做个双锂9v叠层电池顺便用山寨12V电源改制配套充电器及电路讲解

qrut · 发表于 2021-8-17 10:59:45

本帖最后由 qrut 于 2021-8-23 07:10 编辑

以前做过单锂升压9v电池，虽然无负载升压板不工作基本不耗电，但是应对一些软关机的设备供电时由于需要提供待机电流，因此电池升压电路一直启动的，导致此时功耗并不太低，较长时间没使用就会没电，另外升压方案有干扰问题。于是再做一粒双锂串联方案的，顺便改制一个12v电源作为专用充电器。

找一个废旧9v一次性电池

顶端磨薄

就像开罐头一样

取出内脏

底部盖板需要粘好

ab胶

粘好

随便买了两粒锂电，7.5包孕，没太合适的大小，用了一张5元无门槛，到手10元。买时卖家详情标称650mah ，到手竟然标称800，这个体积标800有点过了。

使两粒电压完全一致后叠罗汉

宽度上还是有点窄

贴泡棉填充后串联焊好线

塞里面

顶盖粘好，电池就完工了。

相当于额定7.4v(满电8.4)@650mah

下面改充电器，随便翻出一个12v 1a 山寨充电器。

需要改电压，改恒流，改转灯。

测下电压

拆开非常的简易

用了一颗8脚pwm

副边反馈

反面

本来想着最低成本改成原边恒流，但是此pwm自供电且原边限流不可调，只能从二次侧下手了。
下图是dk1203资料和csc7203直接代换

这个是典型原理图，除了输出多了个电感滤波且led限流在负极，其他和上面充电器基本一致。

下面红色是改动的地方，首先恒压控制，原来用的11v稳压管精度和精细度都不行，需要换成431 r1和rp1是上下臂采样分压电阻,输出电压计算公式vout=(1+r1/rp1)*2.5。调rp1调整输出电压。
恒流控制需要增加电流采样电阻，可以选择稳压环内采样也可以环外采样，环外采样由于采样电阻在反馈环外，压降会缩短恒流充电到恒压阶段的时间，恒流区间缩短充满时间增加，因此采用环内取样。
r3是电流取样电阻，q1是电流采样控制管，空载或小电流不影响输出电压，当负载增大r3压降增大，达到0.7v附近q1导通，集电极通过r2拉低光耦输入负极，反馈到1次侧实现恒流控制。
为了本着最低成本和最简易的原则，电流取样放大用的三极管，和运放比较器比起存在线性区，因此恒流精度较差，但是对此应用只要大概限制充电电流在指定范围内即可，对精度基本没有要求。恒流电流计算公式I=0.7/r3 ,此例电池真实容量600mah，因此充电电流控制在0.5c-0.6c即可，为了尽量降低取样损耗，r3取值较小额定电流时靠近三极管vbe开启电压，因此r3取值1.7欧姆左右即可。r2是为了恒流时集电极和光耦总电流回路的限流电阻，恒流控制时vce只有大概0.3v代替431（2.5v）拉低光耦负极，因此光耦电流会增大，串1k电阻来限制电流过度增大。
转灯控制，由于前面r3取值较小，转灯电流一般设定在10分之1 c，此例30ma左右。这个电流r3上的压降远小于三极管be结导通电压，要实现转灯指示必须给q2增加基极偏置，使其工作在线性放大区，rp2上臂电阻是q2偏置，下臂电阻是取样限流，由于加入偏置会被r3低阻值拉低，使偏置无法有效加到q2基极，因此需要取样限流来隔离，rp2下臂就是这个作用。q2 hfe我这个是300多，led ma级别，因此电位器取值200k就可以了，一个电位器即实现了转灯可调又最大限度的在实现功能的基础上尽量节约元件。线性转灯控制会导致led逐渐熄灭，不像比较器那样干脆，这样也有好处，就是接近转灯时led变暗，可以从明暗度大致估计将要充满的时间。

稳压管基准变成431需要将光耦1，2脚并联rbias偏置电阻，用于上电瞬间光耦还没导通反馈之前提前给TL431建立工作电压提前进入稳态快速反馈防止上电浪涌，光耦反馈时也为431提供偏置。
下面计算公式

以上是理论分析和原理介绍，下面开始改制。
先改电压到8.4v，这里去掉11v稳压管，（为什么是11v？因为光耦1，2脚内部红外发光管vf大概是1-1.2v ，加一起就是12左右）。

加入431和上下臂电阻，还有光耦并联电阻。

电位器装上之前目测粗拧了一下，看来还挺接近想要的电压。

下面改恒流控制，先割断电解负极输出焊盘，打俩孔。

扒拉出来一颗差不多的电流取样电阻，4分之1w就够了。

反面焊好后并联在q1 be，c飞线通过电阻焊到光耦负极。

转灯，割断原led负极铜箔。

加入q2和rp2

下面调试，先调恒压，电子负载监测电压，调整rp1使输出在8.4左右。

测试恒流，开启负载cc 和cr模式都行，逐渐增大电流直到电压开始下降即为限流值，这里300ma左右，符合设计要求。

查看充电指示，led点亮。

调整转灯电流，负载电流调到30ma，调整充电器rp2，使led刚好熄灭。

30ma正常转灯

下面再拆一粒废电池

只留顶部电极

镀锡

原插头剪掉

焊好

找段热缩管

黑色704灌封后套热缩管

电极部位掏孔

加热收缩

充电接口做好了

最终测试，正常充电。

充满灭灯

测试输出电压，符合要求。

抽空测了下真实容量665mah，比我之前估计的600要高一些。

完。

qrut · 发表于 2021-8-17 11:57:02

8139 发表于 2021-8-17 11:47
围观球球给锂电池叠罗汉

论坛好友动态已经嗝屁了，要看帖子只能挨个版面自己翻了 ...

老兄来了，其实我根本就不看好友动态，翻到哪里算哪里:titter:

qrut · 发表于 2021-8-17 12:04:01

lijielzj 发表于 2021-8-17 11:51
我觉得没必要搞这么复杂，因为锂电池本身已经有保护板了，直接用8V左右的电源充就可以了，时间半小时差不多 ...

没觉得很复杂，只不过多做了一个充电器比较方便，过程详细是为了给其他坛友参考，用稳压电源也是可以直接充的～

qrut · 发表于 2021-8-17 12:05:34

我不是小连发表于 2021-8-17 11:49
我的是随便找俩差不多的旧手机电池，扔表里的，因为里面空间都挺大的，用开关切换，串联放电接给表，并联充 ...

内部空间大是可以的～

qrut · 发表于 2021-8-17 16:34:45

zzqqzzz 发表于 2021-8-17 14:04
在看到前面部分做好电池就在想，以老铁的手艺，充电器应该自己做一个吧。
果然，就如同李奎耍板斧，花荣百 ...

嘿嘿必须的:titter:

qrut · 发表于 2021-8-17 19:59:44

suhaiyuan 发表于 2021-8-17 18:20
厉害了，两串锂电很实用，充电器也是下功夫了

李兄过奖，欢迎指导～

qrut · 发表于 2021-8-17 20:00:24

moontree 发表于 2021-8-17 19:48
这充电器改装的很实用。

谢谢支持～

qrut · 发表于 2021-8-17 20:21:59

moontree 发表于 2021-8-17 20:04
充电部分画个电路图就更好了，可以改成3.6V铁锂、4.2V锂电池充电。

帖子里有电路图啊～

qrut · 发表于 2021-8-17 21:38:21

qxdnzx 发表于 2021-8-17 21:33
不错，能改成USB直接升压充电就更好了

嗯 usb升压充电也是比较容易实现的～

qrut · 发表于 2021-8-17 22:40:12

moontree 发表于 2021-8-17 22:29
看到了，可能刚才图片没传全。

目前论坛这个图片拖动延迟加载非常的卡顿，图片经常加载不出来，有时得多刷几次～

qrut · 发表于 2021-8-17 22:53:23

本帖最后由 qrut 于 2021-8-17 22:56 编辑

moontree 发表于 2021-8-17 22:46
嗯！论坛改版了，手机版功能优化了不少。这个图片拖动延迟加载不知道是网速还是程序优化的问题？ ...

兼容性问题，很多浏览器支持不好，用户空间也取消了～

qrut · 发表于 2021-8-19 10:14:30

ljlun 发表于 2021-8-18 23:28
唉，现在没好友发帖提醒很不方便呀！

偶是直接改万用表为单锂供电，省得折腾了，反正也没9V电池的设备 ...

我这里用9v的设备还是挺多的，测温枪转速表晶体管测试仪啥的都是9v设备，万用表如果空间大直接改到里面就行了，比这样省事～

qrut · 发表于 2021-8-19 10:24:23

8139 发表于 2021-8-19 09:54
看个帖子，一半的时间在加载图片，烦

老兄所言极是，看帖一卡一卡的顿来顿去的加载图片，体验远不如开网页一股脑加载完了来的顺畅，一般拖拽加载都是类似小米社区那样的无限制无翻页页面才弄个拖拽缓加载，节约服务器带宽。像dz这种有翻页的论坛真没必要开这个，而且兼容性还有问题，包括小米论坛很多手机浏览器电脑版都不支持加载，直接看帖就显示一屏，拖拽无响应，小米自家浏览器对自家论坛都是这个问题，现在油管新版为了增加展示量也是这样弄超长页面拖拽加载，卡的要死还一堆兼容性问题:sweat:

qrut · 发表于 2021-8-20 07:43:54

aacyxjz 发表于 2021-8-17 20:19
牛掰了，哈哈，我都是两个POS机锂电平衡充，懒

后悔当初没多撸点儿1元POS机～

qrut · 发表于 2021-8-21 22:26:09

jie_chencn 发表于 2021-8-21 20:21
使用9V叠电的设备，低于8V就不能正常工作了，7.4V的标称电压等于一个废品。 ...

低于8v就不工作的设备要么是设计缺陷要么就是劣质产品，如果双锂电池都像你说的那样那满大街卖7.4双锂电池的商家和厂家早就倒闭了，双锂电池对于个别设备电压范围较窄的只会开机不能显示满电，如果容量够大的话待机时间将远大于一次电池，满电8.4到7v这个放电范围完全满足绝大多数9v电池供电范围，还没见过什么设备8v就不工作了，有的话你举个例子，说下具体型号？另外7.4是额定电压，那是均压，不是最高也不是最低，先搞清概念再说

qrut · 发表于 2021-8-22 12:05:30

jie_chencn 发表于 2021-8-22 10:04
9V层叠电池设备有设计标准，不信去拿一块数字万用表试试，电池电压低于8V有报警提示吗？包括使用1，5V碳 ...

我手里所以9v设备都正常工作，你把8v不能工作的设备放上来看看？

qrut · 发表于 2021-8-22 12:44:29

jie_chencn 发表于 2021-8-22 10:04
9V层叠电池设备有设计标准，不信去拿一块数字万用表试试，电池电压低于8V有报警提示吗？包括使用1，5V碳 ...

8v低电了吗

7v低电了吗？

6.9v

5v都正常

低电了也照样用，提示你该换电池了而已
坛友拆的成品双锂电池
https://www.mydigit.cn/forum.php ... B%E5%85%85%E7%94%B5
想要更多例子论坛和马宝自己搜索有的是，双锂都像你说的是废品，那厂家还生产等着倒闭吗～
成品1次9v电池放电截止电压是6v，按你的想象成品9v放电到8v就不能用了，实际那可能吗？还有大半容量没放出来，哪个二把刀仪器仪表厂家会把设备最低工作电压设计在8v？张开嘴就喷废品你用过双锂吗？论坛自制和购买成品双锂的有的是，都在用废品吗？

qrut · 发表于 2021-8-22 13:28:42

smg小沈发表于 2021-8-22 12:12
7.5V能正常工作吗？

双锂方案应对目前绝大多数设备都没问题，一些老掉牙的9v设备最低工作电压都在6v左右，因为1次9v电池放电曲线大多数容量范围就在6-9v之间，低于6v曲线迅速下降几乎没有剩余容量了。因此用电设备都会将6v左右作为最低工作电压。而双锂容量测试时推荐截止电压是5.5v, 实际使用为了延长寿命单颗不低于3.2v,双锂就是6.4v,完全覆盖6v的最低电压。近年新推出的一些万用表和手持设备很多内部芯片或单片机工作电压只有3-3.3v ，板子上用的就是一颗3.3vldo，因此就算是单锂都能胜任，也有很多人把万用表9v改欠压阈值后单锂供电，实测正常工作且精度无影响，论坛搜索应该就能找到，双锂方案应对这种设备更是游刃有余。我手里所有万用表转速表晶体管测试仪红外测温枪都正常工作，且使用和待机时间远大于普通1次电池。只有希玛的测温仪充满放进去4格电显示3格（由于满电检测电压偏低），但是完全正常使用且续航n倍普通电池,万用表改双锂用了至少20年不止，只不过很多直接改到了表内～