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标题: 日本三洋、松下等电动助力车专用的电量显示板 [打印本页]

作者: 潘老黑 时间: 2011-12-20 19:39
标题: 日本三洋、松下等电动助力车专用的电量显示板
日本的二手助力车，原装的电池很多是镍氢。由于使用年限已久，大多以老化。很多朋友使用锂电池改装后，原车控制手柄上的电量显示灯就无法正确显示电量，给使用带来了不便。特别是三洋的助力车，没有电量显示功能，连助力功能也无法正常使用。
这些助力车的原装电池盒，都是带有电量计量芯片的，是基于库仑计原理，电量的计量结果非常的准确，绝不是那些简单的电压表可以比拟的。由于原装的电量显示板是针对镍氢电池设计，所以，用锂电池改装后，即使按照原来的接线方法进行连接，也无法得到准确的电量结果。这是因为锂电池的参数与镍氢的参数有很大的区别。
针对以上问题，我设计、制作了这个专用于三洋、松下vivi系列的电量显示板，用于替换原电池盒内的电路板，改装锂电池后能完全恢复原车的电量显示功能。
以下是电路原理图及制作出的实物图。请注意原理图中的取样电阻需要根据电池的容量进行选用，并且BQ2013H的第1脚、第2脚（容量编程引脚）需要根据电池容量用200K电阻接高电平、低电平或悬空，原理图中并未画出。
电量的校准方法。按照原理图连接好电池及电量显示板后，使用充电器（请注意充电器的连接位置）把电池充满电，然后用电子负载（可以用合适的电炉丝代替）把电池放电到21v，即可完成电量的校准工作。因为首次连接电量显示板时，芯片的电量数据是空的，所以放电过程中第一个指示灯是一直闪烁的。等放电到21v电压后，指示灯会自动熄灭，表示电压已经达到了电池组的下限，此时芯片内已经记忆了电量的准确数据。完成以上过程后，即可用充电器再次重新充电，可以看到指示灯会逐个点亮，一直到充满电的状态。
以上的充电器可以使用普通的锂电池充电器。以上所述的21v电压，因元器件的误差，可能会有5%左右的偏离，只要放电到指示灯熄灭即可。
这款芯片具有自校准功能。在今后的使用过程中，芯片会根据充放电状况进行自我校正，所以能保持较高的准确度。请注意，首次校准时的环境温度不能低于0度。另外，如果电量显示板从电池组中断开，在15秒钟之后，芯片内部所存的电量数据会消失，需要重新做一次校准。
这款电量显示板只针对原装电池盒是镍氢电池的，如果原装是锂电池组的，则不能使用。也不适用于雅马哈的任何车型。三洋助力车的电池接口有温度传感器，即图中的蓝色线，而松下的没有这个温度传感器，无需连接。
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作者: 潘老黑 时间: 2011-12-20 20:20
由于这款电路板的主芯片比较难买，且价格较高。而很多朋友的原装电池盒内的电路板还功能完好。为了不至于浪费，使用简单的接口板也能利用原显示板实现上述功能。但由于各款原装电池盒内的电路参数可能有所不同，因此无法通用于所有的原装电路板，需要根据各原装电路板的参数进行设定才可以，也需要了解准确的电池容量。
由于涉及到太多的技术要求，需要的朋友可以到旺旺z1238上留言做进一步的交流。
图中的红框部分就是接口板，蓝框部分是原电池盒内的原装电路板。这个接口板与上面原理图有所不同。接口板中的参数需要根据电池容量进行设定，并不是固定不便的，需要注意。
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作者: 潘老黑 时间: 2011-12-21 16:39
对于雅马哈及普利司通的车型。由于这些车型的电池盒均使用了智能芯片来管理（不管是镍氢电池组或里锂电池组），在没有原装充电器的情况下，均无法恢复原车的电量显示功能。而这个原装充电器很难配到，价格也较高。我们改装锂电池后，这个充电器也是不能对锂电池进行充电的，因为参数不同。
要想改装锂电池后还能恢复原厂的电量显示功能，我想需要破解电池盒与控制板之间的通讯协议才可以。这个需要花费较大的代价。看看有多少朋友需要这样的功能，可以跟帖回应一下，我看看是否有足够的需求来支撑这个开发工作，谢谢。

作者: lsk19 时间: 2011-12-22 13:53
先顶一下，期待中。。。

同时期待你YAMAHA巡航改装配件的研发...

作者: 潘老黑 时间: 2011-12-22 14:58
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作者: lsk19 时间: 2011-12-22 16:08
这样改装后，除了电池盒上的可以显示电量外，手把上电源开关边上的电量显示是否也可以正常的显示？

作者: 潘老黑 时间: 2011-12-22 17:21
是的，就是让原车的所有功能完全恢复到原厂状态。

作者: 潘老黑 时间: 2011-12-22 17:35
对于雅马哈车型，我已订购了逻辑分析仪和数字示波器，另外购买了一套原装的电池和充电器，看看能否分析出它们之间的协议并模拟出来。

作者: lsk19 时间: 2011-12-23 15:33
先预一套哈

作者: qianshany 时间: 2011-12-23 15:55
楼主才是高手啊。支持

作者: yjf007 时间: 2012-1-17 18:10
支持开发雅马哈的电量显示

作者: zhongse 时间: 2012-2-2 16:38

是的，就是让原车的所有功能完全恢复到原厂状态。
潘老黑发表于 2011-12-22 17:21

请问潘工，老型号的雅马哈有刷镍镉电的改锂电，原电量指示灯还能用么？
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作者: 老矿 时间: 2012-3-6 08:41
本帖最后由老矿于 2012-3-8 23:46 编辑

潘工，我的雅马哈自行车的充电器和电池镍镉的本来是可以充电的，就是没有办法显示电量，以前正常的时候是一挂上就是绿色灯亮着，充电结束就灭灯了。前几天一挂上充电就一直待机，没有办法充电，拆开盒中的电量显示板丢了一个贴片，一直在待机中，无法进入到充电，我的是原厂的充电器，后来买了三洋镍镉电池换过，你有可以代替的电池盒中的板没有，没有显示电量只要能充电也行，因为我现在只好用别的充电器代替充，原厂的放着，怕别的充电器充坏了电池。
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作者: 老矿 时间: 2012-3-6 08:56
是电池盒中的电量智能板丢了一个贴片，

作者: 老矿 时间: 2012-3-6 09:09

是电池盒中的电量智能板丢了一个贴片，
老矿发表于 2012-3-6 08:56

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作者: 老矿 时间: 2012-3-6 09:14
本帖最后由老矿于 2012-3-6 09:15 编辑

来这张，
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作者: 潘老黑 时间: 2012-3-7 00:01
真是抱歉，刚看到帖子。
你的电量显示板上所缺的元件是一个电容。我手上刚好有一块别人送的板子，但是由于严重腐蚀，已经是报废的。我拆下那个电容想测量容量时，由于测试表笔夹持太用力，那个拆下的电容被弹飞了，不知所踪，真是遗憾。从电路上看，那个电容与那个标注为154（即150K阻值）的电阻是并联的，且过孔的一端是与电池负极相连（两个元件经过过孔在背面相连）。我估计那个电容的容量不会太大，应该是可以用0.1UF的来替代。
如果你购买的充电器从一开始就无法给这个电池+显示板充电，正好我也是碰到类似的问题。我从雅马哈官方网站下载了雅马哈充电器与电池之间的对应关系表，看到你的车型对应的充电器型号是X07，而不是X15。我也不能确定用X15是否可以对这个电池充电。我现在手上唯一的一个充电器就是X07，而这个充电器也不能对我的电池进行充电。由于我充电器的充电插头已经缺失，我是对照电路连接到电池组的。
从我的试验上看，当我对充电器的绿色信号线输入某个特定的信号时，充电器就可以正常的对电池进行充电、放电。但即使是如此，我电池上的电量显示板，上面的电量显示灯并没有增加电量，而一直呈现电量为“空”，尽管这个电池已经实际被充满了。
我的结论就是：我的充电器是正常的，但与我的电池组不匹配，因此也是无法对该电池进行有效的充电。
我猜想你可能就是碰到了我同样的问题。
有一位广东东莞市的朋友给我寄来了另一个原厂的充电器，明确是可以对我的电池进行充电的。由于快递还没有送到我的手上，因此明天才可以再做进一步的试验。
关于改装电量显示板。由于我的电池一直都没能被“充满”过，一直呈现“空”电量状态，因此完整的数据一直都无法取得。但我已经了解了这块显示板的激活方法，以及了解了如何让该电量显示板输出电量数据，并使用逻辑分析仪记录下了“空”状态下的数据信息。从记录下的数据来看，原车的控制板只是被动的接收从显示板来的数据信息，并没有主动的去读取显示板的内部数据。
我的另一个试验。当我激活了我手上的这块电池，然后连接到一款2003年的无刷电机雅马哈及另一款1999年的无刷皇，均可以在原车的控制手柄上正确显示出“空”电量。这说明，这些使用镍氢或镍镉的助力车，电量数据格式都是一样的。
等明天我收到另一个充电器后，再做进一步的试验。
以下的链接是雅马哈官方的充电器与车型对应表：
http://www.yamaha-motor.jp/pas/lineup/battery/pas-battery.pdf
以下是显示板图片及我充电器型号图片。注意充电器上标注的充电接口与你的不同。
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作者: 潘老黑 时间: 2012-3-7 13:11
已经收到充电器，愉快地充电中......
这说明确实是充电器的匹配问题。

作者: 老矿 时间: 2012-3-8 22:37
本帖最后由老矿于 2012-3-8 23:55 编辑

我的充电器来的时候是可以充电的，就是没有办法显示电量，挂上就是绿灯，充满了灭灯。再来几张图，请你指导。黄色包装是原厂电池，我照着换了三洋的电池，图中的车子前年被人偷了，电池没有被偷，我又买了一架没有电池的雅马哈自行车。也是这个样子的。
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作者: 老矿 时间: 2012-3-8 23:13
本帖最后由老矿于 2012-3-9 00:00 编辑

还有

作者: 老矿 时间: 2012-3-8 23:14
本帖最后由老矿于 2012-3-8 23:35 编辑

还有
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作者: 老矿 时间: 2012-3-8 23:40
先谢谢潘工！再帮我分析这个电容丢了是会有这种故障吗，这么小的地方，我也没有本事焊接，看来是要等你的充电板了，订一块，

作者: 潘老黑 时间: 2012-3-9 02:51
一般雅马哈助力车改装锂电后无法使用电量显示功能，原因是没法再利用原电量显示板及充电器。
老矿，真是非产抱歉，我以为你的车子是12楼的那款车。你图片中的那款，确实是使用X15的充电器。
你图中的那款车，我手上刚好有一块修复好的电机控制板。这个控制板与电池连接只有3根线，除了电源的正负极，还有另一根粉红线。这根粉红线与电量显示板的输出蓝色线相连即可正确显示电量；电量显示板的输出白色线无需连接（空置）。
一般连接上充电器充电后，显示板上的电量显示灯就会亮起，充电结束后自动熄灭。如果显示板不管在任何状态下都无法点亮指示灯，那么显示板可能是损坏了。不管这个电容是否存在，都不影响电池盒上电量指示灯的显示。经过我的寻找，这个电容的容量为0.1UF，封装是0603.
很遗憾，我手上仅有的一块能正常使用的显示板是别人相送的，因试验的需要，目前还没法再转送给您....
关于雅马哈电量数据。由于它的数据格式并不是常见的协议，所以需要花很长的时间去解读。我截取到的其中一段数据如下。有兴趣的朋友，我可以提供较完整的数据文件。
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作者: 老矿 时间: 2012-3-9 08:25
本帖最后由老矿于 2012-3-9 08:28 编辑

潘工又是夜猫子一个，我再到卖给我车的朋友那里找，这个应该有，因为大部分的车都是电池不行，再说也没有原配充电器。改变为锂电什么的车都不用这个显示板，至于电量数据什么的我不懂，让懂得的朋友研究吧。
我的情况是挂上充电，显示板的灯是不亮的，从来就没有亮过，平常按键按了也不会指示，充满只有看充电器是不是灭灯了。因为我不懂，所以东找西找，找到丢了个贴片，总认为是毛病所在。现在用其它的镍镉充电器在充，总想用原厂的，我曾经用另外的一个充电器充坏了一组镍镉。
谢过了。谢谢热心的潘工！

作者: dtcxl 时间: 2012-3-13 10:09
这种显示板什么时间可以供货？

作者: 老矿 时间: 2012-3-13 18:47
摘自潘工：从我的试验上看，当我对充电器的绿色信号线输入某个特定的信号时，充电器就可以正常的对电池进行充电、放电。你有对绿色线提供特定信号的板吗，买一块就可以充电？那我要一块。

作者: gt352200 时间: 2012-7-28 21:43

潘老黑发表于 2011-12-21 16:39
对于雅马哈及普利司通的车型。由于这些车型的电池盒均使用了智能芯片来管理（不管是镍氢电池组或里锂电池组 ...

支持，很需要。

作者: gt352200 时间: 2012-8-9 09:00

潘老黑发表于 2011-12-22 17:35
对于雅马哈车型，我已订购了逻辑分析仪和数字示波器，另外购买了一套原装的电池和充电器，看看能否分析出它 ...

我是雅马哈车型的，预定一套。

作者: ajcfuemc 时间: 2012-8-9 14:17

，我的雅马哈车型也是~冲满了也是显示一格~还闪烁~~不知道怎么解决~~请帮忙下!

作者: 奇异果 时间: 2012-8-10 16:00
雅马哈，雅马哈,什么时候才能出来呀！！？

作者: 13432163338 时间: 2012-8-17 13:31
果然系高手

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