[技术贴]劲量L91与碱电应用特例与详解

sacccc1

兄弟从四月初到现在，已经在论坛混了五个多月了，最近因为太忙，来得少点。
从四月到现在，兄弟经手的L91、L91已经近6万只了，怎么说哥们对这劲量这锂电，也是较为熟悉的了，而且这几万只电池中，还没有人反映过有什么不妥，可是兄弟前几天就遇到了怪事。。

有一南方的哥们，是搞橱柜灯的(灯的电池盒是8只串联)，每月要配套上千只，找到了我，我问了一下他原来使用的，大约是南孚一类的碱电，据他说，可以烧九十多个小时，咱们总用L91，知道怎么也相当于2-3只碱电了，兄弟也没吹牛，保守地说大约200小时吧。
而且我给他分析了用L91的优点：
1、总体时间长；
2、断续使用灯的亮度大；
3、就是在橱柜里放个十年八年的，也不怎么跑电；
4、碱电虽说可以亮90多小时，不过可以在柜子里放两年，就自己没电了。


那哥们说先拿个二三十只实验一下，我的意见是他直接搞一箱(459只)，先装备一批，省得来回费运费。
最后这哥们没听我的，搞了24只过去了。

过了几天，这哥们收到电池了，立刻拿了8只放在灯上烧，结果烧了16小时，就暗下来了，过了一会儿，没电了。。然后他又拿了8只放在灯上烧，还是一样的结果，这哥们就来找我了，说这电池根本和我吹的不一样，按这个说法，碱电是它的7倍了。我对客户向来是相信的，他说的结果，我就认为是真的，谁能因为这几只电池来和我行骗啊。不过具体的原因我还不清楚，打电话过去和他聊了半小时，主要解释这电池在其它用电设备上如何如何地耐用，，，不过话说回来了，人家实验结果在那放着，这边说出龙调来，也不能让人相信啊。。最后我只好说，这样吧，你拿个别的电器实验一下，比如电动玩具车，刮胡刀一类的，这二十几只电池钱我可以不收，不过这电池行不行，咱得研究清楚。(因为他的是样品，发货前我还重新量了一下，全部是1.8的)

又过了2日，我找这个哥们，问他情况如何，他说他找了一个贴片灯试了，也是烧了16个小时，同样的灯用碱电，烧了50小时左右，还有微光，这时他无意中说了一个现象，他说用锂电时，灯一直很亮，用碱电这50个小时里，大约降了4个亮度，其中在后面十几个小时，已经不能达到照明亮度了。这句话提醒了我，我问了一下他灯的工作电路设计和总工作电流，大约是电池串联，36只LED灯并联，每个LED前端接一个电阻，他测试的电流是380mA，我对他说，那16小时就对了，这电池是3000mAH的，在慢放中，可能会放出更多的电，在380mA电流下，可以持续工作16小时，电池本身已经无问题。他让我解释碱电为何工作时间长，我说碱电的放电平台不是平直的，是下降的，可能他使用了一段时间以后，工作电压就降到了12V甚至以下很多，所以工作电流随之降低，表现为灯的亮度下降，那么在串联电路中，总功耗只要看电流就可以了，可能他用碱电放电时，平均电流只有100mA多，甚至更少，这样的表现就是亮的时间长。

这哥们让我提出解决的办法，我为他提供两个方案：
1、减少锂电的只数，使用4-6只L91为灯供电，前提是达到使用亮度就可以了，这样电流就会降下来，而锂电的高放电平台，会使灯在工作期间，保持同样的亮度，他试了一下，用6只L91串联，可以达到使用亮度，我大约估计了一下，8只可以烧16小时，6只应该高于16小时，我推测应该在25小时左右，当时是个估计值，这个他有点不信，认为电池少，时间会短，我说你还是实验完了再说结果吧。。

(原理：使用8只电池时，整个电池组的电量是 12V，3000mAH，使用6只电池时，整个电池组的电量是 9V，3000mAH，6只总电量虽然少于8只，但是他们都在其工作电压下放电，那么只要灯可以亮，9V的放电电流就会小于12V的，同样是3000mAH，9V的放电时间要高于12V的，但是12V的灯的亮度，是高于9V的。在这里我举一个形象的例子，在不计工作量的前提下，有两个人在扛活，A的力量和耐力都高于B，但是A一次扛4袋沙子，B一次只扛了一袋，他们一起干了一天，可能A在力量和耐力全面占优时，仍然没有B干的时间长或是比B先累倒，但不能以此判断B优于A，而是想办法让A与B使用相同的工作量，都扛一袋，这时A会明显强于B。。。这里的A，相当于L91。。。。B相当于碱电。。。)

2、将灯的电流做恒压设计(也就是恒流设计)，比如限流在100mA，在达到使用亮度的前提下，使用L91可以使用30小时以后，但做了这个更改以后，在使用碱电时，就只能达到10-15小时了，虽然能够体现锂电的优越性，不过从此这个灯再使用碱电时，效果就远远不如从前，这个设计有在恒定亮度的同时，也缩小了电池的选择范围，我认为不怎么可取。

今天我又联系了这个哥们，聊天记录如下：


rocfling
(11:03:27):
你在没？
有实验结果没？

168lhy-橱柜灯
(11:03:36):
在，还没有

rocfling
(11:04:02):
你不是在用6只放电吗？

168lhy-橱柜灯
(11:04:04):
灯还在亮着 哈哈

rocfling
(11:04:11):
说明我的判断是正确的吧？
也就是过了24小时了，还在亮，是这样吗？

168lhy-橱柜灯
(11:04:25):
是，已经40个小时了

rocfling
(11:04:31):
那么亮度有没有变化 ？
还可以达到照明亮度吗

168lhy-橱柜灯
(11:05:11):
比刚开始稍暗点 可以

rocfling
(11:05:25):
比8只南孚此时的亮度呢？

168lhy-橱柜灯
(11:05:32):
差不多

rocfling
(11:05:34):
那你就不必更改电路设计了，让厂家给你里面飞一个线，这两个都省了。

168lhy-橱柜灯
(11:06:59):
恩  等最后的测试结果出来再看了

rocfling
(11:09:34):
哈哈，看来兄弟还是有点水平的哈。。

168lhy-橱柜灯
(11:10:09):
是呀 我看都可以称专家了
太专业了

(最后这句贴上有点自吹了)
现在的结果是6只电池40小时仍可以达到照明亮度，最后的结论还没有出来，不过已经远远高于我25小时的预期了，也为兄弟的L91电池正了名。。

后记：
如果他可以长期使用锂电的话，我还有如下建议：
根据L91的特性，可以将电路中LED的串联电池减小，只要电池电压可以达到LED的导通电压即可，这样在保证一定亮度的同时，继续减少电池的只数，但这次与上次不同，减小了电阻，只是去掉了一点额外的功耗，提高了电路的效率，与整体时间并没有大的帮助，6只电池可以使用60小时的话，4只电池应该只可以使用40-45小时。。。

以上为技术讨论，在实际应用中，具有一定的值，也为大伙判断在不同电路中的使用时间，提供一点参考 ，欢迎大伙一起讨论。

判断电池的使用时间：
t(小时)=电池电量(mA*H)/电路总电流(mA)

请注意，总电流请取平均值，因为随着电量的减少，电池的放电电压也会降低，如果没有恒压(恒流)电路，电流也会有变化的。

老L

看似有点道理

jing7210051

哦 原来是这样的啊

ycg9603

挺简单的道理，说了一大篇。。。
另外，哪家的led要用12v电压串电阻才能点亮？

blueblood

太多，没看完！

lihkbc

LZ能试验一下四节1.8V以上的L91能用在用四节电池的佳能相机上吗，那可是高出了1.2V以上啊，我一直没敢下手，呵呵，不过也顿时感觉原来买的那么多L91没大有用处了

仙人指路

很专业。{:1_268:}

寡人

太长了.....我看了4 5分钟才看完......不过还是顶一下兄弟和你的L91

taotaoliu

有一定道理，

UFO-123

看不懂，反正我切身体验L91很牛逼！

sacccc1

挺简单的道理，说了一大篇。。。
另外，哪家的led要用12v电压串电阻才能点亮？
ycg9603 发表于 2010-9-16 14:16

                               
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此兄弟，你有几点需注意：

1、同样的设备，使用相同数量L91锂电池和碱电池，碱电使用时间明显长于L91，这与常理相悖，如果不深入分析，是很难得出正确的结论的；
2、这种是橱柜灯，使用8只电池串联的设计，本身的设计思想并不是一定要用12V去启动，而且是增加电池的支数来达到电量的增加；
3、这种灯只有在橱柜开门时才亮一下，平时是不亮的，所以要断续使用很多年；
4、这种灯使用的多达几十个廉价的LED，配合电阻使用，多组(电阻+LED)本身是并联的关系。

我发贴子是说明三个问题：
1、要消除大伙在直觉上的误区：相同数量的电池、用在相同的设备上，电量高的电池一定会使用得时间长；
2、同样的电池使用在不同的电器上，会有不同的结果，甚至不能简单以电量来估计；
3、能量本身是守恒的，计算总能量，要做出多方面的考虑，不能简单从现象上得出结论。

sacccc1

LZ能试验一下四节1.8V以上的L91能用在用四节电池的佳能相机上吗，那可是高出了1.2V以上啊，我一直没敢下手，呵呵，不过也顿时感觉原来买的那么多L91没大有用处了 ...
lihkbc 发表于 2010-9-16 14:24

                               
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这位兄弟的话，我有下面两段话请你做参考：

第一、是回答你关于相机电压的问题：

一般新的碱性电池，空载量电压也是1.6V以上的。
锂电有点虚电,空载量时全是1.8左右为满电，这种电压范围一般是1。75-1.85之间吧，比如你安在相机上照一张像，拿下来时再量，电压就变成了1.6V左右，然后你再放置一些天，电压又会回到1.75以上，这就是锂电的特性。
但是如果电池没有电了，那么是不能回复到1.74V以上的，所以锂电池只要量电压，就知道有多少电量了，它的对应关系很严格 。
而且电压也不是越高越好，超过1.85V，有可能还是坏电池。
L91放电电压一般是1.4V(在1A电流下)左右，和普通5号电池可以通用。

第二、是回答你这款电池在相机上的应用(不是正面回答的，不过实在没有时间详细写了)：

充电电池与一次性电池特点对比：
1、充电电池适合于用电量大且频繁更换电池的场合，使用高性能(如爱乐普)充电电池的前提条件是需要有品质好的、带放电功能的充电器做保障；一次性锂电池适于较重要，不频繁更换电池的场所，或是间断使用的用电设备(如：手电、相机等)以宾得-KX为例，用L91可以照一千多张，用南孚只能照50张。并不是L91电量比南孚多十几倍，而是南孚放电平台低，有电放不出来。。
2、好的充电电池需要一次性较大的投资，以爱乐普为例，8节电池+充电器应该在200元左右才可以下得来。
对于相机使用充电电池，有几个很难克服的缺点：
1、如果照像不太多，每月几百张，那一对锂电池可以用一两个月，没有必要使用充电电池。
2、如果在照像期间充电电池没有电，需要几小时的充电时间，如果外出，充电地点也不一定很方便。
3、如果用于旅行，除了相机外，带要带充电电池和充电器，会增加行礼的体积和重量，锂电较轻，一般多带4节不会有大影响。
4、当一组可以照500张照片的充电电池照100张以后，又放置了一些天，再次使用时，不确定可以照多少张，而且电未放光，又不能立刻充电，如果使用充电器放电再充，需要较长的时间。
总结来说：如果每年不能充50次以上的电，那使用充电电池意义就不是特别大。间断性的、不确定性地用电，外出旅行等，适合使用一次性锂电池。

calvinchan

有道理，看用电器

dglwen

LZ能试验一下四节1.8V以上的L91能用在用四节电池的佳能相机上吗，那可是高出了1.2V以上啊，我一直没敢下手，呵呵，不过也顿时感觉原来买的那么多L91没大有用处了 ...
lihkbc 发表于 2010-9-16 14:24

                               
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如果实在不放心，你用三只加一个假电池不就行了吗？

dalanmao

拜读了

光明行

就是电池串联之后电池组的电压叠加但容量不变。应用于无电流控制的电路实际工作电流更高，比容量接近电压低的电池组更早耗尽。

但说“怎么也相当于2-3只碱电了”要讲条件。很早就有过测试，单节南孚10欧定阻连续放电，能放出接近2000的容量，金霸王能更多。定阻放电条件就这个LED照明实例类似。锂铁这东西就是越要大功率输出的情况优势越明显，对低功耗负载的使用优势要打很大折扣。

另外再说几句：

锂铁一次性电池相对于碱性的有输出功率优势，但相对镍氢并不强劲，看过论坛上几个XD的测试，容量基本有3000，但接近1A的放电平台明显低于Eneloop，比Enelong也稍低。

现在的镍氢电池基本不用考虑记忆效应的问题，用用就充没什么问题，不必等到耗尽。

锂铁的放电电压对于不同负载跳跃严重是个问题。虽说是一般问题不大，但已经有烧毁某位论坛XD芯片的实例在那里，就需要注意。我觉得4AA的DC该慎用。

mpmpm

楼主的专研精神值得学习，实践出真知。

moulding5

那种简单电阻限流的电路，当然是电压越高电流越大，所以有可能电压高的电池反而使用时间短。如果是数码相机就不一样了，数码相机内部有开关电源，电池电压越高，电流反而越小。理论上是这样，实际上我也试过，把数码相机接在外置试验电源上，调整电压可以看到电流朝反方向变化。