DIY一個(gè)移動(dòng)電源的過(guò)程分享

試想一下，如果你能用太陽(yáng)能取代常用的USB充電器給手機(jī)電池充電，那是不是一件很有意義的事？ 在本文中，我們將展示如何使用TP4056芯片利用太陽(yáng)能為18650鋰電池充電，同時(shí)通過(guò)電池升壓，為手機(jī)等便攜式數(shù)碼產(chǎn)品充電，我們也可以在這個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上自己DIY一個(gè)移動(dòng)電源。這個(gè)項(xiàng)目的成本大約是50元左右。

原件清單

5伏太陽(yáng)能電池板（不能低于5伏）；購(gòu)買鏈接

萬(wàn)能板；購(gòu)買鏈接

1N4007高壓二極管（用于反向電壓保護(hù)）。該二極管的額定正向電流為1A，反向峰值電壓為1000V；購(gòu)買鏈接

SPDT開(kāi)關(guān)；購(gòu)買鏈接

18650電池座；購(gòu)買鏈接

一塊3.7V 18650鋰電池；購(gòu)買鏈接

一塊 TP4056電池保護(hù)板（帶或不帶保護(hù)IC均可）；購(gòu)買鏈接

一個(gè)5V電壓升壓器。購(gòu)買鏈接

TP4056的工作原理

先看看TP4056鋰電池充電板，它包含TP4056芯片以及一些外圍元件；板上有兩個(gè)led燈，一個(gè)紅色，一個(gè)藍(lán)色。紅色LED的在充電時(shí)亮起，藍(lán)色LED在充滿電后點(diǎn)亮；板載迷你USB接口，通過(guò)它可以從外部USB充電器為電池充電，USB接口旁邊還有這兩點(diǎn)，可以焊接其它的外部充電單元，在板上標(biāo)記為IN-和IN+，本項(xiàng)目中我們將利用這兩個(gè)點(diǎn)來(lái)連接太陽(yáng)能電池板；板上標(biāo)記為BAT+和BAT-的兩個(gè)點(diǎn)，用于連接18650電池。TP4056鋰電池充電板支持輸入電壓范圍為4.5V – 5.5V。

市面上有兩種版本的TP4056鋰電池充電板。區(qū)別是一種帶有電池放電保護(hù)模塊，而另一種沒(méi)有配置。上圖是沒(méi)有放電保護(hù)模塊的，如何區(qū)分呢？

一般帶有放電保護(hù)模塊的板子，會(huì)多出兩塊集成電路，如上圖所示。兩種板子均可提供1A的充電電流。放電保護(hù)模塊的作用是當(dāng)電池電壓降至2.4V以下時(shí)，帶保護(hù)開(kāi)關(guān)會(huì)將負(fù)載完全關(guān)閉，保護(hù)電池不會(huì)過(guò)放電，同時(shí)還可以防止過(guò)電壓和極性反向連接保護(hù)。

銅絲的作用

電路工作時(shí)，電路板溫度會(huì)比較高，因此，為了達(dá)到散熱的目的，我們使用一根硬銅線來(lái)制作電路板的支架。然后，再將電路板的支架焊接在一起。本項(xiàng)目中，我們將用4根銅線來(lái)做電路板的支架。其實(shí)使用銅柱和螺絲同樣可以達(dá)到這個(gè)目的。

5V電壓升壓板的作用

18650鋰電池的單體電壓為3.7V，而我們的手機(jī)充電器的電壓基本都是5V，因此要實(shí)現(xiàn)用18650鋰電池為手機(jī)充電，需要將電壓提升至5V。所以本項(xiàng)目中采用3.7V升5V的升壓板來(lái)實(shí)現(xiàn)。

太陽(yáng)能鋰電池充電器的組裝

太陽(yáng)能電池板分別與TP4056鋰電池充電板IN+和IN-連接。在正極串插入一個(gè)1N4007的二極管用于反向電壓保護(hù)。然后把TP4056鋰電池充電板的BAT+和BAT-連接到18650電池的正極和負(fù)極?，F(xiàn)在我們?nèi)绻o負(fù)載供電，比如Arduino、樹莓派等控制板或者手機(jī)和其他支持5V充電的便攜數(shù)碼產(chǎn)品。我們需要把輸出電壓提高到5v。因此，我們?cè)陔娐分性黾恿艘粋€(gè)5V升壓器，它的IN-連接到電池的負(fù)極，IN+與電池的正極之間串接一個(gè)SPDT開(kāi)關(guān)。為什么需要串接一個(gè)SPDT開(kāi)關(guān)呢？其目的是可以達(dá)到當(dāng)我們給電池充電時(shí)，可以把負(fù)載斷開(kāi)，太陽(yáng)能充電器只進(jìn)行單純的充電。電路運(yùn)行后，18650鋰電池的充電電壓一般維持在4.2V左右。升壓板的輸入電壓范圍為0.9V ~ 5.0V。所以當(dāng)電池放電時(shí)，升壓板的輸入電壓大約是3.7V，電池充電時(shí)它是4.2V，這樣確保升壓板的輸出到負(fù)載的電壓將始終保持在5V。

太陽(yáng)能電池供電器不管可以為手機(jī)等設(shè)備充電，它還可以解決一些室外應(yīng)用場(chǎng)景中的供電問(wèn)題，在沒(méi)有電源可用的室外場(chǎng)景中，使用這樣一個(gè)太陽(yáng)能電池來(lái)驅(qū)動(dòng)電路，是一個(gè)極好的選擇。例如：基于Arduino制作的室外報(bào)警器等。