历经数月打磨的双向快充模块，摩拜充电宝的“左膀右臂”

杨年 · 发表于 2021-3-15 08:47:41

本帖最后由杨年于 2021-3-27 09:27 编辑

历经数月，利用零碎时间，从最初的设想到逐渐变为现实，期间有过放弃的想法，但最终还是坚持完成了这项小挑战。
为什么是项小挑战？此时的我才学会画2层PCB没多久就要设计两块PCB相连的一个小模块，这要考虑到两块PCB板之间在空间有限的情况下元器件之间不能有冲突，要完全按照金属外壳的尺寸设计，显然空间会更加紧凑。

一开始没有自主设计能力，网上买了个卖的比较好的基于TL494的升压模块进行研究抄板，很适合12V或20V升至25.2V给摩拜充电宝进行充电。

两个模块以及前后面板的空PCB

焊好后的成品，这里省略焊接及调试测试过程。简单说下，充电模块就是基于TL494的那块抄板再加上一些QC PD诱骗以及指示灯电路，放电模块就是两路基于SW3518S 100W+100W输出模块。

把后面板与主模块焊接在一起。

半成品的样子出来了，空间还是挺紧凑的。

接下来焊接前面板和后面板，前面板有7颗LED用来充电情况的指示，还有两片排线用来连接模块。

然后再焊接后面板，两个镀金铜针与充电宝香蕉口相连，DC头与DC母口相连。

连接后的效果。

焊接前面板排线。

通电测试，两红灯代表两路电源正常。

一整套模块展开后的样子。

后面开始加装外壳。

接入充电宝再次测试正常。
接下来测试模块的充放电情况，充电宝电量约为75%。

QC 12V充电输入最大功率约为23W，此时前面板20W指示灯亮起。

实际充进电池的功率约为21W，效率约90%。

玩具示波器测得纹波在40mV以下。

PD 20V充电输入最大功率约为41W，此时前面板40W指示灯亮起。

实际充进电池的功率约为37W，效率约90%。

玩具示波器测得纹波在60mV以下。

再来看看放电模块，两个C口协议检测，A口就不展示了。

先单路设定60W负载，两路共同分担120W。

负载显示情况。

继续加大负载，此时充电宝总输出有达到宣传的150W输出。

负载显示情况。

不考虑模块转化损耗大于160W充电宝就过功率保护了。

最后：多次打样多次改版多少个日夜才有了我手里的梦想作品，有想法是好的，看你能不能坚持去实现。虽然还有一些改进的地方但已经完全够自己使用了，以上仅为个人小作品的创作分享，家里的两个摩拜充电宝不再吃灰了，哈哈！谢谢观看！

3.23第二次编辑：

没想到竟然“申精”通过了！感谢数码之家对我这个新坛友的支持和鼓励，我会继续把自己的一些小创作分享给大家！谢谢！
好了，难得是精华贴，我再补充一些此模块的一些细节，讲之前先说一下我手里的摩拜充电宝的由来和模块的构思：记得去年6、7月份有看到坛友59元购入17100mAh的摩拜充电宝，25W充电150W输出还送充电器，觉得这个150W改装潜力很大，就买了2个，到了之后由于充电宝自带的USB充电口是基于UP9616支持联发科MTK PE快充协议的，就先给魅族手机充电测试兼容性，发现充电不正常老是过流断电保护，于是就拆开换了个检流电阻就正常了，具体教程可以查看我之前发的帖。USB口部分搞定就找了个快充模块测试充电宝香蕉口的输出情况，这里就不上图了，也能正常快充甚至能给笔记本电脑供电，好，香蕉口没问题，剩下就是充电部分，25W充电3小时左右充满速度还是可以的，不过出门老带个单一充电器实在不方面，何不自己做个充电模块+快充输出模块二合一？虽然出门也要多带这个模块但可以实现双向充电，且兼容PD QC充电，兼容通用性得到提高，于是就有了我之前发的帖子，从开始抄电路研究到现在，零零碎碎几个月时间给做出来了。

废话一箩筐，现在开始补充一下细节：

补一下A口的协议检测，都是一些很常见的快充协议，这得多亏SW3518S的多协议。

A口的极限输出功率

C口的极限输出功率

设计之初就考虑到作为桌充，65W氮化镓充电器作为输入电源，模块内部有个ip2721芯片把充电器诱骗至20V给整个模块及负载供电

魅族PRO5充电测试

当然了，还有一个最主要的功能就是边充边放了
下面说一下模块的一些元器件

SW3518S模块电源输入部分有P MOS 和肖特基作为双电源切换输入，不会相互倒灌干扰，还有两颗主芯片SW3518S，这个芯片不知道被我烧坏（基本都是静电及漏电击穿）了多少颗，烧的都是钱。然后开关管选的是AON7544，导通内阻还是挺低的。

输出部分就是1770大电感，合金贴片电阻及固态电容等，Type-C母座沉板

TL494充电模块就是90%照抄，然后加入一些个人元素就成自己的了（还要不要脸）。后续有时间再设计一款基于SC8801同步升降压的模块。

大面积开窗增强散热

下面就是原理图部分，可以看一下

原理电路图感兴趣的朋友可以下载参考一下，PCB由于有些细节部分设计不合理就不上传了。
（之前的原理图有问题，现在为最新原理图）

2

asp2009 · 发表于 2024-3-18 10:49:29

感谢分享这个是个很好的实例

杨年 · 发表于 2021-9-30 17:51:59

lcmlcm_2009 发表于 2021-9-30 16:41
想请问下楼主摩拜充电宝这个香蕉头是否支持6串的锂电池充电器输入？我问了很多某鱼商家他们说这个口只支持 ...

是的，没错，香蕉口就是只支持输出不支持输入，因为香蕉口内部有开关MOS管，MOS管断开你强灌是充不进的，只能DC口充电

lcmlcm_2009 · 发表于 2021-9-30 16:41:43

想请问下楼主摩拜充电宝这个香蕉头是否支持6串的锂电池充电器输入？我问了很多某鱼商家他们说这个口只支持输出不支持输入

laojiaozhu · 发表于 2021-5-8 22:42:59

精品啊做的真漂亮。动手能力强

mwrht · 发表于 2021-4-30 13:26:16

这手艺真漂亮~~~

hangzou · 发表于 2021-4-29 09:32:03

做的不错，支持下！我是直接买了个多协议的盒子接上去不过弄好也是吃灰！

adminer · 发表于 2021-4-27 14:15:52

大佬厉害了

杨年 · 发表于 2021-4-19 10:36:51

zhaobo1965 发表于 2021-4-19 09:36
麻烦问下，有没有成品卖？

自己做的DIY产品，不确定稳定性怎么样，还没想着卖

zhaobo1965 · 发表于 2021-4-19 09:36:34

麻烦问下，有没有成品卖？

杨年 · 发表于 2021-4-19 00:09:56

纯今发表于 2021-4-18 17:27
@杨年电源达人你好
摩拜充电宝24伏香蕉口输出
我发现负载电流50毫安左右，十分钟之内，充电宝自动停止输出 ...

这个我还真没遇到，可能是内部芯片电路检测输出电流太小，低于设定的输出电流阈值就会自动关断输出以省电，可以尝试增大负载电流至100mA或更大试一下。

纯今 · 发表于 2021-4-18 17:27:29

@杨年电源达人你好
摩拜充电宝24伏香蕉口输出
我发现负载电流50毫安左右，十分钟之内，充电宝自动停止输出了，现象可重复实验发生
请教，我遇到了特例，还是共性机制？

华L · 发表于 2021-4-17 08:48:41

你这也太牛批了:lol:

杨年 · 发表于 2021-4-12 20:57:08

纯今发表于 2021-4-12 18:43
其实，我给你留言的核心
就是怎么判断摩拜充电宝剩余电量
我正在使用的飞毛腿充电宝有电量显示 ...

摩拜充电宝有4颗电量指示灯

杨年 · 发表于 2021-4-12 19:51:32

观剑发表于 2021-4-1 14:07
楼主，他那个间距是多少，香蕉插针的

手工测量是10.5mm

杨年 · 发表于 2021-4-12 19:50:41

panmouse 发表于 2021-3-29 08:21
做工与成品不相上下！

感谢支持！

杨年 · 发表于 2021-4-12 18:43:56

yhky 发表于 2021-3-28 11:15
我觉得还是SC8802+IP2716那套方案最方便，外围元件少很多，2颗主IC就搞定，还是双向同步升降压，觉得输出接 ...

可以考虑一下，谢谢建议！

纯今 · 发表于 2021-4-12 18:43:42

杨年发表于 2021-4-12 17:41
@我？充电宝通讯还真没研究过，估计还是私有协议，没有研究的价值吧

其实，我给你留言的核心
就是怎么判断摩拜充电宝剩余电量
我正在使用的飞毛腿充电宝有电量显示

杨年 · 发表于 2021-4-12 18:43:21

beiling 发表于 2021-3-26 17:42
漂亮的充电器

欢迎探讨

杨年 · 发表于 2021-4-12 18:42:45

x067 发表于 2021-3-26 17:02
这是做了个寂寞啊。

欢迎探讨

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历经数月打磨的双向快充模块，摩拜充电宝的“左膀右臂”

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