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经典案例/便携式监控摄像机

案情(客户需求)


   电池用于便携式监控摄像机。要求用聚合物电池,电池容量要求3000mAh-4000mAh, 电压7.4V。但是设备工作电压是恒压输出5V。设备持续工作流:200-500mA;最大工作电流是600mA。尺寸要求:参考尺寸22.5*56*80.5mm,可做调整,但是厚度22.5mm,要求尽量减小,做薄。配插墙式充电器。充电时间要求较短。

                                                                       

破案(案情分析)


1、难点:


① 恒压输出5V。电池是7.4V 的,需要做成恒压输出5V。

② 电芯的选择。满足最低容量3000mAh 的同时,需要考虑到尺寸问题,特别是厚度,要尽量薄。

③ 电池结构问题。聚合物电池,加保护板一般是放在电芯与电芯之间的凹槽内。电芯之间的凹槽大小与电芯的厚度有关,电芯越厚,凹槽的空间会越大。反之,会越小。客户要求电池厚度要薄,说明这个凹槽的空间不会很大。然而保护板要实现5V 恒压输出,则必须在保护板上增加元器件。所以保护板的尺寸也会随之增大。


2、重点:


①需要在保护板上加元器件实现5V恒压输出。但是实际上,这个电池还是7.4V的,它的实际功率并不会因为5V 输出而减少,所以当电池在充电的时候,它的充电电压依旧是8.4V。所以在设计保护板的时候,这也是一个重点。

                                                                       

立案(方案设计)


1、设计思路:


①先确定电芯型号。根据参考尺寸以及厚度要求,同时还需满足3000mAh,在已有的型号表中选出的型号为605176 3.7V 3000mAh。此电芯的尺寸:厚度6mm,宽度51mm,长度76mm. 做成成品后的尺寸厚度应该会在13-13.5mm之间。

②考虑电池结构设计(保护板加在哪个位置)。两个电芯面对面叠在一起的,中间凹槽的空间为:5.7mm。 第一个选择:保护板置于凹槽处。第二个选择:保护板置于电芯顶部。

③保护板的设计开发。板要实现恒压5V 输出。但电池实际功率并不会因此减少,所以充电端仍为8.4V。所以保护板要做成P+P-放电为5V,C+C-充电为8.4V。实现这些功能,需要在保护板上增加元器件。增加元器件的话,保护板尺寸会比常用的2S板大。保护板尺寸的设计,需要兼顾前面第二点。前面说到保护板如何加在电池上,有两个选择。 第一个是保护板置于凹槽处,但是凹槽的空间太小,这个尺寸放不了所需的元器件。第二个选择是,置于电芯顶部,因为考虑到客户在乎的厚度问题,以及保护板与极耳之间的焊接问题, 所以板的宽度需控制在10mm之内,长度控制在50mm以内。但是保护板尺寸做到最大为10*50mm,仍放不下所以元器件。然而现在唯一可变动的尺寸是电池的长度。所以保护板的高度可增加。所以可以通过做双层板来实现这个保护板。


2、具体方案:


本方案编号为:HX90009;

电芯:605176 3.7V 3000mAh;

③ 保护板:P+P-放电为5V 1A;C+C-充电为8.4V 2.5A;由于是聚合物电芯,电芯极耳直接和保护板焊盘相连接,所以,保护板上的B+B-BM三个焊盘所处的位置和自身尺寸大小一定要准确。否则,就连接不上了;

④ 电子线:采用26#,线长38mm。带插头:Molex51021-2 正向。

⑤ 配充电器:8.4V 1.5A。

                                                                       

实施(过程介绍)



1、电芯配组

2、贴绝缘面圈垫

3、用镍带把电芯分别串联和并联

4、拉高温胶绝缘及初步固定

5、使用电子线让电池组与保护板连接

6、裹绝缘纸,绝缘并固定电池组

7、套上PVC套管

8、电池组装进黑色盒子,安装好盒盖,贴标签。

9、做老化实验,测试合格后装箱。(完成)

                                                                       

验证(难点重点)


1、标称电压7.4V的电池组能否通过恒压输出5V的验证


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