大疆充电器和充电电池的研究

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萝卜头实验室
2017.06.02 19:50* 字数 1046

有网友说大疆充电器就是一个普通的稳压电源,大疆的智能电池会对充电进行控制,所以随便用一个17V的电源就可以对其充电。

事实真是这样吗?

用精灵3SE(代表精灵3系列)的电池和充电器做了下试验。精灵4的电池除容量不同,行为应该也是类似的。

用原装充电器充电

大疆充电器的输出规格是17.4V, 3.3A (57W)。

顺便说一下,这个插头比较怪,但其实有现成的接插件可以和其匹配:叫6.35mm插簧(在某宝上找了半天才找到这个小玩意儿;后续的图中有)。

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用数据记录型万用表优利德UT181A对充电电流进行记录。

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因为只有一块UT181A,所以放完电后,第二次再记录充电电压。

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充电的前半段时间充电器的功耗都在60W以上,后面逐渐下降。充满电后,功耗降到0(因为北电T9功率计0.1W以下测不出来,所以严格来说是0.1W以下)。

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观察充电的电流和电压曲线,在充满电后,会有一个跳变,其中电流变为0了。这说明电路在此刻断开了。至于究竟是充电器切断的,还是电池端切断的,现在还不能下结论。

我们可以以这个时间点对齐两次的测量数据(因为两次测试电池的起始电量并不相同,所以不能以测试开始时间对齐)。

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所以,整体上是先恒流,再恒压的模式。这也是锂电池充电常采用的模式。

用程控电源充电

接下来用程控电源来替换原装充电器,比较异同,从而确定每部分的作用。

使用程控电源科睿源KA3005P可以同时记录电压和电流,只不过精度不高。另外用UT181A同时记录作为参考。

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下图是电脑上的界面。程控电源的电压设置为17.4V,电流设置为5A,它会在这个范围内自动切换恒流和恒压模式。同时,程控电源开启记录模式。

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下图是KA3005P的测量数据。

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下图是在这个测量期间,UT181A记录的数据。

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综合两种电源充电时的反应,可以得出:

  1. 自动断电是电池的行为;
  2. 但电池并不控制电流大小。

电池容量测定

由于有了充电过程中每一秒的电流值,可以做一个积分来计算电池容量。如下图所示:

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结果:

  1. 原装充电器充电,UT181A测量:4105mAh
  2. KA3005P充电并测量:4402mAh
  3. KA3005P充电,UT181A测量:4457mAh

说明一下,用原装充电器那两次是把无人机玩到电量只剩5%~10%;用KA3005P这次是把电池放在无人机里直到电池耗尽自动关机。可能后者放电更彻底。总体上,和标称值4480mAh还是很接近的。

结语

  1. 大疆智能电池并不对充电电流进行限流控制,实测充电电流可以超过5A(规格上说超过8A会切断,未测试)。
  2. 大疆智能电池在充电电流小于0.23A时会切断充电电路,结束充电。
  3. 大疆充电器对电池提供先恒流、后恒压的充电过程,并不是简单的稳压电源。
  4. 用5A电流充电,大约1小时22分充满,比原装充电器快22分钟。
  5. 实测电池容量4457mAh,和标称值4480mAh很接近。
  6. 第三方17V的电源可以给电池充电;但官方不建议,不负责。

参考

实验笔记
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