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[實做與討論] 筆電19V適配器DIY16.8V (4串)鋰電池充電器

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發表於 2020-7-16 11:17:31 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 康品穎 於 2020-7-16 11:20 AM 編輯

1.本來以為有4串16.8V保護板,直接用19V輸入充電即可,可是查了資料,好像不是這樣,於是以自己的認知,土炮一個,給大家參考,希望大家還有更好的意見,供參考。

線路圖



用19.4V,3.4A適配器+LM317穩壓+電壓表頭 完成圖,不會做充電指示燈,沒找到資料。



2.以標準線路,不同的是用LM317兩個並聯並加散熱片(打算配合LG3500MAH動力10A電池,4串2並)
19.4V>+1歐姆5W水泥電阻電阻限流>+317 IN(2個),預計輸出16.85V2.8A,土法煉鋼這樣不知對不對。



3.ADJ,R1:330歐姆,R2;用5色電阻4.1K左右串到,輸出16.85V,OUT與GND間+16.9V ZD預防電壓暴衝。



4.另一角度



5.反面



6.比對電壓



謝謝指教!歡銀提供意見或討論

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發表於 2020-7-16 11:53:17 | 顯示全部樓層
鋰電用傳統鎳氫的定電壓充電方式應該很危險

鋰電需要用定電流100mA的方式充,接近充飽才改為定電壓
而且最好是單顆充

像以下這個,才是正確的,4.2*4=16.8
這個應該就是康大在找的



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 樓主| 發表於 2020-7-16 13:40:19 | 顯示全部樓層
vedncv 發表於 2020-7-16 11:53 AM
鋰電用傳統鎳氫的定電壓充電方式應該很危險

鋰電需要用定電流100mA的方式充,接近充飽才改為定電壓

我就是用這個保護版啊!,是看所有的充電器就沒差太大的電壓,還研究了電動自行車的也是有保護版,48v充電器最高也不超過55、5v

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發表於 2020-7-16 14:27:35 | 顯示全部樓層
本帖最後由 duke83 於 2020-7-16 02:39 PM 編輯

有專用的四串鋰電充電器,外型如同筆電 19V 電源但輸出就是 16.8V,如能直接上掏寶買是沒有多少錢,缺點是沒有安規且品質沒保證。
電壓表可以換用電壓電流雙顯的表頭,這樣就有詳細的充電指示數據了。

鋰電池充電電路要有定電壓與定電流的功能,用 317 來做是可能,一組 317 先做 16.8V 的定電壓穩壓,再串接一組 317 做 0.5A 的定電流電路,但由於 317 是類比工作輸入與輸出要有足夠壓差(約 2V )才能工作,所以 19-16.8=2.2V 是不夠定電壓與定電流同時工作,再加上 317 的功率消耗大所以不推薦用 317。

最簡單的方法是去找具有可調電壓與可調電流的 DC to DC 模塊來用,有些還俱有電壓與電流顯示表頭(LED or LCD 都有)。
可調電壓的設定與電池種類有關係這樣就能充市面上一大部分的充電電池,還有電池旁邊的保護板有個重要功能:串連電池的電力平衡。
請仔細看其文件有無寫到是在多少電壓時會自己做平衡工作,也就是說如果電壓調整設定太低除了電池沒充飽外還會無法平衡電池電力。

其實還有一種修改市售電源電壓的方法,也就是說將沒在用的筆電電源拆開改回授電壓的電阻以改成 16.8V,或是外加一個 VR 成為可調的。
再串連一顆大功率電阻(請自行計算)來限制最大輸出電流,以保護在電池電壓很低時不會讓筆電電源過載。

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發表於 2020-7-16 15:10:12 | 顯示全部樓層
本帖最後由 vedncv 於 2020-7-16 03:11 PM 編輯
康品穎 發表於 2020-7-16 01:40 PM
我就是用這個保護版啊!,是看所有的充電器就沒差太大的電壓,還研究了電動自行車的也是有保護版,48v充 ...

哈,了解了,所以康大的電池有保護板,現在只是要接一個16.8的變壓器充電~本文講的是自製的16.8V的充電器,用LM317可以丫,但我建議要裝一個保險絲在LM317的輸出端,萬一LM317掛了,直接輸出19V,不致於燒了後端的鋰電保護板,保險絲我是選用自恢復的,有幾百mA的可以選購

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 樓主| 發表於 2020-7-16 19:08:33 | 顯示全部樓層
duke83 發表於 2020-7-16 02:27 PM
有專用的四串鋰電充電器,外型如同筆電 19V 電源但輸出就是 16.8V,如能直接上掏寶買是沒有多少錢,缺點是 ...

感謝老師指導;
1.這個充電器,是專門給趴趴走吸塵掃地機用的,考慮家人使用不能太複雜。ˊ

2.使用LG 3500MAH  10A放電動力電池,原廠數據,充電電流;標準1700MA 最大3400MA,4串兩並,標準充電
   電流3.4A。

3.1歐姆水泥電阻限流,有用電子假負載,2.4A負載,電壓降至14.8V,衡量充電時間與方便性,覺得合理。
 樓主| 發表於 2020-7-16 19:58:11 | 顯示全部樓層
vedncv 發表於 2020-7-16 03:10 PM
哈,了解了,所以康大的電池有保護板,現在只是要接一個16.8的變壓器充電~本文講的是自製的16.8V的充電器 ...

保險絲好像只跟電流有關,電壓衝高,能保護嗎?
我有用zd保護,其實保護板就會限制電壓了,是多一個保險。
發表於 2020-7-17 09:09:14 | 顯示全部樓層
康品穎 發表於 2020-7-16 07:58 PM
保險絲好像只跟電流有關,電壓衝高,能保護嗎?
我有用zd保護,其實保護板就會限制電壓了,是多一個保險 ...

負載一定時,V=IR,R固定時,電壓與電流是成正比的喔,我的想法是,當產品異常吃電流時,就是危險的、漏電流變大、發熱之類的,電流已經變大,如果有個保險絲在這時就斷開,應該能保護負載不燒壞的。

很多手機充電器,就都會有這個設計,我用那種磁吸式的充電線,時常會短路到,因為吸到金屬,5V變壓器就會進保護,不輸出電,需要將110V斷開幾秒鐘再送電,就又可以用了,

個人覺得這個方式很好,所以有些電器我就會加上一個特定電流的自復式保險絲,也是當作電器異常耗電的警示吧~

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發表於 2020-7-17 13:24:29 | 顯示全部樓層
本帖最後由 duke83 於 2020-7-17 01:27 PM 編輯
康品穎 發表於 2020-7-16 07:08 PM
感謝老師指導;
1.這個充電器,是專門給趴趴走吸塵掃地機用的,考慮家人使用不能太複雜。ˊ


電池組是自己加工組合的嗎?如果是的話要特別注意電池芯的絕緣與固定方式,尤其是用在會自行行動有震動現象的電器上。
電池芯儘量避免用並聯方式來獲得大容量,因為同型號電池不是每一個特性都是相同的尤其是老化後的電池,例如劣化的電池會變成好的電池的負載而造成自放電現象變大。只能用更大號的電池型號(如 22650 或 26650),或使用更多數量的高壓串連來達到。

同樣的道理 LM317 也避免並聯使用,請改用鐵殼 TO-3 的 LM317K 來用,並聯使用短時間測試不會出問題,大電流與高溫度工作時就會出狀況。
請記得電池的內阻很低都是以 mOhm 為單位,不是選用大電流放電型號就好其相關配合使用的元件一定需為低阻型例如導線與接頭,自復型保險絲也因內阻過高無法用在電池上,過壓保護線路也都是多餘的(業界沒人這樣做)。
電池的相關用料一定要好而不是保護電路要多,這才是重點。只有這樣做才能降低自燃等安全顧慮。

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 樓主| 發表於 2020-7-18 09:28:14 | 顯示全部樓層
duke83 發表於 2020-7-17 01:24 PM
電池組是自己加工組合的嗎?如果是的話要特別注意電池芯的絕緣與固定方式,尤其是用在會自行行動有震動現 ...

感謝提醒,玩票性質,只要不韙顯,遇問題反能得更多經驗,深入了解,317散熱片與1歐姆限流電阻,一起散熱,果然溫度高達72度,又加裝延伸散熱,已降至40度以內。
發表於 2020-7-18 09:58:26 | 顯示全部樓層
本帖最後由 duke83 於 2020-7-18 10:38 AM 編輯
康品穎 發表於 2020-7-18 09:28 AM
感謝提醒,玩票性質,只要不韙顯,遇問題反能得更多經驗,深入了解,317散熱片與1歐姆限流電阻,一起散熱 ...


不考慮改用 DC 降壓模塊來用嗎?不用功率電阻又體積小效率高不發熱要上兩三安培也不是問題。

很多 DIY 玩家不了解電池的特性與安全顧慮所以自製出來的東西都很危險(可能是不定時炸彈),所以我才要特別強調。
電池組要加裝溫度開關或溫度保險絲安置於旁邊,業界常用約 46 度規格,過電流或短路一升溫就斷電。
這元件也是要花錢買的所以有些業者會偷料不裝,DIY 者不用考慮成本品質要好東西要安全,所以建議都要加裝。

過電流保護


過溫保護

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 樓主| 發表於 2020-7-18 10:55:10 | 顯示全部樓層
本帖最後由 康品穎 於 2020-7-18 10:57 AM 編輯
duke83 發表於 2020-7-18 09:58 AM
不考慮改用 DC 降壓模塊來用嗎?不用功率電阻又體積小效率高不發熱要上兩三安培也不是問題。

很多 DIY  ...


感謝指導,我還真笨,45度腸閉有備料說竟然不會用。

請問用在充電器較沒問題,用在電池;接點要在哪一段較有效,如0V>4.2V>8.4V>12.6V或16.8V的點上。
發表於 2020-7-18 11:10:59 | 顯示全部樓層
康品穎 發表於 2020-7-18 10:55 AM
感謝指導,我還真笨,45度腸閉有備料說竟然不會用。

請問用在充電器較沒問題,用在電池;接點要在哪一段 ...

充電器不用裝溫度保護,但你的電池組分成三部分有點問題(不能共享體溫共同保護),也只有安裝在原電池倉那四顆附近,但由於又有裝電池保護平衡板就只能焊接在整體正端 16.8V處。

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 樓主| 發表於 2020-7-18 11:31:32 | 顯示全部樓層
本帖最後由 康品穎 於 2020-7-18 11:36 AM 編輯
duke83 發表於 2020-7-18 11:10 AM
充電器不用裝溫度保護,但你的電池組分成三部分有點問題(不能共享體溫共同保護),也只有安裝在原電池倉 ...


1.充電器不適合用溫度開關,那用過電流.有用嗎?預防電阻失效,也不合理啊!電阻壞,電流只有越低,我的認知。

2.我對可調電阻充滿不信任感,如用降壓模塊,可調改精密電阻有較好嗎?
發表於 2020-7-18 12:18:01 | 顯示全部樓層
本帖最後由 duke83 於 2020-7-18 12:50 PM 編輯
康品穎 發表於 2020-7-18 11:31 AM
1.充電器不適合用溫度開關,那用過電流.有用嗎?預防電阻失效,也不合理啊!電阻壞,電流只有越低,我的認 ...


充電器如要裝溫度開關就要裝大約 75 度的,想一想充電器會在什麼時候失效過壓或過電流?是不是只要不讓充電器過溫就不會失效,所以散熱或效率才是重點,我才會推薦使用高效率的 DC 模塊。

現在能買到的 DC 模塊幾乎都是使用十轉的精密可變電阻(3296W),這種大陸仿製的元件品質還算相當不錯價錢又非常便宜(原美國設計的相當厲害),如果還可以自行修改可變電阻對應的上下臂電阻讓變化範圍變少與調整的更精細。
如果買的是含電壓與電流表的 DC 模塊多半是內建單晶片來做顯示或控制的工作,有的還是使用數位按鍵來調整電壓與電流數值且包含了停電記憶。
只要一通電馬上就能工作,這種 DC 模塊的選用要注意解析度顯示與設定的數值都沒辦法太細(只能約幾十毫伏)。

如果在乎調整的精密度就建議買純 DC 模塊不帶電壓與電流表,如果你有高位元電表又很龜毛的人這種模塊一定可以適合你。
隨便找一下就有許多種類可選,請自行搜尋適合你的。

電壓電流可調



帶顯示 VR 調整



更多功能的


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發表於 2020-7-19 00:34:22 | 顯示全部樓層
本帖最後由 jojoling 於 2020-7-19 12:35 AM 編輯

拆了那顆 19V的電源直接開刀回授電阻(Feed Back/FB)~
交換式電源手動更改成定壓恆流,可參考文章:
采用KIS-3R33S模块制作的恒压恒流电源
http://bbs.38hot.net/thread-15883-1-1.html
理論上使用 LM358 或是 TL431 都能簡單的達到所要的功能,文章底面有提及當外部斷電時,電池電流流回電路需另外防止。

我之前做了一個簡單的雙鋰電充電限流就是參考這篇改的,回流的問題我只是簡單的加顆二極體防止。
原來我也是用 LM317,但發現有點熱,所以才又找資料改用DC to DC converter。

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發表於 2020-7-19 02:29:31 | 顯示全部樓層
以下圖為我修改在晶體測試儀上的。

二顆小鋰鐵供電,用2顆電池是因為用電池提供的直流非常穩定的特性。原電路已修改為low drop ldo~原78L05需提供壓大於2V。




詳細圖


電路圖為此,雙鋰電280mAh充電用。


電流量測製具,可直接夾在電池與座上面,材料為電池銲接鎳片裏層貼玻璃纖維絲膠帶防導電。


使用電子負載量測之空載電壓


170mA電流下的充電口電壓


350mA電流下的充電口電壓


此圖為實際機台的電流值140mA@3.2V(6.4v為2顆)



因為此只是簡單充電,以上述的規格算是適合這台,沒什麼精度需求又是小電流,所以簡單的 BJT就適合了。

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發表於 2020-7-19 03:24:14 | 顯示全部樓層
jojoling 發表於 2020-7-19 02:29 AM
以下圖為我修改在晶體測試儀上的。

二顆小鋰鐵供電,用2顆電池是因為用電池提供的直流非常穩定的特性。原 ...

我現在需要行動 5V 的場所都會使用現成的行動電源模塊,充電、保護、穩壓一體的 FM6316CE。

也是晶體測試儀用的。

詳細請看https://bbs.pigoo.com/thread-56366-1-1.html的第 22 樓。

DIY 2.4G 100mW FASST 協定的模型遙控器也用這模塊(電池旁邊)。

工作電流約 150mA 左右,靜態消耗電流非常低幾年沒用電池放在裡面也不用擔心漏液或自放電放光而損壞電池。

3R33 模塊已經斷貨買不到我也不在上頭折騰了(我自己就用掉幾百顆都沒出過問題),不過還是能買到原 IC 與相同引腳的新製品只是沒有以前那種白菜價。

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 樓主| 發表於 2020-7-22 18:37:32 | 顯示全部樓層
duke83 發表於 2020-7-18 12:18 PM
充電器如要裝溫度開關就要裝大約 75 度的,想一想充電器會在什麼時候失效過壓或過電流?是不是只要不讓充 ...

感謝指導,已改成電壓電流表,並去掉LM317從19V適配器的回授電阻改成16.7V。

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 樓主| 發表於 2020-7-22 18:40:26 | 顯示全部樓層
jojoling 發表於 2020-7-19 12:34 AM
拆了那顆 19V的電源直接開刀回授電阻(Feed Back/FB)~
交換式電源手動更改成定壓恆流,可參考文章:
采用KIS ...

感謝指導,已改成電壓電流表,並去掉LM317從19V適配器的回授電阻改成16.7V。
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