FMO改造-Battery Panel DIY

项目简介

目标：为喜欢原版FMO设计的HAM提供较完美的电池解决方案；对原版FMO尽量少的修改；适合FMO裸机使用者。
独立充放电管理芯片、外部供电与电池供电自动切换，外部供电时自动为电池进行充电、完美支持FMO自有的电量显示、电池供电可由开关单独控制、电池工作状态LED显示、FMO原版电源输入口，无多余硬件接口。

项目描述

核心充电管理芯片使用TC4056A，实现自动的恒定电流/恒定电压操作、自动再充电功能以及关断模式下±0.5uA的超低待机电流。此芯片支持自动电池激活功能，方便已欠压的锂电池自动激活。芯片自带锂电池正负极性反接保护，可抗正负脉冲冲击，但由于其他电路及FMO未考虑极性保护，请一定要确认好电池方向后再接入电路。考虑到FMO整体的功率负载，本设计将最高充电电流预设在600mA（项目电路中带有750mA PTC，防止过流危险），并在FMO原装套件上测试无充电异常情况。
有关此项目涉及的电路板外形严格按照BG5ESN公开的屏蔽板外形进行设计，可适配原有的固定方式。安装时请安如下板层顺序安装：
TOP --> 顶层PMMA
第一层 --> FMO主板电路板(原配组件)
第二层 --> FMOSHIELD电路板(原配组件)
第三层 --> 本设计涉及的电池供应板(由本项目产生)
第四层 --> FMO射频电路板
Bottom --> 底层PMMA
关于电池的选型：选带保护板的3.7V聚合物电池，禁止使用串联电池、无保护板的并联电池以及非3.7V标压的其他类型电池！！！PCB电池预留位可容纳宽40mm、长75mm的聚合物电池（厚度可根据需要自行修改设计（本项目预设为13mm，但不建议用满，建议增加鼓包空间可及时发现电池异常及防止损坏原FMO），项目中使用的电池信息为：宽度40mm、长度73mm、厚度9mm 12.21Wh 3300mAh 3.7V（带保护板），价格为5元，渠道为淘宝，正常通联频次待机时间大于八小时。
项目中对原FMO进行如下修改：
● 修改FMO射频电路板排针（丝印号U6）（焊接操作请注意），新排针参数为间距：2.0mm，26P，含底部总高度20mm，表贴安装，可参考下图（如您没有足够的动手能力请勿盲目复刻，本人对因任何修改FMO原PCB所造成的任何后果不负任何责任（如造成电路板损坏、失去保修等）。）：

● 原FMO屏蔽板与射频背板的螺柱，分别使用两种规格：
M213+4 金属螺柱 2PCS，（用于原FMO屏蔽板5V-GND处与电池板连接）如下图：

M2*13+4 尼龙螺柱(黑) 2PCS，（用于原FMO屏蔽板其他两处与电池板连接）如下图：

● 装配变化请按项目描述的第二条内容排布，注意以下内容：
1. 注意ESD静电防护，以免损坏FMO设备；
2. 当PCB连接电池时请注意极性；
3. 连接电池后电池板部分区域带电，请小心发生短路。
完成后成品示意图（注意，图片中的螺柱以上文描述内容为准，图片只起到示意作用）：

● FMO原装底座
由于加装电池板后FMO主机增厚14mm，故重新设计底座，设计理念沿用BG5ESN的设计，仅增加厚度，3D文件可见附件。

本项目PCB相关器件说明

制造信息
为实现与原版FMO相同的设计理念，PCB制造工艺信息如下：

成本信息：PCB制板费用：￥35/5PCS；
元器件费用：￥85/5PCS（不含BNX002）。

结束语

此设计与2026.01.07完成首版实现，调试过程中存在的问题已在图纸中进行修改，经过个人测试已运行1周无明显bug，故将版本号升级为Ver 1.0。
对目前遗留的不完美处说明如下，也同样在此征求修改意见：

FMO显示第一格电量掉电过快，实际分析电池充满后开路电压为4.2V，但带载后4V以上电压跌落过快，这由电池自身放电曲线决定。因此第一格电量与实际电池容量存在差异过大，复刻的HAM请注意，实际新电池的待机时间＞8小时。
电池供电按钮打开，电池容量在90%以上时将外部输入插入时，设备未给电池充电，芯片识别为电池充满状态。当电池电量更低时则不会产生此问题。分析原因为电池充电的阈值为4.2V，但当电池电量较满时外部输入电压会在极短时间推高电池电压，这时由于判断的滞后性未及时切断MOS管，故芯片可能认为电池充满，无需充电，故显示为充满状态（猜测）。
电池供电时关机电流未实测，因此关机损耗未统计，主要由于检测仪器的原因期待有相关uA，pA表的HAM能提供下相关数据信息，方便优化。

最后此项设计基于BG5ESN的原始设计理念，感谢其为我们带来FMO这样的优质产品，丰富HAM们的通联渠道，也祝FMO产品不断完善，成为HAM们的必备工具。这里是BI4AUZ，在这里73送上！！