大疆充電器和充電電池的研究

有網友說大疆充電器就是一個普通的穩壓電源,大疆的智能電池會對充電進行控制,所以隨便用一個17V的電源就可以對其充電。

事實真是這樣嗎?

用精靈3SE(代表精靈3系列)的電池和充電器做了下試驗。精靈4的電池除容量不同,行為應該也是類似的。

用原裝充電器充電

大疆充電器的輸出規格是17.4V, 3.3A (57W)。

順便說一下,這個插頭比較怪,但其實有現成的接插件可以和其匹配:叫6.35mm插簧(在某寶上找了半天才找到這個小玩意兒;后續的圖中有)。

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用數據記錄型萬用表優利德UT181A對充電電流進行記錄。

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因為只有一塊UT181A,所以放完電后,第二次再記錄充電電壓。

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充電的前半段時間充電器的功耗都在60W以上,后面逐漸下降。充滿電后,功耗降到0(因為北電T9功率計0.1W以下測不出來,所以嚴格來說是0.1W以下)。

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觀察充電的電流和電壓曲線,在充滿電后,會有一個跳變,其中電流變為0了。這說明電路在此刻斷開了。至于究竟是充電器切斷的,還是電池端切斷的,現在還不能下結論。

我們可以以這個時間點對齊兩次的測量數據(因為兩次測試電池的起始電量并不相同,所以不能以測試開始時間對齊)。

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所以,整體上是先恒流,再恒壓的模式。這也是鋰電池充電常采用的模式。

用程控電源充電

接下來用程控電源來替換原裝充電器,比較異同,從而確定每部分的作用。

使用程控電源科睿源KA3005P可以同時記錄電壓和電流,只不過精度不高。另外用UT181A同時記錄作為參考。

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下圖是電腦上的界面。程控電源的電壓設置為17.4V,電流設置為5A,它會在這個范圍內自動切換恒流和恒壓模式。同時,程控電源開啟記錄模式。

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下圖是KA3005P的測量數據。

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下圖是在這個測量期間,UT181A記錄的數據。

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綜合兩種電源充電時的反應,可以得出:

  1. 自動斷電是電池的行為;
  2. 但電池并不控制電流大小。

電池容量測定

由于有了充電過程中每一秒的電流值,可以做一個積分來計算電池容量。如下圖所示:

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結果:

  1. 原裝充電器充電,UT181A測量:4105mAh
  2. KA3005P充電并測量:4402mAh
  3. KA3005P充電,UT181A測量:4457mAh

說明一下,用原裝充電器那兩次是把無人機玩到電量只剩5%~10%;用KA3005P這次是把電池放在無人機里直到電池耗盡自動關機??赡芎笳叻烹姼鼜氐???傮w上,和標稱值4480mAh還是很接近的。

結語

  1. 大疆智能電池并不對充電電流進行限流控制,實測充電電流可以超過5A(規格上說超過8A會切斷,未測試)。
  2. 大疆智能電池在充電電流小于0.23A時會切斷充電電路,結束充電。
  3. 大疆充電器對電池提供先恒流、后恒壓的充電過程,并不是簡單的穩壓電源。
  4. 用5A電流充電,大約1小時22分充滿,比原裝充電器快22分鐘。
  5. 實測電池容量4457mAh,和標稱值4480mAh很接近。
  6. 第三方17V的電源可以給電池充電;但官方不建議,不負責。

參考

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