三星座充之终极改造-18650,14500锂离子、磷酸铁锂完美兼容

best007

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

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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

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

站边上看看

圣龙

很想知道是怎么改3.65V的

popnet

我也想知道

best007

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

怎样实现3.65停充？

whli

串联一只二极管？

best007

怎样实现3.65停充？
国望堂 发表于 2009-7-3 23:28

                               
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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。

icutcut

来看看

怒独僧

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

                               
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听起来很高级，想学学。

best007

楼主快说呀！！！
zxm232425 发表于 2009-7-3 23:39

                               
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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

很艺术的

ngfnf

电阻分压？

best007

三星改电压，离散性怎么样？
1999cn 发表于 2009-7-3 23:21

                               
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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。