拆解报告:铅酸电池组充电保护均衡模块

拆解报告:铅酸电池组充电保护均衡模块
2024年07月01日 16:54 充电头网

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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