浅谈模型电池与充电器，最后精调B6锂电平衡充，达到比较精确的程度！

fsclub · 发表于 2012-2-21 16:03:04

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_content.jsp?bbs_sn=5298727&bbs_page_no=1&search_mode=3&search_text=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限压恒压模式，这时接触压降随着电流的降低而减小，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，大电流下各个点的要求都非常苛刻！

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。

(原文件名:68K.JPG)

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。）

(原文件名:499k.jpg)

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。。

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。

(原文件名:431.jpg)

最后上一张我的机队：F35,F15,J10

(原文件名:plane.jpg)

aleyn · 发表于 2012-2-21 16:33:08

大糊子的原创贴？利害！！

fsclub · 发表于 2012-2-21 16:55:28

回复【1楼】aleyn 煮茶村长
大糊子的原创贴？利害！！
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哈哈，在修朋友的充电器时，示波器又立功了。

zgfjcc · 发表于 2012-2-21 17:30:45

还是上并充吧

huayuliang · 发表于 2012-2-21 17:49:40

难得见大胡子发这么长的贴。。。

村长，打错字了。。

2007 · 发表于 2012-2-21 18:21:38

大胡子把你改好的B6匀给俺？

flyforyou85 · 发表于 2012-2-21 18:35:27

大胡子，你那F16， F35是自己做滴，还是买的呢？

我一直想做个带翅膀的飞下，可是找不到资料，也不知道怎么zuo

直升机太难飞了，我地刚飞两次就摔了个稀烂，所以想搞个带翅膀的！

你能不能再开个帖子，介绍少你的“军机”？谢谢！

maxwell_lee · 发表于 2012-2-21 18:44:27

顶大胡子，我的B6买回来就是烂的，PMOS挂了，修修一直用到现在。

fsclub · 发表于 2012-2-21 21:17:12

回复【6楼】flyforyou85 flyforyou85
大胡子，你那f16， f35是自己做滴，还是买的呢？
我一直想做个带翅膀的飞下，可是找不到资料，也不知道怎么zuo
直升机太难飞了，我地刚飞两次就摔了个稀烂，所以想搞个带翅膀的！
你能不能再开个帖子，介绍少你的“军机”？谢谢！
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兄弟，那里没有f16啊，有f15，f35，j10啊。
另外，我早已经发了帖自己做飞机，你可以看下我发的帖。

sctwp · 发表于 2012-2-21 21:49:19

飞直升机的人少啊，飞直升机一定要先飞多桨机，飞的非常熟后再飞单桨机，单桨机的动作量很大，飞熟后你就不想再飞又桨机了

但双桨机是直升机入门的机子，否则炸机是常事。

dy008 · 发表于 2012-2-21 21:54:05

大胡子果然是个细心人，这个B6研究的不错，收藏了！

jielove2003 · 发表于 2012-2-21 22:49:19

MARK

updown · 发表于 2012-2-21 23:05:09

remind

davidai · 发表于 2012-2-21 23:08:50

Mark!

fly7817 · 发表于 2012-2-21 23:19:58

顶大胡子！刚用B6给一块新的HE电池充电，结果显示的充电电量与标称容量差不少，正琢磨是不是B6有问题呢，就看到了这个神贴！

fish_tian · 发表于 2012-2-22 00:04:50

MARK

skyspyer · 发表于 2012-2-22 20:50:37

MARK

pengxin213 · 发表于 2012-2-22 22:51:06

mark

bosw83 · 发表于 2012-5-6 12:50:27

MARK，向楼主的专注与专业致敬。充电器，95%的难点聚焦在平衡，安全上

hpjywd · 发表于 2012-5-7 17:29:16

细心的粗人

rifjft · 发表于 2012-5-7 18:03:28

　才发现有这样的好帖

学习了

fsclub · 发表于 2012-5-8 08:42:55

哈哈，阿莫又射了~~

sysbreaker · 发表于 2012-6-15 13:18:41

前辈太伟大了，我的B6就是充不满啊

wilsonng · 发表于 2012-6-25 08:53:38

很长細...非常实用..
thanks..

amaxianglong · 发表于 2012-7-9 11:43:55

大胡子叔，敢问你在3G或5I的ID是什么

franque · 发表于 2012-8-2 17:08:50

B6这样的充电器是边采样边平衡，当在做平衡时，电池电压是有40mv的变化的，它里面采用了个一阶滤波器把这些变化滤掉了，所以当电池稍微不好时，就会出现过冲，这个充电器会在一分钟之类有5s（在CV时电流会下降到70%左右）是不做平衡的，这个时候的电压才是准确的，
B6和HYPERION机器平衡最大的差别是，前者是边平衡边采样，后者是采样时关闭平衡（每250ms做120ms平衡，剩余时间采样）

youpeng · 发表于 2012-10-27 00:53:50

好帖，再次顶起！

xueyf.yz · 发表于 2012-11-2 14:20:43

谢谢提供！！！！

chinaboy25 · 发表于 2012-11-5 08:59:23

MARK

kent.c · 发表于 2012-12-12 15:12:03

mark一下

baiqiqi · 发表于 2012-12-12 23:27:25

mark，有机会对照改改

Sendzimir · 发表于 2012-12-16 17:36:01

mark

bbssilverkey · 发表于 2012-12-20 14:56:15

这个够有心啊,认真看了十分佩服

xbudian · 发表于 2013-3-25 22:48:52

强贴！

wenziheni · 发表于 2013-11-2 09:09:38

看上去做工很不错呀

znfc2 · 发表于 2013-11-29 17:58:59

我仿真了一把,效果还不错

lionsg · 发表于 2015-1-31 21:25:39

精调B6锂电平衡充---分析非常好

虫虫好 · 发表于 2017-11-3 14:46:35

本帖最后由虫虫好于 2017-11-3 14:48 编辑

请教个问题
1： LM324 平衡头附近 BAL6处的电压 22.2~25.2吧，正向输入端= （249k+620）/（249k+620+499）=0.33344，  在满电时该正相点电压 25.2*0.33344=8.4V，运单VCC=5V ，运放VP点8.4V 远超供电电压这样没问题吗，平衡头 3、4、5、6像1、2、3那样处理不可以吗  为啥使用运放处理下呢
:2：CP2102 TX处 5转3.3V也存在疑问，TX 为5V信号按图示分压 5*100/110=4.5V  VD4一直处于钳位状态也没问题是吗
3：XT1端  LM2904 DA2：2 DA.2:1  这个调理电路是个什么功能，  battery-与GND 之间的采样电阻的  是18K  ？

fsclub · 发表于 2017-11-3 15:20:59

虫虫好发表于 2017-11-3 14:46
请教个问题
1： LM324 平衡头附近 BAL6处的电压 22.2~25.2吧，正向输入端= （249k+620）/（249k+620+499 ...

还挖坟啊，找模拟电路大师给分析下

虫虫好 · 发表于 2017-11-3 15:24:21

fsclub 发表于 2017-11-3 15:20
还挖坟啊，找模拟电路大师给分析下

最近看了看图纸，这个量产的东西硬件应该没问题，但是搞不清楚为什么这么设计，开源的图纸看的一塌糊涂求指教

fsclub · 发表于 2017-11-3 15:26:13

虫虫好发表于 2017-11-3 15:24
最近看了看图纸，这个量产的东西硬件应该没问题，但是搞不清楚为什么这么设计，开源的图纸看的一塌 ...

我已经刷了另一个高级固件，无好久没使用这个版本了。

fsclub · 发表于 2017-11-3 15:45:53

虫虫好发表于 2017-11-3 14:46
请教个问题
1： LM324 平衡头附近 BAL6处的电压 22.2~25.2吧，正向输入端= （249k+620）/（249k+620+499 ...

1，我看是不是电压高了用电阻分压稳定性有问题，于是用各电池间的差进行计算确实更精确，至于能不能比vcc高，那看运放
2，cp2102国内一般都没装，但我没看出图有什么问题，其实5v转3v3只要两电阻的事，前面有10k电阻，钳位没啥问题啊
3，貌似pwm调制到振荡电路上驱动mos，同时反馈给ad形成恒流电路？

tangly2017 · 发表于 2017-11-4 13:55:07

好东西，顶一个

虫虫好 · 发表于 2018-5-14 20:12:08

huayuliang 发表于 2012-2-21 17:49
难得见大胡子发这么长的贴。。。

村长，打错字了。。

你好，请问B6 均衡部分达林顿管一个管的射极与另一个管的基极工作条件是怎么建立的怎么确定正反偏

a673261839 · 发表于 2018-6-27 16:20:47

感谢分享

BS_good200xy · 发表于 2019-9-4 12:00:38

B6我也在用,多谢了.

浅谈模型电池与充电器，最后精调B6锂电平衡充，达到比较精确的程度！

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