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[悟] 还是谈谈大疆电池的那些尴尬事!悟1电池,DIY玩家请进!!

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发表于 2019-6-11 18:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 heyong163b 于 2019-6-23 13:07 编辑

       玩大疆无人机有些年头了,除炸鸡外最大的消费应该是电池,由于飞行用电池的特殊性,其要求远超常规锂电,高倍率充放电、重量体积比高密度电量、高的可靠性等成为它必不可少的苛刻参数,于是乎相应的专用电池、特殊材料音韵而生。其竞争机制涌现的超低价位也让行业人士咋舌!这应该就是高科技给我们消费者带来的快感吧。

   常规聚合物锂电池使用寿命(80%电量时为终止点)一般在800-1200循环次,保养、使用环境条件好、得当可达1900-2200循环次。是目前世界上最优秀的蓄电池源,没有之一。看到这机友们一定要问我了,我的电池循环不到100次就报废了咋回事,这就是上面描述的原因造成的。突出部分目标牺牲另一些指标。这些问题到目前为止还没有解决办法。我们还得仍受!!

       高倍率动力电芯的价格的确低到我们不敢相信的地步,可惜大疆并没有调价,近百倍的利润给别人了!每每数钱拿新电池的时候手老是发抖!!回家挨老婆骂吧,一咬牙大把钞票就花出去了!就算回家跪搓衣板也认了!谁叫大疆电池不降价呢

       大疆好,大疆技术厉害,产品质量也真TM的不错,给我们带来了不少的快乐、惊喜、无限宽阔的眼界,但每每细细一想也有被玩弄的感觉!世界上还有比大疆电池利润更高的民用消费品吗???!!!

       请理解,DIY大疆电池就是在这样的背景下逼出来的。

       大疆电池解破原理;

       当我解破大疆几款主流电池产品后才发现所有技术并不是大疆自己的,都是些通用智能电池管理芯片+CPU与飞控系统连接形成完整系统。与10年前出品的笔记本电池管理系统使用同一类芯片!那时大疆老板还未毕业。也就是说完全可以自己开发和应用,与大疆在同一条跑道上,当然也给DIY玩家留出了100%的发展空间。这样的话那就让我手头数十个循环次数80-160次的(数万元的大疆电池)换发青春吧!!也许只有这样才能慰藉我那颗受伤的心(其实我是在找DIY的动力,咱也不差钱,为国货的强大做贡献咱认了)!

               本文将实现两个版本,
               1;是旧、报废电池换芯复原
               2;是电池扩容,

       文中将详细介绍拆解、电芯选型、业余条件下电芯配对、电芯组装、电池组校验、组装还原全部过程以及还原后对电池质量检测方法,全部内容均已业余DIY为主要对象尽量做到通俗易懂,人人都可以动手改造为目的,当然,如你你连电池正负极、电池容量、电压、电流关系都搞不清楚的话就只能再去复习一下初中物理课程后再来玩了!只是初中物理水平而已

                严禁不懂装懂瞎JB搞,一切后果自行负责!!!!!!

首先改造我的悟1 RAW(TB47,48)电池,这是我3年前买的,5个电池至少换过5次了(花了多少血汗钱),首先拆解电池,TB47,48在大疆系列中是最好拆解的了,为了保持拆解的完整性、为以最理想的工艺换电池芯并还原的目的打下好的基础。

一;电池的拆解,本次DIY的电池是自己使用168次可正常操作的旧电池,如不能启动、锁死的电池不在本DIY范围。

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     先用小平口螺丝批撬动前面(电池接口面)让白色外壳离开内层锁扣,同时稍用力往上推就可松脱下来。尾部也用同样的方法取下,

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       然后用烙铁先取下电池的两根线。最后拔掉7pin平衡插头线,这一顺序一定不要出错,否则电路板智能控制部分会因缺少单电芯数据认为电池故障锁死电池不能再用。安装时顺序相反,即先装平衡插头,再焊接好电池线,千万不能搞错,否则解锁就得专业人士、工具才能实现破解了。

       下一步拆解下面的黑色框架,

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        大疆电池基本都用卡扣试设计,从设计工艺、材料可以看出其科技含量已达到无与伦比的程度,不得不说咱中国真的强大了!(工业制造)


        稍一用力便可掰开,难度稍大的是前面电池接口部分,因双层锁扣结构用力必须打一点才能松脱。同时可取下电池接口电路板,注意到此时我们已完全可以取出电池芯了,没有必要再把尾部的框架掰下来,尽量保持电池原样,恢复后的完整性才是我们的目的。

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     拨开泡沫自粘胶片取下温度传感器头,整个电芯与电路板就完全分开了。除了这些我们还要拆下电池还原必不可少的绝缘、定型、定位附件并尽量保持完好,这是一系列工作都要细心的操作。

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    用美工刀慢慢剥离下铝制名牌,不要暴力拉拽变形影响恢复后的美观,取下电路板绝缘纸贴,尾部二维码贴等备用,将所有拆下来的都归纳回电池框架里别搞丢了。下面要还原电池我们还需要拆解下电池芯片连接电路板、电池铝制隔板、带自沾胶的泡沫垫等,

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    选用80-100W刀口烙铁,首先把电池折叠在电路板上的链接焊片敲起来掰直方便后面焊取电池芯。这项工作普通没有玩过烙铁的人可能有难度,但作为DIY玩家是必须具备的基本功,想享受diy成果的机友还是动手学习一下吧,这毕竟是利国利民、讨好老婆、在其他机友面前显摆的手艺的绝佳时机。

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      注意美工刀的平衡,别把电芯搞破了。

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     全部完美拆卸完毕,就连一条泡沫垫片都玩好取下。拆下来的旧电芯一定要按环保要求处理,网上也有收购旧电芯的,不能随便乱扔,我们都是文明人哈。

二;新电芯的选择、配对(均衡性测试)、组电池组,上机实际测试,完全ok后组装。

      电芯目前市面上有很多给大疆系列配套的电池芯可以选择,我选的是2200毫安的,如图,TB47的价格一般在15-20元一片,批量价8-10元,TB48用2800毫安的,尺寸相同,厚度厚一点,47的电池可以安装48的电芯,安装时不用两组垫厚泡沫片就ok,价格在15-24元之间,批量12-15元,都26串,共12片,为保险起见最好多买两片待做平衡测试时给挑选留些余量。全新聚合物锂电质量一般没啥问题,锂电池生产门槛高,不是随便作坊就能生产出来的,所以可以放心购买,要注意我们需要的是高倍率无人机专用电芯就行了。倍数无须太高,一般5-10倍就ok,太高因生产工艺、材料原因会牺牲些其它参数,如寿命!!部分电机启动电池就属这类。
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    新电芯出厂电压一般在3.6-3.8V之间,组电池组必须用同一批次的电芯,绝不能新旧混用。组电池组前必须对所有电池做均衡化处理。首先让所有电池当前容量保持一致。电池制造商有专业的电池测试、配组设备,业余条件下其实也可以做到的。分2步份测试。

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   (名词解释;“当前容量”与电池容量是两码事,懂DIY就不用我再解释了)

1;首先测试各电池的电压,误差必须在0.3V范围内(不是我们最终要求,是指对待测试电池的要求),将所有电芯并联起来充、放电。只有全部并联才可能达到真正的当前平衡。这个过程可以用并联充电,放电的任意方式来完成,放电最低电压不低于3.5V、充电不高于4Vok。完毕后不急着拆除并联系统,让它们静置几小时后再拆开,完成均衡工序,没有充、放电条件也可以就这样并起来静置几小时同样可以达到平衡的目的。拆开后可以再静置几小时测试下空载电压,一般误差都应该在0.01V之内为优质配对。

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    首先清理干净电池连接板,把焊盘连接通孔都弄出来。电芯连接焊片长度适当修剪、整形、先吃上锡。
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    插入连接电路板时要分清楚正负极。电路板上每个电池位都有标注的。千万别搞错了。

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    注意拆卸时的顺序,部分不干胶可能失效,必要时再加点。用万用表检查个电池电压应该都在0.01V误差内。
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    弄完后全部装回到黑色框架内,把温度检测探头放回原处并用黑色泡沫不干胶贴紧。首先插上7pin平衡插头,这时电池会自动启动开机,显示一切正常,可以手动开、关。如此时有显示但不正常有可能是智能电路部分被锁,排出我们电池本身问题(如严重不平衡、有电池接反了等)后面再介绍处理办法。关闭电池后焊回电池正负极线。再试开、关、显示正常就可以外壳复
原了。

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三,上机测试;

      复原后先将电池充满就可以上机测试了,大疆智能电池管理系统是我见过的较为高精度管理系统之一,可能是因商业“垄断”的意思也吧一些智能的地方设计成了SB,如电池管理一旦锁死就必须专业才能解开,也许是出于安全的原因吧,即宁愿杀错一千也不放过一个的机理,理论上是可以理解,但得由用户自己买单。其它一些功能如整机待机电流、峰值电流、充电电流等有现成的硬件基础只需软件升级的部分他们并没有做显示利用,其实这些数据对系统健康状况、故障预判等都是必不可少的依据。有时间我一定仔细研究。切!!话说多了,言归正题

       所谓上机测试其实就是我们前面电池选型测试的第二项,但业余条件不太可能有这样的条件我们只能做机载测试。这个过程其实就是检测串联电池组中所有电池芯在满电的98%、75%、50%、25%、5%时各电池的一致性。这个数据的真实意义甚至重余电池容量,因总容量是建立在电池组一致性基础上。

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      98%时各电池电压

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82%时各电池电压

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       72%时各电池电压


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50%时各电池电压

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  40%时各电池电压
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   23%时各电池电压
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       最后是8%容量时各电池的电压状态,90%容量以上有0.01V误差,后面几乎误差为零,大疆原产全新电池也不可能比这些数据精度更高,本次DIY可以说是完美成功

       我测试过大疆几个系列的电池,御2是最高的,全范围基本都能达到0.02V误差。全过程APP上都可以直接看到,只有这项指标合格了才能说明电池DIY成功。

       有关电池容量显示的说明,更改后的电池实际容量与显示容量可能不符,原因是大疆电池管理系统已将最大电池容量固定了,并根据充放电次数、电芯平时一致性数据中和后得到容量递减的显示数据。业余再没有做数据清零的条件下只能以电池电压来预估你当前的剩余电量,这一点我会在扩容电池DIY部分做详细数据说明。本次DIY测试TB47电池是168次充放电循环,已清零。

        TB48换芯方法与47完全一样,电芯是2800毫安的,要厚一点,其他一样,

四;悟1  扩容8960毫安电池

        扩容电芯直接用精灵3的电芯,4480毫安,采用2并6串,实际容量89600毫安/h 。见图,体积比原电芯大了很多!已不能用原电池盒装下,得改别的方式。

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      DIY组电池组要求与前面一样,必须先做并联均衡处理,因体积变大不能再用电池连接电路板,只能独立组装焊接好后用线分别连接到电路板。

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           先贴双面胶一对对连起来,一组共三对,共二组,其间一定要先设计好连接方案再贴双面胶,避免最后两组连接时极性不对,同样先将连接焊片吃上锡,先将三对一组的焊接起来,

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       然后再把两个三串的用双面胶固定起来,
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       用万用表测试总电压,各电池分电压是否正确,这样电池组就完工了。下面准备一个电池上盖。

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        把黑色框架下部全部剪掉不要,只留上部备用。

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       准备两条 红、黑 色 2.5-4 平方优质多芯软线,若干 0.1-0.3 平方优质细软线、热缩管备用,
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       将电池顶壳后面钻3个大小适当的孔用于穿线,其中2个穿正、付两条线,中间穿7条小线,其中电池平衡线5根,温度探头2线。注意开孔大小,以刚好能穿过稍紧最好。
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         先将两根电池线、电池平衡细线在PCB上焊接好。

      IMG_1862.jpg

     把电池连接板与控制板之间加泡沫隔离开,将连接电路板上多于的线慢慢拉出收紧。

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       将修改后电池上盖、电池组插入飞机电池仓相应位置,将引出线长度稍留点余量后分别在适当的位置裁剪掉。注意在留足余量的基础上尽可能短好。

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        确定引线长度后将所有印线穿上热缩管。

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       先将5根小平衡线焊好,仔细检查无误后插上控制板上平衡插头,此时电池应该自动开机,手动试下开、关应该正常。

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         没问题后即可焊好电池组正、负极,扩容电池组所有连接工作基本完成。

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        将完工的电池先充满后即可上机测试,这个电池因容量大了很多,用原装充电器时间会很长。测试没问题后就可以用合适的锂电池专用热缩胶封装好。
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安装方式

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DIY后的实际电量

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          原装电池的重量

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              DIY电池重量

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发表于 2019-6-11 19:20 | 显示全部楼层
就凭那双手也要顶起。
发表于 2019-6-11 19:41 | 显示全部楼层
高手学习了,以前有精灵3的时候,也是以为这东西很简单,直接拆了新电池,结果悲剧了,直接废了。a那时候才意识到这个电池设计在当时不简单。等待楼主更新,多学习学习,不再盲目。
来自苹果客户端来自苹果客户端
 楼主| 发表于 2019-6-11 19:47 | 显示全部楼层
zy318 发表于 2019-6-11 19:20
牛就凭那双手也要顶起。

老手!!
发表于 2019-6-11 19:50 | 显示全部楼层
非常强大,顺便咨询楼主一个问题,tb47/48电池的控制板会在危险低压值自动切断电源吗?每次校准电压都得插在飞机上等半天,浪费时间不说还损耗飞机。想了个办法把智能电池当电包给其他电池充电,又担心到了危险电压它不会断电导致智能电池过放掉
 楼主| 发表于 2019-6-11 19:56 | 显示全部楼层
痛恨R老陈 发表于 2019-6-11 19:50
非常强大,顺便咨询楼主一个问题,tb47/48电池的控制板会在危险低压值自动切断电源吗?每次校准电压都得插 ...

把电池当充电宝?!很多人这样做呀!比起市面上那些垃圾充电宝质量绝对可靠,低电压断开是任何锂电保护电路最基本的功能,当然可以的。但要分清楚负载电压与电池电压是否匹配。
发表于 2019-6-11 20:16 | 显示全部楼层
高手,支持一下,不知道换装大些容量的电池会不会出什么问题?
来自安卓客户端来自安卓客户端
发表于 2019-6-11 20:57 | 显示全部楼层
heyong163b 发表于 2019-6-11 19:56
把电池当充电宝?!很多人这样做呀!比起市面上那些垃圾充电宝质量绝对可靠,低电压断开是任何锂电保护电 ...

谢谢楼主解答,我准备焊根连接线接608了,我想把它当电包给其他航模锂电充电,顺便做个电量校准,楼主知道47/48的极限放电电流吗
 楼主| 发表于 2019-6-11 21:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 heyong163b 于 2019-6-11 21:17 编辑

根据电池容量最好不要大于0.5A,也就4小时用完。给手机充电可以,给其他航模电池充电不太现实,还不如买一块大容量电池+220V逆变器,我出去飞就是带这玩意,一般500W逆变器就OK,才几十元钱,大容量锂电池根据容量看价格。一切充电器通用。
 楼主| 发表于 2019-6-11 21:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 heyong163b 于 2019-6-11 21:18 编辑

悟1满电能飞17分钟左右,4500mA/h 换算可以得到该电池的最大电流。
发表于 2019-6-11 21:44 | 显示全部楼层
顶下,我以前也想过改,但没有成功。
发表于 2019-6-11 22:17 | 显示全部楼层
heyong163b 发表于 2019-6-11 21:05
根据电池容量最好不要大于0.5A,也就4小时用完。给手机充电可以,给其他航模电池充电不太现实,还不如买一 ...

电包我已经有了,主要是想给智能电池快速放电校准电压
 楼主| 发表于 2019-6-11 22:30 | 显示全部楼层
jiaduobao28 发表于 2019-6-11 21:44
顶下,我以前也想过改,但没有成功。

只想当然不会成功,要动手做
发表于 2019-6-11 22:48 | 显示全部楼层
大神膜拜呢~~~不知道大疆会不会过来给公关掉.....
发表于 2019-6-12 00:27 | 显示全部楼层
大疆看到有什么感想,会不会和谐
来自安卓客户端来自安卓客户端
发表于 2019-6-12 10:41 | 显示全部楼层
。。。
发表于 2019-6-12 13:53 | 显示全部楼层
技术贴点赞
发表于 2019-6-12 15:44 | 显示全部楼层
分开电芯建议用半个尼龙螺旋桨,轻薄坚硬又不太锋利,操作起来比刀片安全,螺距带来的厚度也方便分开电芯
154432xc1qgmp01myo3cjp.jpg
来自安卓客户端来自安卓客户端
发表于 2019-6-12 16:43 | 显示全部楼层
DIY 不错,拆卸 电池的时候 :
先 拆掉 正极,再 拆掉 负极,然后 拔掉 SIP 排线。

让 【死贵电池】 好好 休息,休息 吧
发表于 2019-6-12 18:03 | 显示全部楼层
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