寫作背景

最近在張大媽家看到值友“麥克阿攝”的電池與充電器系列文章，覺得寫得很不錯。細讀文章，注意到他的電池主要應用場合是婚禮攝影中的閃光燈，要求内阻小、回電快，否則錯過精彩瞬間，帶來的是永遠的遺憾。這種用途已經不像一般家用的要求，而是類似商用的标準，價格自然不是問題，因此看到他推薦的多是愛樂普等高端品牌，綜合應用成本較高。筆者準備結合自己曆年的使用體會，介紹另一種電池與充電器的選擇思路，以數量代替質量，滿足家庭不同階段對電池的需求波動。介紹的内容既包括工作原理，也包含經濟選購的思路。範圍除了鎳氫電池，也順帶介紹一下锂電池和鉛酸電池的通用充電方案。

關于文章的寫作深度，筆者也存在一定困惑。古人雲：授人以魚不如授人以漁，但當今輕閱讀正逐漸成為快時尚。寫的魚多點吧，顧慮有人批評：“拿大家都知道的常識來騙金币，真是無語了！”那多些點漁吧，估計又會有這樣的看法：“幾塊錢的電池充電還要看曲線，累不累呀！”衆口難調之下，鑒于麥克阿攝同學的文章以魚為主，還都是三文魚，筆者就多介紹一些漁，并談談草魚的口感，互為補充吧。本文涉及的充電原理，隻能說科普水平，很容易理解，但也明顯增大了篇幅。對原理不感興趣的值友也可以直接閱讀各部分用加粗體字寫的結論與建議。

家用電池的需求分析

便攜電子産品用内置锂電池供電的情況越來越普遍，筆者曾經也像很多值友判斷的那樣，以為通用的5号、7号充電電池需求會越來越小。直到有了小孩，從一個旋轉的床鈴開始，才發現兒童玩具對通用電池的需求遠遠超出想象。下圖是一對1:24賽車和遙控器的電池倉，可以看到共需要10節5号電池，适合與小孩在室内圍着餐桌跑圈競速。

如果玩适合室外的1:14遙控賽車，通常一套車身需要8節電池，遙控器需要4節以上。其他類似的電動玩具，隻要其中有電動機，普遍比較費電，用一次性電池既不經濟又不環保。特别是玩具設計中為避免熊孩子把電池摳出來咬，電池倉蓋上都有緊固螺絲，拆東牆補西牆的用法也很不方便。随着孩子對新玩具興趣的逐漸轉移，這些電池往往尚未用完容量就開始閑置自放電，孩子忘記關電源開關的情況也時有發生。但筆者認為也不能全說孩子粗心，例如下面這個玩具的三擲撥動開關，1檔是關，3檔是開，那麼2檔算幾個意思？

等到過一段時間又想起來玩時，部分玩具已經不能工作了。拆下電池量電壓，時常發現個别單體嚴重過放，電壓極低，是造成非戰鬥減員的主要原因。這樣的電池快速充電器無法識别，隻好先在慢速充電器上“養傷”。

Q：“為什麼不想着點及時充電？”

A：“玩具很多，到處亂放，根本記不住哪些快沒電了，除非建個台賬。”

這種惡劣的使用環境，筆者覺得買三洋、松下也是浪費，說實話是買不起那麼多。當時所購品牌以品勝、次世代為主，容量多數是1300，1600mAh的，基本夠用。也有少量2200，2500mAh的日系電池，因為自放電率比較高，使用體驗并不算好。筆者認為：在預算一定的前提下，購買玩具電池的重點是保證數量。

當然還有些小家電如上圖中的百得洗碗刷，血壓計，普通手電，夜間感應燈，電子詞典，各種遙控器，無線鼠标/鍵盤，插卡的冷熱中水表，燃氣表，燃氣竈等，對電池自放電率要求很高。筆者正在使用的紅外無線探頭使用9V電池，耗電很少，但更換不便，使用200mAh飛獅低自放電池後實測相當耐用。容量更大的雷攝280mAh電池自放電率高一些，用在容易更換的感應燈上也不錯。

回顧了通用電池的常見用途，沒有想到單純要求大容量，非2700mAh不可的家用場合。至于無繩電動工具的供電，廠商會配置專用電池組。現在各品牌2000mAh左右的電池性價比很高，可以作為優先選擇的容量。綜上，筆者認為家用通用電池的選擇思路是優先保證數量冗餘，其次選擇低自放型号，容量倒不是關鍵指标。

随着技術和商業的進步，近年值友們購買電池物美價廉的選擇已經很多，特别是京東在6.18和11.11做的電池滿200減100活動，配合滿百減十東券和滿百減十白條券，很容易買到4折的價格。這就為以數量壓倒質量創造了必要的條件。

例如這款飛獅低自放電池，折扣後價格僅為3元/節，筆者去年雙十一購買了不少。

又如這款斯丹德電池，産品介紹适用于閃光燈，去年分類在攝影附件項下，同樣具有較大的活動折扣。筆者一年多前購買的價格是3元多/節。今年更換了包裝，也放到數碼配件/電池項下了，超值活動時同樣能達到3元/節。

上述電池雖然價格低廉，但性能并不算差，說明中都有低自放的宣傳，經過2~3次充放電循環後測試的電池内阻如下圖（毫歐）。

雖然沒有愛樂普内阻那麼低，一緻性那麼好，但日常家用已經是綽綽有餘了。如果不考慮商用閃光燈這種短時大電流放電的極端場合，内阻低于100毫歐就挺好用了。至于最大循環次數和容量衰減的測試，因為孩子上學後已經過了玩具消耗電池的高峰，手邊有不少電池還沒有開始使用。前些年用過的也紛紛達到了日曆壽命，正在逐步退役。回憶起來，很少有超過30次充放電循環的情況，遠達不到鎳氫電池平均幾百次的循環标準，宣傳中愛樂普2100次與飛獅1000次循環的區别對多數消費者沒有影響。

舉個不一定恰當的例子：從效能上對比，愛樂普和飛獅在經常過放電的家用環境中使用，就像蘇聯——芬蘭冬季戰争的戰場，最大的損失不是戰鬥中的對抗，而是嚴寒氣候造成的非戰鬥減員。此時無論投入近衛坦克師還是邊防步兵師，作戰績效的區别不大。從經濟上對比，大家想必看過電影《狂怒》中精彩的坦克遭遇戰。一輛虎式與四輛“謝爾曼”對抗，雖然虎式裝甲更厚、火力更強。但遇到從多個角度攻擊的“謝爾曼”，終于被擊中尾部發動機，形成1:3的交換比。而德國工業生産中一輛虎式重型坦克消耗的工時遠比美蘇生産3輛M-4，T-34這類中型坦克多。

回到電池上來，數量優勢的策略同樣會影響到充電方案的選擇。設家庭需要的電池總數量為N，如果同樣購買了N節電池，需要充電時就會出現對應電器無法使用的情況，自然希望盡快充好電，最好使用1小時甚至30分鐘、15分鐘這樣的急速充電器，不但價格貴，高發熱對電池壽命影響很大，對電池性能要求也很高。如果購買1.5N節電池，需要充電時可以使用備用的0.5N節循環，對充電時間要求就低多了，4~5個小時的快速充電器就能滿足要求。再放寬數量限制，購買2N節電池，每個電器都有備份，使用12小時的慢速充電器就足夠了，而且不挑電池，全系統成本明顯降低。目前的價格體系是N節愛樂普的售價可以買4N節飛獅，急速充電器非常貴，快速充僅比慢速充略貴。（上述計算未考慮放電時間，如電器放電很快，還需要加大備用電池數量。）

因此，筆者推薦的家用電池系統選擇方案是2N節低自放2000mAh左右容量的國産品牌電池（大型電商自營的各種品牌電池活動價格僅4折，個人認為沒必要再買工包電池了），配合定時0.1C多槽慢速充電器 0.3C快速旅行充電器 電池特性測試設備。下圖組合接近上述要求，可以作為參考，理由在後面充電器測試章節具體介紹。

鎳氫電池充電器介紹

充電器通常按照充電時間分類，假設所充電池容量為C，以0.1~0.2C電流充電的為慢速充電器，多為恒壓充電，一般需要充12小時以上，充滿後直接使用，無需涓流補電；以高于0.3C電流充電的為快速充電器，多為脈沖方式充電，一般需要充4~5小時，快充截止後也沒有全滿，需要0.05C涓流補電；以0.8C以上電流充電的為急速充電器，多為帶放電脈沖的正負電流充電，耗時從100分鐘到15分鐘的都有，同樣需要涓流補電才能全滿。當然，充不同容量的電池時，快充慢充成為相對的判斷。不同的充電方式又導緻充電器采用不同的安全保護策略，有時說某個充電器“傻”是因為并不需要它“聰明”。看到“麥克阿攝”值友對經典的慢速充電器不但批評為“傻充”，甚至還挖苦為“傻傻充”，筆者非常痛心，希望為其正名。下面放一張根據用過的或了解的充電器總結的功能分布表格：

表格用四個維度描述充電器的效率、保護、信息和設計特色，序号較大的功能更複雜一些（不敢說絕對正确）。這樣，對于充電器的功能描述更加全面。例如下圖這款充電器，是較為低端的慢速充，卻又可以支持單節充電。

用是否成對充作為判斷充電器檔次的依據就不太合适了。與其用傻充或智能分類，不如直接描述為E(1)P(1)M(1)A(2,4)型充電器，定義更加準确。之所以說A(2,4)是因為它之前有防塵蓋，被筆者弄掉了。經年累月，電池倉就髒成這樣了，請值友們别笑話。平時已經很少用它了，這次為了寫文章，證明慢速充也有獨特設計，請它再出場露露臉。正式采用示波器測試的充電器包括下圖這9款，左邊的功能更多，下排的是京東在售的商品。上排的部分已經停産，但在淘寶上還有不少二手貨源，而且社會保有量也很大，因此準備按時間軸回顧的方式一一介紹一下。

筆者自中學聽磁帶随身聽時開始使用充電電池，那時大家都用鎳镉電池，容量500mAH，約10元一節，當時算是很貴的價錢。日系品牌為主，有真有假。後來按照消費者權益保障法的雙倍賠償原則賠付的第一起案例就是王海先生因為買到假充電電池而獲得的。之所以提到這事，是因為如果他買的是工包電池、锂電芯單體，可能就不能被認定為消費者，并享受三包服務了。用這麼貴的電池，大家自然覺得好馬需要配好鞍。市場上中高端充電器成品不多，而《無線電》、《電子世界》、《電子報》等科普報刊上的先進充電電路滿坑滿谷，筆者自己就做過用7805三端穩壓器的恒流充電器，用NE555時基電路 CD4017脈沖分配器 LM358雙運放組成的帶放電脈沖和電壓檢測的充電器，現在看起來也算是不錯的設計。年前收拾屋子的時候居然找到了電路闆（部分元件早已拆掉用作他處，主要部分還在），更覺得應該利用春節長假用心寫一篇文章，紀念充滿好奇的年代。

因為自制充電器，對電池的充電原理需要有所了解。充電過程中，電池開始能接受的充電電流大，越往後越小，形成一條下降的指數曲線。如果強行提高電流到曲線上面，超過部分并不能充進電能，而是會分解電解液産生大量氣體，影響電池壽命。另外，充電時電池正負極附近離子濃度不平衡，參與化學反應的少，反應生成的多，而且極闆空隙中生成氣體，都會影響充電化學反應速度，消除這種現象稱為去極化。通常用充電時設置間歇的辦法給離子留出擴散至平衡狀态的時間，從波形上看就是脈沖充電；用加入短暫大電流負脈沖的辦法使生成的氣體脫離極闆，并能提高随後正脈沖充電時電池的接受率。

鎳镉/鎳氫電池充電時，電壓曲線如上圖所示。簡單的充滿判斷方法是達到最大電壓Vmax或在固定充電電流下達到充滿時間Tmax。但不同溫度，不同充電C數，新舊電池的Vmax不盡相同；充電時電池不一定完全放電，Tmax可能過充。複雜些的判斷方法是當達到充滿的C點時，首先電壓不随時間增加，形成電壓零增量0△V，接着電壓随時間降低，形成電壓負增量-△V。充滿後電池溫度迅速升高，形成約每分鐘1℃的溫度變化率△T/△t，檢測這幾項指标都能夠判斷電池是否達到充滿狀态。鎳镉電池的-△V非常明顯，但鎳氫電池的-△V很小，且在0.3C以上的充電電流時才容易檢測到，一般是用0△V結合-△V一起判斷，因為對精度要求高，并不是所有快充都判斷得很準，可能過充，也可能充不滿。還有一種備份的安全辦法就是檢測電池的絕對溫度，當達到較高的設定值時暫停充電，直到溫度下降到安全的程度。好麻煩呀！Q：有這麼多電池還在乎時間？幹脆一直放在充電器上用涓流充電，随用随拿，不是既能充滿，又保證安全嗎？

A：長時間采用涓流充電時，電池内将産生枝晶，能夠在正負極之間擴散，甚至會造成電池内部短路。

總算把原理跳過去了，下面接着講故事。

上大學後，為練英語聽力（理由好像很耳熟），收音機、随身聽的使用頻率更高。那時大家已經開始使用鎳氫電池了，雖然自制的充電器調一下截止電壓也能用，但總擔心可靠性不高，别把宿舍搞得着了火。就在家樂福買了超霸充電寶套裝。以後經年又陸續買過充電寶二代，以及其他工作原理簡單，但有一定設計特色的充電器：如能夠單槽充電的、适配1至7号多種電池的、多電池槽的、對流電池倉的等等，都是慢速充，就不細說了，舉三個有代表性的介紹一下，分别是超霸充電寶1代和2代（保有量很大），以及雷攝多槽充電器（電商有貨）。

這類充電器往往以套裝形式出售，設計的充電電流為套裝電池容量的10%，屬于0.1C慢速充電器。一般用12~16小時才能充滿。由于不是快充，充滿就需要斷電，不應該繼續涓流補電。具體在充電效率、安全保護等方面有一些細微區别，下面進行對比測試一下。

測試思路是用示波器看充電器的輸出波形（一看用虛拟示波器，明顯是業餘愛好者裡不發燒的）。如果直接連到充電座上，實際看到的是電池的穩定電壓。因此從充電座中引出導線，在回路中串聯一個1歐姆電阻，用示波器量電阻上的分壓，就能反映出充電電流的變化情況了。測試使用的三款普通充電器隻能成對充電，還要在配對槽位放一節電池，完整連通電路。

超霸充電寶1代屬于E(1)A(5)型充電器，是變壓器降壓，二極管整流，電容濾波的供電方案，因此輸出電流為平穩的100mA。在當時普遍應用1000~1300mAH電池的年代，正好是0.1C充12至16小時。由于電流小，即使多充一段時間也沒太大影響，電池溫升也低。但要防止忘記充着電的情況，最好加一個下圖這樣的定時插座，到12小時自動斷電，就相當安全了。

目前大容量電池已經非常普及，充電寶1代的電流連0.1C也算不上了。但遇到電池嚴重過放電，快速充電器不能識别的情況下，可以用它先充幾個小時，達到一定的可識别電壓時，再轉到快速充電器上使用。

超霸充電寶2代屬于E(1)P(3)M(2)型充電器，是變壓器降壓，二極管整流，無電容濾波的供電方案，因此輸出電流是工頻脈動直流波形，設計适配套裝中1600mAh電池。前面的原理部分已經介紹了，脈沖充電有助于去極化，能提高充電效率。此外，充電寶2代具有定時停充功能，從接上電源開始，16小時自動截止，指示燈由紅變綠。

雷攝多槽位充電器屬于E(1)A(3,5)型充電器，是開關電源供電，因此呈現帶有較多毛刺的穩定直流波形，優點是開關電源的電壓适應範圍較寬，可用在100~240V電源上。設計适配套裝中2700mAh電池，5号電池充電電流為250mA，7号電池充電電流為150mA。電池倉底部有密集散熱孔，電池充電發熱時可以形成無源對流，降低電池溫度。筆者認為如果廠家用這套模具改成單槽獨立慢充，配合定時插座，就會成為用途非常廣泛的經典充電器。

因為經常使用，筆者一直保持着對電池和充電器的興趣與關注，特别是養成逛京東商城的習慣後，可以在種類豐富的充電器中比選，陸續購買一些性價比較高的快速充電型号，主要是套裝形式。因為把電池按同款折算後，充電器可以算是白菜價了。測試的型号包括品勝快易沖2200mAh快速充電套裝（現已升級為2500mAh電池），

和斯丹德2100mAh快速充電套裝（現已升級為2200mAh電池并更換了包裝），

這兩款快速充電器不挑電池，仍然可以串聯1歐姆這樣的“大”電阻用相同方法測試。斯丹德NQ-002屬于E(6)P(1,2,3,4,5,6)M(1,2)A(1,5)型充電器（看這序号，顯得非常強悍吧）。筆者購買的套裝除去電池的對價後，充電器僅折合不到十元！開始并不太重視，特别是折疊插頭活動幾次後就卡不住了，得使點巧勁才能插好，因此平時用得比較少，看了波形才知道應該刮目相看。

接電後先用幾秒鐘識别是否是可充電電池，識别正确後開始以幾十千赫茲，小占空比，帶放電脈沖的波形充電。

經過約2分鐘後，波形占空比自動增大，也就是說充電電流随之提高。前面提到過，這樣的波形去極化效果非常好，也有助于提高快充時電池的接受率。

但是筆者有點疑問的是之前從未見過用這麼高頻率脈沖充電的設備，倒是有鉛酸電池修複儀使用幾十千赫茲脈沖活化極闆。于是又把采樣頻率調整到每格1秒鐘，可以看到斯丹德NQ-002每充放電2.5秒，暫停0.5秒，作為電極附近的離子濃度擴散平衡的間歇。按照其京東頁面的說明，主要的充電保護功能基本都具備，實際使用中電池都是單節獨立管理，充滿自停，指示燈由紅轉綠。開放式電池倉底部有很大開口，便于對流散熱。本想拆開看看，但外殼可能是超聲波焊接，沒有緊固螺絲。重量非常輕，因此估計使用的是外圍元件很少的專用充電管理芯片，那麼這種高頻脈沖充電想必也有其理論依據。綜上，筆者認為這款産品性價比非常高，适合旅遊攜帶和途中快速充電。本來選這個品牌是想買塊相機電池，沒想到偶遇這種優秀産品，給大家看看最終價格，真希望當時在商品數量後面再添個零。

品勝快易沖屬于E(5)P(1,5,6)M(1,2)A(1)型充電器，這個型号已經在市場上銷售較長時間了。剛上市時性價比還不錯，目前在競品電池和充電器紛紛降價的情況下，吸引力就不足了。

快易沖采用開關電源供電，充電波形為标準的0.5Hz方波。單槽獨立充電，充電時指示燈閃爍，通過電壓變化率檢測電池是否充滿，确認後指示燈常亮。筆者使用中感到其溫度控制做得不太好，電池溫升較高，其中有部分來源于開關電源發熱通過電池極片傳導所緻。例如在電池倉兩邊各放一節同款電池充電，左邊離電源部分近的明顯更熱一些。如果沒有便攜需求，電源與充電器分離的設計能夠有效避免類似問題。

筆者較早前也關注過Maha MH-C9000等高端充電器，看重的就是各種電池分析功能。07、08年淘寶上賣500元左右，筆者這樣有DIY習慣的人看什麼都嫌貴，就用萬用表搭電路測試，可遠沒有Maha方便。後來發現京東上也出售類似産品，價格僅為Maha的幾分之一，就毫不猶豫地買了一個惠澤BT-C2000，約160元，已經比Maha經濟多了。現在時常缺貨，放一個卡片，供大家參考其功能吧。

由于筆者經常在自己家和兩邊父母家來回跑，常用商品得考慮買三份。看到惠澤又推出一款更小巧的BT-C700型号，就又買了一個。因為分類在電腦辦公項下，用不了電池優惠券，實際約110元買到的。

這兩款充電器固件基本相同，都屬于E(3,4,5)P(1,2,4,5,6)M(1,2,4,5,6)A(6)型充電器，少量區别是C2000的快充電流更大。如果把電池放到兩邊的快充槽，C2000最大可以設定1400mA的充電電流，而C700最大隻能設定1000mA，這都已經達到急速充電器的标準了，因此電池溫度的管理非常重要。

從上圖中可以看到，充電電極旁邊有溫度傳感簧片，可以直接測量電池本體溫度，比電路闆上通過充電極片傳導溫度的方案準确并可靠。從說明書上了解到，它們采用的都是最高溫度限制法保護電池，達到60℃時自動停充，沒有提到使用了溫度變化率△T/△t檢測充滿的功能。其他的功能中，可調電流是通過改變脈沖的占空比實現的。

在以200mA電流充電時，波形是下圖這樣的方波，脈沖頻率約為幾十Hz。

在以1400mA電流充電時，方波的占空比明顯提高，如下圖。脈沖頻率同樣為幾十Hz。由于串聯了1歐姆電阻，對于電池内阻的數量級來說已經相當大了，實際充電電流隻有幾百毫安。筆者改用後面測試中用到的低阻值電阻測試大電流充電模式，波形完全相同，沒有發現這兩款充電器在大電流充電時能自動使用負脈沖，去極化效果會受到一定影響。

兩款充電器都具備獨立放電功能，也是采用幾十Hz頻率的脈沖方式放電。這種功能可以用來計算自放電率，也是其他修複、測試等功能的基礎。

由于具備數字顯示屏，充電器可以向用戶提供豐富而準确的電池信息。除了測試電池容量、内阻等分析功能，還可以活化修複老舊電池。其原理是通過多次完整的充放電循環，降低電池的極化現象。需要強調的是，修複僅能增加電池容量，但不能降低内阻。筆者實驗過幾次修複效果，結論是：修複所需時間很長，恢複的容量不多。新電池這麼便宜，沒必要費這功夫了。這類充電器的最佳用途是當做電池測試儀，找出容量、内阻接近的電池單體配對使用，可以提高放電效能，避免較差的電池成為木桶的短闆。

特别是做上圖這樣的電池組時，如果選擇的電池特性明顯不一緻，套上熱縮蒙皮後可就不好拆了。

在購買兩款惠澤充電器之前，筆者因為小孩玩具對電池的大量消耗，也使用過流行的三洋快速充電器系列，下圖中是M55和萬勝版M60快充，都屬于E(5)P(1,2,4,5,6)M(2)型充電器。這系列充電器做工好，功能多。采用的是簡約主義設計風格，僅有一個指示燈，充電時亮，全部充滿後才熄滅，能提供給用戶的信息很少。M55的體積非常緊湊，外殼緊貼電池的輪廓，這種外觀設計思路繼續沿用在愛樂普的充電器上。筆者認為其最大缺點是非常挑電池，稍微舊點的就會被拒充，充有些國産品牌截止過早，充不滿，此處使用三洋代工的原配電池。在測試中，外側電池槽單放電池是大電流充電模式，更加挑剔，因此使用内側的充電槽。

串聯1歐姆電阻過大，顯然不能考慮，但電阻太小的話，分壓很低，示波器又量不出來。因此串聯了一個1歐姆康銅絲電阻，在上面滑動尋找充電器不拒絕的位置，總算在2厘米的短短一段處達到充電器認可的内阻了。此時無法根據量出的電壓乘以已知電阻值折算充電電流大小，就夾了一塊鉗形表看電流。

勉強測出的波形如下圖所示，是1Hz方波脈沖，雖然沒有放電脈沖，但間歇時間較長，也可以起到較好的去極化效果。

M60帶有鎳镉/鎳氫選擇開關，可滿足鎳镉電池較高的充滿截止電壓。雖然已經沒有鎳镉電池商品出售，但筆者曾經買過放電電流較大的玩具，自帶的是工包鎳镉電池。保留一個這樣的充電器也算有備無患吧。由于淘寶上還有很多類似的充電器在售，筆者建議隻有在使用高檔或較新的電池時，才購買這類産品。可以說，鞍确實是好鞍，但隻有好馬才配得上。

至此，筆者手邊的鎳氫電池充電器都已經介紹完了，但分類表格（再貼一次，看着方便）中E(7)P(7)M(7)A(7)檔次的頂級充電器還沒出現呢，它們更多是傳說。E(7)是拟合充電曲線功能，原理如下圖。

且不說各種電池的充電接受曲線不同，動态檢測并調整拟合充電曲線很困難，單是為開始幾十秒的大電流階段設計大功率電源就很不經濟，沿指數曲線的下降設計逐漸變小的多檔電流，形成台階型是能夠做到的，但台階太多同樣也不合算。惠澤充電器的算法是接近充滿後把充電電流降低為開始設定的一半，最後是恒壓，看起來像兩級台階加很緩的坡道，與最優充電曲線也相差甚遠。當然，如果不在乎充電時間，也不必在乎曲線形狀。

P(7)是溫度變化率檢測，需要準确測量電池實時溫度。上述充電器中隻有惠澤具備較好的硬件檢測條件，但說明書上也沒介紹采用了△T/△t檢測算法。M(3)電壓分段顯示是通過3個LED或3段液晶屏顯示電池電壓，一般按照放電截止電壓0.9V亮1個燈，1.2V亮2個燈，慢速充滿時1.4V亮3個燈的辦法顯示電池狀态，算是單燈和數顯的折中狀态吧，如下圖所示。

M(7)功能是把電池充放電曲線輸出到PC上分析，适合做電池組使用。專業電池組要求單體不但容量和内阻一緻，放電曲線也盡量重合。一般消費者可能用不上，但如果确有組電池的需求，這項功能還是很有用的。下圖是明智SPX-936D輸出到PC端聯機軟件的電池充放電曲線。

網上常見的明智、慧眼系列智能充電器功能非常豐富，以前聽說電池倉極片等小五金件質量不太理想。現在過了這麼多年，這種小問題想必早就解決了吧。因為筆者都沒有用過，所以也就無法評價了。涉及到的A(4)通配電池倉功能與五金件質量可算關系密切。

這種能研充電器的電池倉使用帶彈簧滑軌的電極擋闆，可以安裝不同尺寸的電池，但彈簧拉力與電池支持力不同軸。如果滑軌質量不好，容易變澀，影響接觸電阻，更适合經常玩各種尺寸锂電的用戶。A(7)有源電池倉是靠風扇加強電池倉的空氣流通，提高散熱能力，适合急速充電場合。下圖是三洋15分鐘急速充電池倉下面的風扇。

前面介紹的惠澤充電器也建議在大電流充電時外加風扇散熱，否則會頻繁啟動過熱保護，待溫度降低後再充。這樣大電流快速充電帶來的時間優勢就完全被抵消了。

雖然購買過不少充電器，但并不都符合筆者現在總結的選購策略。固然有曆史選擇範圍不足的原因，也有出于愛好交學費的因素。無論是“麥克阿攝”值友保證品質的原則，還是筆者數量優先的思路，都是根據各自的使用環境做出的判斷，這個選擇的過程也充滿經驗和教訓，希望在此把個人體會分享給大家：

1、對于不想在研究電池上花時間的值友，筆者建議選購上面提到的3元/節的低自放，容量2000mAh左右的鎳氫電池2N節以上，平時沒折扣就在特價活動時多儲備一些。使用可充單節電池的多槽0.1C慢速充電器，搭配12小時定時插座充電。慢速充電池溫升低，也不需要複雜的保護電路，是标準/經典的充電方案，比一些△V截止算法不好的快充更安全。使用一段時間後，電池一緻性會變差，為避免混用，可以先充滿電，在電器上用掉一半，再用萬用表測帶負載電壓，選出明顯偏低的淘汰或與類似的舊電池用在小功率電器上。下圖這種萬用表的電池檔是帶負載測量的，适合初步檢測電池使用。如果實在買不到可充單節的慢速充電器，成對充也勉強可以接受，注意避免把新舊電池配成一對充。

2、如果使用放電電流較大的電器，例如閃光燈、電動螺絲刀（通用電池版）等，最好也使用較大的電流充電，保持其大電流放電能力。建議使用0.3C快速充電器，各種保護功能也更加全面。選擇小體積折疊插頭的，更适合旅行攜帶并在短暫的休息時間完成充電。

3、如果手邊電池很多，新舊程度不一，最好使用電池測試設備分類使用。淘寶上有各種幾十元的裸闆測試儀出售，筆者感覺不如買上面介紹的惠澤充電器，主要功能都可以測試，産品完成度也更高。雖然功能上完全可以替代旅行快速充，但電源線占體積，液晶屏怕擠壓和跌落沖擊，還是用普通的旅行充更放心。

由于鎳氫電池充電器原理早已成熟，技術含量不算很高，因此生産廠家衆多，筆者用過和了解的隻占很小比例。值友們選擇時可以根據說明書的功能介紹，背面的參數标示等信息，外殼精細程度，電極簧片的光澤/彈性等判斷質量。有條件試用的還可以看看大電流充電時的溫度管理水平，别摸着燙手就行。希望各位值友選好适合自己使用環境的電池系統。

锂電池充電方案介紹

由于锂電池比鎳氫電池能量密度高，已經在很多場合替代了後者。家用有兩種思路：作為消費者使用成品電源或作為專業客戶使用電芯單體。航模用的平衡充屬于專業充電器，就不在本文介紹了。

相對鎳氫，锂電池更嬌氣一些，過充電或過放電都會對電池造成很大的損害，因此被默認為“小白”的消費者，基本上是帶保護闆使用的。給锂電池充電，也是經過了保護闆這個外殼，這樣具體充的是锂離子電池還是锂聚合物電池，标稱電壓和充滿電壓的準确數值，自然有專用的保護闆調節。總之單節充電電壓不超過5V，普通的5V USB口充電頭就算是家用的锂電池通用充電器了。設計上的主要區别就是總功率大小，有多少個USB插口，單口最大輸出電流等指标。從某種意義上說，手機移動電源也算是锂電池通用充電器，隻是由電池供電而已。

這類充電頭多是開關電源輸出5V直流電，有些考慮了線損可能增加零點幾伏。一般背面的标示就足夠介紹清楚了。

從消費者角度看，如果使用锂電池，最好充放電都經過保護闆。除了航模、電動工具等個别情況，因為放電電流太大而繞開保護直接放電，其他中、小負載保護闆基本能夠承受。甚至把移動電源直接當做5V通用電池也不錯。

一般單片機、配套的傳感器闆，都是5V供電；玩具電機額定電壓6V，12V較為常見，因為電壓适應範圍寬，分别對應5V或10V、15V也沒什麼問題。隻要買一些USB插頭，根據需要串聯即可，常見的2A輸出也基本夠用。如果顧慮體積有點大，移動電源也同樣有1至8節18650供電的型号，更大還有上圖中旅行箱外形的26650供電版本，體積有大有小。筆者以前常用單體锂電芯改裝玩具電源，有時因電機啟動電流大而繞過保護闆，導緻過放電而報廢過一些。現在更推薦直接用移動電源供電，特别是京東折扣價格比買同樣數量的電芯還低，相當于廠商負責專業的采購、質檢，自營電商提供品牌篩選、售後等服務。（當然要是拆電芯也就沒售後了。）

筆者覺得看到這張圖，移動電源廠商會調高年度銷售計劃。其中的橙色未拆封電源是倍斯特品牌。

剛入市時《微型計算機》上有介紹文章，廠商聲明用的都是LG/三星電芯，現在的提法是“良芯”，不知用什麼品牌。筆者陸續買過十幾塊，最低一次是幾個月前在京東移動端限時特價頁面，算上各種優惠約30元/塊，比在淘寶上買4節名牌電芯價格更低。還有一些是半島鐵盒移動電源，也是在限時特價頁面實付不到50元/塊買到的。

網上有拆機圖片介紹采用的是Boston-Power锂電芯，形狀是扁圓柱，相當于把兩節18650并聯，但可以充分利用兩個圓柱之間的空間，容量比下圖中的介紹小一些，如果單用電芯就需要參考表格中的充電參數了。

這款電源較重，單位容量價格很低，筆者覺得超值，先後購買過5塊，前面買的是4節Boston-Power扁圓電芯，但後面收到的電芯已經換成了普通的8節18650。

也就是說買移動電源有一定運氣成分，同一型号的先後批次可能有所差異，廠商也不會具體說明。如果不太認可直接用移動電源的思路，那就要和形形色色的锂電單體打交道了。這麼用電池就把身份轉換成了需要具備安全使用知識的專業客戶，先從充電曲線介紹起吧。

锂電池傳統的充電方式是CC/CV法，即先以0.2C至1C的電流恒流充電，達到4.2V時改為恒壓充電。如果初始電壓過低，就先用0.05C涓流補電，達到2~3V以上時再開始大電流充電。锂電池放電截止電壓一般是2.7V，如果過放，很容易損壞。雖然誰也不希望自己用到涓流充電的機會，但根據墨菲定律，可能發生的故障總會發生。

圖中是一把使用锂電池供電的電動螺絲刀，過度放電到保護電路不認，插上電源也不能充電的程度。隻能先用充單體的锂電充電器激活，小電流充到2V以上時，再插上原配充電頭，保護電路就能正常工作，直到充滿了。這種充電器成本很低，淘寶上有很多為某款電子産品（例如相機）設計的專用充電器，當出現庫存時不能轉為他用，就在網上很便宜地出售，買幾個就可以自組多路平衡充。不過筆者現在也不建議這種做法了，因為锂電池的标稱電壓與充滿電壓标準都在變化。過去锂離子電池标稱電壓3.6V，充滿電壓4.1V，锂聚合物電池則分别為3.7V與4.2V。現在也不知道是工藝材料發生變化，還是采用以容量換循環次數的激進充電理念，锂離子的變成3.7V與4.2V，聚合物的更提高到3.8V與4.35V，對應的保護闆起到了自動充電說明書的作用。如果沒有保護闆直接充電芯，舊款充電器的截止電壓可能不足以充滿新款電池，那就需要一個可調直流穩壓電源作為通用充電器了。

上面的卡片是京東自營的直流穩壓電源，是開關電源，功率更大一些，差不多還夠充轎車用的鉛酸電池。筆者是在京東第三方商家購買的美瑞克品牌類似型号，是線性電源，功率小一點，紋波性能更好一些。這種電源具備恒流/恒壓特性，恰好可以滿足锂電池的充電方式，下圖是說明書中的介紹。

具體操作是先把正負極短路，設定最大恒流輸出。例如設為0.8A。再設定輸出電壓為4.1V，接通充電電路。電源如果直接輸出4.1V電壓，充電電流會很大。此時，電源優先保持0.8A的恒流模式，輸出的電壓僅2.6V（又是一組過放的電池），以後電池逐漸充滿，維持0.8A電流所需的電壓也越來越高，直到達到4.1V後，電壓就不再變動了。充電電流則越來越小，直到完全充滿。該過程完全符合CC/CV的锂電充電模式，而且充電電流、截止電壓都可以人工調整，适用于不同類型锂電池的細微差别。

至于直接充單體電池設定多高的截止電壓問題，隻能看電池的參數說明，聚合物電池要略高0.1V。至于從外觀上區别，圓柱形的锂離子電池大家都經常見到（上圖中粉色的），也有内部帶圓形保護闆的（上圖中金色的）。聚合物電池扁平片狀居多，節省電器内的布置空間。

但也有锂離子電池為了同樣目的做成扁平方塊的，區别是外殼一般是鋼制，兼作電源負極。而聚合物電池外殼是個鋁箔袋，不帶電。

綜上，筆者建議如果帶保護電路使用锂電池，通用充電器的選擇非常簡單，使用最大輸出電流能滿足需求的5V充電頭即可。如果直接使用各類單體锂電芯，則需要配合恒流/恒壓充電器。帶有這種功能的直流穩壓電源通用性最好，可以結合電池技術參數人工設置不同的充電條件，能夠做到既安全，又充滿。

鉛酸電池充電器介紹

鉛酸電池能量密度低，給人的感覺是又大又重。但成本低，能大電流放電，在發動機倉這樣的惡劣環境下比锂電安全。因此在汽車、電動自行車、後備電源等場合還有廣泛應用，家庭用途主要就是汽車、電動車電瓶。從汽車設計角度，啟動時需要電瓶大電流放電，行駛中發電機給電瓶充電，似乎沒有專門購買充電器的必要。

筆者研究鉛酸電池充電器要從一次電瓶虧電說起。一次回家停車時忘記關閱讀燈，第二天早晨就打不着車了。好在備有大線，并聯啟動成功，接着又開了幾天，也都能正常着車。平時基本是走走停停的堵車路況。周末用萬用表量了一下電瓶電壓，大約12V，覺得有點偏低，就猶豫是否需要買個充電器，平時給電瓶補足電，用着也踏實。在京東上查各種鉛酸電池充電器的說明，對這款紐福克斯6814N很感興趣。

這系列産品按最大充電電流劃分檔次，雖然筆者估計不一定用得上12A的充電電流，但這款帶電池修複功能，比它更低的8A型号就不帶修複了。出于嘗試修複電池的好奇心，筆者也就不猶豫了。

14年時這款充電器可能還比較熱門，專門标示不能使用東券。接近原價下的單，誰知道這貨15年頻繁參加滿200減100的汽車用品優惠。14年買到時還專門學習了一下鉛酸電池三段式充電原理以及電瓶修複技術，簡單科普一下吧。

這款充電器的三段充電法是先恒流充（自動或手工設置電流大小），再恒壓充（14.8V），當充電電流降到額定值十分之一時，自動轉為浮充（13.6V），這條曲線背後的依據就是針對鉛酸電池充電提出的馬斯三定律，根據電池充電接受曲線調整充電模式，充滿後降低到浮充電壓是避免電池析出過多氣體。

鉛酸電池修複的目的是消除極闆的硫化現象，降低内阻。這款充電器采用的是高壓（18V）小電流脈沖的方式使大的硫酸鉛結晶轉變為細小的晶體，重新參與化學反應，過程如上圖說明書，下面介紹一下使用效果。

目前車上已經換了新電瓶，就用家裡的小鉛酸電池擺拍一下吧。充電器采用脈沖方式充電，曲線是下圖這樣的類似三角波的形式，頻率約為一百多赫茲。如果用自動方式充電，充電器會根據測試的電池狀态自動調整電流大小，并不是隻有2A，8A，12A三個檔位。在14.8V恒壓充階段結束後，會自動轉到13.5V浮充，保持電池的充滿狀态。

實際充車載電瓶時可以找有220V插座的地方停車接線充，如果用高壓修複功能需要把電瓶拆下來。這工作一回生，二回熟。先拆電瓶負極電纜，然後在極柱上蓋個塑料蓋或舊手套，以免接着用套筒卸正極螺母時短路。如果怕斷電導緻車載電腦丢數據，可以先用上圖中的12V小電瓶并聯在電極上。再次安裝前最好用細砂紙擦擦電瓶極柱和接線片，降低接觸電阻。電瓶商一般是把接線片略微擰緊，然後敲到極柱上，切削掉表面的氧化層。最後檢查一下電瓶的固定挂鈎是否扣好，以免開車時松動。充滿電後，停車時筆者的舊電瓶電壓從約12V提高到了約12.5V，說明還是補進了一定電量的。

很遺憾的是修複功能無法人工開啟，隻能由充電器自動判斷是否需要修複。14年筆者試用該功能時電瓶已有3年的日曆壽命，但充電器不給修。于是在電路中串聯了一個低阻值電位器，增加“電池内阻”。想騙充電器啟動修複程序後，再把電位器轉到零位，這樣修複電壓就全加到電瓶兩端了。結果确實在“電池内阻”較大時開啟了修複程序，但其還有即時檢測功能，一旦筆者把電位器調到零，修複程序就随之中止，結果就是沒修成。以後也用過這個充電器，同樣沒有自動開啟修複，直到15年冬天該電瓶徹底失效。筆者的疑問在于：4.5年的總使用周期中，到3年時就算挺舊的電瓶了。如果這時還判斷為不需要修，那得多差的電瓶才能觸發充電器自動開啟修複功能？

當然電瓶失效可能有各種原因，這個免維護電瓶很可能是其中一塊單元缺電解液，因為充電時一個角明顯更熱一些，迷宮式上蓋這一側的氣孔口有白色物質，可能是溢出電解液後幹燥剩下的硫酸鉛，補不了電解液也就沒法修了。這種修複功能可能更适合長期不用而過放的電瓶。其他失效原因懂得不多，也就不再談了。從經濟角度看，電瓶以舊換新也不貴。筆者認為，對電瓶修複這項技術似乎不能寄予過高的期望。

經過上面這番折騰實踐，筆者對汽車電瓶的使用心得如下：如果改過原車電路或增加過用電設備，平時可以用鉗表測一下停車時電瓶的放電電流，看有沒有異常增大的情況。商家通常介紹汽車電瓶的使用壽命為3年，周邊的家用車都能用4到5年甚至更長。但超過3年後如果不換，最好經常關心電瓶的存電狀态。簡單的辦法可以用上圖左邊這種帶電壓顯示的點煙器插頭測一下，停車時經常低于12V就不太理想了；複雜點的辦法可以用右邊這種大電流鉗形表測試電瓶放電能力，如啟動電流（這表帶最大最小值保持功能），停車時開大燈、前後霧燈，看電壓下降幅度和回路電流。确認性能較差後就開始随身攜帶應急啟動電源。

這件産品筆者認為還是相當有用的，内置動力锂電，足夠啟動一般轎車。也帶有5V/2A的USB充電口，可以當做移動電源給數碼産品充電。重量不大，攜帶方便，如果不經常使用，比那種用鉛酸電池的手提式啟動電源更适合家用。15年冬天，筆者車上電瓶失效，因為沒時間修，就靠這塊啟動電源又撐了兩天，至少能啟動好幾次，周末才到汽配城更換新電瓶。類似産品還有很多，在京東滿200減100的汽車用品活動時也不貴，這款是160元左右買的，現在已經沒貨，放一個卡片供大家參考功能描述吧。

Q：電瓶以舊換新也不貴，比置辦上面這些東西合算多了。怎麼想的？

A：筆者對漁的興趣遠比魚大，分享出來，就當為自己和值友們交學費吧。

後記

筆者的電池知識多來源于一些科普文章，并非專業期刊上的Paper。因接觸鎳氫電池較早，使用時間較長，相關内容更有把握一些；锂電方面前些年玩模型關注過，近兩年新技術的發展了解不多；鉛酸方面僅限于給汽車電瓶充充電而已，因為考慮到很多值友會遇到什麼時候換電瓶的問題，就談談個人體會。大家可以根據這樣的背景介紹決定對文章内容的參考程度。

謝謝大家耐心讀完。