電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/李誠)在這個機不離手的時代,輕便小巧、移動性強、網(wǎng)點覆蓋面廣的共享充電寶,成為了很多人在外應(yīng)急的首選。共享充電寶行業(yè),近年來也在市場需求的推動下持續(xù)擴大,且增長快速。
為區(qū)分共享充電寶與我們個人使用的充電寶有什么不同,近日筆者對一款怪獸充電寶進行了拆解。
外觀及拆解流程
本次拆解的是一款型號為SPB50的怪獸充電寶,在外觀方面除了底部有6個金屬觸點,以及自帶三根Micro USB、Type-C、Lightning電源輸出線外,與一般的充電寶沒有太大差別。
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考慮到絕緣的問題,外殼采用了塑料的材質(zhì)。在外殼拼裝方面,此款充電寶采用了卡扣+點膠的方式,對上下兩層蓋板進行連接。因此,在拆解難度上,會比一般以卡扣式進行連接的設(shè)備更加困難。
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分離上層蓋板后即可看到充電寶的核心部分。通過拆解發(fā)現(xiàn),這款充電寶在結(jié)構(gòu)上采用了類似三明治的復合結(jié)構(gòu)設(shè)計,上下兩層為外殼部分,中間通過塑料托板對電池和主板進行固定。
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電池是一顆來自力神的鋰離子軟包電池,單電芯容量為5000mAh。之所以現(xiàn)在很多共享充電寶都使用扁平的軟包電池,是因為軟包電池可以很好地壓縮充電寶的體積,方便攜帶的同時,還可以讓充電柜在有限的空間里,裝下更多的充電寶,提高租借頻率。
電路設(shè)計及工作原理
在電路設(shè)計上,共享充電寶與普通充電寶不同的是,在主板的頂部一共有6個金屬觸點與主板進行連接,同時也是與充電柜相連的觸點。
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結(jié)合外圍電路來看,1、3、4、6是共享充電寶與充電柜連接的充電觸點。兩側(cè)1、6觸點主要用于接地,3、4觸點連接外部輸入電源的正極。2、5觸點是充電柜與充電寶的通信觸點,同時這兩個觸點也是充電寶鎖電防盜的關(guān)鍵。
這款共享充電寶的鎖電防盜系統(tǒng),主要由通信接口、主控制器和輸出端MOS管組成。其中,控制器芯片是來自現(xiàn)代的F8516,內(nèi)置了16Kb閃存,可為嵌入式控制應(yīng)用程序提供一個高度靈活和經(jīng)濟有效的解決方案。輸出端MOS管主要集中在板子的背面,分別通過3顆MOS管來控制Micro USB、Type-C、Lightning三路輸出的通斷。(原理如下圖所示)
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正常情況下,我們通過付費掃碼取得的共享充電寶,都是可以正常為手機充電的。在我們歸還充電寶時,充電柜就能夠通過充電寶頂端的金屬觸點與充電寶完成通信,識別充電寶的設(shè)備號結(jié)束訂單,并向充電寶的主控制器輸入一個脈沖信號,讓主控控制器控制輸出端MOS管斷開,實現(xiàn)訂單結(jié)束后,充電寶鎖電的效果。
當我們再次掃碼租用充電寶的時候,充電柜又會向充電寶輸入一個脈沖信號,讓輸出端的MOS管導通,只有在輸出端MOS導通的情況下,共享充電寶經(jīng)過升壓的電源才能通過充電線傳到手機上,為手機充電。也就是說,在訂單結(jié)束后,通過非正式手段獲得的共享充電寶是無法為手機充電的。
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同時,為了進一步降低共享充電寶的失竊率,充電寶外殼的兩側(cè)還專門設(shè)計了兩個凹槽,在歸還充電寶時,可以與充電柜形成互鎖。
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由于此款充電寶最高輸出功率只有5.1V/2.1A,不支持快充。因此電路也并不復雜,除了鎖電防盜電路以外,與普通充電寶沒有差別。主控制器的右側(cè)是共享充電寶的電源管理單元,主要負責電池輸入、輸出的升降壓控制(芯片絲印為ZdCBC)。雖然查不到這顆芯片的相關(guān)信息,但是從外圍電路來看,這應(yīng)該是一顆內(nèi)置了MOS管,支持雙向升降壓的電池管理芯片,集成度很高。
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板子背面主要是輔助功能實現(xiàn)的輔助電路。
熱敏電阻、三邊減震保障設(shè)備安全
由于共享充電寶使用人群龐大,使用頻次、使用環(huán)境等條件比較特殊,在使用過程中出現(xiàn)的跌落、碰撞都有可能為設(shè)備埋下安全隱患。因此,消費者群體在租借共享充電寶時,也會特別關(guān)注設(shè)備的安全性。
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通過拆解發(fā)現(xiàn),這款怪獸的共享充電寶在安全防護方面做得挺不錯的。首先是堅硬的塑料外殼、電池與外殼的減震泡棉,以及機殼內(nèi)部三邊鏤空的設(shè)計,為充電寶提供了一個良好的減震空間,可以在一定程度上避免因為掉落或外力沖擊對電芯造成擠壓。
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其次,在軟包電池的旁邊還放置了一顆熱敏電阻,通過漆包線延展,直接作用在電池包上,用于感受電池包的溫度變化,控制電流的大小。在電池包充放電的過程中出現(xiàn)過熱時,能夠起到一個過熱智能保護的作用,保證共享充電寶的使用安全。
結(jié)語
雖然說這只是一款共享充電寶,但它的做工、設(shè)計完全不輸普通充電寶。雙向升降壓電池管理芯片的應(yīng)用,使得原本需要兩顆電感才能完成的升降壓電路,只需要一顆即可完成,進一步提高了電路的集成度。
另外,在部件固定方面,這款充電寶也有著不錯的表現(xiàn)。由于部件連接過于牢靠,筆者在分離充電寶外殼時就花了半個多小時,并且外殼也出現(xiàn)了不可逆的損壞。由此可見,這款共享充電寶的可靠性還是很高的。
為區(qū)分共享充電寶與我們個人使用的充電寶有什么不同,近日筆者對一款怪獸充電寶進行了拆解。
外觀及拆解流程
本次拆解的是一款型號為SPB50的怪獸充電寶,在外觀方面除了底部有6個金屬觸點,以及自帶三根Micro USB、Type-C、Lightning電源輸出線外,與一般的充電寶沒有太大差別。

考慮到絕緣的問題,外殼采用了塑料的材質(zhì)。在外殼拼裝方面,此款充電寶采用了卡扣+點膠的方式,對上下兩層蓋板進行連接。因此,在拆解難度上,會比一般以卡扣式進行連接的設(shè)備更加困難。

分離上層蓋板后即可看到充電寶的核心部分。通過拆解發(fā)現(xiàn),這款充電寶在結(jié)構(gòu)上采用了類似三明治的復合結(jié)構(gòu)設(shè)計,上下兩層為外殼部分,中間通過塑料托板對電池和主板進行固定。

電池是一顆來自力神的鋰離子軟包電池,單電芯容量為5000mAh。之所以現(xiàn)在很多共享充電寶都使用扁平的軟包電池,是因為軟包電池可以很好地壓縮充電寶的體積,方便攜帶的同時,還可以讓充電柜在有限的空間里,裝下更多的充電寶,提高租借頻率。
電路設(shè)計及工作原理
在電路設(shè)計上,共享充電寶與普通充電寶不同的是,在主板的頂部一共有6個金屬觸點與主板進行連接,同時也是與充電柜相連的觸點。

結(jié)合外圍電路來看,1、3、4、6是共享充電寶與充電柜連接的充電觸點。兩側(cè)1、6觸點主要用于接地,3、4觸點連接外部輸入電源的正極。2、5觸點是充電柜與充電寶的通信觸點,同時這兩個觸點也是充電寶鎖電防盜的關(guān)鍵。
這款共享充電寶的鎖電防盜系統(tǒng),主要由通信接口、主控制器和輸出端MOS管組成。其中,控制器芯片是來自現(xiàn)代的F8516,內(nèi)置了16Kb閃存,可為嵌入式控制應(yīng)用程序提供一個高度靈活和經(jīng)濟有效的解決方案。輸出端MOS管主要集中在板子的背面,分別通過3顆MOS管來控制Micro USB、Type-C、Lightning三路輸出的通斷。(原理如下圖所示)

正常情況下,我們通過付費掃碼取得的共享充電寶,都是可以正常為手機充電的。在我們歸還充電寶時,充電柜就能夠通過充電寶頂端的金屬觸點與充電寶完成通信,識別充電寶的設(shè)備號結(jié)束訂單,并向充電寶的主控制器輸入一個脈沖信號,讓主控控制器控制輸出端MOS管斷開,實現(xiàn)訂單結(jié)束后,充電寶鎖電的效果。
當我們再次掃碼租用充電寶的時候,充電柜又會向充電寶輸入一個脈沖信號,讓輸出端的MOS管導通,只有在輸出端MOS導通的情況下,共享充電寶經(jīng)過升壓的電源才能通過充電線傳到手機上,為手機充電。也就是說,在訂單結(jié)束后,通過非正式手段獲得的共享充電寶是無法為手機充電的。

同時,為了進一步降低共享充電寶的失竊率,充電寶外殼的兩側(cè)還專門設(shè)計了兩個凹槽,在歸還充電寶時,可以與充電柜形成互鎖。

由于此款充電寶最高輸出功率只有5.1V/2.1A,不支持快充。因此電路也并不復雜,除了鎖電防盜電路以外,與普通充電寶沒有差別。主控制器的右側(cè)是共享充電寶的電源管理單元,主要負責電池輸入、輸出的升降壓控制(芯片絲印為ZdCBC)。雖然查不到這顆芯片的相關(guān)信息,但是從外圍電路來看,這應(yīng)該是一顆內(nèi)置了MOS管,支持雙向升降壓的電池管理芯片,集成度很高。

板子背面主要是輔助功能實現(xiàn)的輔助電路。
熱敏電阻、三邊減震保障設(shè)備安全
由于共享充電寶使用人群龐大,使用頻次、使用環(huán)境等條件比較特殊,在使用過程中出現(xiàn)的跌落、碰撞都有可能為設(shè)備埋下安全隱患。因此,消費者群體在租借共享充電寶時,也會特別關(guān)注設(shè)備的安全性。

通過拆解發(fā)現(xiàn),這款怪獸的共享充電寶在安全防護方面做得挺不錯的。首先是堅硬的塑料外殼、電池與外殼的減震泡棉,以及機殼內(nèi)部三邊鏤空的設(shè)計,為充電寶提供了一個良好的減震空間,可以在一定程度上避免因為掉落或外力沖擊對電芯造成擠壓。

其次,在軟包電池的旁邊還放置了一顆熱敏電阻,通過漆包線延展,直接作用在電池包上,用于感受電池包的溫度變化,控制電流的大小。在電池包充放電的過程中出現(xiàn)過熱時,能夠起到一個過熱智能保護的作用,保證共享充電寶的使用安全。
結(jié)語
雖然說這只是一款共享充電寶,但它的做工、設(shè)計完全不輸普通充電寶。雙向升降壓電池管理芯片的應(yīng)用,使得原本需要兩顆電感才能完成的升降壓電路,只需要一顆即可完成,進一步提高了電路的集成度。
另外,在部件固定方面,這款充電寶也有著不錯的表現(xiàn)。由于部件連接過于牢靠,筆者在分離充電寶外殼時就花了半個多小時,并且外殼也出現(xiàn)了不可逆的損壞。由此可見,這款共享充電寶的可靠性還是很高的。
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