再次折腾松下bq830---更改电压测量方式

ppanda

原帖发在数码之家，看看这里热闹，看看有没有一起折腾的http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=304154

9.21  方法，+3v电源接二极管二极管+极，负极串100-500Ω（本人取值330Ω，100和500Ω的经测试，效果差不多）电阻一枚接电池正极，另取10k电阻一枚，接主板左侧的lm324 14脚，另一端接4脚。

最终效果自己去试吧，就增加二极管一枚（普通的就行，起隔离作用）电阻两枚，简单吧。以下的东东可以不看了，也不要试了，没有好结果。

9.18  参照9.15的改动后，再增加一枚10k电阻，接U2D （324）14脚，另一端接324的供电+（4脚）将原非测压时的电压，由2v出头一点抬高到2.7v左右。原因是期间维修了一个830，发现电池装入后反复初检，检测电池检测电路，发现运放只有1.8v不到的输出，更换了一片双列封装的LM324（本机原来使用的是低压版本和一般这种大的还是有区别的），发现，四个运放的输出都接近1.8v，830还是反复初检，将四路运放输出分别接一5k电阻到3v+  ，电压和电池检测的运放电压升到2.6v左右，bq830又恢复正常，另两个运放就先不管了（涉及5#7#电池的电流切换），查看相关资料发现按一般做电压比较器用时，理想状态是轨到轨的最好。低压版本较常规版本的更接近，但还是离电源电压较远。
       有人说bq830不值得折腾，折腾的过程其实就是学习的过程，象上面的lm324的版本区别折腾以后才知道，这个充电器最佳的芯片选择，不是四运放，而是四电压比较器。原来一直以为运放可以代替比较器，通过学习知道了，在要求高的场合，不适合用运放代替比较器，原因除了输出电平达不到轨到轨的要求外，运放由于内部有反馈电路，响应时间会比比较器有延迟，lm324在音响上面有臭肉的绰号也与此有关。目前充电器用来充镍镉，情况还算正常（12v供电）
      前前后后也由半个月时间了，改造的时间其实也不多，更多的时间是在充电-放电-充电在做循环，在没有想到其它可行性的方案前，这个是我多次实验来的最佳结果。


9.15  待定  不太稳定，停充过早现象较多。有兴趣的可以试试.现在在试+3v供电处接一二极管隔离串一500Ω电阻到电池+端（其实也是测压方式的改变，只不过把测压时的电流限制在10ma以下-----初略计算）。其它维持厂家电路。此电路参照的的是cs2a测压回路的接法，不同的是cs2a没有经过开关管，而bq830有。如果无效的话，只能彻底放弃，说明bq830的脉冲测压在原理上可行，但在实际的电路中，极其不稳定，这种设计只能给我们学习学习原理，不能用于实际用途。这个就算是改程序也是无能为力的，这个属于硬伤。
9.4    改造方法参看下面的图片，r62取15k，这个是参考值，实验时的临时值，这里沿用，目的是让后面要介绍的肖特基有一个工作所需的正向电流。  r63用正向压降为0.3-0.4的肖特基管代替，目的就是让测压电路测到的电压小于带电流时的电压，这个电压差由带电流的电池内阻产生，使主控不至于认为电压过高而停充或拒充。如果电池内阻较小的话，可以不用图3的电路。图3电路中c级接相应的电阻可以调整充器对电池内阻的适用范围（我的直接短接，没有接电阻）。实验已经通过usb 和12v充两节镍镉电池，均在估算时间内停充，内阻大的电池有少许欠充（电压没达到，温度倒是到了应该停得地步，不烫手）7#的镍氢通过测试，温度和n2接近。usb供电4节镍镉电池也基本通过，温度类似n2，不过不推荐3-4节同时充，因为3-4节时差不多是充一秒停三秒。而1-2节是充半秒停半秒。3-4节电池时对测压来说是考验。（以下内容为实验记录，仅供参考，具体实施参看上文）


几个月来，相继折腾了bq830  cs2a   三星n2。在使用cs2a和n2的过程中，发现一些老电池拒充，我的一些电池是安全指示牌里拆出来的，拒充是家常便饭。所以考虑，这些充电器是怎样判断电池的内阻。直接测停止充电时的电压，不可能测出，测电流，都是恒流控制，也不可能。唯一可能的就是测恒流充电时电池的电压，检测电压有没有超出设定值来判断。通过cs2a和n2加灯后，可以直观的看到充电状态。那么停充判断呢，测0电压或负压。那什么时候测判停电压呢，通过前期改bq830中发现，虽然没有示波器，但是万用表也能显示在停充间隙的电压是持续跌落的，测这种电压是没有参考依据的。很不幸bq830检测的就是这种电压，造成判断极不准确。当4节电池同时充时，第一节和最后一节测得数值会差很多，这就造成，同时充四节电池时有的电池会充不停，直到定时的时间到。有的电池会过早停充。而在恒流充电时，电池端的电压能比较稳定在一个值上。所以推断cs2a和n2的停充电压检测，也应该在恒流充电期间。那bq830能不能也改成恒流充电期间测电压呢？通过分析电路，得出肯定的答案。主控u1 1脚在测电压时输出高电平通过D6加到u5a的反相端使u5a输出低电平关断q1，使充电回路关断。那么我们只要拆除D6就可以可以实现了在测电压时继续有恒流充电电流供应，这样就带来另一问题，电池是有内阻的，恒流充电状态的电池电压，会高于无充电电流时的电压。会造成主控u1误判电池为充足状态而停充，原因是bq830设计上在开始的几分钟内电池电压达到点亮三格的条件，经过三次检测后，第四次必停，这是在以前的改造中发现的规律。所以就必须降低u1检测到的电压值。这里可以减小r62的阻值来实现。试验中发现，由于充电的电流太大，导致内阻不同的电池充电时的电压相差太大，无奈只能采取折中方案，降低检测时充电的电流。降低充电电流的方法同加装拒冲开关一样，这里我参照usb和7#限流的方法，加了一个npn型的三极管，把它直接接在r32两端（注意e级接公共地）这里就要用到了上面废弃的u1的1脚，正好利用它在测量时的高电平来控制新加三级管的导通截止，开始我在c级也串电阻，试验中效果不好，所以就直接短接了，这个地方串不串电阻和r62的阻值还无法确定，r62暂时的阻值是15k。还有关于显示的问题，就无法解决了，现在为保险起见，在停充前至少要显示一格，这个也要试验，因为为了满足显示，高内阻和低内阻的电池电压差太大，显示无法准确反映充电进度。还有在还没有显示格数的情况下，能否靠0电压负电压直接停充，如果可能，那考虑的问题就简单多了，只需确定拒充的最高电压。显示屏只作为充电时和停充及拒充的指示，不作为进度指示。
以上是初步试验，欢迎讨论指证



9.6   数码之家回复  的确我的一家之言无法令人信服，由于没有专业的设备测试，只能靠间接的万用表连续人工监测大致识别。所以我在8楼已经说明，希望由其它人来验证。现在这个改动是实验性的，验证了bq830 是以电压为主要判停方式，我的图三的改动是有违电压检测的（充电电流和检测时的电流不一样），严格来说是不恰当的，如果不这样改，高内阻电池会过不了关，带来的是高内阻电池停充判断的失误，usb供电尔耳会出现停充过早，特别是12v供电充四节电时的机率就较大。这个可能与我图3的改动有关。现在电路的主要问题就是停充过早，与原来的充不停形成了较明显的反差。bq830网友改造的时代已经过去，搞得人不多了，个人的能力有限。原想能吸引一些有此物的网友共同研究。楼上的说的对，不能误导新人，故将标题  改造成功   的字眼去除。


总结   我的改造到此就差不多了，我手里的镍镉电池较多，内阻普遍较大。为了兼容它们，我的电路参数是按照较大内阻来设定的。初略计算下 估测原来的拒充电压为1.7v加上我的0.4v。带全电流检测时电压能达到2.1v。假定电池电压为1.5v（无负载）则内阻产生压降0.6v。计算12v充电3.2a电流  电阻为  0.6/3.2=0.1875Ω 减去mos管阻值，一般为20-50mΩ  0.1875-0.05=0.1375Ω  则电池内阻在137.5毫欧姆下，才不必加图三的电路。估计原设计的拒充点离这个也不远吧，所以原来必须加拒充开关才能让高阻电池初检过关，而原来的非初检检测是不带电流的，所以过关后的电池能一直充，而不会再次拒充，除非电池电压会达到1.7v（不带电流）。而现在改的电压检测是带电流的，带压时的电池电压会轻易得超过1.7v引起拒充。所以就算在初检时通过按拒充开关（以前加的）让电池初检过关，在下一次检测时，一定会被拒充。所以对检测电路进行改动，而为了照顾大内阻的电池增加了图三的电路。我的设想都已实现，停充的条件在单片机里，我无法改变，我认定它能起作用，原来的失败在于，它独特的测压方式使单片机得不到稳定的准确的信息，我的改动初衷是让它得到的信息的较稳定，但不一定准确（电池电压的格数显示无法实现，不过镍电的停充电压本来就不确定，所以电压的具体值不重要，重要的是电压值的变动很重要）。接下来的就是各位网友的检验了，希望有改造的朋友，把改造后的情况发个帖告知一下。在此先说声谢谢了

如果

这个不用折腾了，很早就有定论要改单片机程序才行。

ppanda

目前的情况是直接拆除d6，r63拆除，用一枚二极管代替，想法是如果用电阻分压，会减少0压负压的检测到的幅度。用二级管的pn压降可能更能反映电池电压端的变化，缺点就是电池符号无法正确显示格数。r62的阻值为15k（这个没有解释，是上述实验过程中临时装的，在这里理论上不影响效果）
现在的结果为，两枚7#镍氢电池能准确停充，停冲时温度比用n2的稍高。5#的镍镉也比较准（我镍氢只有7#）起码不烫手。但是内阻较高的会有过早停冲的现象。原显示只作为拒充-充电-充足指示，其中的格数没有含义，只有内阻高的电池会显示几格。对了补充下，我试验时的供电为5vusb口，如果用12v供电，参数可能有变


此方法验证了，电池符号一个也没固定的时候，充电器也能根据电压的变化判停，温度电路是遵照原电路，没有改动，所以停充的条件和温度改造的有区别。

lsp5454

强贴，记号，按网上介绍的方法改过5只，除一只搞坏外，4只改造很成功

lsp5454

强贴，记号，按网上介绍的方法改过5只，除一只搞坏外，4只改造很成功

xxxxxxxx

支持楼主的探索精神～

quiz1400

神器。。。。有两个放着不敢用啊

zfl517

我有段时间也拿830做实验，但是后来放弃了，原因如下：
1，BQ830电压采样方式落后，众所周知，电容是有温漂的，靠RC冲放电取样来侦测毫伏级电压变化，本身是力不从心的，误差很大。
2。40个周期统一检测电压，一是40个周期快一分钟了，太长，二是统一检测，第一和第四节电池由于检测时间先后电压回落必然不同，显然没有轮流检测在同一时间段准确。
3，830的负压要差不多达到20毫伏才判停，没有0压判停。程序是死的，无法改变，这个冲镍隔还行，冲镍氢就过的不是一点点了。
鉴于现在刀把M55才25元，又不需要另配电源，LZ还是打住吧。

ppanda

8# zfl517
谢谢回复，我也不是缺充电器用，我有三个cs2a一个n2够用个十年八年的了，只是前一阵n2坏了，研究了下它的充电电路，由于没有找到n2的图纸，参考的是三洋NC-MDR02N的图纸。虽然单片机不一样，但是各种的回路还是相近的，cs2a充电回路，控制回路也相近。bq830我也曾改造了个遍，对各部分电路有所了解。我也认为bq830的失败是在测电方式上。它是在充电的间隙测压，一来电池电压在间隙是曲线向下的跌落状态（数字表不停跳字直到稳定），这个捉摸不定，二来还要经过开关管控制，理论上mos管导通后可看做电阻，但是充电时电流正向流，测电时电流要反过来流，可靠性能没有正向来得好。而在以前改造的过程中发现，充电时的电压电池端电压比较稳定（数字表迅速达到最高压基本稳定），据推测cs2a和n2均应该在充电时检测电压，所以就萌生了吧bq830的测电方式由无充电电流时检测电压，改为有充电电流时检测电压的方式。我知道这种方式的改变不一定能成功，因为bq830的测电时间极短，不能保证充电时的稳定电压已经到位，且830本身测压脉冲也是个变量。不过在试验中，发现电池没有出现过充不停的现象，更多的是停充过早的现象。所以我的标题就是写的是折腾。还有通过n2使用中得发现，温度检测只是有个保护性的，不作为充足的依据，所以推断bq830停充的依据温度是次要的。通过上面的试验证明，就算电池指示的格数没有一格被锁定，负压检测都是有效的

ycg9603

楼主很有水平，建议别折腾这个阿斗浪费脑细胞了。研究研究大家关心的东西吧，比如刀把m55如何完美改灯？

野地

来一个M55 不就得了！

ppanda

楼主很有水平，建议别折腾这个阿斗浪费脑细胞了。研究研究大家关心的东西吧，比如刀把m55如何完美改灯？
ycg9603 发表于 2011-8-31 12:07

                               
登录/注册后可看大图

改灯的话很简单的，找到每一路的开关控制管看看是什么类型的管子。在管子的控制级加相应的指示灯电路。如果如cs2a和n2类，mpu输出带有缓冲级，直接加就可以了，如果没有，自己加一级直接控制led就行了。我在玩bq830时，为了看四路的充电规律，也给它加过灯

ycg9603

改灯的话很简单的，找到每一路的开关控制管看看是什么类型的管子。在管子的控制级加相应的指示灯电路。如果如cs2a和n2类，mpu输出带有缓冲级，直接加就可以了，如果没有，自己加一级直接控制led就行了。我在玩bq830 ...
ppanda 发表于 2011-8-31 15:36

                               
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你先研究研究看看，改灯容易，完美改灯难啊。每个灯独立显示每个槽的状态，显示定义还要一样才行。

ppanda

13# ycg9603
到数码之家找了张内部图，粗略看了下，图中红圈就是控制管，控制管三个脚中，有一脚接电源+，有一脚接电池+。剩下一脚通过20Ω电阻接前面的缓冲级（图上看不清，应该有这么一级）。那么这个就类似cs2a和n2的电路结构了，直接在这四个开关管的控制级上动手脚改造方法可以照搬cs2a或n2的加灯的方法

sztdly

如果实验全都成功，那一定又有新神器出场

ppanda

现在看起来不错，看到了一些曙光。一个下午都在测试充电，由于电池较旧，估计容量不大。5vusb供电情况下，均在一小时内能停充，停充时温度较n2稍高一点，毕竟是老电池内阻大，充电的电流也大。显示指示条只能做充电中，停充，拒充的指示。也就是说充电时不停得跳动，无法锁定，然后就是停充显示四格。要不就是拒充的空电池符号。把充足的电池拔下再插上，在3-4分钟内能停充。测试时是两路同时充，7#5#混充。四节同时充还没试验，因为充1-2节和充3-4节的脉冲时间时不同的，情况可能会有所不同。

目前的电路改动为按照图中的方式改，稍微变动一下。用数字万用表的二极管档选一个肖特基二极管（我从报废的彩显线路板上拆的，找那个高频整流的就是），选正向压降在0.3-0.4v左右的（我测到的一个是0.38v的）代替r63。用15k电阻替换r62，之所以用二极管是考虑到电阻分压带来的变动范围被压缩的问题。如果电池内阻较小的话 可以不装第三张图的电路，图中的三极管不串电阻直接连接r32


c10已经加大到220uf。不过有个现象，刚开始换上去的头二三次出现电池检测位置错误，不知是何原因，后来却一切正常。

davidtam

支持，这个改好后绝对是快充神器

雨竹

支持楼主的探索求新。有一个平常充电7号，放在mp3里面。

ppanda

改造后的照片，板子都是松香痕{:1_254:} 都快烂了

ppanda

行了，自己顶起来
改造方法参看上面的图片，r62取15k，这个是参考值，实验时的临时值，这里沿用，目的是让后面要介绍的肖特基有一个工作所需的正向电流。  r63用正向压价为0.3-0.4的肖特基管代替，目的就是让测压电路测到的电压小于带电流时的电压，这个电压差由带电流的电池内阻产生，使主控不至于认为电压过高而停充或拒充。如果电池内阻较小的话，可以不用图3的电路。图3电路中c级接相应的电阻可以调整充器对电池内阻的适用范围（我的直接短接，没有接电阻）。实验已经通过usb 和12v充两节镍镉电池，均在估算时间内停充，内阻大的电池有少许欠充（电压没达到，温度倒是到了应该停得地步，不烫手）7#的镍氢通过测试，温度和n2接近。usb供电4节镍镉电池也基本通过，温度类似n2，不过不推荐3-4节同时充，因为3-4节时差不多是充一秒停三秒。而1-2节是充半秒停半秒。3-4节电池时对测压来说是考验。