玩转电池“嫁接”──DC外挂电池制作实例

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  许多数码相机采用专用的锂离子电池作电源(如Nikon Coolpix系列的885、5700,佳能的G2等),优点是体积小巧、使用方便,但大多数采用专用电池的接口、体积与常见的5号镍氢电池不兼容,因而当外出拍摄遇到电池没电时,只能干着急。

  笔者的Nikon Coolpix885(以下简称885)数码相机的电池也是专用的锂离子电池,型号是EN-EL1(图1),标称电压为7.4V,额定容量为650mAh。实际使用发现885在开启LCD取景屏时拍摄张数不足150张(不使用闪光灯,一半照片拍摄前进行变焦操作)。说实话,EN-EL1的表现是不能令人满意的。

  虽然,选购一块同型号的备用电池是个不错的主意,但花费颇高(EN-EL1电池在杭州的市场价在400元左右)。在这个崇尚DIY的时代,我们何不自己动手过把DIY瘾呢?本文就以885为例,介绍把笔记本电脑的电池“嫁接”到数码相机外挂电池上的方法,供大家参考。

  制作思路分析:数码相机的外挂电池按接口的不同可分为两种形式,一是利用相机电池仓内连接电池正负极触片作为连接外挂电池的端口。由于此端口与外挂电池的连接有一定困难,一般情况下不推荐大家采用。第二种形式是通过相机的外接电源端口来连接外挂电池。绝大多数的数码相机有一个外接电源端口,利用此端口,可以方便地连接大容量的外挂电池。885的外接电源端口处标有“8.4V、0.9A”的字样,即要求外接电源口的输入电压在8.4V左右,输出电流不应小于0.9A。在相机的底部,除了“8.4V、0.9A”字样外,在其下方还标注了“6V、0.9A”,笔者认为这是要求外接电源口输入能使相机正常工作的电压的底线(下文的实际使用结果也证实了笔者这一猜想)。

  制作过程:为了便于制作,并有较为美观而又结实的外壳,笔者选用了笔记本电脑的电池来进行改制。在二手市场淘得的笔记本电脑电池(图2,花费40元)的参数为:电压7.2V,容量2400mAh,尺寸为14mm×4.5mm×2.1mm。拆除电池内的保护电路后(拆掉保护电路的原因是因为这块电池比较特殊,只有安装在原先的笔记本电脑上才能正常输出7.4V的电压,而从笔记本电脑上取下电池后,输出端口就没有7.4V的电压),再把拆下的两组锂电芯(每组锂电芯由2个锂电芯并联构成)串联起来,然后把与885外接电源口相配套的电源插头及连线(图3)焊在电芯组的正负极两端(图4),并放在原电池盒内,用热熔胶或环氧树脂胶把电芯、电源线及电池盒粘在一起。为了防止使用中无意拖曳而使电源引线与电芯断开,在合上电池盒上下盖后,再把引出的电源线在电池盒上绕了一圈,并用橡皮筋缚住(图5)。

  由于拆除了原电池内的保护电路,所以电池充电器的选择就显示非常重要,因为锂离子电池比较娇贵,充电不当就会大大缩短其使用寿命。锂离子电池的标准充电方法,是先恒定电流充电至4.2V(单个或单组电芯两端的电压),然后恒定电压充电直至完全充满。但手头没有现成的锂离子电池充电器,也没有专用充电模块,所以就打算用便于制作、充电效果又不差的恒压充电器来代替(实际试用效果已证明这种替换是可行的)。充电器的原理图见图6。

  图中虚线框左边部分不用自制,买一个能输出12~18V电压、电流不小于1A的直流电源(图7,售价仅十几元)直接代替即可;虚线框内部分需要自制,元件清单为:三端稳压块L7805一个,47uF/16V电容一只,56Ω电阻一只,2K精密可调电位器一个(图8,不可用普通电位器代替,切记)。要提醒各位的是,三端稳压块应安装上散热片,以保证工作稳定,制作完成后的实物图见图9。倘若买的直流电源内部空间较大,可把虚线框内的四个元件放入直流电源内,这样使用起来更方便。在电路组装完成后,用万用表监测电压输出端,用小型螺丝刀调节R1,使万用表的读数稳定在8.4V。为了防止可调电位器的阻值发生变化,可用蜡或热熔胶把可调电位器的调节端封住,也可以把它从电路中拆下,用万用表测量其接入电路的实际阻值,再用同阻值的固定电阻来代替。用该恒压充电器给上述改制的电池充电时,初始充电电流约为1A,半小时后降为500mA左右,当电池两端电压升至8.4V时充电停止,整个充电过程持续3个多小时。如果自己没有能力制作此充电器,也可到手机专卖店购买一个7.4V的手机电池充电器来替代,只是充电时间要相应延长。

  使用效果:实际使用时,可把外挂电池放在衣袋或裤袋中,也可用一皮套子别在腰间。经多次试用证实该外挂电池供电比较稳定,使用效果也不错。在开启LCD屏的状态下,在885上可拍摄400多张,加上原电池可拍的张数,共可拍近600张,即使外拍两三天也是可以应付的。在使用中笔者还发现,当相机屏幕显示电量用尽信息时,用万用表测得该电池两端电压为5.88V,即外挂电池内单组电芯的电压为2.94V,该电压值落在锂离子电池的安全放电电压范围之内(单个或单组锂离子电池的最低放电电压为2.7V,低于该电压会损坏电池),因而该外挂电池可以放心地在885上工作,而不用担心电池过放电的问题。

  制作要点及说明:

  1.虽然上述外挂电池是针对Nikon Coolpix885而制作的,但大家可以触类旁通,因为制作过程和方法都是一致的,各位可以根据手中相机的外接电源端口的具体要求,选择合适的电池进行改装。如果找到的笔记本电脑的电池可以直接输出合适的电压(如IBM的笔记本电脑的电池的正负极端口输出的即是内部电芯组的总电压),那就不需要去除保护电路,这样使用起来可令人更放心。

  2.需要特别注意的是,不同的相机外接电源端口要求的电压是不同的,应采用合适的电芯个数来进行组合;当相机提示电量不足时应及时充电。

  3.如果找不到合适的笔记本电脑用的锂离子电池块,当然也可用普通的镍氢电池或蓄电池来制作,其关键是外挂电池的输出电压能满足外接电源口的供电需要。在本例中,外挂电池也可用6节5号的镍氢电池串联后来代替(最好用电烙铁焊接而不用电池盒,以取得更高的可靠性),笔者还曾用6V、1.2Ah的免维护蓄电池来制作外挂电池,不仅取得了成功,使用效果也很不错。