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經典案例/便攜式監控攝像機

案情(客戶需求)


   電池用于便攜式監控攝像機。要求用聚合物電池,電池容量要求3000mAh-4000mAh, 電壓7.4V。但是設備工作電壓是恒壓輸出5V。設備持續工作流:200-500mA;最大工作電流是600mA。尺寸要求:參考尺寸22.5*56*80.5mm,可做調整,但是厚度22.5mm,要求盡量減小,做薄。配插墻式充電器。充電時間要求較短。

                                                                       

破案(案情分析)


1、難點:


① 恒壓輸出5V。電池是7.4V 的,需要做成恒壓輸出5V。

② 電芯的選擇。滿足最低容量3000mAh 的同時,需要考慮到尺寸問題,特別是厚度,要盡量薄。

③ 電池結構問題。聚合物電池,加保護板一般是放在電芯與電芯之間的凹槽內。電芯之間的凹槽大小與電芯的厚度有關,電芯越厚,凹槽的空間會越大。反之,會越小??蛻粢箅姵睾穸纫?,說明這個凹槽的空間不會很大。然而保護板要實現5V 恒壓輸出,則必須在保護板上增加元器件。所以保護板的尺寸也會隨之增大。


2、重點:


①需要在保護板上加元器件實現5V恒壓輸出。但是實際上,這個電池還是7.4V的,它的實際功率并不會因為5V 輸出而減少,所以當電池在充電的時候,它的充電電壓依舊是8.4V。所以在設計保護板的時候,這也是一個重點。

                                                                       

立案(方案設計)


1、設計思路:


①先確定電芯型號。根據參考尺寸以及厚度要求,同時還需滿足3000mAh,在已有的型號表中選出的型號為605176 3.7V 3000mAh。此電芯的尺寸:厚度6mm,寬度51mm,長度76mm. 做成成品后的尺寸厚度應該會在13-13.5mm之間。

②考慮電池結構設計(保護板加在哪個位置)。兩個電芯面對面疊在一起的,中間凹槽的空間為:5.7mm。 第一個選擇:保護板置于凹槽處。第二個選擇:保護板置于電芯頂部。

③保護板的設計開發。板要實現恒壓5V 輸出。但電池實際功率并不會因此減少,所以充電端仍為8.4V。所以保護板要做成P+P-放電為5V,C+C-充電為8.4V。實現這些功能,需要在保護板上增加元器件。增加元器件的話,保護板尺寸會比常用的2S板大。保護板尺寸的設計,需要兼顧前面第二點。前面說到保護板如何加在電池上,有兩個選擇。 第一個是保護板置于凹槽處,但是凹槽的空間太小,這個尺寸放不了所需的元器件。第二個選擇是,置于電芯頂部,因為考慮到客戶在乎的厚度問題,以及保護板與極耳之間的焊接問題, 所以板的寬度需控制在10mm之內,長度控制在50mm以內。但是保護板尺寸做到最大為10*50mm,仍放不下所以元器件。然而現在唯一可變動的尺寸是電池的長度。所以保護板的高度可增加。所以可以通過做雙層板來實現這個保護板。


2、具體方案:


本方案編號為:HX90009;

電芯:605176 3.7V 3000mAh;

③ 保護板:P+P-放電為5V 1A;C+C-充電為8.4V 2.5A;由于是聚合物電芯,電芯極耳直接和保護板焊盤相連接,所以,保護板上的B+B-BM三個焊盤所處的位置和自身尺寸大小一定要準確。否則,就連接不上了;

④ 電子線:采用26#,線長38mm。帶插頭:Molex51021-2 正向。

⑤ 配充電器:8.4V 1.5A。

                                                                       

實施(過程介紹)



1、電芯配組

2、貼絕緣面圈墊

3、用鎳帶把電芯分別串聯和并聯

4、拉高溫膠絕緣及初步固定

5、使用電子線讓電池組與保護板連接

6、裹絕緣紙,絕緣并固定電池組

7、套上PVC套管

8、電池組裝進黑色盒子,安裝好盒蓋,貼標簽。

9、做老化實驗,測試合格后裝箱。(完成)

                                                                       

驗證(難點重點)


1、標稱電壓7.4V的電池組能否通過恒壓輸出5V的驗證


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