SAB 獨立電池充電架構 1.0

SAB 獨立電池充電架構 1.0

Stand Alone Battery Charging Architecture 1.0 又稱為 SAB Charge 架構 或直接簡稱為 SABC架構,是 IMUS 實驗室於 2016年未 開發出來的電池充電架構。 開發目的 這個充電架構的目的,就是能夠以便宜的價錢做到高速度的充電效果。一般的大流量充電器的組成十分複雜,隨時得動上十幾種不同的電子零件,對於我們這些獨立開發者來說,我們一般都會想以降低零件種類來省錢和省儲放空間。(特別是 SMD 零件,一買就一整卷,起碼100粒起買)所以,SABC 架構就是使用最少的零件數目,做到可並聯式聚合物鋰電池充電架構。而在 SABC1.0 裡面,這種架構組成的電池只需要三個模塊/零件,分別是:電池、TP4056 充電模塊 以及 3A二極管。 架構原理 在每塊電池的頂部加上 TP4056 模塊及二極管,那麼充電的時候,其電流就會根據電池數目來自動提升。一般情況下,電流量能夠做到 A = n * 0.95 (A = 電流量,n = TP4056 模塊數目) 放電效率 由於放電時電流經過二極管導致的電壓下降(不知道中文怎樣譯,英文的話就是 Voltage Drop),所以就會導致一般的電量識別 IC 都無法正確識別出電量,唯一的方法就是使用 ATtiny 重新編寫一個電量顯示器 又或者 使用比較器來取得不同的電壓作為標淮,然後自行決定哪裡是剩下 25%,哪裡是 50%等。而在 40000mAh 便攜式電源計劃內則是使用 Attiny24 配合定制的顯示燈系統來做到電量測定的。而且有電壓差,即是有能量流失。在試驗版中這個架構的效率只有 60% 左右,所以 SABC 架構將會在之後的版本對此問題作出改善。 **由於每種二極管的 Voltage Drop 都會有不同,所以需要自行量度及參閱 Datasheet 才能知道經過 Voltage Drop 之後的電池剩量。

40000mAh 超大容量聚合物鋰電池開發完成

40000mAh 超大容量聚合物鋰電池開發完成

40000mAh 聚合物鋰電池重制計劃 規格 容量:40000Mah 輸出口:8個 1.5A Max x6 3A (share) x2 IMUS SAB 充電管理器 x4 IMUS Universal Port x1 (v2.0) (與 UP1 不兼容,不提供5V 輸出功能) 嵌入式微控制器:AVR ATtiny24A SSU 五段式電量顯示器 最大充電速度 5v 4A供 5V 輸出 最大放電流量:3.7v 12A (超過的話會激活自動斷電保護)     有關本計劃的開發記錄可見此 pdf 開發記錄

Universal Charging Port 2.0

Universal Charging Port 2.0

Universal Charging Port (UCP) ,中譯為「廣電壓充電插頭」,為 IMUS Laboratory 於 2016年2月時製作的試作品中包括的一個特有功能。 擁有 21000mAh 的電池容量,是IMUS Laboratory 暫時最大的聚合物鋰電池移動電源。而當時設計的用途除了能供給 5V 電源充電外,還要兼容太陽能充電系統的12V 電壓,以及迷你太陽能板的 9V 輸出電壓。當時使用的是 24v 的降壓模塊,但基於是次 40000mAh 聚合物移動電源計劃的空間所限,不能再使用與之前同款的降壓模塊,取而代之,則是4 塊 AMS1117-5.0 降壓 IC 進行並聯降壓,提供給4塊 TP4056 充電模塊。 注意:任何升降壓模塊都不可以隨便並聯,否則有可能會導致電流過大而燒掉。最好的做法是使用隔離電源,但是如果沒有的話也能夠使用二極管及 MOSFET 的組合來做到隔離的效果。例子如下: 這個設計暫名為 Standalone Battery Charging Technology (SABT),第一塊實驗用電路板已經開始制作,預計很快就能知道這個設計的可行性。

1A 移動電源專用管理IC FM6316EF

1A 移動電源專用管理IC FM6316EF

最近一直在研究有關於手機充電器之類的東西,所以在到處尋找有關升壓和充電的IC 類型,經過測試之後因為 DATASHEET 寫不清楚,結果用 FP6276B 作為升壓的模塊最後失敗了。 好了,吐槽完畢。 剛好就在新的模塊設計完成後,就讓我發現了這一粒移動電源IC,同樣也是SOP8 的腳位,擁有「一粒IC 做到充電和升壓」的超神奇能力(雖然就只有1A,但是總比要用一大堆邏輯電路來控制要好多了。)   電路樣板圖,可見除了這粒IC 以外就不需要其他IC了。充放電都由同一塊IC完成。 由這裡可以看到,這粒IC 真的是不需要其他IC 附助,只用它自己一塊就可以完成整個移動電源的主要控制部分了。但是同樣也有一個問題,就是充放能力都只有 5V 1A,對於一般 2000-4000 mAh 的移動電源來說還是可以接受的程度,但是對於我正在研究的 40000mAh 聚合物鋰電池移動電源來說,以1A的充電速度來說就無法接受了。結果還是要回到 TP4056 + 升壓模塊 的組合嘛。

TP4056 聚合物鋰電池充電 IC 之相關研究

TP4056 聚合物鋰電池充電 IC 之相關研究

簡介 TP4056 是一粒 SOP-8 的充電 IC,簡單來說就是能給 3.7V 的聚合物鋰電池充電,充電電流可以達到1A,而且價錢十分便宜,對於要降低開發成本或者做實驗不想燒掉心痛的話的確是一個好選擇。然而,網上有關於這粒 IC 的教學真的非常之少,所以就在這裡簡單說一下了。 簡單來說就是VCC 裡給 5V,BAT 就會輸出 4.2V,根據電池電壓,會輸出最高1A 電流來充電。 TP4056 的 Pin Layout 大約是這樣: TEMP,接上熱敏電阻時如果檢測到電池過熱會自動停下來 PROG,經電阻得接地,電阻值會決定其充電最高流量,列表的話大樣長這樣 GND,接地 VCC,接充電口的VCC(5V) BAT,接電池正極 STDBY,充滿電的時候這隻腳會接地 CHRG,充電時這隻腳會接地 CE,不知道用來幹麼的總之接上VCC(Pin 4)就對了 對了,在充電口連去 TP4056 的 VCC 之前要經過一粒 0.4Ohm 電阻,雖然也不知道有啥用,但是 Datasheet 是這樣寫的。 可堆疊特性 說到這粒TP4056,就得說到最近做實驗時發現了它的可堆疊特性。即是英文裡的 Stackable。那即是啥意思?那即是說假如你只有一塊鋰電池,你可以用兩粒 TP4056 的 VCC 對它充電(最好當然加上 Diode 了),那最大充入電流量就會變成 2A(這裡先假設你的電池能承受到 2A 充電)。所以,在最新設計的尿袋(充電寶)中,就使用了由4塊 TP4056組成的充電列陣,那便可以把充電時間由原本一塊的時候縮減至四分之一。 嘛,不過這堆東西還要很多時間來開發就是了。

40000mAh 便攜式充電器開發計劃

40000mAh 便攜式充電器開發計劃

事情大致上是這樣的,因為現在在用的那個自制尿袋(內地:充電寶)已經用了好幾年了。 就是這一塊電池,是由2014 年頭的時候買下的,到現在都不知道經過了多少次充放循環了。 而且原本的尿袋也有很多很多的問題,好像是插頭不夠(當時想著一個插頭充手機就足夠了,可以之後用著才發現還有平板電腦、藍牙耳機等等好多東西要充,根本不夠位置),而且當時設計的時候插頭只能輸出1.2A,既然是這樣不如重新設計過整個尿袋吧? 想著都已經經過這麼多年了,技術力也提升了不少。這是以前的線路: 就是這樣解單,一塊充電板、一塊升壓板和一個開關制。 這是現在的線路圖: 你說這些技術是哪裡學回來的?嗯,就是 Minecraft 紅石啊。遲點有機會的話我會說一下如何把 Minecraft 裡的紅石轉成真實電路圖,但是這次就不說這麼多了。 經過好幾晚的研究,讀Datasheet 跟做一點試驗之後,終於得出了這個設計。你要知道作為一個野生技術宅,設計甚麼的我可是不太在行。所以參考了某些日本技術宅的設計,最後就把設計圖改成這樣。 好吧,之後就是落實生產。下一次跟進可能已經是一兩個月之後的事情,再看看到時能不能做到相似的成品吧~~

Hyper Charging Power Bank

Hyper Charging Power Bank

Project Introduction Power Bank usually output at a Voltage of 5V with current up to 2.1A (MAX), however in some cases, when you want to charge a bit faster, increase the current will not help as most of the devices usually draw up to 1A (MAX). Hence, if you want to charge a bit faster and not afraid of damaging your devices, you can try to use the Hyper Charge approach. Explanation Hyper Charge is just a random name for…

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The 20000mAh Power Bank

The 20000mAh Power Bank

  Project Introduction Power supply usually is a problem that occurs when you go camping or long period of outdoor activity. The time that this power bank was made, the common power bank volume you can find on the market has a maximum of  10000mAh. That is quite enough for daily uses but not for those who go camping every years. Hence, I made myself a giant power bank with solar charging system. Explanation During camping, there is no electric…

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The $1 Hologram Screen

The $1 Hologram Screen

Project Introduction Hologram on youtube or instructables are always a hot topic. You can buy those cheap Hologram stand for a few dollars, but actually, you can make your own. Due to the over simple mechanism of this DIY project, I better just post pictures and let yourself to decide how to make it. The back of the Hologram Screen     Side Views with our Old Logo Explanation You can see the thin transparent screen makes a 45 degree…

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How it works

How it works

IMUS Laboratory Product Development and Prototype Resale Welcome to IMUS Laboratory PD-PR web page. This post will explains how this page works. Basic work flow Tell us what you want to make, the more detail you give, the better the results and pricing accuracy. Tell us your target pricing or the amount you are willing to give for this prototype. MAKE SURE YOUR REQUEST IS “DESIGN SKETCH ONLY” or “PROTOTYPE READY” We will provide a rough pricing for your prototype…

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