浅谈锂电池之二，本人自己DIY收音机过程中用到的充放电管理部分

lemontreen

之前发了个帖子浅谈了下锂电池。有不少坛友跟帖。
其中谈到锂电池的寿命的时候说到充放电过程中容易过冲过放，而一旦过冲过放锂电池很快就会坏掉。这确实是锂电池的一个缺点，娇气，不耐过冲过放。但是过冲过放几乎对所有电池都是不友好的。常见的铅酸电池过冲过放也会明显影响寿命，镍氢电池稍好一些，但是过冲过放依然会减寿，所以镍氢电池不贵但是好的镍氢电池充电器贵。

锂电池的优点是电池本身便宜，充电过程比镍氢和铅酸更简单所以锂电池充电管理芯片或者说充电器也便宜的掉渣。
以常见的4056/4057/4054锂电池充电芯片为例，我手上大概有几百颗，平均每颗大概2分钱。淘宝上有现成的带USB接口的充电板也就1块钱左右包邮，可以说是极低的价格就可以解决锂电池充电的问题。

至于放电，更多的还是靠使用锂电池的电器上有相应的保护。靠保护板是没什么用的。这里再次提醒一下，保护板保护的时候已经过放了。

下面分享下我自己摘DIY收音机的时候用到的锂电池充放电管理方案。

首先是充电方案，我用的就是最简单的4056/4057/4054芯片，便宜好用。这几个芯片的区别是4056最大充电电流1A，4057/4054最大500mA。4056/4057可以外接2个LED指示灯分别指示正在充电和充电完成，4054只能外接1个LED指示灯指示正在充电（充满后熄灭）。
电路如下：

4056


4057


4054




最后是过放保护，这部分功能由硬件和软件两部分组成。其中硬件部分如下：


其中SAVE/POWER连接到1个轻触开关，作为开关机按钮。
POWER_SWtest连接到单片机，通过中断检测识别按钮是否被按下。
POWER_ON连接到单片机，当需要保持开机状态时单片机输出给POWER_ON高电平即可，当需要关机时输出低电平给POWER_ON。
BAT_ADC连接到单片机，以便单片机测量锂电池电压。
D1-3这3个二极管除了1N4007以外也可以用1N4148/SS14/1N5919等其他常用二极管。
Q2 8050三极管可以用其他常见NPN型三极管替代，比如9012等。
Q3 3401可以用任何常见Pmos管替代，比如2301等。
以上电路图中的元件型号和推荐的替换型号都已经经过实际测试，功能完全正常。有需要的坛友可以放心使用。

软件部分原理说起来很简单，就是当单片机检测到锂电池电压低于降低到3.0V时输出低电平信号给POWER_ON，此电路就会彻底切断电池的输出，就是彻底关机。以此来达到保护锂电池不过放的目的。此软硬件配合完成的过放保护比普通保护板的精度要高的多的多，效果自然也是非常好。
在关机状态下，此电路不会消耗任何电流，所以锂电池不会过放。

目前以上充放电管理电路（含软件程序）已经应用在我DIY的所有收音机和其他有电池的DIY作品上，实际使用效果非常好。
有个在用我DIY的收音机的机友反馈，他特地盯着电池电压降到3.0V（收音机上有锂电池电压显示），然后立马就关机了。（第一次用这套过放保护电路的时候我也这么盯着看着他关机过，实践是检验的唯一标准。）

箫音

第一次看到锂电池的保护电路，
学习了。

lemontreen

箫音 发表于 2024-8-27 17:51
第一次看到锂电池的保护电路，
学习了。

此软硬件配合完成的过放保护比普通保护板的精度要高的多的多，效果自然也是非常好。
有个在用我DIY的收音机的机友反馈，他特地盯着电池电压降到3.0V（收音机上有锂电池电压显示），然后立马就关机了。（第一次用这套过放保护电路的时候我也这么盯着看着他关机过，实践是检验的唯一标准。）

超级夜猫子

楼主的线路图从原理上可行，元器件也可以自己的需要更改，今天的分送完了，明天再送。
另：建议加上过流保护，我是简单的用一个自恢复保险丝，不知楼主采用的什么方式？

lemontreen

超级夜猫子 发表于 2024-8-27 18:13
楼主的线路图从原理上可行，元器件也可以自己的需要更改，今天的分送完了，明天再送。
另：建议加上过 ...

没有过流保护。
以前也试过自恢复保险丝，发现没什么作用，短路半天了也没保护，后来就再也没用过了。

超级夜猫子

lemontreen 发表于 2024-8-27 23:43
没有过流保护。
以前也试过自恢复保险丝，发现没什么作用，短路半天了也没保护，后来就再也没用过了。

还是有用的，我之前打板没用自恢复保险丝，有一次不小心短路，铜箔直接烧红然后熔断，后来加上自恢复保险丝，直接短路除了保险丝发烫，线路板安然无恙。自恢复保险丝（PTC）动作后并不是完全断流，而是电阻急剧变大，限制输出电流，但它还需要一定的电流维持温度，不然它就自己“恢复”了，这点上和普通保险丝及MOS管的短路保护还是不一样的。

不知怎么回事，今日剩余的分怎么还是“0”？

补充内容 (2024-8-28 13:32):
半天的时间，才恢复30分。

dazedase

4056等充电芯片是线性芯片，电池电压较低时充电时芯片发热很大，需做好散热准备

lemontreen

dazedase 发表于 2024-8-28 09:55
4056等充电芯片是线性芯片，电池电压较低时充电时芯片发热很大，需做好散热准备

散热随便搞搞就可以了，很容易的，实际上没那么严重。

lemontreen

超级夜猫子 发表于 2024-8-28 05:34
还是有用的，我之前打板没用自恢复保险丝，有一次不小心短路，铜箔直接烧红然后熔断，后来加上自恢复保 ...

聊胜于无吧，那个所谓维持电流还是太大了，以前一开始的时候不懂，后来用了几次之后完全没兴趣了。而且现在极少出现这种失误了，所以现在都不用了。

玩DIY前后有个十几年了，从完全不懂的小白到现在稍微懂一点东西了。期间烧掉的东西貌似也不多，大概3个还是4个8266模块，1个CH340G的TTL模块，2颗三端稳压，没了。其中8266模块和TTL模块都是在飞线调试的时候连接12V电压的杜邦线打到某个引脚了，虽然1秒钟不到，但是还是瞬间带走了，这种情况几乎不可能防的住。2颗三端稳压也是调试的时候正负极接反烧的。

之前用过一些日本的拆机模块，上面的自恢复保险丝在短路或者过载的时候基本上是无限大，就相当于是彻底熔断，但是过一会儿又能恢复正常。不知道这种自恢复保险哪里能买到，这才是我想要的自恢复保险。

luosifu

超级夜猫子 发表于 2024-8-28 05:34
还是有用的，我之前打板没用自恢复保险丝，有一次不小心短路，铜箔直接烧红然后熔断，后来加上自恢复保 ...

自恢复保险丝动作慢，这里不太适合，有一种电池专用的三线保险丝，第三根线用于检测本身断没断

超级夜猫子

lemontreen 发表于 2024-8-29 10:27
聊胜于无吧，那个所谓维持电流还是太大了，以前一开始的时候不懂，后来用了几次之后完全没兴趣了。而且现 ...

那就上MOS管的过流保护吧，速度快，效果好。

lemontreen

超级夜猫子 发表于 2024-8-29 11:13
那就上MOS管的过流保护吧，速度快，效果好。

这个效果是好了，但是耗电，而且过流的情况基本不会有。所以还是没加，我连保护板都不用。

超级夜猫子

luosifu 发表于 2024-8-29 10:29
自恢复保险丝动作慢，这里不太适合，有一种电池专用的三线保险丝，第三根线用于检测本身断没断

刚查了一下，三端保险丝还是很常用的锂电池保护措施（以前我不知道 ，受教了），只是感觉这玩意儿好像是一次性的，价格也高了点。

dazedase

luosifu 发表于 2024-8-29 10:29
自恢复保险丝动作慢，这里不太适合，有一种电池专用的三线保险丝，第三根线用于检测本身断没断

那第三根不是检测用  是给它一个拉到GND的较小的电流 然后保险丝自动熔断用的

luosifu

dazedase 发表于 2024-8-29 18:06
那第三根不是检测用  是给它一个拉到GND的较小的电流 然后保险丝自动熔断用的

那是我记错了？我查查手册去