{转fsclub}浅谈模型电池与充电器，最后精调B6锂电平衡充，...

think2fly · 发表于 2013-12-4 17:27:16

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B6充电器很有意思，褒贬相差很大，用得好的觉得很好，用得不好的觉得非常垃圾。评价相差之大，究其主要原因有两点：
1、终止电压不精确。
2、平衡的时间很长（比较特殊的分流平衡方式）。
先说说一些共通问题：
终止电压不准是很多朋友抱怨的问题，比如充满的时候单节有4.23的，有4.16的等，出现这种问题与多种因素有关。除了充电器本身精度问题外，还有个很主要的因素是电池本身的状态，其实了解锂电的朋友都很清楚，锂电是有寿命的，特别是模型用大电流放电（25C放电，30A电流）的电池寿命更是比想的短得多--能充100个来回就很不错了，再加上大电池放电无保护板，过放更是家常便饭。我的每块电池基本上都被有放到3V以下的经历（贪心啊，想飞机在天上多飞一圈）。
电池随着使用次数的增多，内阻增大，即使充电器终止电压再精确，停充后一段时间后，电池的电压会跌落到4.10（对于B6来说，停充的时候还有80mA的电流）甚至更低。其实有时我们错怪了充电器。
要确认充电器自身是否精确很简单，拿质量好的，比较新的（格氏，花牌新电池最佳）电池测试充电，充满后马上拿4位以上万用表测试（20元的830B就算了，那玩意本身就不准），这时的电压基本就是充电器的停充电压，如果在4.19-4.21，说明充电器很准了。你可以挂万用表在电池上边充边看，你就知道截止电压是多少了。
再说说B6充电器的问题：
B6最早应该是一个韩国品牌，可以充多种电池：锂电，铅酸，铁锂，镍氢等，基本上所有的电池类型都可以智能充电，还可以恒流放电。
但后来因为使用的是MEGA32处理器被破解了，于是山寨B6充电器大量出现，国内已经有100元含全套配件连线的B6精美套装（我的B6好像是103元买的）。
线路图及固件在这里5楼（我在一个外国论坛找到的）：
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_con ... =fsclub&bbs_id=9999
其平衡原理有点特殊，这也是国内航模爱好者对其诟病的根源：分流式平衡充。下面主要讲下锂电控制：
它的电流控制是一个环，决定充电恒流电流的大小及是否停充：通过0.05欧的电阻取样LM3904放大进AD检测，通过控制32KHZ的脉冲宽度进行充电电流大小的控制，小于80mA将停充。
电压控制有两个环，决定是否进入限压降电流模式：一个是香蕉头（T插）的总电压环，一个是单节电芯的电压检测与控制环通过LM324放大后有直接进AD的，有的通道通过CD4051模拟开关切换进AD的，主要是因为MEGA32的AD只有8通道不够用，国为B6在设计上还有测外部温度，从电路图上看还有两个电压测点不知道有什么用，还测总电压，还有输入电压，这就5组了，电池测量还要6组，另外还有一个电流测量通道，大约需要12组才够）
好吧，B6大概原理知道了，这里有几个需要注意的问题：电压检测精度决定进入恒压降电流的时机，这个非常关键，另外，由于是一边充一边检测，也就是有充电电流的情况下进行电压检测，各个插头及线材的接触电阻在大电流下的影响非常明显。
例如，我前天在维修朋友的一台B6时，因为烧了BUCK及BOOST的两个场管，我从一个烧了的电调上拆MOSFET，拆了一个IRF7811 NMOSFET，其中BUCK电路用的是一个PMOS,手里正好换不到（电调一般都烧PMOS，NMOS一般是好的），我决定用一条线代替。我随手拿了一条较细的实验线，大约有8股很细的铜丝，在小电流有约1A，充电器正常，但一旦开在较大电流如4A（充电电流2A，但因为充6S，电压达25V，BOOST对电压进行提升，于是电流变大）则提示充电错误并终止。
于是猜测输入电压过低，于是测了一下，在1A充电电流（实际电线流过的电流约2A）的情况下，那条只有10CM长的线上产生的压降居然有0.128V！可以想像，后面的T插及香蕉头的接触电阻对电压控制精度将产生严重影响。大电流下，充电器检测到的电压够了，到了转换条件，但由于接触电阻的作用，电池上的电压却没有到，这时充电器降低电流进入恒压降流模式，这时接触压降随着电流的降低而减小（U=IR），充电器发现没有到进入限压降流的条件，再重新转入大电流恒流的状态，这样周而复始，你说这电池能充得快吗？？？
所以，使用B6,如果你的时使用的电流较大，一定保证T插香蕉头的线够粗，连接良好，没有氧化（可悲的是目前山寨货的这条配线都不怎么样）。我把我的B6的这条线焊在了板子上，不要香蕉头了。
再次记住，大电流下各条线的要求都非常苛刻！

好了，再说说我用的这个充电器，上面已经说了，103元一套，带一大把线材。东西是好用，但有一个明显的问题：1、3、4、6通道的电池终止电压是4.16，而2、5通道终止电压达到4.24V，误差达到1.2%，而一般对锂电高一点的要求都是要0.5%之内，再说句题外话，我用LT凌特的充电芯片那才叫一个准，保证4.2V，简直像电压基准一样准。
误差太大，用起来非常不爽，总担心电池被充坏。于是想着改造一下。
其实B6有隐藏菜单可以进入工厂校准模式，接6个准确的4.2V电芯上去可以进行一次校准。遗憾的是这个功能只能使用一次。我由于好奇把这唯一的一次软件校准机会浪费了--用了这个充电器自己充满的电池进行校准，你可想而知了，老样子，不准。
其实上面的帖子里提到了，只要重刷上面链接的固件，应该可以重新再进行软件校准，但还得焊6条线出来，校准也麻烦，要6节精准的4.2V电池，比较难搞。
我还是想硬件改进的办法了。
1、首先我像上面说的一样，把T插香蕉头取消了，直接把线焊板子上了。

2、通过上面帖子的电路图，找到2、5通道的取样电压电阻，将电阻适当增大，以增加取到的电压，使充电器的取样电压与实际一致。
通过对比电路，2通道的68K电阻找到后被我拆了下来，量了一下是67.7K。（不要怀疑我的万用表哦，我用FLUCK的5位半校准过的，再用JJ3055送我的10K标准电阻对比过的，一字不差的哦。）这个电阻小了点，由于68K电阻是标准值，我随便从一个无绳电话的板子上就拆了一个0805的68K电阻测了一下--68.1K，正好比原来的电阻大了一点。替换掉原来的67.7K。

换68K电阻

再找到5通道的取样电阻是499K，不是标准值没有办法直接替换。于是试着串一个小电阻到上面。（刚开始串的是1.2k，发现充电器显示小了，这会导致充不满，于是换成了330欧的0805电阻在上面。）

串330电阻

经过上述调整，各通道检测到的电压一致性没问题了，但充电器检测的电压还是偏高，但一致性很好了，都偏高0.04V左右，也就是0.9%左右（实际4.16V显示4.2V就停充了）。这就好办了，看来了MEGA32的电压基准偏低了。找到MEGA32的VREF部分，一看是用TL431做的基准（居然没用内部基准，不省钱！），用万用表检测基准电压只有2.482V,离标称的2.5V是小了点，相差也是0.9%左右。。
接下来要做的事是抬高基准电压。方法有几种：
1、用TL431的标准电路，用电阻分压。但对于抬高0.02V估计很难调整。用电位器调整后的稳定性也是问题。
2、更换TL431.这个方案也不好，要花1元钱。还要对手里的TL431进行筛选。麻烦。
3、串个电阻在TL431上。只要1分钱。因为TL431前用了一个470欧电阻进行限流，电压供给是稳压后的5.0V，这个电压本来波动很小，所以，在TL431的回路上的电流也是基本稳定的，所以，串电阻抬升电压的方案可行。经过计算回路上的电流是I=U/R=2.5/470=5.3mA,我需要抬高约20mV,那么这个电阻约为R=U/I=20/5.3=3.77欧。我手里没有3.6欧的标准系列电阻，但有4.7欧的，反算一下用4.7欧的电阻将抬升电压U=IR=4.7X5.3=25mV.这样基准电压将变成2.482+0.025=2.507V。
OK。上电，原来显示4.2已经停充的电池都正确显示4.16并开始充电了。并且很快正确的在4.2V上停充。
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