拆解|汽车启动电源，四块小电池竟能输出200A大电流！

电子发烧友网报道（文/李诚）汽车应急启动电源作为有车一族的必备工具，除了能为手机充电之外，在汽车电瓶亏电时，还可以用于紧急救援，输出12V/200A以上的大电流为车辆点火。
 

为了解汽车应急启动电源的工作原理，以及如何产生200A的大电流，笔者近日对一款可以启动1.3以下排量的汽车应急启动电源进行了拆解，具体细节如下。
 
外观及拆解过程
 
电源外壳通体为塑料材质，在设备的顶部分别有一个Type-C电源输入接口、USB-A电源输出接口，以及一个8字DC汽车电源输出接口。考虑到应急启动电源应用场景的特殊性，厂商在Type-C与USB-A接口之间，还设计了一个高亮度LED灯，为夜间操作提供方便。
 

 
在外壳封装方面，采用了与iPhone 14类似的三段式三明治封装，正反两面盖板均通过卡扣固定在中框上。
 
电源内部结构
 

 
盖板拆开后，可以很清楚地看到，汽车应急启动电源内部只有一块类似充电宝的电路板和一块电池包。电路板通过两颗螺丝进行固定，而电池包则通过一块海绵双面胶直接粘在另一侧盖板上，并且机壳内部并没有使用任何限位结构件对电池包进行固定。
 

 
在电池方面，电池包通过一层蓝色的塑料对内部的电池进行了塑封，并且在塑封包装上还印有14.8V的字样。经过实际测量，在满电且未连接负载的状态下，电池包的峰值电压可达到15V左右，略高于汽车电瓶的满电电压。
 

 
在电池包的塑封膜下，是4块串联在一起的长方形电芯。从外观上看，与一般的手机电池并没有任何差异，不过电池体积偏大。
 
四块巴掌大的电池，如何输出200A电流？
 
据商家介绍，此款汽车应急启动电源可以输出200A以上的大电流，为1.3排量以下的车辆提供打火动力。
 
通过拆解发现，汽车应急启动电源的电池包与8字DC电源输出接口之间并没有连接主板，也没有串联提升电流的装置，仅仅通过两根加粗的导线相连。这也意味着，即使在脱离主板的状态下，这块不及巴掌大的电池包依旧能为汽车提供紧急打火服务，并输出一般电池无法输出的200A大电流，这究竟是如何做到的呢？
 

 
笔者在查看设备规格参数时得知，该电池包所使用的电芯为高倍率电芯。通常情况下电芯倍率越高，输出电流越大。电芯倍率的大小与电芯的额定容量和充、放电电流的高低有着密切的连系。以容量为20AH的电芯为例，当充、放电流为20A时，电芯的倍率为1C，当充、放电流为200A时，电芯倍率则为10C。
 
一般情况下，高倍率的电芯的放电电流在10C以上，有的甚至达到100C或更高。正是因为高倍率电芯充放电电流高的特性，近年来它被广泛应用在动力电池、航模电池、户外电源等领域，市场发展空间巨大。
 
在本次拆解的汽车应急启动电源中，其工作原理是通过串联4颗电芯的方式，将电池包电压提升至12V以上，使电池包电压达到汽车工作电压的水平，再通过高倍率电芯提高输出电流，从而达到启动汽车的标准。
 
输入端的电路板有何作用？
 
在高倍率电池的上方是一块不参与高电压、高电流输出的主板，从电路结构来看，它与普通充电宝主板并没有任何差异。
 

 
主板一共使用了3颗芯片，其中一颗位于板子正面，另外两颗位于板子背面。由于此块主板的输入输出功率均为5V/2A，不支持任何协议的快充，因此电路并不复杂。不过所使用的三颗芯片均未查到相关的数据手册，无法确定具体的生产厂商及引脚功能。
 

 
主板正面所使用的芯片丝印为5328KC，从芯片周围的电路结构来看，这应该是一颗应用于USB-A输出接口的DCDC降压控制芯片，其主要是将12V电池包电压降低为5V向USB-A口输出。
 

 
结合汽车应急启动电源的功能以及电路设计，可以推断出位于板子背面丝印为MT4000-AAT的芯片是一颗电池充电管理芯片，主要用于控制电池的充电电流，以及识别电池电压的变化，控制充电启停。
 

 
右侧是一颗灯光控制芯片，分别与电量指示灯、LED照明灯和电池充电芯片相连，该芯片不仅可以与电池充电芯片完成通信，将电池包电压换算为剩余电量，通过电量指示灯显示。还可以识别主板侧面点动开关的按压时间，在电量指示灯于LED照明灯之间来回控制。
 
结语
 
通过拆解来看，这款汽车应急启动电源并没有太高的技术难点，输出12V/200A的启动电源主要靠电池自身，与主板没有任何关系。主板在该电路中仅仅只是起到了控制电池充放电的作用，与我们日常为手机充电的充电宝主板并无差异。