改造WM手机电池保护板为高精度，多功能锂电池容量测试仪

wave02

首先说一下，这个是我从我的blog上转过来的，所以被我加了字，大家凑合看下吧。

现在很多人会接触到锂电池，经常会遇到要测试电池容量的问题，对于业余玩玩买个专业测试锂电池容量的仪器不划算。虽然有串口版的容量测试仪，但是做起来也比较麻烦，还需要标准RS232电平的串口，而且精度也有限。

而现在很多WM系统的智能手机被淘汰了，智能手机的原装电池保护板功能也是很强大的，我们完全可以用这个保护板改一个锂电池的容量测试仪。

背景简介：多普达等的WM手机，很多（很多≠每个{:1_292:}）原装电池都采用了美信出的DS2760/DS2762锂电池管理检测芯片。这个芯片除了提供过压/过流/过放/短路保护外，可以检测电池的实时电压/电流/温度/容量。这个芯片内置了25m欧的取样电阻，A/D取样速率每秒近1500次。电流分辨率0.625mA，电压分辨率5mV，温度分辨率0.125摄氏度，容量分辨率0.25mAh。最大支持8000mAh的容量。注意：分辨率很高≠精度很高，程序给的数据精度对于业余测试锂电池容量没有问题，但是要求精度高的一定要通过仪表测试实际电压/电流/温度和显示的值比较后修正。

需要的材料：WM系统手机原装电池的保护板+USB转1-wire或者串口的转接线（转接线根据自己情况选其中一种，可以自制，见二楼）：

成本：一个旧WM手机原装电池不会超过10元；USB转1-wire转接线成本在30-40以内；标准RS232转1-wire转接线自制成本不到5元；以上均不含购买的快递费用。

适用范围：
单节锂聚合物，单节锂离子，单节磷酸铁锂，3串的镍氢/镍镉。       简单的说：只要容量小于8000mAh，并且放电截止电压在2.7V以上，充满后的电压在4.3V以下的单节电池或者电池组均可。

使用方法简介：
1，待测电芯焊到保护板接的输入端（原来旧电芯的那两个焊点） + 极和 - 极上；
2，转接线的DQ和GND两根线分别焊到保护板输出端（电池连接手机那个接口）的DQ和 - 极，并且将转接线连接电脑；
3，运行程序，进行必要设置；
4，保护板输出端的 + 极和 - 极接放电设备或者充电器。

下面用最常见的多普达818/828手机的电池来详细的介绍一下（818/828同时代的多普达，HTC，O2很多型号的手机都是用的这个芯片，可以自己找找看，不一定非要用818/828的，用这个做例子是因为这个太常见了）。

下列机型原装电池是DS2760/2762芯片的保护板，其他型号需自行验证：
HTC代号        多普达型号
Andes            696i
BlueAngel      d700
Charmer        818
Magician         828
Universal        D900

电池的接口定义见下图：




这个方形的芯片就是DS2762了




一。拆出保护板，并拆下原来的旧电芯（原来旧电芯正负极连接的称为保护板“输入端”的 + 极和 - 极）。将待测试的锂电池按照下面的正负极性焊到保护板上：




二。按照： + 极和 - 极接用电设备（1-wire转接线的GND接 - 极），DQ接那个1-wire转接线，PS接负极的方式把保护板和转接线连好（原来电池连手机的接口称为保护板的“输出端”）。




三。然后去美信公司下载1-wire的驱动（点这里下载）和DS2762K评估板的程序（点这里下载）并安装（如果你是第一次用USB转串口的线，你还要准备PL2303的驱动）。都装好后，把转接线连电脑，运行程序，第一次会提示你选择串口，按照你转接线的串口号（可以在设备管理器中看到是com几）选择。如果保护板和转接线没问题，就出现下面这个界面。

测试容量只需要Meters和DataLog这两个界面足够。剩下的Memory，Pack info和Fuel Gauging里面都是保存的原来那个电池的信息，不用去理会。

下面红色椭圆圈里的都是实时显示的电池信息，图中蓝色的字是对应的说明。粉色方框内是高电压/低电压/充电过电流/放电过电流报警提示，不用理会。黄色方框内是几个重要引脚的电平状态，也不用管。蓝色方框内是手动的强制停止/允许放电和强制停止/允许充电的控制按钮。




下图是充电和放电时各个参数的曲线图。可以根据充电或者放电时间来选择合适的取样点时间间隔。如果需要长期保存，可以选择记录到文件。注意：第二次记录到文件会覆盖第一次记录文件的数据，所以每次记录后及时把数据保存到其他位置。这个数据可以很方便的导入到excel里进行处理。

1，如果你只需要充电或者放电容量的数值而不需要具体充放电曲线：你只需要把待测的电池接这个智能手机电池保护板上，利用智能手机电池保护板的接口去充电或者放电。等充满或者放电停止后，把智能手机电池保护板连接电脑运行软件读取那个容量就可以了。
      不一定非要按照锂电池出厂那种用恒流放电的标准测试，你也可以把保护板的输出端接到你打算用的设备上，测试在真实设备上的放电容量。这种容量测试是专业的容量测试仪所无法做到的。我觉得这种用真实设备测出的容量比恒流放电测出来的容量对我们的使用更有参考价值。

2，如果你不光需要1中的数据，还要这些数据的曲线图：你需要把待测电池接这个保护板上，将这个保护板连接电脑运行程序后，选取合适的取样点间隔（视自己需要来确定是否启动软件的将数据保存到文件功能），然后再利用保护板接口去充电或者放电，在整个充电或者放电过程中一直保持程序的运行。这样等充电或者放电完毕，就能得到相应的曲线了。




实际测试效果：
下面就是我这个老化容量减小报废的多普达828+电池放电后期的主界面电池的各种信息实时显示图。




此电池充满后的放电曲线。因软件界面大小的限制此图很粗糙，需要精细图的可以将数据记录到文件中，导入到excel做更进一步的处理或者画曲线图。



注意点：
1，转接线连保护板时如果需要焊接，一定要把数据线从电脑上拔下来再焊！！！
2，DS2760/2762最大允许放电电流是2A，不要超过；
3，此芯片精度高，容量范围大，但是电路较复杂，而且只能测单锂电或者3节串联的镍氢/镍镉。

如果需要测量1-2节锂电池，1-6节镍氢/镍镉电池，可以购买DS2438芯片。该芯片精度比DS2762略低，容量测试范围略小，但是电路简单，支持多种电压，通用性强。

wave02

这里介绍下1-wire转接线的制作方法。

这种线有两种，功能一样，区别是用的电脑接口不同。根据自己电脑的接口类型，选其中一种制作就可以。

A：USB接口转1-wire：
      说是USB转1-wire的转接线，其实是一个USB转串口线（就是平常刷卫星接收机或者手机的那种PL2303芯片的线）先转出一个TTL电平的串口（有的叫UART口），然后再通过DS2480B转成1-wire口。为啥不直接USB转1-wire？曾经可以，因为DS2490就是干这个的，不知道后来美信为啥停产DS2490了，所以只能先转成TTL串口再用DS2480B转1-wire了。
      优点是使用的是最常见的USB接口，电路简单。缺点是需要专用的芯片。

B：标准RS232串口转1-wire（注意：有网友制作了这种线，说是DS276X的评估板软件识别不了芯片，但是用onewireviewer软件能识别并读取芯片温度，电流和电压的实时数值。我后来去美信看了下，下面这些电路原理来自DS9097/DS9097E的适配器，后来这种简易型适配器停产了，被DS2480取代了。美信也说了从下面这种到DS2480，部分软件需要改变）：
       这个就是用普通的电脑上的标准RS232接口，就是那个DB9那个接口转出来的。我没试过这种的效果，只是看国外有人这么干过，所以不要问我关于这种线的问题。
       优点是只用几个二极管+电阻就可以，不需要专用的芯片。缺点是需要标准RS232电平接口，目前估计只有台式电脑才有这个接口。


1，USB转1-wire的转接线制作方法(芯片为DS2480B)：

1脚不用说了，都知道地线怎么接；
2脚接1-wire器件的DQ引脚；
3脚哪都不接，空着；
4脚接USB的+5V；
5脚和6脚对于一般的使用中，都接USB的+5V；
7脚接PL2303的TXD引脚（1脚）；
8脚接PL2303的RXD引脚（5脚）。
注意：7脚和8脚的接法我没写错。此芯片的这两个引脚接法和普通RS232设备之间A设备的TXD接B设备的RXD，A设备的RXD接B设备的TXD的那种交叉连接不同！




2，标准RS232接口转1-wire的转接线原理图（注意DS2760评估板软件不识别此线，onewireviewer可以识别此线并且读出电流，电压和温度，但是无法读出容量）。这里提供了2个供参考，原理一样，只不过那个复杂的多了一个给1-wire设备提供电源的功能。本人电脑没串口故没试过这种线，只是见国外的人用这种线配OneWireViewer软件成功连接1-wire设备并读取信息，这里只是给一个参考，本人不保证一定能用：

ypf

这个好东西···嘿嘿

笑熬浆糊4

我的C750还在使用中呢！{:1_287:}

zhspecial

这个成本多少啊

wave02

zhspecial 发表于 2012-3-17 22:27

                               
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这个成本多少啊

一个报废电池的保护板+一根转接线。

前者成本可以视为0。如果买旧电池，估计也不超过10元。
后者如果用DS2480芯片+USB转串口线也就30-40吧，如果用台式电脑的RS232接口，就需要几个电阻+二极管+DB9插头，成本不超过5元。

80x86

这个一定要留个名！！

liuxiaoxdong

怪不得我买一个乔威多普达电池要80大洋

wangbin4316

很好！真接用手机干过这事，放电容量直接在手机上显示

davidtam

电池容量测试仪该白菜价了

bird0633

这是好东西。

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教学贴，留记号收藏来用

xiaoxiaobird

是个好帖子！支持！

compa

这个好玩啊，不复杂且很实用 {:1_292:}

kevlar

多普达原装旧电池要热销了

陆仁甲

坛中高人一山比一山高…

gf7300gs

已收藏待用～

calvinchan

高手啊，出个成品可以不？没动手能力啊

su702

标记一下

wave02

calvinchan 发表于 2012-3-17 23:31

                               
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高手啊，出个成品可以不？没动手能力啊

你要是需要的话，找齐材料，可以免费帮你做一个。