• UID410
  • 登录2018-10-04
  • 粉丝29
  • 发帖167
  • 科研点数9点
MT论坛理事会理事
高级电子或计算机学者
高级电炮系统学者
二级优质勋章
追星Maker纪念章
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
常盘台中学校长 发布于2017-05-28 21:12
17/5311

[电子制作]便携设备移动电源

楼层直达
几乎每个人都有或多或少的便携电子设备,比如手机 平板电脑 mp4 笔记本电脑 PlayStationvita等,当这些设备没有电时大部分人都会感到不方便,于是出现了便携设备移动电源。
接口:
通用:miniUSB microUSB2.0 microUSB3.0 USB-Ctype-CUSB-Atype-AUSB-Btype-B
miniUSB多用于比较老的便携式设备(比如我小学时候的MP3初中时候的低端杂牌MP4)
microUSB2.0的用处非常广泛,2017年之前的大部分中低端安卓手机都使用。
microUSB3.0比较少见,在Samsung Galaxy note3上见过,还有我的一个希捷移动硬盘盒上见过。

图片:Cg-4y1T_i9qIO3S9AADGdx0C9mUAAWfSAIowM8AAMaP159.jpg


图片:202449e0fszxnlvtasjslf.png



Type-C目前的高端安卓机,部分中端安卓机使用,USB3.1移动硬盘盒使用,......使用,未来的主流。
如果说我认为Type-C最大的缺点是什么,就是给DIY增加了难度,在比microUSB宽1mm左右的体积上,密密麻麻的24根引脚,下面两种type-C都不好焊。

图片:201704192059197718434.jpg


图片:201704141855311367794.jpg




相比之下microUSB不知道好焊到哪里去了。

图片:17-154286057.jpg







专用:lightning
我个人感觉lightning设计的比较失败,最大电流还赶不上microUSB,能正反插的优势也被高昂的价格掩盖,之前用iPhone5C的时候,数据线坏了都是买盗版的用(正版150元左右),后来有了MFI认证,lightning价格再次提高。

图片:3ftiphone5cablegreen.jpg




充电标准:
标准:USB2.0 500mA USB3.0 900mA USB BC1.2 1.5A

图片:QQ图片20170528191928.jpg

图片:QQ图片20170528191933.jpg


这里我要吐槽一下,从引脚定义上来看USB2.0和USB3.0都是一个VBUS,为什么3.0的标准电流接近2.0的二倍,个人认为这个标准没有遵守的必要(也几乎没有人遵守),而有些智障总是说些USB3.0电流比USB2.0电流大之类不明所以的话。
快速:
高通 QC1.0 QC2.0 QC3.0 QC4.0

图片:1FS0L64-0.jpg



联发科 PE2.0 PE3.0 5V 7V 9V 12V 最大电流3A
华为 FCP 5V2A 9V2A
三星 AFC 5V2A 9V1.67A
展讯 SFCP 5-20V
OPPO VOOC 5V4A
Type-C PD 最高20V5A
暂时不要指望手机达到20V5A,这是为笔记本电脑设计的......

电芯:
硬壳:绝大多数硬壳电芯的移动电源使用18650,目前市场上的18650容量在3500mAh以下(包括3500mAh,截止到2016),26650和32650等会让移动电源太厚。
软包:绝大多数软包电芯的移动电源使用聚合物锂电池,相比18650有薄的优势,使用18650的移动电源厚度肯定在18mm以上。
我认为移动电源使用毫安时(mAh)来显示储存的电能很不合理,因为电能的单位是瓦时(Wh),使用毫安时标识移动电源电能不但不规范,还会造成麻烦。
麻烦1:大部分移动电源使用1S的电芯组合(S为series,2S表示两节串联),但少数移动电源总想搞个大新闻,在其他移动电源基础上+1S,使用2S 3S电池,这时这些电源就会采取虚标,3S3000mAh会标称9000mAh移动电源,虽然实际使用和9000mAh几乎一样,但是对于这种标法,将来出现了偏差,可是要付责任的,明不明白?

+1S的紫米10移动电源

图片:154255gbzqoqqe7yq8r88k.jpg



图片:154312a8dqw00xqqt0o81s.jpg



+2S的汽车启动应急电源(个人认为不如B3充电器+3S航模电池)

图片:2014062514372973258.jpg



图片:0_1_2014062613230911050.jpg





麻烦2:无论是软包锂电池还是硬壳锂电池都有3.7V普通锂电池和3.85V高压锂电池,同样都是20000mAh容量的移动电源,一个可能是77Wh,一个可能是74Wh。虽然还有什么磷酸铁锂 锰酸锂 钛酸锂之类的锂电池,但几乎没有移动电源使用。

电量显示:
锂离子电池电量与电压的关系,并非线性相关,不同批次的电池的内阻 放电曲线 老化过程有所差异,随着使用次数的增加,内阻会变大 容量会变小 放电曲线也有所变化,导致精确显示电池电量是一件较为困难的事情,哪怕每批次都进行电池放电曲线测试,然后把测试到的曲线写入到程序中,使芯片通过电压得到正确的电量,但是还是会因为电池的老化,导致电量显示不准,还得把老化过程考虑进去也写入程序,但是每个人使用和存放温度不同,相同充放电次数的老化速度也会不一样......于是就出现了不使用电压来判断剩余电量的方案。
精确:电流积分算法与电流传感器和MCU通过显示屏显示电量
库仑计和MCU通过显示屏显示电压
粗略:用ADC测量电芯电压通过LED灯显示电量
邪教:用ADC测量电芯电压通过MCU驱动显示屏显示电量
我个人最喜欢粗略的方案,因为成本最低效率最高,显示屏和MCU都要耗电,使用体验和粗略方案一样,举个例子:假设A某人买了一个电量显示精确到万分之一的移动电源,发现只剩28.39%的电了,认为需要充电了,B某人买了一个四颗LED灯显示电量的移动电源,发现只有一颗灯在亮了,认为需要充电了。
为什么是邪教?因为通过测量电压得出剩余电量的方法不准,还搞个能显示百分之某某的显示器,自己骗自己很好玩......


数据线电阻与电压补偿:
数据线的电阻是非常重要的性能参数,数据线的总电阻主要由线材电阻和插口接触电阻组成,电阻大的数据线在较大电流2-3A时会有明显的压降,甚至到设备端的电压不足4.2V造成充电速度慢,效率低。
U=IR
U:数据线两端的电压
I:数据线通过的电流
R:数据线的电阻
电压补偿是指有此功能的充电器检测到被充电设备输入电压不足5V时,自动提高电压,补偿数据线造成的压降。
MicroUSB lightning二合一数据线

图片:165027i1wzbbt5ir51wrtv.jpg



电阻非常大,这根线通过2A电流的压降高达0.46V。

图片:165032aj98xxz9c9zbc9b8.jpg



小米原装线 电阻一般

图片:105627ikqj8cpdj899icjj.jpg



旗舰级数据线电阻很小

图片:105633y8ppbrupfepjieue.jpg



测数据线的电阻不一定非得用一些USB测量设备,可以插上母座,使用LCR数字电桥测其电阻。

图片:QQ图片20170528174249.jpg



个人认为很有意思的C to C充电线

图片:QQ图片20170528175817.jpg


图片:QQ图片20170528175813.jpg


支持数据传输的移动电源

图片:QQ图片20170528190236.png





如何测试自己的移动电源:
测试输入/输出性能(USB功率计 USB负载 快充诱骗)

图片:YZX彩.jpg



图片:EBD.jpg



测试效率(左:可调电源,右:电子负载)

图片:QQ图片20170528174428.png



产品评测:
紫米10号
华为20000mAh
小米NDY-02-AN10000mAh
终结者T800 plus
Ip5318方案
  • UID180
  • 登录2018-10-20
  • 粉丝28
  • 发帖250
  • 科研点数3点
高级化学或能材学者
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
追星Maker纪念章
3.1 发布于2017-05-29 10:26
沙发F
我觉得用航模电池体积会更小,同时也会有更持久。
苏比斯团队
  • UID410
  • 登录2018-10-04
  • 粉丝29
  • 发帖167
  • 科研点数9点
MT论坛理事会理事
高级电子或计算机学者
高级电炮系统学者
二级优质勋章
追星Maker纪念章
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
常盘台中学校长 发布于2017-05-29 12:34
板凳F
3.1:我觉得用航模电池体积会更小,同时也会有更持久。回到原帖
2016年时,18650电池的能量密度就已经达到760Wh/L,使用聚合物电池在相同容量下体积也不会小什么,至于寿命,优秀的聚合物电芯确实长于18650,但是价格也是18650的数倍,用航模电池,航模电池的价格也是很感人的。
  • UID180
  • 登录2018-10-20
  • 粉丝28
  • 发帖250
  • 科研点数3点
高级化学或能材学者
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
追星Maker纪念章
3.1 发布于2017-05-29 14:05
地板F
我自己有航模电池,到时候拿来用就行了
苏比斯团队
  • UID366
  • 登录2018-08-06
  • 粉丝13
  • 发帖73
  • 科研点数1点
优异服役勋章
二级银心勋章
论坛之星服役勋章
qwsxmkoi 发布于2017-05-29 17:27
4楼F
我还是偏爱磷酸铁锂
低内阻,低价高C大容量,对于追求性价比和性能的人来说基本就是坠吼的选择了

图片:IMG_6177(20170529-171929).jpg



图片:IMG_6181.JPG


还有,这种蜜汁形状的钴酸锂也不错,性价比高,就是年代可能很久了

图片:2692BB717FFE769B821C478E64AEC5BD.png


话说一般18650和聚合物电池用的不就是钴酸锂吗。。。。


还有那些充电宝的标法毕竟主要还是面对小白的,直接说mAh更容易比较和理解(毫安的说法深入人心呀),要是真写个3s3000mAh小白可能就真以为是3000mAh了,这种写法可以认为是默认为等效3.7v时计算的容量
再晒一下最近买的4s胸大大,这种写法就比较规范且容易理解

图片:IMG_6183.JPG

[qwsxmkoi于2017-05-29 17:41编辑了帖子]
  • UID410
  • 登录2018-10-04
  • 粉丝29
  • 发帖167
  • 科研点数9点
MT论坛理事会理事
高级电子或计算机学者
高级电炮系统学者
二级优质勋章
追星Maker纪念章
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
常盘台中学校长 发布于2017-05-29 20:12
5楼F
qwsxmkoi:我还是偏爱磷酸铁锂
低内阻,低价高C大容量,对于追求性价比和性能的人来说基本就是坠吼的选择了



还有,这种蜜汁形状的钴酸锂也不错,性价比高,就是年代可能很久了

话说一般18650和聚合物电池用的不就是钴酸锂吗。。。。
...
回到原帖
感谢指出错误,已改正,适合磷酸铁锂电池的移动电源方案非常少吧,标准电压3.2V,最高电压3.6V导致磷酸铁锂电池不能用于一般的芯片,一些能设定电池电压的芯片也没有3.6V或者3.7V的选项,很多芯片都不能用,我觉得这是磷酸铁锂电池在移动电源领域最大的缺点。

图片:QQ图片20170529200915.png

  • UID366
  • 登录2018-08-06
  • 粉丝13
  • 发帖73
  • 科研点数1点
优异服役勋章
二级银心勋章
论坛之星服役勋章
qwsxmkoi 发布于2017-05-29 23:54
6楼F
常盘台中学校长:感谢指出错误,已改正,适合磷酸铁锂电池的移动电源方案非常少吧,标准电压3.2V,最高电压3.6V导致磷酸铁锂电池不能用于一般的芯片,一些能设定电池电压的芯片也没有3.6V或者3.7V的选项,很多芯片都不能用,我觉得这是磷酸铁锂电池在移动电源...回到原帖
磷酸铁锂做成3s以上就可以使用常见的稳压模块,加上保护板防过放就行,4s的保护板比较多
  • UID410
  • 登录2018-10-04
  • 粉丝29
  • 发帖167
  • 科研点数9点
MT论坛理事会理事
高级电子或计算机学者
高级电炮系统学者
二级优质勋章
追星Maker纪念章
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
常盘台中学校长 发布于2017-05-30 18:23
7楼F
qwsxmkoi:磷酸铁锂做成3s以上就可以使用常见的稳压模块,加上保护板防过放就行,4s的保护板比较多回到原帖
但是作为便携设备移动电源的话最吼还是支持快充协议,稳压模块肯定没有快充协议.......
  • UID366
  • 登录2018-08-06
  • 粉丝13
  • 发帖73
  • 科研点数1点
优异服役勋章
二级银心勋章
论坛之星服役勋章
qwsxmkoi 发布于2017-05-30 19:44
8楼F
常盘台中学校长:但是作为便携设备移动电源的话最吼还是支持快充协议,稳压模块肯定没有快充协议.......回到原帖
苹果不讲快充再说大容量主要还是给小容量充电宝充电,以磷酸铁锂的重量,做小也小不到哪去,不如做个大的
未来如果有零售的认证芯片,那就最吼了
  • UID410
  • 登录2018-10-04
  • 粉丝29
  • 发帖167
  • 科研点数9点
MT论坛理事会理事
高级电子或计算机学者
高级电炮系统学者
二级优质勋章
追星Maker纪念章
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
常盘台中学校长 发布于2017-05-31 13:33
9楼F
qwsxmkoi:苹果不讲快充再说大容量主要还是给小容量充电宝充电,以磷酸铁锂的重量,做小也小不到哪去,不如做个大的
未来如果有零售的认证芯片,那就最吼了
回到原帖
iPhone6s和iPhone7已经提高充电速度了(老iPhone是1A,6s和7是2.4A),未来肯定会更快,为什么要用大容量充电宝给小容量充电宝充电?主流的20000mAh充电宝已经可以充满大部分手机6次以上,在这期间肯定能找到电源插座,另外,400g以上的充电宝会让人感觉很重,估计没有几个厂商会给磷酸铁锂做移动电源芯片,至于快充认证芯片,是需要电源芯片的FB反馈端,不知道你的稳压模块是否支持。

图片:QQ图片20170531130039.png

  • UID115
  • 登录2018-06-18
  • 粉丝47
  • 发帖88
  • 科研点数2点
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
MT论坛理事会理事
众望瞩目勋章
追星Maker纪念章
高级电炮系统学者
估读症患者 发布于2017-05-31 21:32
10楼F
小型移动设备领域都几乎不用磷酸铁锂,这个储电密度低的决定权也是很重要的。
用上个世纪八十年代的水准去做好每一件事~
  • UID366
  • 登录2018-08-06
  • 粉丝13
  • 发帖73
  • 科研点数1点
优异服役勋章
二级银心勋章
论坛之星服役勋章
qwsxmkoi 发布于2017-06-01 09:14
11楼F
常盘台中学校长:iPhone6s和iPhone7已经提高充电速度了(老iPhone是1A,6s和7是2A),未来肯定会更快,为什么要用大容量充电宝给小容量充电宝充电?主流的20000mAh充电宝已经可以充满大部分手机6次以上,在这期间肯定能找到电源插座,另...回到原帖
还有学校这个大市场,我自己做充电宝大概4KG,销量还是有的
不支持快充的大充电宝同时给多个支持快充的小充电宝充电,然后小的在给手机充电,效果和大充电宝支持快充一样,我是这个意思

还有就是充电宝不光可以给手机充电,还可以给笔记本电脑,甚至加上逆变器给台式机供电,这样算下来20000mah真不一定够,我个人如果出远门的话一定会带上一大堆的设备,这种时候没有个大容量的充电宝在外一天可就不一定够啦(可以放车上,车载的输出功率太低)
  • UID410
  • 登录2018-10-04
  • 粉丝29
  • 发帖167
  • 科研点数9点
MT论坛理事会理事
高级电子或计算机学者
高级电炮系统学者
二级优质勋章
追星Maker纪念章
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
常盘台中学校长 发布于2017-06-01 10:51
12楼F
qwsxmkoi:还有学校这个大市场,我自己做充电宝大概4KG,销量还是有的
不支持快充的大充电宝同时给多个支持快充的小充电宝充电,然后小的在给手机充电,效果和大充电宝支持快充一样,我是这个意思

还有就是充电宝不光可以给手机充电,还可以给笔记本电脑,甚至加...
回到原帖
1.有一点销量不代表方案合理正确
2.为什么不用市电通过适配器给充电宝充电,非得整个大的,还得再给大充电宝充电,来回折腾,浪费时间,还有转换效率的问题,还是有所差别的
3.本帖标题是便携设备移动电源,便携设备移动电源应该与便携设备在一起,否则便携设备没电时也没法充电,随身携带手机和300g的20000mAh移动电源很合适,大部分人显然不能接受随身携带4Kg的电源,不是说能给便携设备充电的电源就是便携设备移动电源,这明显不属于便携设备移动电源,你讲给台式机供电,你的台式机是移动设备,绝大部分人的台式机不是,虽然有人的台式机非常小巧,但是也不是作为移动设备使用。

4.绝大部分汽车12V点烟器口的保险丝都在10A以上,能做到大于120W的输出,怎么功率不够,还有,车载也算便携设备的移动电源?看来我孤陋寡闻了,帖子里竟然没有加上下面这个充电宝的评测。

图片:20131208224055505550.jpg

  • UID1124
  • 登录2017-12-14
  • 粉丝3
  • 发帖45
  • 科研点数0点
优异服役勋章
最后之作 发布于2017-06-01 22:44
13楼F
常盘台中学校长:1.有一点销量不代表方案合理正确
2.为什么不用市电通过适配器给充电宝充电,非得整个大的,还得再给大充电宝充电,来回折腾,浪费时间,还有转换效率的问题,还是有所差别的
3.本帖标题是便携设备移动电源,便携设备移动电源应该与便携设备在一起...
回到原帖
为什么不用市电是因为没有市电,典型情境是高中宿舍,学校不给插座啊,可是又有同学要玩手机,这时一个大电砖就是最佳解决方案了,缺点是如果被老师发现的话损失略大
  • UID366
  • 登录2018-08-06
  • 粉丝13
  • 发帖73
  • 科研点数1点
优异服役勋章
二级银心勋章
论坛之星服役勋章
qwsxmkoi 发布于2017-06-02 08:15
14楼F
常盘台中学校长:1.有一点销量不代表方案合理正确
2.为什么不用市电通过适配器给充电宝充电,非得整个大的,还得再给大充电宝充电,来回折腾,浪费时间,还有转换效率的问题,还是有所差别的
3.本帖标题是便携设备移动电源,便携设备移动电源应该与便携设备在一起...
回到原帖
1.如楼上所说,典型情形就是高中宿舍,每年几十万考生都是潜在的客户,就算只有几十分之一购买那也是很大的市场
2.除了没有市电的问题之外还有功率的问题,比如我的磷酸铁锂达到了最大150w的充电功率,而现在的快充最多也就40w
3.4KG是有点多,不过可以小一点,比如2KG,然后放在背包里,相信对大多数人来说背个几KG的东西还是轻轻松松的,便携的台式机少,但还有笔记本呀,高性能笔记本也是耗电大户
4.我还一直以为那东西功率很小……………是我的锅
  • UID892
  • 登录2018-08-07
  • 粉丝0
  • 发帖6
  • 科研点数0点
大针的燕子 发布于2017-06-10 12:26
15楼F
能量密度这么高,会不会撞一下这些电池就炸了。
yo~
  • UID121
  • 登录2018-08-31
  • 粉丝58
  • 发帖282
  • 科研点数10点
高级业余火箭学者
高级电子或计算机学者
荣誉会员勋章
棕榈金质学术勋章
耕耘者十字勋章
一级银心勋章
二级银心勋章
一级优质勋章
二级优质勋章
众望瞩目勋章
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
罗恩格林 发布于2017-06-10 13:28
16楼F
大针的燕子:能量密度这么高,会不会撞一下这些电池就炸了。回到原帖
不会,事实上我拆过锂聚合物电池的,用刀划开内部会有火花产生,不过质量合格的产品在常温常压下是很难引爆或者引燃的
一个论坛鹳狸猿的自我修养
  • UID1225
  • 登录2018-10-15
  • 粉丝0
  • 发帖22
  • 科研点数0点
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
刘yf 发布于2017-06-17 11:24
17楼F
3.1:我觉得用航模电池体积会更小,同时也会有更持久。回到原帖
航模动力电池贵啊
您需要登录后才可以回帖
发表回复

杩斿洖椤堕儴