目前淘寶等網(wǎng)站上有大量移動(dòng)電源的DIY套件，通過(guò)這些套件，我們可以很方便的制作一個(gè)移動(dòng)電源，但是，這些移動(dòng)電源的套件同樣質(zhì)量低劣，電池虛標，沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)性的改善，要真正得到一個(gè)優(yōu)質(zhì)的移動(dòng)電源，我們需要從頭開(kāi)始設計，自己制板、焊接、安裝。當然，如果你嫌麻煩的話(huà)，那么我還是建議你去買(mǎi)淘寶的套件，不用再繼續看本文了。

    

言歸正傳，要從最基本的步驟開(kāi)始，我們就必須知道移動(dòng)電源的基本原理。最簡(jiǎn)單的移動(dòng)電源只有3個(gè)部分：充電、保護、輸出。充電部分負責將充電器的電壓轉換成電池可以接受的電壓；保護部分用于防止電池的過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流及短路等；輸出部分負責將電池的電壓轉換成受電設備（主要是手機、平板等）可以接受的電壓。

    

在開(kāi)始設計之前，我們要大致進(jìn)行一個(gè)規劃：我們需要一個(gè)多大容量的移動(dòng)電源，這么大容量的移動(dòng)電源有多重，還有需要多少個(gè)輸出，每個(gè)輸出最大需要多少電流等等。首先，我們要選擇電池。常見(jiàn)的可充電電池有鎳氫、鎳鎘、鉛酸、鋰離子、聚合物鋰電池等，目前，鎳氫和鎳鎘已基本淘汰，鉛酸電池電壓太高且重，不適合移動(dòng)電源，鋰離子和聚合物鋰電池是常見(jiàn)的選擇。目前，我們買(mǎi)到的商品移動(dòng)電源一般使用的是鋰離子電池，也就是我們常說(shuō)的18650電池。這種電池非常便宜，而且方便量產(chǎn)，但是其質(zhì)量和壽命較差。

 

我們的目的是要一個(gè)高品質(zhì)的移動(dòng)電源，所以當然不能用這種電池，那么就只剩下一種了：聚合物鋰電池。這種電池也是我們手機中常常使用的電池，相比于鋰離子電池，它的容量、壽命、輸出功率和安全性都較高，我們在選擇電池的時(shí)候一定要選擇這種電池。目前，聚合物電池的正極材料有很多種，其中比較好的一種是叫鋰鎳鈷錳（又叫三元）的材料，容量可以根據自己的需要選擇。在選擇電池的時(shí)候，我們還要注意一點(diǎn)，就是電池的最大持續放電電流，一般用C來(lái)做單位，對于一個(gè)1000mAH的電池來(lái)說(shuō)，1C就表示這個(gè)電池的最大放電電流是1000mA。我們要確保所選的電池的最大持續放電電流大于我們需要的輸出電流的2倍（要有一定裕度），建議選擇動(dòng)力電池（就是電動(dòng)車(chē)、汽車(chē)上面用的那種），不但輸出電流大，而且內阻小，效率更高。

    

選擇了電池之后，我們就需要設計保護電路了。一般的移動(dòng)電源都有不止一塊電池，這些電池一般都是并聯(lián)的，容量和最大輸出電流等于所有電池之和，電壓不變。當然，串聯(lián)也是可以的，但是要用不同的方案。本文下面所說(shuō)的都是電池并聯(lián)的方案。對于并聯(lián)的電池，本質(zhì)上和單節電池沒(méi)有差別，無(wú)非是容量和輸出電流大了一些，所以我們仍然是使用單節電池的方案。保護電路，必須要使用成熟的方案，推薦使用DW01+FS8205A的方案，其電路圖如下：

圖中的BAT和BAT-分別接電池的正極和負極，GND是電路的地。當短路等情況發(fā)生時(shí)，DW01會(huì )關(guān)閉MOS管，將電池負極和地斷開(kāi)。注意，正常情況下，圖中的R5應該接在CS腳和地之間，這里考慮到輸出電流較大，可能觸發(fā)過(guò)流保護，所以接在了D12上，這個(gè)引腳是2個(gè)MOS管之間，所以保護電流增加了一倍。

設計完保護電路，就該設計充電電路了。由于充電時(shí)并不需要特別在意電路的轉換效率，所以我們可以使用一些低成本、高可靠性的方案，如TP4056。電路圖如下：

充電器的5V電壓經(jīng)過(guò)一個(gè)SS34肖特基二極管再輸入到芯片的電源引腳，這樣可以分擔一部分芯片的熱量，變相加快充電速度。通過(guò)更改電阻R1的大小可以更改充電速度，具體請查看芯片手冊，這里的電阻對應的充電電流是1A。紅燈D2和綠燈D3分別用于指示正在充電和充電完成。BAT直接連接到電池正極。該芯片是線(xiàn)性充電芯片，其原理是將多余的電能轉換為熱能耗散掉，所以充電過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的熱量，建議安裝的時(shí)候加裝一個(gè)散熱片，防止因過(guò)熱保護而降低充電速度。

    

最后就是核心部分：輸出電路。它是一個(gè)BOOST結構的DC-DC升壓電路，該電路的方案很多，作為一個(gè)移動(dòng)電源，最主要考慮的因素是效率，因此最好采用同步升壓芯片（同步升壓資料較多，請自行百度，本文不做介紹）。這里推薦使用TI的TPS61032，集成了MOS管和反饋，電路簡(jiǎn)單可靠，可以達到最大3A的輸出，且1A負載時(shí)效率可達92%（一般我們買(mǎi)到的移動(dòng)電源效率在80%左右）。詳細電路如下圖所示：

電路的左半邊是升壓部分，其中，R40和D20構成負載指示電路（負載越大，燈越亮），R9和R10用于設定低壓警告門(mén)限，這里是3V（LBI引腳電壓為0.5V時(shí)對應的電池電壓），當電池電壓低于該值時(shí)，LBO引腳接地，點(diǎn)亮D9。電路的右半邊是識別電阻，如果要為蘋(píng)果設備充電，則R16和R17一般不接任何器件，成開(kāi)路，R12-R15按圖中標示的電阻連接，那么蘋(píng)果設備將把該輸出口當成ipad充電器的輸出口；如果要給其他手機充電，可以按對應的識別電阻電路進(jìn)行修改(具體手機的識別電阻請百度，已知三星部分機型和蘋(píng)果的識別電阻不兼容)。經(jīng)實(shí)測，ipad的識別電阻可以用于絕大多數的手機和平板。

    

電路設計完了，接下來(lái)就是畫(huà)PCB板和焊接了。這兩步推薦有相關(guān)知識的人做，因為電路板的設計和焊接需要一定的經(jīng)驗和技術(shù)，本文就不過(guò)多介紹了。非相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士可以淘寶購買(mǎi)上述三個(gè)模塊（輸出部分一定要加上“TPS61032”才能確保是該芯片）和電池，進(jìn)行簡(jiǎn)單的焊接和安裝，就可以完成一個(gè)移動(dòng)電源了。

 

1、18650電池壽命長(cháng)。前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，18650是鋰離子電池，主要是用于手電筒等產(chǎn)品上的，他的使用壽命（以完全充放電次數計）不如聚合物鋰電池。

 

2、我們經(jīng)常在某寶上看到什么什么20000毫安時(shí)移動(dòng)電源僅69或僅89等信息，其實(shí)都是扯淡的。一般移動(dòng)電源都是使用的18650電池，該電池長(cháng)65毫米，直徑18毫米，其標稱(chēng)容量一般來(lái)說(shuō)國產(chǎn)的2000毫安時(shí)，進(jìn)口的最大不超過(guò)3000毫安時(shí)，價(jià)格上國產(chǎn)的15一節，大家可以直接根據移動(dòng)電源的大小估算一下用了幾塊電池，容量和價(jià)格是多少。我拆過(guò)很多標稱(chēng)20000毫安時(shí)的移動(dòng)電源，里面就是6節18650電池，算上國產(chǎn)電池本身的虛標，實(shí)際容量也就12000毫安時(shí)左右，成本光電池就要90，加上電路和其他成本也快100了，就算量產(chǎn)成本低，考慮到商家的利潤，價(jià)格也不會(huì )低到69、89。那么賣(mài)這么低的價(jià)格就只有一種可能：用的舊電池或很差的電池……

 

3、1A的手機要用1A的充電口充電，否則會(huì )充爆。這是我見(jiàn)過(guò)的最搞笑的結論了，不知道是哪位大神得出的。無(wú)論我們用什么給手機充電，手機在本質(zhì)上就相當于一個(gè)電阻，或者是一個(gè)可變電阻，只要你的電壓是一定的，電流就是一定的。比如你的手機配的充電器是5V1A的，那么你的手機在充電的時(shí)候就相當于一個(gè)5歐的電阻，只要充電電壓是5V，充電電流就是1A，跟輸出電路的額定電流沒(méi)有任何關(guān)系，這個(gè)額定電流只是這個(gè)輸出電路的最大輸出電流！也就是說(shuō)，我們可以用輸出電流為2A的充電器給1A的手機充電，這個(gè)時(shí)候，實(shí)際的電流只有1A；我們也可以用1A的充電器給2A的手機充電，這個(gè)時(shí)候，雖然手機相當于一個(gè)2.5歐的電阻，但是由于輸出電路的最大電流只有1A，所以電路中的實(shí)際電流仍然為1A，注意，這種情況下的輸出電壓會(huì )小于5V?，F在市場(chǎng)上很多移動(dòng)電源都做了2個(gè)口，一個(gè)1A，一個(gè)2.1A，其實(shí)都是欺騙消費者的，我拆過(guò)很多這種移動(dòng)電源，里面的電路完全一樣，沒(méi)有任何差別。還有一些移動(dòng)電源說(shuō)什么自適應（更有甚者說(shuō)什么智能識別）輸出，都是扯淡的，跟一般電路沒(méi)有差別，普通的輸出本來(lái)就具有這種“自適應”的特點(diǎn)。

 

4、智能檢測、智能運算什么的……這些都是欺騙消費者的。一個(gè)移動(dòng)電源需要4核芯片么？數顯的那種一個(gè)幾毛錢(qián)的單片機就搞定了。自動(dòng)匹配充電電流？搞笑吧，充電電流本來(lái)就是自適應的。智能識別充電設備？要通過(guò)USB設別充電設別要加USB芯片的，那可不便宜，也沒(méi)有必要，你覺(jué)得有那個(gè)廠(chǎng)家會(huì )加這個(gè)芯片嗎？自動(dòng)學(xué)習電量電流檢測？不就是2個(gè)AD嗎，而且10位的AD足夠，一般幾毛錢(qián)的單片機都會(huì )集成這玩意，加個(gè)屏幕就是所謂的“智能數顯”了。

 

5、快速充電技術(shù)。這個(gè)也比較扯，要想充1分鐘用10分鐘，那你充電的速度必須是用電速度的10倍，假如用電設備是1A的，那么充電電流就要是10A，現在手機平板的充電器撐死也不會(huì )超過(guò)3A，快速充電一說(shuō)從何而來(lái)？

 

6、智能鎖電技術(shù)。這個(gè)技術(shù)就是你不同的時(shí)候就進(jìn)入休眠模式，實(shí)際上沒(méi)什么用。普通的移動(dòng)電源，充電芯片在沒(méi)有輸入的時(shí)候就是休眠模式，輸出芯片在空載的時(shí)候功耗也是很小的，根本不需要再加個(gè)單片機控制。很多說(shuō)什么智能技術(shù)的，實(shí)際上里面什么都沒(méi)有。

 

7、移動(dòng)電源邊充邊用會(huì )損壞電池。根本沒(méi)這回事。通過(guò)前面的介紹大家應該知道，在充電的時(shí)候，充電電路將輸入的能量存入電池中；輸出的時(shí)候，輸出電路將電池中的能量傳輸給用電器。如果邊充邊用，當充電速度大于用電速度時(shí)，，多余的電能就儲存在電池中，當充電速度小于用電速度時(shí)，不夠的電就從電池里面取。打個(gè)比方，一個(gè)水池，有一個(gè)注水口和一個(gè)放水口，注水口就相當于充電電路，放水口就相當于輸出電路，水池里面的水就相當于電池中儲存的電量，你說(shuō)能不能同時(shí)注水和放水呢？

 

8、軟件控制比硬件控制好。不知道什么時(shí)候開(kāi)始，某寶上有買(mǎi)軟件實(shí)現的移動(dòng)電源，其實(shí)說(shuō)白了就是把原來(lái)DC-DC的反饋和PWM波調制的部分用單片機的軟件來(lái)實(shí)現了，這樣可以同時(shí)做數顯等“高端”功能，為了宣傳，商家就說(shuō)軟件控制臂硬件好。稍微有點(diǎn)電腦常識的人都知道視頻的軟件解碼速度是遠遠比不上硬件解碼速度的，硬件電路里面可能一個(gè)周期就調控好的東西，軟件要幾個(gè)甚至幾十個(gè)周期才能調整，因此，軟件的性能和穩定性都是不如硬件的，千萬(wàn)不要被JS給忽悠了。

    

…………移動(dòng)電源的誤區還有很多，篇幅所限，就不一一敘述了，總之一點(diǎn)，不要被JS的花言巧語(yǔ)所忽悠，自己分析一下某個(gè)功能有沒(méi)有必要，實(shí)現起來(lái)成本多少，往往就能得出結論。

    

水平有限，本文難免有疏漏之處，望高手批評指正，如果對移動(dòng)電源的制作方法或相關(guān)內容有疑問(wèn)或更好的方案，歡迎各位一起討論移動(dòng)電源相關(guān)內容。