前言
在多串移动电源和户外电源中,经常提到的用于多串锂电池的均衡功能,对于铅酸电池同样适用,铅酸电池也需要充电均衡,使串联电池组中每一组电池都完整充满。以往对多串铅酸电池采用对整组电池进行过度充电,以实现电池组的均衡。
但采用过度充电的方式,会使铅酸电池中的电解液分解,降低电池容量,并缩短电池寿命。通过使用电池均衡器,单独为亏电的电池充电,就能实现精准的为电池组中亏电的电池充电,而无需为整组电池进行过充电。
充电头网拿到了两河电子推出的一款铅酸电池组充电保护均衡模块,这款模块支持12V铅酸电池使用,支持48/60/72V电池组,并内置蓝牙功能,能够在手机上查看电池电压,压差等参数。这款均衡模块通过将电池组作为输入电源,转换为亏电电池单独充电。下面就带来这款铅酸电池充电保护均衡模块的拆解,一起看看内部的设计。
两河电子铅酸电池组充电保护均衡模块外观
模块本体和连接线采用自封袋包装收纳。
均衡模块采用黑色铝合金外壳,在侧面设有接线插座。
在模块外壳上标注产品名称,型号以及规格,还有对应的指令功能。
在模块背面则标注了模块的接线图。
模块接线端子与附带的连接线一览。
模块侧面设有连接铅酸电池组的端子,电源指示灯,过充保护指示灯和均衡指示灯。
电池正极连接端子和分体线连接端子特写。
电池接线端子标注有线号,对应电池,方便安装。
实测连接线长度为90cm。
使用游标卡尺测得模块长度约为113.2mm。
模块宽度约为88.5mm。
模块厚度约为37.7mm。
测得模块重量约为243.8g。
两河电子铅酸电池组充电保护均衡模块拆解
看完了这款模块的外观,下面就进行拆解,一起看看内部的设计。
首先拧开两侧的固定螺丝,其中插座一侧盖板内部指示灯使用排线连接。
PCBA模块通过壳体内部开槽固定。
断开盖板的连接排线。
盖板背面设有连接器。
盖板内部三颗贴片LED指示灯特写。
盖板内部对应PCBA模块边角打胶加固。
PCBA模块正面一览,在上方为切换铅酸电池的MOS管,下方为二极管和切换光耦。左下角为隔离开关电源,用于将总线降压为单独的电池充电。在变压器右侧设有蜂鸣器,主控MCU和蓝牙模块。
在蓝牙模块上方为降压供电电路,右侧设有控制充电开关的MOS管,右侧为滤波电容,连接插座。在底部还焊接一块小板以及滤波电容。
PCBA模块背面没有焊接元件。
开关电源芯片上方设有散热片,通过焊接固定。
焊接拆下开关电源芯片上方的散热片。
开关电源芯片来自DK东科,型号DK112L,芯片内部集成高压启动电路,集成700V开关管,支持85-265V输入电压,支持12W输出功率,采用DIP8封装。
东科 DK112 资料信息。
开关变压器特写。
反馈光耦设置在变压器底部。
整流二极管和滤波电容焊接在PCBA模块一侧,输出滤波电容规格为1000μF35V。
输出恒压恒流控制芯片来自DIODES,型号AP4313,芯片内置1.2V电压基准,电流采样电路和两路运放,采用SOT26封装。
主控MCU来自STC宏晶,型号被蓝牙透传模块遮挡。
蓝牙透传模块通过排针焊接连接。
模块上设有蓝牙芯片和贴片晶振。
蓝牙芯片丝印E2PD2344。
用于提示告警的蜂鸣器特写。
MCU外置TL431电压基准特写。
为MCU供电的降压转换器来自XLSEMI芯龙,型号XL7015E1,是一颗支持100V输入电压的DC-DC转换器,芯片内部集成开关管,开关频率150KHz,最大输出电流0.8A,内部集成短路保护和过热关断保护功能,采用TO252-5L封装。
100μH合金电感用于降压。
模块共使用12颗MOS管用于电池切换。
另外6颗MOS管特写。
其中一种6颗MOS管来自场效应,型号CMD25N20A,NMOS,耐压200V,导阻170mΩ,采用TO252封装。
另一种6颗MOS管来自APM永源微,型号AP30P10D,NMOS,耐压100V,导阻36mΩ,采用TO-252-3L封装。
A217光耦用于驱动MOS管开关。
一颗MOS管来自安森美,型号FQD7P20,PMOS,耐压-200V,导阻690mΩ,采用D-PAK封装。
三颗MOS管来自AOS万国,型号AOD403,PMOS,耐压-30V,导阻为5.1mΩ,采用DPAK封装。
四颗SS520肖特基二极管特写,规格为5A 200V。
PCBA模块上焊接一块小板。
小板另一面焊接二极管,三极管和贴片电阻。
一颗滤波电容规格为10μF160V。
另一颗滤波电容规格为22μF50V。
两颗无极性电解电容规格为10μF100V。
两颗电解电容规格为220μF50V。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
两河电子这款铅酸电池组充电保护均衡模块支持48V/60V/72V铅酸电池组充电使用,模块采用黑色铝合金外壳,并配有90CM长连接线,连接线已制作端子,方便连接电池安装。模块内置蓝牙模块,支持手机显示电池电压等参数,掌握电池运行状态,并支持功能设置。
充电头网通过拆解了解到,这款模块内置开关电源,通过将输入电压降压,由MCU检测到串联电池亏电,由MOS管将开关电源输出接通到对应电池,为亏电的电池充电。其中开关电源主控芯片来自东科,型号DK112,MCU来自STC宏晶,MOS管采用光耦进行驱动,实现单独隔离为亏电电池充电。
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