[开源]手把手教你制作锂电池快充充电器

简介: [开源]手把手教你制作锂电池快充充电器

前言

最近在GitHub又发现了一个嵌入式软硬件都开源的项目——基于STM32G0的锂电池快充方案,使用Type C接口的充电头供电,基于STM32G0实现,支持为1s - 4s锂电池组充电,并且支持2s-4s平衡充电功能,文末有全套资料下载链接。

640.jpg


目前,这个项目已经作为产品量产上市,在hackaday商城售价60美金。

640.jpg


基本功能

主要有以下功能:

  • 单节锂电池和 2s-4s 锂电池组平衡充电
  • 支持 USB PD 电源,充电高达 60W
  • 支持非 USB PD 电源(仅限于 2.5W - 5V,0.5A)
  • 随着设备温度升高,自动降低充电功率
  • 通过 RGB LED 提供用户反馈
  • 开源原理图、BOM 和固件
  • 用于调试和运行时信息的 UART 命令行接口

640.jpg


目前已经经过以下型号的USB PD快充电源的测试:

  • Lenovo Thinkpad 65W Charger
  • Lenovo Thinkpad X1 Carbon USB C Port
  • Anker PowerPort Atom PD 1 30W
  • Aukey PA-Y8 27W Turbo Charger
  • Nintendo Switch Power Supply
  • Generic 2.5W USB A Wall Wart

640.jpg


涉及到的知识点

  • 锂电池平衡充电电路,及其单片机控制逻辑
  • STM32G0官方USB PD快充协议中间件的使用
  • 运行FreeRTOS,可通过CLI命令行进行交互
  • 使用Makefile或TrueStudio编译
  • STM32G071CBT6的GPIO/ADC/UART/IIC/TIMER/DMA基本外设使用
  • BQ25703ARSNR锂电池充电管理芯片的使用

640.jpg


硬件电路

原理图也很简单,只有3页,整个项目的硬件框图如下:

640.jpg


主控部分采用的STM32G071,这是ST在2018年底推出的一款Cortex-M0+内核的MCU,IO口利用率超过93%,最大的一个特色就是支持 USB-C Power Delivery ,很多充电宝都是基于这款芯片实现的。

640.jpg


充电部分的电路,单节锂电池充电方案采用的是TI的锂电池充电管理芯片BQ25703ARSNR。

640.jpg


多节锂电池平衡充电采用的是MOS开关调节电路实现,电阻分压的方式来实时监控电池的电压状态,电池电压作为反馈,从而实现平衡充功能。

640.jpg


软件实现

软件方面,开发环境使用的 TrueStudio,使用 CubeMX 生成基本驱动代码,FreeRTOS 的移植,STM32G0 的 GPIO、ADC、IIC、TIMER、DMA、UART基本 外设的使用,STM32G0 USB C 驱动库的使用,异常状况保护逻辑和充电管理逻辑,可以通过串口终端实时监测充电的状态:

640.png


资料下载

无论你是否尝试自己动手做一个,其中的锂电池充电电路原理、STM32G0快充库的使用,都是非常值得学习和借鉴的。全套资料包括原理图、PCB、BOM、STL外壳文件等。

  • 软件github.com/AlexKlimaj/LiPow-Firmware
  • 硬件github.com/AlexKlimaj/LiPow-Hardware
目录
相关文章
|
7月前
|
IDE 物联网 开发工具
STM32:微控制器领域的璀璨明星与其实践应用
STM32:微控制器领域的璀璨明星与其实践应用
175 0
|
监控 安全 物联网
一款多功能露营专用氛围灯
一、主要功能 使用COB灯丝+3D打印构建精妙的螺旋线条露营灯 选用IP5328P作为电源主控,支持双向PD快充,支持PPS档位输出 电池仓结构设计兼容26650(不可更换)或21700/18650(可更换)电池 使用WS2812灯组成顶部灯圈,可以实现照明灯+氛围灯的双重功能 通过STM32与5328进行iic通信,获取充放电数据,并通过BLE透传 通过BLE与手机APP连接,实现对“萤辉”的掌上控制(目前存在一定bug) 二、硬件说明 请注意,本项目一共有4片PCB,其中两片4层板,两片2层板(均在10*10以内可以免费打样) 硬件说明将会根据PCB编写,以便对电路设计进
123 0
|
存储 芯片 异构计算
电子技术课程设计基于FPGA的音乐硬件演奏电路的设计与实现
设计一个乐曲演奏电路,能够自动播放编写好的音乐。要求将音乐通过实验箱上的喇叭播放出来,用发光二级管显示出乐曲的节拍。 (附加功能:本设计在题目所要求的功能全部实现的基础之上又添加了许多附加功能,所有的功能将在“工程设计总述”中阐明,特此声明。
249 0
|
人工智能 监控 数据可视化
真·手把手教学!早稻田大学利用VR设备,让机械臂教你正确的乒乓球挥拍姿势
真·手把手教学!早稻田大学利用VR设备,让机械臂教你正确的乒乓球挥拍姿势
281 0
真·手把手教学!早稻田大学利用VR设备,让机械臂教你正确的乒乓球挥拍姿势
|
程序员 iOS开发
LED 闪字小风扇,告白神器? | 酷玩精选
这是一个便携小风扇,产自深圳。 它的特点是可以在扇页上显示文字,可以显示多个中文汉字。
196 0
LED 闪字小风扇,告白神器? | 酷玩精选
|
数据挖掘
STM32入门开发: 制作红外线遥控器(智能居家-万能遥控器)
STM32入门开发: 制作红外线遥控器(智能居家-万能遥控器)
942 0
STM32入门开发: 制作红外线遥控器(智能居家-万能遥控器)
|
编解码 算法 IDE
基于单片机的俄罗斯方块游戏机设计
本设计是通过STC89S52单片机来实现俄罗斯方块游戏的设计,使用C语言进行编程,并通过Proteus来进行仿真。本设计要实现的基本功能是:应用按键来控制方块的变换与移动;消除一行并计分;消除多行额外奖励记分,方块堆满时结束游戏等俄罗斯方块的基本功能。
基于单片机的俄罗斯方块游戏机设计
|
编解码 人工智能 物联网
启明云端分享:3.5寸串口屏在净化器上不可替代的地位
根据IDC预测数据显示,2021年中国智能家电设备出货量增长率预计在33%左右,2020-2025年出货量复合增长率预计在22%左右。而2021年中国智能电视销售额的增长率将放缓至4.1%,中国智能家电设备未来出货量的增长主要是基于智能家电领域的市场需求增加。
144 0
启明云端分享:3.5寸串口屏在净化器上不可替代的地位