支持快充且带保护的3S 18650电池盒

一、产品简介

该项目是基于BM3451电池保护芯片+IP2368快充芯片设计的可拆卸式的3S 18650电池盒，该电池盒通过BM3451电池保护芯片可实现对3S锂电池进行过放、过充、短路、放电过电流、充电过电流、温度保护等保护功能，且提供了电池容量平衡功能，消除电池组中各节电池容量差异，延长电池使用寿命。电源管理芯片采用IP2368，可实现最大100W功率的快充快放功能。且支持PD3.0、QC等多种快充快放协议。除此之外，为满足在机器人系统中对各级电压的需求，该电池盒还支持12V/10A、7.4V/5A、6V/5A、5V/5A的电源输出，且这些电源输出均支持软开关的操作，可实现通过外部软件程序对电源输出的控制，满足机器人人系统中的上电时序。

二、应用场景

可应用于多种构型的机器人系统中，12V、7.4V、6V可为机器人系统中的动力系统进行供电，5V可为机器人系统中的主板（树莓派，地平线RDK X3，RDK X5，香橙派或者STM32、arduino等其他嵌入式板卡）进行供电，可一站式解决机器人中的供电需求。也可作为充电设备为手机、电脑、平板等支持协议大功率充电的设备进行充电。

三、产品概述

该项目含以BM3451保护芯片和IP2368快充快放芯片为基础，搭建3S锂电池多电源输出接口应用电路。

1. 快充快放接口为Type-C，可实现最高100W功率的快充快放。
2. 含以下电源输出接口：XT30：12V--10A，MR30：7.4V--5A&6V--5A，Type-A：5V--5A。
3. 含以下指示灯：电量指示灯（D2、D3、D4、D5）、快充激活指示灯（D1）、12V&7.4V&6V&5V电源指示灯（D22、D23、D24、D25）、均衡指示灯（D8、D9、D10）、电池插反指示灯（D16、D18、D20），若安装电池时正负极装反该指示灯会亮起。
4. 12V总电源开关。
5. 7.4V&6V&5V软开关接口，此软开关接口是为了方便用户可以用程序去控制这三路电源的上电顺序。
6. 12V外接机械开关接口，此外接机械开关的接口和板载总电源开关功能一样，留此接口是为了方便用户封装整体机器人产品时，接电源总开关引此外部。
7. 激活按钮，首次安装电池或电池组进入欠压保护后，按一下激活按钮即可激活电池组，完成电源的对外输出，或直接接入type-c充电也可激活电池。

四、产品参数

电气参数

1. Type-C电气输入输出参数：5V-20V，5A（MAX）。
2. XT30电气输出参数：12V/10A。
3. MR30电气输出参数：7.4V/5A&6V/5A。
4. Type-A电气输出参数：5V/5A。
5. 电池盒：可安装3节18650电池。
6. 尺寸：76mm*100mm，四层PCB设计，1.6mm板厚。

3D简介图

五、使用说明

1. 焊接完电路之后，测量各输入输出接口电压（12V、7.4V、6V、5V及type-c输入接口）是否存在短路，若无短路即可安装电池，安装电池务必按照3D简介图所示正负极指示进行安装，若接反，红色电池装反指示灯会亮起。
2. 本项目中使用的18650电池容量是3500mah，故充电电流设置的阈值是3.5A，若使用其他型号及容量的电池，请根据电池参数修改R15（电池最大充电电流设置电阻）及R17（电池容量设置电阻）阻值（具体计算方式参考IP2368芯片手册），本项目电池购买链接会在附件外采器件BOM中标明。
3. IP2368充电芯片及MOS大功率充放电热量较大，建议外贴散热片进行散热，7.4V、6V、5V BUCK电路中所使用的TPS54560BDDAR芯片（U4、U5、U6）及电感（L2、L3、L4）若也进行大功率放电，也建议贴散热片（放电电流3.5A以下不需要贴），散热片链接会在附件外采器件BOM中标明。
4. BOM表中的3S电池盒（U3）、BM3451TNDC-T28A芯片（U2）、USB-A接口（USB1）、3x6x5激活按钮（RST）均为外采物料，均会在外采器件BOM中标明链接，其余物料均可在立创商城购买到。
5. 位号标有NC的元器件无需焊接。
6. 位号NTC/1、NTC/2为温度采样电阻，如需启用过温保护可按照附件中外采器件BOM文档提供的器件型号就行采购并焊接，若无需过温保护则可直接贴10K电阻。

六、备注

1. 该项目PCB在嘉立创打样及SMT的，已上传关联订单可直接打板，可直接进行打样后焊接。焊接时可参考附件中的位号图进行焊接。
2. 在BOM表中，有完整的元器件清单，大部分都可以在嘉立创商城上购买。需淘宝购买的均会在附件文件外采器件BOM中注明购买链接。
3. 位号为U1的IP2368芯片立创贴片型号为IP2368_BZ_VGLIP，该后缀型号type-c只有快充功能，无输出功能，若想type-c支持快充快放功能，需参考附件外采器件BOM中的IP2368型号进行购买焊接。
4. 本项目为纯硬件电路，无需烧录固件程序。
5. 整套板子的成本在230左右。
6. 本项目已对各模块电路进行充分测试，均无问题。
7. 如没有焊接环境或焊接时间的，也可以附件联系，作者可提供焊接好的成品。

七、测试视频

• 快充协议测试

• 充电测试

• 给手机、iPad、电脑充电测试

• 12V/10A拉载测试

• 7.4V/5A拉载测试

• 6V/5A拉载测试

• 5V/5A拉载测试