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磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼

时间:2017-05-18 20:55来源:数码之家 作者:admin 点击:
过程略,各种蛋疼的焊接,很累眼睛。成品如图。 两头用热缩管多缩几层,硬度很好,不用担心插拔次数多了会断线。 这样双层线并联,不知道会不会出问题。 6S充电开始,哈哈,刚开始很正常。几分钟后就出问题了,又出
手里两把百得镍铬电池电动工具的电池罢工已久,卖不掉,看着烦,终于下决心制作锂电池组。选来选去,决定选用磷酸铁锂动力电池,价格便宜还耐操。然后就规划充电方案,百度N久,决定选用CN3060方案,价格便宜,外围电路简单,截止电压、充电电流调节方便,虽然最大充电电流只有1A,且截止电压不是很精确,但对我来说够用了。然后就开始淘宝,各种配件全下来200多块,又开始蛋疼,这价格再加点钱就买大有10.8V锂电起子了。备好原件,又懒得动工,没有电动起子干点儿啥活很不顺手,其实就是懒啊!于是就又买了大有10.8V来用,大有的确很好用,但没有冲击功能,给墙钻孔还得去找冲击钻。就这么懒来懒去,终于在2013年10月开始制作磷酸铁锂充电器和电池组,今天,已经是2014年7月末了,这才做完,真是懒的不行,历经7个多月,经历很多挫折。这里奉劝像我一样比较懒的人,一些制作还是三思而行比较好。

图片100多张,需要占7层楼,大家别插楼啊!
开始上图,图片说明在图片下方。


磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
CN3060专业锂电池充电解决方案,2.7块一片,一次性买了15片和配套的可调电阻等,花费90块。
CN3060pdf文档上是这么介绍的:CN3060是可以对单节磷酸铁锂可充电电池进行恒流/恒压充电的充电器电路。该器件内部包括功率晶体管,应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管。CN3060只需要极少的外围元器件,并且符合USB总线技术规范,非常适合于便携式应用的领域。热调制电路可以在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候将芯片温度控制在安全范围内。内部固定的恒压充电电压为3.6V,也可以通过一个外部的电阻调节。充电电流通过一个外部电阻设置。当输入电压(交流适配器或者USB电源)掉电时,CN3060自动进入低功耗的睡眠模式,此时电池的电流消耗小于3微安。其它功能包括输入电压过低锁存,自动再充电,电池温度监控以及充电状态/充电结束状态指示等功能。CN3060采用散热增强型的9管脚HSIP9封装。

PDF电路图下载: CN3058-CN3060磷酸铁锂电池充电电路.pdf (137 K) 下载次数:52

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
按照PDF文档给出的典型应用电路搭建一块实验板,使用了IC插座,便于对芯片做测试。

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
电路设计不是很合理,背面有些乱,堆锡很差。

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
打算用实验板对这些芯片做一致性检测,挑选出6片一致性好的。

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
实验板供电就用这块剪线电源,很多人手里都有这个,泡水都比较严重。

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
泡成这样了,还能正常工作。

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
这是清洗后的样子,清洗前惨不忍睹。

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
芯片挑好了,外围元件也备好,开始焊接。可调电阻最好选择精度高的,否则工作发热后漂移较大。

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
用洞洞板搭建,三个一组,共计两组。

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
焊了好几天,好几天的业余时间都弄这个了。终于有了模样,还是蛮有成就感的。

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
背面电路做了些优化,看上去简洁不少。焊接引线开始加电测试。

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
这不又蛋疼了?出师不利啊,测试第一组充电电路就出了问题,输入端正负极接反,加电闪灯不正常,还没意识到正负极反接这么严重的错误,继续加电并用表检查输入输出,几秒后,才意识到可能出大问题了,用手指触碰芯片,出离的烫手,赶忙断电,但是已经晚了,这片3060已经挂了。2.7块钱就这么没了。换掉这片烧毁的3060,接下来的测试一帆风顺。

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
既然说明书都说了还是做好散热比较稳妥,那就做散热片。找到一块SLOT1处理器的散热片,刚刚好。

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原来的散热片上就有4个孔,刚好可以利用,中间再打2个孔就OK了

磷酸铁锂6S平衡充电器终于完工,历时9个月,制作过程够曲折蛋疼
切割好电路板,把充电单元固定到散热片上,真的很漂亮,瞬间自信满满。其实还有很多坎坷在后面,只是现在还不知道而已。

楼下继续!
[ 此帖被qingf2008在2014-07-27 10:09重新编辑 ]




电源输入端的高压线小心做好绝缘处理。


焊接好最后三组充电单元的输出线。做好绝缘和固定即可。


三路分控开关和插套也做好,可以安装了。


这是充电器输出板,焊接的乱七八糟。


下面是插座。


指示灯、输出插座板固定到位。右边的槽位是留给分控开关的。


分控开关也安装到位。这几天很顺利。


历尽千辛万苦,终于到了最后总装的时刻,终于看到了曙光,内心不免有些激动,更怕出问题返工。


再来一张,壳子上面的黑点点是自喷漆残留。


背面。外壳风扇口的位置可以随时安装风扇。


开始上电空载测试。第一组,顺利点亮,红绿灯同时亮起来,这是待机状态的标准指示。


第二组顺利亮起来,正常。


第三组顺利亮起来,有问题了,有问题了。蛋又疼了。第三组的第二个充电单元红色指示灯频闪,查找PDF,这不是故障状态,更像是干扰所致,不管了,测试各组输出电压,都在设置值范围内。下面开始制作电池座,开始充电测试。只要充电正常,你妹的你就闪吧,老子不怕。


老品力磷酸铁锂5号电池充电座。


扫光板子上的原件,并截掉不用的部分,准备焊接引线。


接楼上。



下面的插脚也掰掉,还是铜的插脚呢。


焊接好2S充电的引线,就是这个样子了。


充电测试,一组一组的测试,都正常,谢天谢帝,都正常,那组闪红灯的也充电正常。
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继续制作18650、26650充电插座。找到一个网购的两用插座准备开工。


去掉不必要的原件,焊接好引线,制作一个1S充电座。


这个防折断的尾巴与插座完美配合。简单测试,充电正常。


现在,我的6S磷酸铁锂电池充电器有了俩座充了。


现在开始制作电动工具的电池组。这把百得6V电起子相信大家不陌生,好多坛友手里都有。原配电池是1.2V镍铬电池5串,标准工作电压是6V。刚好用两串磷酸铁锂供电。这货功能比较多,就是个头大了点,钻头夹是内六角头的,但是,我已经给它DIY了一个小钻头夹,还算好用。


这是电池,26650磷酸铁锂动力电池,据说是矿灯上用的,5块一节,两串,标准工作电压6.4V。
商家说:

型号:22650
电压:3.2V
容量:1800MAH
30C放电www.xssep.com
专用:航模    矿灯专用
◆该电池重量很轻,是铅酸电池的1/3,镍氢电池的63%;
◆该电池体积小,商品设计可轻量化。铅酸电池的2/3, 也较镍氢电池体积小;
◆该电池单体电压高 ,为3.2V,串联少,电池组可靠性高;平台性能:1C充放电, 3.3 ~ 3.0V 平台容量达到 93% 以上。
◆放电平台稳定,可作大电流高功率充放电高倍率放电特性:30C充放电效率达到 96%以上,容量保持率 90%以上,可实现 30C 放电
◆该电池自放电小;无记忆效应 。可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂电池无此现象,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电。
◆该电池快速充电特性优,2c快充,半小时充足95%;
◆工作温度范围宽广(-20C-- +75C),有耐高温特性 磷酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右
充电方式:
标准充电:3A到3.6V 恒流,恒压 45分钟
快速充电:10A到3.6V 恒流,恒压 10分钟
推荐脉冲充电/放电电压 :3.8V/1.6V
采用原装22650 M1电芯是锂电池的二代产品适用于各类电动模型,电池组内置过压、欠压、过流、充电器保护功能,是一款科技含量高,真正环保长寿命的电池组,不爆炸不起火是目前全球唯一绝对安全的锂离子电池并且是当今磷酸铁业内 性能最高的动力型电池组……



这一组拆开做测试来着,就用它做供电电池组吧。


处理好接头,耐高温胶带捆扎一下。


然后各种包装,最后用电池套热缩成粽子。


做了个插套座跟电钻连接,方便以后换电池,焊接好2S插头。这个插头是笔记本电池里面拆出来的,完美配合网购的2S插座。


安装好,电池只能这么捆绑了,木办法啊,留个小尾巴充电,用着还行,不碍事。


加电,开始充电,正常。




2S充电结束,绿灯亮,红灯灭。此时测试电池电压,3.65V,但很快就降到3.5V,第二天测试,就剩下3.4V左右了,然后再过几天,两节电池电压都稳定在3.338V,这是神马情况?反正商家说3.0--3.3V能放出来93%的容量,够了。


开始制作6串电池组。这是完整的一组电池,外面是两层电池套,还巨厚的那种。


电池上面的标签。


挑选了三组空载电压最一致的,电池组电压和单节电压都标注在电池上。


屁股后面开了个口子,用来测试电压和焊接引线。


先做了一组测试线,用电钻做负载测试,以简易判断电池的一致性。


这头用了D型插头里面的插套,刚好和电池组的正负极插接件配合。


刚刚好,配合紧密。


这头就用鳄鱼夹夹在6v百得电起子的输入线上,做负载测试。


用手机做一分钟倒计时,让电钻转一分钟,看看电池组的电压变化情况。


第一组电池在电钻一分钟空载高速转后,总电压和两节电池电压的变化情况对比,纸片上的是一分钟空载后的电压。不知道这么弄,能不能初步判断出电池的一致性好与坏,个人估计总比随便测试下电压就配对要好些。


以上是三组电池分别作了一分钟负载后的电压变化情况。判断这三组电池还可以配对。


这是百得18V冲击电钻的电池盒,原配的依旧是1.2V的镍铬电池一大堆,其中好多节漏液无电压,但多数都还有0.9V左右的电压。扔掉镍铬电池,掏空壳子。


6接26650刚好能放下,不松不紧。


各种焊接引线,蛋疼啊。




看这大焊点,很霸道。电池原配的线是16AWG的,巨粗,手里找不到这么粗的线,只好在PC电源里面拆点20AWG的线来用。


终于组装好了电池组。


只是在前面多了一个6S插座,外观没有更多变化,很满意。


俯视图,很完美的样子。


安装到电钻上,动力是嗷嗷的啊,狂暴不已。


看看磷酸铁锂锂电池充电站和配套的充电座以及两把电钻。桌面有点乱,不好意思。


嘿嘿,看着很有成就感。话说上头塑料袋里面的是三星的板子六块,准备做6S锂电池充电器,鬼知道什么时候能做好。


现在开始做6S充电线,线材选择了软驱数据线并联。


#p#分页标题#e#过程略,各种蛋疼的焊接,很累眼睛。成品如图。


两头用热缩管多缩几层,硬度很好,不用担心插拔次数多了会断线。


这样双层线并联,不知道会不会出问题。


6S充电开始,哈哈,刚开始很正常。几分钟后就出问题了,又出问题了。问题一:散热器巨热啊,看来得加风扇才行。问题二,闪灯的那组充电单元不到10分钟就灭掉,红绿都灭,查PDF,据说是电池问题。蛋疼不???返工吧!


抽支烟,歇一会。顺便欣赏下我的迷你钳子组套,好用顺手的工具。


先处理问题一,解决散热问题。估计果然不靠谱,好在预料到这个问题了,风扇位置预留。


返工加好风扇,风扇供电又是个问题,壳子里面已经没有地方安装个12V电源,只好外接一个了,这特么的蛋疼啊,硬生生的多出来一个外接电源来给风扇供电,真是的!风扇选了个双滚珠的网吧专用风扇,拆开看的确是双滚珠,加了点油封好油封,安装好后12V直接供电,噪音很大,但风力十足。测试后发现,根本不用这么暴力,换了个8v多的电源后,噪音降低很多,散热效果降低不多,就这样了。




散热片两侧还得挖个风道的出风口,就是这样子。


另一侧也挖个口子出风。运行的时候,风力还是很大的。但是,在改造散热的过程中,发现六只充电器都很热,但还在合理范围,看来充电器负载比较重。


再次开始6S充电。这次自信满满。不到20分钟的时候,就听电池组里面啪的一声,开始闪烁的那组充电单元的指示灯全灭,电池故障。真特么倒霉,还得返工电池组。


拆开电池组,很快发现一组电池漏液了。拆开那组电池,发现连印刷的黑字都给洗模糊了些。
仔细回忆那组红灯频闪的充电单元此前工作情况,可以肯定不是充电器的问题,应该是电池的问题。遂拿出2S电池座再次验证那个充电单元是否有问题,连续充了一节5号和一节26650,证明充电器正常,温度也正常。


就是这货漏液了,给你烙印。


刚拆开的时候,这里还在滋滋的的冒水,一股香香还有点苦的味道。电池不是很热,但电压只有0.6V上下,几个小时后,电压降到200多毫伏并稳定。这是擦干净的样子。真的流了好多水出来。


同组的另一节电池完好,字迹更模糊。放在这个座里面测试刚才那个灭灯的单元充电情况,测试结果正常。


换了一组电池后,再次开始6S充电。从指示灯看,前两组的4节电池已经完成充电转灯,绿灯亮红灯灭。而后换的一组电池由于此前并没充电过,电压低,还在继续充电中,红灯亮、绿灯灭。再次证明充电器正常,流水的那节电池的确有问题。后来百度了一下,有很多人说是焊接引线的时候烙铁温度过高,烫坏了塑料密封环造成的。看来以后要注意了。可惜了一节磷酸铁力动力电池。


晚饭后,回来看就这样子了,全部转灯,充电完成,各电池丝毫不热。测试电压情况,跟此前那个红色百得一样,3.65V左右转灯,取下电池组后,电压开始0.01V为单位下降,几个小时后稳定在3.34V。

至此,总算把这组充电器和两组电池做好,可以正常工作了。谢天谢地啊!

(责任编辑:admin)
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