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腦瓜子一熱，就自制了汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源~

來源：汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源作者：昂佳科技點(diǎn)擊：次發(fā)表時(shí)間：2020-04-30 09:47:40

不知不覺筆者的汽車已進(jìn)入第六個(gè)年頭，在幾個(gè)月前發(fā)現(xiàn)車輛發(fā)動(dòng)開始不利索了。筆者知道這是汽車蓄電池老化的表現(xiàn)，終有一天會(huì)無法發(fā)動(dòng)車輛。及時(shí)更換蓄電池雖然可以避免這種情況的發(fā)生，但是讓“亞健康”的蓄電池馬上下崗顯然不能充分發(fā)揮它的余熱。于是筆者決定自制汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源。就在最近的一次寒潮來襲，本已衰老的蓄電池在低溫下進(jìn)一步衰減，以致汽車無法發(fā)動(dòng)，夾上筆者自制的汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源后可以順利發(fā)動(dòng)。于是筆者懷著成功后的喜悅心情將制作過程寫下來，與讀者們一同學(xué)習(xí)，共同提高。

典型的汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源由電池、電池保護(hù)板、導(dǎo)線、連接器、電池夾和外殼組成，附件為充電器、收納袋等。也有一些汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源增加了電量顯示功能，方便用戶掌握電池電量。

我們知道發(fā)動(dòng)汽車是一瞬間的事情，通常也就2秒左右。而一般轎車起動(dòng)機(jī)的功率1千瓦到3千瓦之間，也就是說起動(dòng)電流在100A到300A之間，排量越大，起動(dòng)電流越大。因?yàn)槠饎?dòng)時(shí)間短，而且汽車一旦成功發(fā)動(dòng)，應(yīng)急啟動(dòng)電源就可以功成身退，所以對應(yīng)急啟動(dòng)電源的容量要求不高。但因?yàn)閱?dòng)時(shí)瞬時(shí)電流很大，所以要求電池能夠耐受高倍率放電。所謂放電倍率，就是放電電流與電池容量的比值。例如某電池的放電電流是50A，它的容量是5AH，那么我們就說它的放電倍率是10C。筆者出于組裝工藝和成本考慮，選用物美價(jià)廉而又帶螺紋接口的32650磷酸鐵鋰電池。這種電池使用紫銅電極，它的正極是M3公螺紋，負(fù)極是M3母螺紋。這樣即使沒有點(diǎn)焊機(jī)也能直接通過螺紋首尾相接把它們串聯(lián)起來。四節(jié)串聯(lián)起來的額定電壓是14.4V（3.6V/節(jié)×4節(jié)），剛好和鉛酸電池的電壓相仿。當(dāng)然也可以選擇其他封裝規(guī)格或者材料的電池。如果選用鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池或者三元鋰電池，因?yàn)樗鼈兊念~定電壓較高，只要使用3節(jié)/組電池串聯(lián)起來就可以了。如果電池的放電電流較小，不足以起動(dòng)汽車，就可以通過先并聯(lián)，再串聯(lián)的方式來加大放電電流。為降低整個(gè)電池組的內(nèi)阻，電池組的導(dǎo)線或者鎳帶要足夠粗，使用鎳帶點(diǎn)焊連接的，焊點(diǎn)也要足夠多和緊密。

用于組裝電池組的電池一定要匹配好，電池的容量、內(nèi)阻越接近越好，不要把不同規(guī)格的電池混合一起使用。正因?yàn)殡姵赜幸欢ǖ膹浬⑿裕抗?jié)電池的參數(shù)不可能完全一樣，如果串聯(lián)成電池組后直接使用或充電，就會(huì)造成各個(gè)電池放電/充電不均衡（部分電池過充/過放，部分電池欠充），輕則加速電池組老化，重則引起危險(xiǎn)事故。所以鋰電池必須配合保護(hù)板使用。筆者在電商平臺上購買成品的3串/4串12v鋰電池100A保護(hù)板QS-B305ABL-50A。該保護(hù)板針對使用磷酸鋰、三元鋰電、鈷酸鋰、錳酸鋰組裝12V電池組設(shè)計(jì)。采用成熟保護(hù)電路，使用大電流超低內(nèi)阻MOS，具有完善穩(wěn)定的充電和放電各種保護(hù)功能，電芯硬件平衡處理，平衡電流適當(dāng)，均衡發(fā)熱合理，不影響電池組性能。保護(hù)板的設(shè)計(jì)有同口和分口兩種模式，同口模式支持放電電流60A，充電電流60A，分口模式放電電流80A，充電電流60A。接線方法見圖1、圖2，其中B-、C- 、P-線要用粗線連接，選用其他方案的保護(hù)板亦然。但無論選擇什么成品板，它的放電電流一定要夠大，從MOS管數(shù)量和MOS管的內(nèi)阻，銅箔的厚度、寬度基本可以判斷保護(hù)板是否為大電流設(shè)計(jì)。如果保護(hù)板的放電電流不足以起動(dòng)汽車，我們可以只使用保護(hù)板的充電保護(hù)功能，電池組直接輸出。目前市售的成品汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源，基本都采用電池組直接輸出的方案。這樣的好處是使用較小容量的電池組，也可以順利起動(dòng)汽車，將成本控制在一個(gè)較低的水平。

導(dǎo)線的選擇，建議使用10AWG硅膠線（等效2.5mm銅質(zhì)電線）。連接器可以使用EC5、XT60等大功率連接器，母頭用在電池端，公頭用在電池夾端。

雖然T型插頭也能承受大電流，但是不耐拔插，不建議使用。當(dāng)然，也可以使用帶絕緣護(hù)套的銅芯接線柱做輸出連接器，而且護(hù)套要以不同顏色來區(qū)分正負(fù)極。插頭、電池夾的貓膩很多，注意要用銅芯的，雖然有些插頭、電池夾表面看上去銅光閃閃，但本質(zhì)還是鐵的，這個(gè)用磁鐵試一下就一目了然。

本來焊接是各位電子愛好者的基本技能了，但筆者認(rèn)為還是有必要說一下EC5、XT60等模型插頭的焊接機(jī)巧：焊接前先將公、母插頭對接插上，這樣插著插頭焊接的好處是能夠有效的給插頭散熱，避免烙鐵（尤其是小功率電烙鐵）長時(shí)間的焊接帶來的高溫熔化插頭塑料，還有一個(gè)作用就是如果出現(xiàn)了塑料軟化或者熔化，另一半插頭還可以給被焊接的插頭起到固定的作用，內(nèi)部的金屬接件不會(huì)因?yàn)樗芰先刍圃瓉淼奈恢?。焊接電線前記得先套上熱縮管，否則又要焊下來返工。

所有材料準(zhǔn)好后，選擇一個(gè)適合大小的盒子就可以總裝了?，F(xiàn)在電商平臺上各種規(guī)格的儀表盒、工具箱都有，根據(jù)自己的電池組以及保護(hù)板大小，選擇適合大小的儀表盒或者塑料手提工具箱都可以。電池組需要用熱熔膠或強(qiáng)力雙面膠固定，最好還以一定的海綿加壓填充空隙，避免日后電池組松脫晃動(dòng)。如果想了解電池電量，也可以加裝一個(gè)電池電量顯示表（圖5），價(jià)錢也相當(dāng)便宜，4元左右就能買一個(gè)。電量顯示表通過輕觸開關(guān)連接電池組兩端，按下輕觸開關(guān)就可以直觀地了解電池的大致余量。當(dāng)然，也可以加裝微型數(shù)字顯示電壓表頭，安裝方法和電池電量顯示表一樣。

另外，由于自制鋰電池充電器并不能降低整體成本，如果手頭沒有現(xiàn)成的充電器，建議在淘寶等電商平臺上采購。筆者在網(wǎng)上以13元包郵的價(jià)格就能買到一個(gè)14.6V2A磷酸鐵鋰電池充電器。至于5V USB輸出、照明等附加功能不在本文討論范疇，在此不再贅述。

汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源實(shí)用性強(qiáng)，制作成本也不高，有興趣的讀者不妨一試。

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