Powerbank Modul für 4S, QC4.0, QC3.0, PD, 5A, 100W, einstellbar 2S, 3S, 5S und 6S

Das Powerbank-Modul ist eine vollständige Managementplatine für Lithium-Akkus, die aus einem Paket aus 18650- oder Lithium-Polymer-Zellen eine leistungsstarke Powerbank mit bidirektionaler Schnellladung macht. Es ist ab Werk für eine 4S-Konfiguration eingestellt und kann bis zu 100W und 5A liefern, ausreichend für Laptops, Tablets, Telefone oder tragbare Geräte mit hohem Stromverbrauch. Die Platine unterstützt die meisten modernen Schnellladeprotokolle, darunter PPS, PD3.0, PD2.0, QC3+, QC3.0, QC2.0, AFC, FCP, SCP und VOOC, wodurch sie mit einer sehr großen Bandbreite an Geräten und Ladegeräten kompatibel ist.

Die Platine verfügt über fünf USB-Schnittstellen und einen DC-Anschluss: zwei Type-A-Buchsen, einen Type-C-Anschluss, der sowohl zum Laden als auch zum Entladen dient, einen MicroUSB-Anschluss, einen Lightning-Anschluss und eine DC-Buchse von 5.5x2.5mm. Der DC-Anschluss akzeptiert 5-12VDC und ist ausschließlich zum Laden des Akkupakets vorgesehen, nicht zum Entladen. Type-C, Type-A1 und Type-A2 können gleichzeitig Energie liefern, sodass mehrere Geräte gleichzeitig geladen werden können.

Das Merkmal, das dieses Modul von ähnlichen Lösungen unterscheidet, ist die flexible Konfiguration. Ab Werk arbeitet es in 4S, kann aber durch einfache Änderungen auf der Platine auf 2S, 3S, 5S und 6S umgestellt werden, wobei die letzte Variante ausschließlich für LiFePO4-Zellen vorgesehen ist. Die Ladespannung pro Zelle ist zwischen 4.15V, 4.2V, 4.35V, 4.4V und 3.65V wählbar und deckt damit sowohl Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Chemien als auch Lithium-Eisenphosphat ab. Ebenfalls durch Anpassung einiger Bauteile können die deklarierte Batteriekapazität, die maximale Ausgangsleistung (27W, 30W, 45W, 60W, 65W oder 100W) und der Temperaturschwellenwert, bei dem der Thermoschutz eingreift, eingestellt werden.

Die Zellen werden einzeln über die Balancierleitung an die Platine angeschlossen, wodurch die BMS-Funktion zur Überwachung der Einzelzellspannungen und zum Schutz bei größeren Ungleichgewichten zwischen den Zellen aktiviert wird. Die Platine stellt jedoch nur vier Balancing-Pads bereit, daher ist eine vollständige Überwachung nur bis einschließlich 4S möglich. In 5S- oder 6S-Konfigurationen wird die Balancierleitung nicht mehr vollständig angeschlossen, und die Einzelzellenüberwachung ist dann nicht aktiv; deshalb benötigt das Paket eine eigene Schutzplatine.

Das integrierte Display zeigt den Ladezustand des Pakets an, und ein auf den Zellen angebrachter Thermistor ermöglicht es dem Modul, die Temperatur zu überwachen und bei Erreichen des kritischen Schwellenwerts einzugreifen. Mit Abmessungen von nur 72 x 27 x 6mm lässt sich die Platine leicht in kundenspezifische Gehäuse, tragbare Stromversorgungsstationen oder DIY-Powerbank-Projekte mit hoher Kapazität integrieren. Die 5V-USB-Ports können problemlos Arduino UNO, Arduino Nano, Arduino Mega, ESP32, ESP8266, STM32 oder Raspberry Pi Pico Entwicklungsboards versorgen und sind damit eine praktische mobile Stromversorgungslösung für Embedded-Projekte

Die Widerstände R63 und R69 befinden sich in der Nähe des Balancing-Steckers und sind nicht markiert. R69 liegt am Rand der PCB.Die Leitungen zwischen dem Akkupaket und dem Modul müssen mindestens 10A aushalten. Empfohlen wird ein Leiterquerschnitt von 16AWG oder dicker.

Empfehlungen:

Der DC-Anschluss dient nur zum Laden der Powerbank, nicht zum Entladen.

Die zwischen Modul und Akku angeschlossenen Leitungen müssen bis zu 10A aushalten können. Wir empfehlen die Verwendung von 16AWG-Leitungen.

Die Hauptplatine verfügt über einen eigenen Schutzchip, der nur 2-5 in Reihe geschaltete Zellen unterstützt. Ein 6-in-Reihe-LiFePO4-Akkupaket benötigt eine eigene Schutzplatine, und der Überstromschutz der Schutzplatine muss größer als 15A sein, andernfalls kann es nicht normal funktionieren, was den Chip der Hauptplatine schwer beschädigen würde.

Aufgrund des hohen Stroms am Batterieende muss die Batterie für Tests mit dicken Leitungen verlötet werden. Es ist nicht erlaubt, eine Krokodilklemme zu verwenden, um das Pad zum Testen von Laden und Entladen zu fixieren. Das durch unsachgemäße Verwendung beschädigte Modul führt zum Verlust der Garantie.

18650-Zellen mit 4,15V/4,2V/4,35V/4,4V, Polymer- und ternäre Lithiumzellen können zum Aufbau des Akkupakets verwendet werden. Eine große Einzelzelle kann verwendet werden. Die Kapazität eines einzelnen Zellstrangs darf 25000mAh nicht überschreiten, andernfalls ist die Anzeige ungenau. Unterstützt werden 3,65V Lithium-Eisenphosphat-Zellen, KEINE Einweg-Trockenzellen, Nickel-Wasserstoff-, Nickel-Chrom-, Bleiakkus usw. Das Akkupaket muss aus mindestens 2 und höchstens 6 in Reihe geschalteten Zellen bestehen, und die Gesamtspannung darf 23V nicht überschreiten. Die minimale Lade- und Entladekapazität eines einzelnen Zellstrangs muss größer als 10A sein. Andernfalls reduzieren Sie bitte die Leistung.

Die Batteriekapazität auf der Hauptplatine muss voreingestellt werden. Bitte beachten Sie die Anweisungen auf der Seite.

Unterstützt OPO-Flash-Laden und HW-Schnellladen. Verschiedene Protokolle haben unterschiedliche Leistungen. 65W und 100W sind Leistungen des PD-Protokolls. VOOC hat 20W und SCP hat 22,5W.

Der an diese Hauptplatine angeschlossene Akku muss die Anforderungen erfüllen und in Reihe geschaltet sein. Der verwendete Akku muss von guter Qualität sein (zu vermeiden sind beispielsweise 18650-Zellen mit 10000mAh, die aber nur 20 Gramm wiegen und 10 Lei kosten. Das sind keine Batterien, sondern leere Röhren), mit geringem Innenwiderstand. Alle verwendeten Zellen müssen vom gleichen Typ, mit derselben Spannung, derselben Kapazität und demselben Innenwiderstand sein.

Das Kabel, das die Batterie mit der Hauptplatine verbindet, muss dick sein, und die Batterie muss über das Kabel mehr als 10A ohne Erwärmung führen können.

Spezifikationen:

Batterietyp: Lithium-Polymer

Akkukonfiguration: ab Werk 4S, einstellbar 2S, 3S, 4S, 5S und 6S

Maximale Ausgangsleistung: ab Werk 100W, einstellbar 27W, 30W, 45W, 60W, 65W

USB-Ports: Type-C, Lightning, MicroUSB, Type-A1 und Type-A2.

DC-Anschluss: 5.5x2.5

Versorgungsspannung DC-Anschluss: 5-12VDC

Lightning: unterstützt PD2.0-Schnellladeeingang

Type-C: unterstützt AFC/FCP/SCP/VOOC/PD3.0/PD2.0-Schnellladeeingang

Unterstützte Schnellladeausgabe: PPS/PD3.0/PD2.0/AFC/FCP/QC3+/QC3.0/QC2.0/SCP

Type-A1/Type-A2: unterstützt Apple/AFC/FCP/VOOC/QC3+/QC3.0/QC2.0/SCP Schnellladeausgabe

MicroUSB: unterstützt AFC/FCP/SCP-Schnellladeeingang

Type-C: unterstützt schnelles bidirektionales Laden und Entladen

Eingang unterstützt Spannungen von: 5V/9V/12V/15V/20V

PPS-Ausgang: unterstützt 3.3V-21V/3A

PD3.0/PD2.0-Ausgang: unterstützt 5V3A/9V3A/12V3A/15V3A/20V5A

QC2.0-Ausgang: unterstützt 5V3A/9V3A/12V3A

QC3.0: unterstützt Ausgangsspannungen von 5V bis 12V in 200mV-Schritten

AFC-Ausgang: unterstützt 5V3A/9V2A/12V2A

DC-Eingang: unterstützt Spannungen von 5V/9V/12V

FCP-Ausgang: unterstützt 5V3A/9V2A/12V1.5A

SCP-Ausgang: unterstützt 5V4.5A und 10V2.2A

VOOC-Ausgang: unterstützt 5V@4A

Type-A1/Type-A2/Type-C-Schnittstelle: kann gleichzeitig entladen

Abmessungen mm: 72 x 27 x 6mm

Achtung!

Die Leitungen zwischen dem Akkupaket und dem Modul müssen mindestens 10A aushalten. Empfohlen wird ein Leiterquerschnitt von 16AWG oder dicker.

Die Batterie muss auch für Versuche mit dicken Leitungen verlötet werden. Die Verwendung von Krokodilklemmen an den Pads zum Testen von Laden und Entladen ist verboten. Eine Beschädigung des Moduls durch unsachgemäße Verwendung führt zum Verlust der Garantie.

Der Schutzchip auf der Platine deckt nur Konfigurationen mit 2 bis 5 in Reihe geschalteten Zellen ab. Ein 6-zelliger LiFePO4-Akkupack in Reihe benötigt zwingend eine eigene Schutzplatine mit einem Überstromschutzschwellenwert von über 15A. Andernfalls kann der Chip der Hauptplatine schwer beschädigt werden.

Verwenden Sie keine Einweg-Trockenzellen, Nickel-Metallhydrid-, Nickel-Cadmium- oder Blei-Säure-Akkus.

Vermeiden Sie gefälschte 18650-Zellen mit unrealistisch hohen angegebenen Kapazitäten und sehr geringem Gewicht. Diese können den vom Modul geforderten Strom nicht liefern.

Überschreiten Sie nicht die Gesamtspannung des Akkupakets von 21V.

Die Leistungen von 65W und 100W werden nur über das PD-Protokoll erreicht. VOOC liefert 20W und SCP 22.5W.

Verwendung:

Wählen Sie die Zellen des Akkupakets aus. Alle müssen vom gleichen Typ, mit derselben Kapazität, derselben Spannung und möglichst ähnlichem Innenwiderstand sein.

Stellen Sie sicher, dass das Paket die Grenzen der Platine einhält: mindestens 2 Zellen in Reihe, höchstens 6 Zellen in Reihe, Gesamtspannung unter 23V und Kapazität pro Strang unter 25000mAh.

Wenn Sie eine andere Konfiguration als 4S oder eine andere Chemie als Lithium-Ionen mit 4.2V verwenden, nehmen Sie vor dem Anschließen des Pakets zuerst die Änderungen auf der Platine für die Anzahl der Zellen und die Zellspannung vor.

Stellen Sie die Batteriekapazität auf der Platine ein, sonst ist die Anzeige auf dem Display falsch.

Löten Sie die Stromleitungen zwischen dem Paket und den Batterie-Pads mit einem Leiter von mindestens 16AWG, der mehr als 10A ohne Erwärmung aushalten kann.

Verbinden Sie die Balancierleitung mit den vier Pads und achten Sie auf die Reihenfolge der in Reihe geschalteten Zellen, um die Einzelzellenüberwachung zu aktivieren.

Befestigen Sie den Thermistor am Zellkörper, damit der Temperaturschutz die tatsächliche Temperatur des Pakets erfassen kann.

Überprüfen Sie nochmals die Polarität und das Fehlen von Kurzschlüssen und versorgen Sie dann das Modul über ein 5V-Ladegerät oder über ein QC- bzw. PD-Ladegerät über den Type-C-, MicroUSB-, Lightning- oder DC-Anschluss.

Beobachten Sie die Anzeige des Ladezustands und warten Sie auf das automatische Ende des Ladevorgangs.

Schließen Sie die Verbraucher an die Type-A1-, Type-A2- oder Type-C-Ports an und beachten Sie, dass der DC-Anschluss nicht zum Entladen verwendet werden kann.

Zellenanschluss in 4S:

Zellenanschluss in 3S (nach Platinemodifikation):

Zellenanschluss in 5S (nach Platinemodifikation):

Änderung der Platineneinstellungen:

Die Widerstände R63 und R69 befinden sich in der Nähe des Balancing-Steckers und sind nicht markiert. R69 liegt am Rand der PCB.

Zellspannungsparameter:

Änderung der Serienzellparameter:

Änderung der Temperaturparameter:

Änderung der Leistungsparameter:

Änderung der Akkukapazitätsparameter: