带电压显示的N410C采用外置电池（全部完工）

沙迦

一直有个想法，想提高我的超薄笔记本的供电时间，但苦于找不到厚电或者是大容量的电池而感到困惑。如果采用充电口进行供电，也就是把电源适配器换成外接电池，那么理论上就可以实现这个功能，但大家都知道N410C的电源适配器是18.5V的，如果采用锂电池供电的话，那么至少要5节串联。
串联节数可以这样计算，每节锂电池的供电电压是3.7V-4.2V，4节串联才得到14.8V-16.8V，达不到18.5V的标称值，另外如果采用5节电池的话，那就会得到18.5V-21V，电压太高不说，另外5节锂电池串联一方面要给内置电池充电供电浪费电能不说，另一方面电压已经高于标称电压10%以上，实在是比较危险。而且锂电池必须采用保护电路才能保持锂电池的安全和长久使用，但5节电池的锂电池保护电路非常少。
我们常见的笔记本电池一般都是3节或者4节串联得到笔记本需要的电压，基本没有采用5节串联供电的，因此打算从笔记本电池中拆除保护电路来使用的方法只能作罢。
这个问题于是就一直搁置到现在，知道我发现这个帖子：http://www.ibmnb.com/thread-653507-1-4.html
里面有一句话是我最关注的：
背面贴纸透露重要规格信息：两种使用模式任选！
一种是18.5V4.9A的充电模式输出；
一种就是以前从来没有过的15V6.0A开机模式输出，仅仅维持开机，不会对电池充电！！
（至此本电源如何保护电池的根本原因已经揭晓，那就是通过手动的充电切换，保证电池在电量没有用光之前不会再次被充放，于是减少充电次数，延长电池寿命）
原来在电压低到15V就可以共给笔记本开机使用，而且不会对电池充电，这岂不正是我想要的。
15V供电，那么说明只要4节电池串联就足可以给笔记本供电了，而且不会浪费任何电能在给笔记本内置电池充电上。4节电池正好给笔记本供电，而且最低电压是14.8V，很接近于15V，那就是基本可以将所有电能全部用尽。
说干就干，下面就一步一步实现我的目标。
找全所有需要的东西：DELL的原装电池，以前老笔记本剩下的，笔记本早已买了，电芯已经拆走挪作它用，但里面的保护电路没任何问题，而且是不会锁芯的那种。
一个4.8mm的标准电源接口，淘宝买的，3元钱，还是sony原装的。
电池：为了测试，暂时先用我N410C换下来的电池。


[ Edited by  沙迦 on 2008-4-2 20:03 ]

沙迦

先看看拆开后的DELL电池，里面电路很复杂，我用这个电池保护电路只是为了两点：第一，正好是4节电池串联的电路，而且是2并4串，如果用现在最大容量的2600mah的电芯，可以达到5200mah，至少80WH的电量，第二，外部有电量指示按钮，可以随时了解电量剩余状况，既可以做放电指示，又可以做充电指示，一举两得。

沙迦

先进行连线，电池由于是我原本N410C中换下的，因此都含有焊接用的镍片，这倒是省事了，按照电池的排列顺序，线把电池放进盒子里，初步看一下所有的连线，一共5根，长度都够，那就直接焊接了。
先把四个电池串联起来。
我的焊接顺序是按照从负极到正极的顺序进行焊接。


[ Edited by  沙迦 on 2008-3-27 23:21 ]

沙迦

这是全部焊接完毕后的样子，虽然难看，但这只是一个试验品，目前只想验证我的想法。

沙迦

为了方便，我直接选择线路板上的正负极输出点，而不用铜片去卡那个电池原本的电源输出口了。
输出铜片有7个，根据我的经验，通常是最外面的两个铜片是正负极，可以用万用表量一下就知道了。
我是直接焊在线路板上了，以保证牢靠。
看清楚了，上面那两条铜箔输出就是正负极，上面是负极，下面是正极，注意，这个正极和电芯的正极是不连通的，否则保护电路就不起作用了。

沙迦

量一下电压多少。。。。
输出电压怎么是零？
再量一下电芯电压，单个电压都是4.08V，那合并后的输出应该有16V以上啊。
其实忘了关键的一步，这可是我的独门秘籍哦:D:D

沙迦

这一步非常关键，否则电池电压输出肯定是0
用一根导线，将电芯的负极也就是那根黑线与电池输出负极上面那根铜箔短路一下。
将电芯正极也就是那根红线，与输出正极（下面那个铜箔）短路一下，1-2秒即可。
其实一般是有一极与正或者负是直接连通的，一般是电芯负极和电池输出负极是直接连通的。
我不知道这样做是什么原因，但我觉得由于焊接是一节一节一个一个焊点上去的，保护电路各个芯片的得到电压不同，顺序不同，这样通过短路可以暂时将所有芯片断电，然后再松开短路线的瞬间一次性接通使保护电路开始工作。

当然这一步也可以不做，但要把电池放入笔记本，然后接上电源，当你再把电源拿下来的时候，你会发现电池已经有电压输出了。

如果经过这些操作都没有电压输出，那么很不幸的告诉你，你的电池是锁芯的，也就是电池被锁了，再也无法输出电压使用了，除非去解锁，关于解锁我就不说了。

看看效果如何。。。。。。有电压了吧，按一下电量指示按钮。。。。也亮了哦


[ Edited by  沙迦 on 2008-3-27 23:24 ]

沙迦

电压有了哦，按一下电源电量按钮。。。。灯也亮了。。。。


图片到此结束了，我焊上了输出接口，确保正负极准确，闭上眼睛，直接往笔记本电源接口上插上去。

按下电源按钮，开机了，一次性成功，进入系统一看：
电量还有56%，这个应该是我内置电池的剩余电量，但右下角图标显示是一个交流插头，也就是没有在给我的电池充电，想想也是，电压都差不多，怎么能充电呢。

笔记本现在的状态是默认为电源适配器的。但现在暂时还不知道当电池电用完后，是否能自动切换到笔记本内部电池供电，如果能这样，那我的目的基本达到了，接下来就是将电池在经过串并联来提高容量了。
（改装和初步试验过程全文完，过一段时间上我的真正的高容量电池包，以及充电部分，敬请期待）


先秀一下我所准备的电芯：加拿大的MOLI电芯，全新，3并4串一共12节，单节容量估计在2400mah左右，具体我也不知



[ Edited by  沙迦 on 2008-3-27 23:52 ]

ldy-2001

终于等楼主上完了照片，楼主强悍，顶你了！

ldy-2001

建议版主给楼主加分！

compaq-nc6000

曾经有过的想法，因为我的电池也是芯片被锁了，电芯还有4个小时的使用时间，所以就产生了这样的想法，但是我的那块电池在家里，所以一直没有动手~

以后回家找来动手，那我岂不是快10个小时的待机时间了啊~

哈哈~

[ Edited by  compaq-nc6000 on 2008-3-27 23:26 ]

Dien

难得的创新……顶上……

compaq-nc6000

建议：充电器直接使用本子的适配器就好，主要是外接电池盒子要做的实用又美观才好~

沙迦

还有这么多人在啊，多谢各位帮顶，本来就是打算用本子的适配器的作为充电的。电压应该差不多，不过也有可能不够，因为这个DELL电池原配的笔记本适配器是20V的，也许18.5V输出的电压恐怕不够。
不过现在也只是一个尝试，至少第一步成功了。

zfstars

学习中，希望楼主早日成功！我要是有这个能力就好了~~~~~~~~

radiumliu

直接买个4串锂电池保护板，也可以的。

沙迦

使用下来后发现几个问题：
1、支持开机的电压可以低至13.5V，照样可以使N410C正常开机工作，这样的话，每个锂电池的最低电压只有3.4V左右
2、DELL的电芯保护电路太强，当单个电压低于3.5V的时候即自动关闭电池电压输出了，也就是没电了，但这个时候电芯电压应该还有10%左右的电量
3、当外接电池没电的时候，会突然断电，内置电池不会接替工作

关于第二点，我已经在淘宝订购其他电池保护电路，可以使得最后的锂电池放电电压到3V左右再启动保护电路，理论上只要让电池不低于2.5V就对电池没有任何损伤的。

第三点是我非常郁闷的，这样不知道电池什么时候会没电。
现在我暂时考虑两种方法解决：
1、增加电压显示表，可以随时查看电池电压，当电压不够的时候手动切换休眠，然后用笔记本内置电池供电。
2、增加一部分线路和另一组4.2V的锂电池，当电池组电压低于14V的时候，自动将另一组4.2V锂电池串联进去，串联的目的是将电压瞬间提高到18V以上，激活笔记本充电回路，持续时间2-3秒，这样即便外接电池掉电，笔记本的内部电池也会跟上供电，就不存在第三点的问题了。由于另一组电芯只是参与提高电压，平时不工作，应此用一节锂电池应该足够了。

xq1985520

很好很强大！DIY高手啊！

丰子徐

强贴。
拜读了。

数码蛇

强得一塌糊涂！次贴严重关注
不知lz有没有计算过这样做的成本是多少？网上好像也有卖专门的通用电池组的。就是用直流插口供电的。不知道和那种比起来，lz的这个是否有更大的优势。

jason711006

帮楼主顶，另外版主加分不要忘记给我一半啊，因为我的帖子是本帖的灵感来源

沙迦

灵感确实来自楼上的jason，在此再次感谢。
另外本电池组只针对于n410c，应该是n410c特制的电池组，也是我自己做着玩玩的，不会卖也不会商业化，在此把过程全部奉献出，希望有相同爱好的也可以自己尝试。
与淘宝等卖的不同之处在于淘宝的所有商业化电池组电压都按照笔记本适配器来计算的，因此在插上的同时也就同时在给笔记本电池充电，我这个设计不会给笔记本内置电池充电的，最后提高电压的做法目的只是为了激活内置电池，使得外置电池断电后，能让内置电池持续供电。

另外关于价格的话，无非就是电芯+保护电路，保护电路可以是14.4V的4节电池的，也可以是7.2V的双节电池的，都可以，这个成本很低的，淘宝4节的保护电路也就20多块钱一个，双节的只要7-8元，至于电芯自己算吧，需要容量大的，那陈本当然贵咯，如果只是想达到内置笔记本差不多的效果，我估计也就100多块钱搞定，关键是这样感觉比较好玩。



[ Edited by  沙迦 on 2008-3-28 15:49 ]

数码蛇

保护电路才20元啊！那么便宜！我也去买一块~家里正好有6颗闲置的电芯，拿来用。

数码蛇

在陶宝上找到了4串锂电池保护板(4A），可是这种保护板只能用于保护锂电不过放和过充，没有充电和放电的管理电路的。自制的电池组，如何解决充电的问题呢？

沙迦

呵呵，其实锂电池的保护就是防止过充和过放，也就是所谓的充电管理和放电管理功能。
所有的锂电池保护板都有这个基本功能的的，至于笔记本上用的可能还有电量检测，充电电压和充电电流的检测，但对我们来说我们只需要这个基本保护功能即可。即放电的时候低于2.5V能自动关闭电路，防止过放，充电的时候在低于4V采用恒流充电，高于4V低于4.2V采用恒压充电，一旦到达4.2v即关闭充电电流防止过充。淘宝上我原来见到过一种18X36mm的7.2V的保护电路，非常好，据说是原来西门子电话的锂电池用的，三块芯片的结构，一块是锂电池专用的7.2V的保护芯片，两块是贴片cmos管，用来充放电用。

我试过，只要是9V-16V的直流电压都能充电，冲到8.4V自动停止，放电是放到单节2.5V自动停止，这时候你量电池两端的电压就是0。充电很简单，只要将变压器的正极负极对准保护电路的输出正负极即可，充满自停，对变压器要求也很低，只要高于2-3V即可。

我一共买过10几片，都帮别人做做数码相机的外置电源用掉了，就是图上的那种，上面有个6.3A的保险管，我试过最大的直流输出可以到达4A，供笔记本用电足够了。

但如果采用两块7.2V的保护板，那就要给电池分成两组每组两节7.2V分别充电了，否则一旦一组充满后关闭输入电压，那么另一组也充不到电了。不过锂电池加了保护板后就可以并联充电了。


[ Edited by  沙迦 on 2008-3-28 20:06 ]

数码蛇

taobao上有那种4串的保护板阿~为什么不直接用那种？才15元。

“充电的时候在低于4V采用恒流充电，高于4V低于4.2V采用恒压充电，一旦到达4.2v即关闭充电电流防止过充”  保护板有这功能？我记得这是在充电器部分实现的。保护板不能实现吧~

lgp7226

很不错的技术贴。支持。

沙迦

这个功能就在保护板上，否则就不是锂电池的保护电路了。
另外不仅要考虑价格，还要考虑体积和板子尺寸

数码蛇

如果我没有记错的话，这功能的确不是保护板能提供的，否则的话，直接把手机电池接到合适电压的直流电上就可以充电了，因为手机电池里就是有保护板的。
但实际上，并不是这样的，只有好的手机充电器才能正常，安全的把电池充满。那些理想的充电器，就是能够精确的控制充电开始时的恒流充电，当电池达到4.0伏左右的时候，转换为4.2伏恒压充电，充电电流逐渐较小，当检测到电流小于0.1c的时候，认为充电结束，停止充电。

沙迦

手机电池是可以接到电压合适的直流电上充电的啊，你没试过吧，我在找不到充电器的时候一直用5V直流电给电池充电的，充满也会自动停的，只不过没有标准的充电器带的指示灯而已。
另外电压只要超过电池电压1-2V即可。锂电池充满电的状态和镍氢镍镉的判断是不一样的，只要到达4.2V（+-50mv以内）就判定是充满了，只不过好的手机充电器会让充满电的手机电池保持在4.2V的恒压状态，而用普通直流电供电，当锂电池电压到达4.2V后就由保护电路关闭外部直流电对电池的充电，也就是充满就停掉了，不会保持恒压的状态，但锂电池自放电率很低，是否要保持恒压并不重要。