best007 发表于 2009-7-3 23:05

三星座充之终极改造-18650,14500锂离子、磷酸铁锂完美兼容

本帖最后由 best007 于 2009-7-5 20:22 编辑

此贴先向本坛元老JAN兄致敬!谢谢他送我了10节,0.5公斤18650,17670锂电池,让我有机会接触锂电,有更多电池做实验,希望本贴能对初学都有些许帮助,也希望借此抛砖引玉,让更多高手能将他们的得意作品推荐给全坛的XD,JM们。

注意:DSD电池座的两路18650(17670);两路16340电池都是两路并联充电的,粘在两侧的14500电池夹也同样是并联在它们这上,因此充两节电池时只能充两节同类电池,不能18650(16340)和14500同时充电,也不能不同类型如18650锂离子电池和18650磷酸铁锂同时充电。同类同型号电池两节一起充电时,最好剩余电压,电量相近。


前几天在论坛XD Any(gvma)那儿淘到一些宝贝,两个三星座充,5V2A,5V3A电源,8字转换插头等。见下图,Any还送了些改座充需要的电阻。在此表示感谢!


使用材料:三星DCH099BSC座充,茶山5V2A电源,DSD锂充电池座(拆除充电板),自购电阻,三极管等。

改造目标:兼容3.7V锂离子、锂聚,3.2V的磷酸铁锂,完美停充,不过充;电池夹尽量能直接为多种规格锂电充电,外接夹具可以为更多的锂电进行充电。

改造过程:
选择DCH099BSC座充的原因是我自己有一台,经测试扩流不影响截止电压的准确性,比论坛中有电路图的老三星座充改锂离子电池充的效果要好得多。下图是该座充的电路板:

    图中A1,A2为调低充电截止电压的电阻接入点,电阻接入后实际上是同R20并联,图中R20为330K,R21为510K(其上并联电阻可以提高截止电压),实测A1点电压为2.48V,经计算调截止电压到3.65V,R20上并联的电阻为820K,实际测试截止电压稍高,考虑到运放输入端的漏电流,实际取值范围约为680K-750K,我用的就是750K,实测截止电压为3.68V,因为实测该座充是在充电电流小于50mA时(500mA未扩流时,扩流1A后,停充电流为小于100mA),变灯停止充电,考虑到连线的电阻及电池内阻,实测停充后电池端电压正好是3.65V,完美!
    图中B1,B2为2.2K(替代手机电池内置热敏电阻启动充电器)接入点,图中C1,C2为扩流电阻接入点,接入1欧姆电阻可扩流到1A(要求配套电源最好5V2A以上,负载电压最好高于5.1V,否则最大电流达不到1A)。
    在临时改装的实验电路板上,改截止电压为3.65V后,电池已充满,充电电流已趋近0,但充电器不变灯,等很久也不会变,直到限定的最大充电时间到,才会变灯。这样就失去了智能充的意义。经仔细分析电路,从电池正极直接经R14接到MCU第9脚,分析为电池电压监测通道,测试发现,此脚电压低于4V就不会准时变灯,而高于4.3XV就会闪黄灯报错,推测更低的话(如2.5V以下)就会认为没有装入电池或坏电池,错误电池而闪黄灯报错,拒充。
    经过实验人为提高MCU 9脚即图中D1点电压至4V以上,充满磷酸铁锂电池就会及时变绿灯并正确停充,所以设计了如下电路,欺骗MCU,让它的电压检测端误认为是充的3.7V的锂离子电池。见图:

    电路很简单,元件不多,可以不用做PCB,利用双刀双掷开关的引脚,搭焊上这些元件,R3就直接焊在三星座充PCB上。

改造结果:达到目标要求,锂离子4.2V准确停充,磷酸铁锂3.65V准确停充,自带电池夹可直接放入18650,17670,16340,14500等规格锂电完成充电。外接夹具就基本可以为大多数锂电充电了。不过能力有限,水平有限,就请高手们多多指教了。

改造过程中的照片:


接近完工的外观:

接近完工的内部图,可见蜘蛛焊:

充14500磷酸铁锂变灯后的成品:

电源,充电器特写:


最简单的改装只能充磷酸铁锂,能充满变灯,正确停充,扩流到1A,但电池取放检测,电池错误检测等保护功能失效。见下图:


改装过程中搭的实验平台:


完成后的测试结果见二楼

best007 发表于 2009-7-3 23:06

本帖最后由 best007 于 2009-7-4 05:08 编辑

测试结果:
充600mAh 14500磷酸铁锂,3.65V完美停充:

充三星2400mAh 18650锂离子电池,变灯前后,4.2V完美停充:



本充电器14500磷酸铁锂两节并联,1A档快充,完成后放电测试:


对比488充电的放电测试:

best007 发表于 2009-7-3 23:06

本帖最后由 best007 于 2009-7-5 16:04 编辑

改装成本:
品名                           价格                        卖家
5V2A电源                      8.00元                      gvma
三星座充                        6.00元                      gvma
DSD电池座                   12.00元                      鸣盛
钮子开关两个                约4.00元                      本地
2.5mm电源插头、座         1.00元                      本地
AA,14500电池夹            2.00元                      鸣盛
电阻,晶体管,导线等      约2.00元                     本地

合计:人民币35元。

与成品锂充相比,性价比不算高,不过可以让我们体验DIY的乐趣,另外,自己做的东西对电路和性能比较了解,用起来也放心。

Jan 发表于 2009-7-3 23:08

站边上看看

圣龙 发表于 2009-7-3 23:15

很想知道是怎么改3.65V的

popnet 发表于 2009-7-3 23:21

我也想知道

1999cn 发表于 2009-7-3 23:21

1999cn 发表于 2009-7-3 23:21

best007 发表于 2009-7-3 23:28

闭门造车了好几天,每天只睡4,5个小时,终于完成了,争取今晚把改装过程发上来供XD们参考

国望堂 发表于 2009-7-3 23:28

怎样实现3.65停充?

whli 发表于 2009-7-3 23:36

串联一只二极管?

best007 发表于 2009-7-3 23:37

本帖最后由 best007 于 2009-7-3 23:40 编辑

怎样实现3.65停充?
国望堂 发表于 2009-7-3 23:28 http://www.shoudian.org/images/common/back.gif

改截止电压,另三星座充电池电压监测通道在电池电压低于约4V时,即使充电电流趋近于0mA,电池电压已充到3.65V,也不会变灯,直到限时到了才会变灯(睡觉没看到变灯过程,不知道限时时间是多少)。所以设计电路欺骗MCU,让它认为电池电压3.65V时,它测试的电池电压已到4.2V,电池已充满,就会在电流下降到50mA时变灯停充。

zxm232425 发表于 2009-7-3 23:39

icutcut 发表于 2009-7-3 23:41

来看看

怒独僧 发表于 2009-7-3 23:48



改截止电压,另三星座充电池电压监测通道在电池电压低于约4V时,即使充电电流趋近于0mA,电池电压已充到3.65V,也不会变灯,直到限时到了才会变灯(睡觉没看到变灯过程,不知道限时时间是多少)。所以设计电路欺骗 ...
best007 发表于 2009-7-3 23:37 http://www.shoudian.org/images/common/back.gif
听起来很高级,想学学。

揸刀人 发表于 2009-7-3 23:48

best007 发表于 2009-7-3 23:50





楼主快说呀!!!
zxm232425 发表于 2009-7-3 23:39 http://www.shoudian.org/images/common/back.gif

实验电路板:


最简单的改造方案(只能充磷酸铁锂,虽然骗过了MCU,能充满变灯,但部分充电保护功能失效。所以要追求完美的话,就要加一块简单的电路解决这个问题):

xll 发表于 2009-7-4 00:04

很艺术的

ngfnf 发表于 2009-7-4 00:05

电阻分压?

best007 发表于 2009-7-4 00:46

三星改电压,离散性怎么样?
1999cn 发表于 2009-7-3 23:21 http://www.shoudian.org/images/common/back.gif

三块板子,里面截止电压相关的两只电阻完全一样,实测停充电压也一致,改截止电压过程中,用的精密金属膜电阻,改出的结果三位半表测不出差异。
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