这,是《明日方舟:终末地》里的“谷地电池”↓

这,是小伙手搓的谷地电池↓

!!!!
magic!
谁说科技不是一种“魔法”呢
这都能做出来啊!
请看VCR▼

如你所见,它的功能是:
-
支持4路独立供电:1个电池,对应一个USB-A供电口,放4颗电池,4个口都能用,放3颗,只有对应的3个口能用。
-
能给手机、蓝牙音箱/耳机、开发板等设备供电
-
每颗电池规格:支持平头21700锂电池,BOM推荐使用约4000mAh电芯
-
自带屏幕:可查看万年历,显示数字,时间,设备电压状态,电量等信息
小编突然出现的OS:
相当于,它是一个四合一的充电宝?好像很实用的样子啊!颜值还这么高……

接下来,咱就研究一下,它具体是咋设计的?这样4口独立供电,有啥好处?
作者用嘉立创EDA设计的PCB,有2块,尺寸都支持免费打样。
协议核心板
这块板主要用于实现显示、灯效、按键和电池管理控制中心

原理图

PCB图
封装机/电池仓板
这块板负责给每节电池配备一套独立的充放电电路,实现充电和对外供电

原理图

PCB图
硬件参数
-
主控:STM32F103C8T6
-
主电池:4节平头21700锂电池,推荐单节4000mAh
-
控制系统电池:1块40×30×5mm、650mAh锂电池
-
时钟备用电池:CR1220纽扣电池
-
充电输入:1个Type-C,只有充电功能,不支持数据通信
-
电源输出:4个USB-A,分别对应4节21700电池
-
输出电压:普通USB 5V输出
-
输出能力:芯片理论单路约2A~2.4A,但项目存在大电流断电问题
-
显示屏:0.96英寸白色OLED,I²C接口
-
灯光:20颗WS2812B-2020可编程RGB灯珠
-
操作:4个按键:复位、左、右、确认
-
电池检测:STM32分别采集4节电池电压
-
防护:电池反接、防反充和基础过充过放保护
-
时钟:32.768kHz晶振+CR1220,支持掉电走时
-
主晶振:8MHz
-
待机功耗:关机电流约0.4mA
-
外壳:PLA 3D打印外壳
它的设计思路很常见
该设计通过一个Type-C输入5V,为4节21700电池分别充电;接着,再通过每路充放电芯片,将每路电池的3.7V升压至5V,实现通过独立的USB-A口输出给手机等设备供电的使用场景。
STM32则负责检测四节电池电压、控制各路开关,并驱动OLED屏、按键和RGB灯;实现交互效果。
但也有不常见的地方:
——它四节电池完全独立。
它不像普通充电宝那样,把多节电池并联。
它的四节电池互不串联也不并联,相当于四个独立充电宝共用一套控制系统。
这样做的好处是。
每节21700都有独立的充电、升压、保护和USB输出通道,于是它可以使用容量、健康程度不同的中古电池,且互相不会直接影响。
用大白话说,项目整体的使用寿命,不受电池健康程度影响,维修的时候,也不用暴力拆壳。
但在供电场景下的劣势也很明显,充手机,需要消耗2-3个电池的电量,还要反复转接USB口,没那么方便。
因此,它做为多槽独立供电方案的学习和验证平台,或者游戏道具、桌面摆件、低功率应急电源玩玩还是阔以的。毕竟它的DIY成本也就46元左右:

但真要供电,还是充电宝好使。
你怎么看?
本文旨在分享有趣的开源作品,并研究分析其硬件设计方案。
作者开源了外壳、电路、固件。如果你想复刻,或想深入了解这个作品,欢迎前往开源网址~
怎么样?你喜欢这个项目吗?你会想复刻吗?如果你拥有这个“充电宝”,你会在什么场景下使用?欢迎在评论区一起探讨!
如果你想给作者点赞or深入学习,欢迎前往开源网址~





