筆記本后備電源制作方法詳解

許多人在購買筆記本電腦時，都把電池的續航時間作為一個重要項目來考察。但現行筆記本電腦電池的使用時間大多在2~4小時，倘若要在野外或學生在晚上宿舍熄燈后長時間使用筆記本電腦，原配電池是不能滿足供電需求的，又如許多移動PC是不標配電池的，在沒有交流電源的地方也就英雄無用武之地了……

　　為了解決這些實際矛盾，筆者萌發了自制筆記本電腦外掛電池的念頭，并以自己的IBM T21筆記本電腦為實驗對象進行了嘗試，并獲得了成功。本文就以IBM T21為例，介紹外掛電池的具體制作方法，希望能給有類似需要的本本玩家帶來一些幫助。

　　思路分析：用于筆記本電腦的電池主要有鎳氫電池和鋰離子電池兩大類，但在這里筆者打算采用免維護蓄電池來制作外掛電池，它的好處是，T21筆記本電腦交流電源適配器的直流輸出電壓是16V， 大工作電流為4.5A(圖1左圈內)。如果選擇鎳氫電池， 關鍵的是與電池組相匹配的充放電控制電路幾乎不可能找到現成的，自制又相當復雜，由此看來，采用免維護蓄電池來制作外掛電池是 合適不過了，不僅具有較高的性價比，而且制作簡單、方便。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖1

　　材料準備：6V、4Ah(即4000mAh)的免維護蓄電池三塊，P6A10二極管若干個， 大量程為30V的直流電壓表一只，能輸出直流24V、1.8A的二手筆記本電腦電源適配器一個，萬用表一只，3~5W、3~10Ω的阻燃電阻若干只，電源線1~2米，合適的插頭一只，絕緣膠布一卷，中號鱷魚夾兩只，35W電烙鐵一把，焊錫絲、松香、熱熔膠若干。

制作過程：

　　A.放電、監測電路的組建。

　　步驟一：把三塊單個的蓄電池(圖2)用絕緣膠布捆綁；然后可用線徑較粗的電線把三塊電池串聯起來)，構成一個18V、4Ah的電池組。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖2

　　步驟二：把與T21本本電源插孔(即本本上與電源適配器輸出端相連接的那個端口)相配套的插頭焊在電源線上(圖3)。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖3

　　步驟三：雖然T21原配電源適配器輸出的是穩定的16V電壓，但根據實際經驗，電器一般都有一個較寬的工作電壓范圍，在原電壓±10%甚至再寬些的范圍內，電器都能正常工作。根據筆者之前在T21上的實際試驗所得，額定工作電壓為16V的T21本本，在14~18V之間的電壓范圍內正常工作是不成問題的。三塊蓄電池串聯后的額定電壓為18V，但在充電完成時，總電壓可達20V甚至還要高些，而接上負載后(工作電流在1.0~1.5A之間)一般會降至19V左右。由此算來，在放電回路中串上兩個二極管來降壓較為合適(一個二極管的壓降約為0.7V)，這樣輸送給本本工作的電壓是19V-1.4V=17.6V，為了防止出現意外，輸送給本本的 高電壓值還是保守點好(由串接的降壓二極管的個數來決定)。
把兩個P6A10二極管串聯(P6A10 大可通過的電流為6A，在這里也可用其它不小于5A的整流二極管來代替。注意：一般在二極管的一側有一白圈用作識別負極的標記，當然也可用萬用表來辨別)，再把串聯后二極管的正極與蓄電池組的正極相連，之后取出步驟二中完成待用的電源線，把與插頭中間金屬片相連接的那端線頭和二極管負極相焊接，而電源線的另一端線頭則與蓄電池組的負極相連接(圖4)。此項操作完成后，用萬用表測量一下插頭輸出端電壓的極性，特別要注意的是插頭中心端一定要是輸出電壓的正極，而裹在外圈的金屬為負極(即與T21原配的電源適配器一致，見圖1右圈內，不同的本本可能會有所差異，具體情況請查看手頭本本電源適配器輸出端口來確定)。假如把電壓極性搞錯就很有可能把本本燒壞，那損失可就慘重了。為了防止因無意拖曳而使電源線與蓄電池組之間的焊接點脫開，我們可以把電源線在蓄電池組周圍環繞一圈并打一寬結，之后再纏以絕緣膠帶。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖4

　　步驟四：安裝監測電壓表。在外掛電池上安裝一只直流電壓表，能直觀地對電池的充放電情況進行監測。在選擇電壓表時，一般在25~30V為好，具體還是要根據本本電源適配器輸出的電壓值來進行推算。

　　找兩根較粗的具有一定剛性的銅導線，把電壓表的正負極兩個引腳分別與二極管的負極、蓄電池組的負極相連接，然后用絕緣膠帶把電壓表固定在蓄電池上(圖5)。在這里，我們用電壓表監測的是蓄電池輸送給本本的實際工作電壓而不是蓄電池正負極兩端的電壓(因為中間隔了兩個降壓二極管)。因為這樣我們可以從電壓表的讀數中了解到外掛電池是否已接近放電終期，再決定是否斷開外掛電池改用內置電池供電。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖5
B.充電電路的制作。

　　步驟一：改制充電器。為了簡化制作過程和更方便于攜帶，筆者是利用現成的二手筆記本電腦電源適配器來改制成充電器的。找到的電源適配器的參數為：直流輸出24V、1.8A(也可以用市售的小型開關電源代替，電流值 好能大一些)。把該電源適配器的輸出插頭剪除，在輸出電壓的正極焊上一只紅色鱷魚夾，在另一端焊上黑色的鱷魚夾(圖6)。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖6

　　步驟二：選擇合適的充電電流，確定限流電阻的阻值。充電電流的選擇一般可以根據蓄電池組的容量、充電器能輸出的 大電流值以及實際應用需要而定。在本例中，筆者經反復實驗， 終把10Ω、10Ω和8.2Ω三只大功率電阻并聯當作限流電阻，然后再串聯兩只P6A10二極管，接在充電回路中。
步驟三：安裝、固定降壓二極管和限流電阻。把P6A10和三只電阻的引腳盡量剪短一些，然后按上述方法與蓄電池組正極相焊接，(P6A10的負極應指向蓄電池正極，否則是充不進電的)， 后用熱熔膠把二極管和限流電阻固定在蓄電池上(圖7)。要提醒各位的是，熱熔膠的固定點應在P6A10或限流電阻的引腳上，如果固定點是P6A10或限流電阻本身，會因為充電時二極管和限流電阻散發的大量熱量，使已凝固的熱熔膠再次熔化而失去固定作用。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖7

　　制作完畢的外掛電池及充電器的整體外觀見圖8。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖8
C.電池的充電。

　　讓充電器的紅色鱷魚夾鉗住圖7中限流電阻外側的引腳，黑色鱷魚夾鉗住蓄電池組的負極端即可開始充電。

　　實際充電時，初期充電電流為1.12A，之后慢慢降低直至充電完成。整個充電過程須持續3個多小時，充電完成時蓄電池組的電壓為22.2V左右(斷開充電電路后電池空載電壓會有所回落)。如果想減少充電時間，可以在上述限流電阻上再并聯阻值適當的大功率電阻(經筆者試驗，當限流電阻阻值為2.2Ω時，充電電流約為1.7A，可以減少幾十分鐘的充電時間)，但充電電流也不能取得太大，否則不僅影響蓄電池的服務壽命，還會使充電器工作不正常。由于這種充電方式為恒壓充電，因而不存在電池過充的問題，即使在充電完成之后不斷開充電電路也不會對電池造成傷害。

　　使用效果：

　　把該外掛電池充滿電并靜置一段時間后，實測蓄電池組的空載電壓為20.2V，把電壓輸出插頭接入本本后降為19.6V，這時電壓表顯示的供給T21的電壓值為18.5V(即經兩個降壓二極管后的電壓，注意，這時本本并未開機)。為了了解本外掛電池的實際使用情況，筆者特意做了測試，并記錄了一些數據：開啟T21電源后，調整顯示屏亮度為兩格(共7格)，這時電壓表的讀數是17.4V左右。把T21用于上網，工作70分鐘后電壓約降為16.7V，3小時后為15.5V，再放DVD碟片25分鐘后為14.3V，這時再用于上網，電壓有所回升(為14.8V左右)，直到電壓表讀數降至14V前還可正常工作40多分鐘。由此估計，該外掛電池用來上網的持續工作時間可以達到4.5小時。

　　其它事項：1.當外掛電池電壓降至15.3~16V左右時(電壓表兩端電壓約14~14.6V)，應該停止對本本的供電，一是對延長蓄電池的壽命有利；二是如果再繼續使用，有可能會因為蓄電池電壓太低而使本本內置的電池啟動供電。

　　2.如果要簡化制作過程，也可以用市售的DC—DC(直流到直流)變換器(圖9)來替換降壓二極管所起的作用(如在本例中，可以找一塊12V、4Ah的蓄電池，再購買一個12V~16V的直流變換器)，這樣不僅省事，而且輸出電壓的穩定度較高，能使本本工作更可靠。只是費用和整個外掛電池的體積會相應增加，而且符合自己本本輸入電壓要求的變換器不易尋得。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖9

　　價格低廉是本外掛電池的 大優點(本例中，所有配件的總費用只有120元左右)，而體積較為笨重則是它的不足之處，如果對價格不是很敏感，也可以選擇市售的外掛電池成品，如市場上容量為4800mAh的鋰離子外掛電池可適用于絕大多數筆記本電腦，只是這類電池的價格較高，需6個專業課程的學費歡迎查看左右。