主題:SONY 鋰電池的騙局
問題:SONY 鋰電池的第三支接腳是作什麼用的?
方法:我用外接穩壓電源供應器騙過了 SONY 鋰電池內部的晶片
實驗:以下是這次實驗的步驟及照片:

01.拿一個正常的 SONY 原廠鋰電 NP-FM50,小心割開塑膠上蓋
SONY 鋰電池的騙局

02.內部電路版上方兩邊這兩個接點直接接到鋰電池內部 CELL 的正負極,下方兩邊這兩個接點則是接到鋰電池外部的正負極
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03.將內部 CELL 的兩極焊接上兩條單心線,連接到三用電表上,電表轉到 DC10V 檔
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04.將 NP-FM50 充飽電,測得 CELL 端電壓是 8V
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05.將 NP-FM50 裝在 DV 上
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06.開始操作 DV,螢幕左上角顯示電池可用時間從 120 分鐘開始倒數計時,到 0 分鐘時螢幕左上角電池符號內是空空的,螢幕中央出現電池沒電的警告符號
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07.這時測得 CELL 端電壓是 7.2V,根據 SONY 使用手冊規定,這時候必須要對該電池充電了
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08.我讓 DV 繼續 POWER ON,螢幕中央的電池沒電的警告符號繼續閃爍,CELL 端電壓緩慢下降到 7.0V
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09.DV 繼續 POWER ON,電池沒電的警告符號繼續閃爍,CELL 端電壓緩慢下降到 6.8V
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10.DV 繼續 POWER ON,電池沒電的警告符號繼續閃爍,CELL 端電壓繼續緩慢下降
SONY 鋰電池的騙局

11.雖然 CELL 端電壓已經降到 6.7V,DV 仍然可以錄影操作沒問題
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12.當 CELL 端電壓下降到 6.4V 時,DV 終於自動關機了,這應該是這一台 DV 的可用電壓下限
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13.當 DV 關機後,CELL 端電壓回升到 8.0V,顯示這顆鋰電池雖然電量早已不夠用,但是在零負載時,電壓仍然很高
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14.從新將鋰電池充飽電,裝回 DV,再將 CELL 兩條電線並聯一個用套件自製的可調穩壓電源供應器,將其電壓調整到 8.0V
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15.將 DV 從新 POWER ON 以後,因為 CELL 並聯電源供應器,所以其端電壓始終維持在 8.0V 固定不變,但是螢幕左上角顯示電池可用時間從 120 分鐘開始倒數計時,到 0 分鐘時,雖然 CELL 電壓仍然維持在 8.0V 固定不變,但螢幕左上角電池符號內已經空了,電池沒電的警告符號也開始閃爍了
SONY 鋰電池的騙局

16.這時我要操作 FINALIZE 功能,DV 禁止我操作,因為 DV 認為這個 FINALIZE 需時三分鐘 EST.PROCESS TIME:3min,鋰電池內部晶片卻記憶著這個電池已經使用過 120 分鐘,電量「已經完全用光必須充電」,如果現在要繼續操作必須使用外部交流電源供電器 USE AC ADPTR 才可以
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17.同樣的道理,這時我要操作 FORMAT 功能,DV 還是禁止我操作,因為 DV 還是認為這個 FORMAT 需時七秒鐘 EST.PROCESS TIME:7sec,而根據鋰電池內部晶片的記憶卻是連七秒鐘也沒有,也是必須 USE AC ADPTR 才可以,好笑嗎?
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18.這時我再按下 REC 鍵開始錄影,咦!已經錄超過一分鐘了,還很正常!剛才不是說連七秒鐘的 FORMAT 都不夠用嗎?
SONY 鋰電池的騙局

19.我做的穩壓電源供應器繼續供應 8.0V 的電壓, 螢幕左上角電池符號還是空空如也,螢幕中央大大的電池沒電的警告符號仍然繼續閃爍不停,錄影操作也繼續正常動作了 17 分鐘,還會繼續錄下去......
SONY 鋰電池的騙局

20.全部的實驗器材
SONY 鋰電池的騙局

原文:SONY 鋰電池的騙局
這是?

我文組的~實在看不懂~這個實驗是要做什麼??

可以有人白話文解釋一下~這場所謂的騙局是指?

感謝大恩大德!!
因為 剩餘電量 偵測方式, 大多是測量 電池兩端 的 電壓, 換算出來的.

電量 vs 電量 的轉換曲線, 必須 充放電 兩三回, 來記錄..


使用時間 是 根據 剩餘電量 計算出來的.

現在你用 電源供應器 給與 較低電壓,

較低電壓 換算出來的 剩餘電量 就會較低, 計算出來的 使用時間, 當然就比較短.


但裝置不可以用 使用時間 來 限時使用. 因為 電池電量 偵測的不準性相當的高.

充電飽和偵測, 可用; 低電截止偵測, 可用; 因為這兩點在曲線上所處的位置, 比較陡.


中間相當平坦那一大大段, 誤差大 (至少要抓 20% 以上的誤差), 裝飾用.



因為電池匣內的那顆 AT90VC8534 微控, 並沒有 再充電 的 記錄...

主機跑來問他, 他就把之前的 放電最低記錄 拿出來回答 "只剩 7 秒".
應該是說, 電池明明有電, 可是晶片會跟你說沒電.

樓主啊, 這個晶片和電路是說明這顆電池的使用量,

你用外掛當然不能用啊, 幸好有電還給你繼續用,

更賤的是連用都不用, 這個實驗證明了 SONY 沒那麼賤,

若在他說不能用的情形下你用了, 資料的毀損想必你又會另發一文了....

另外, 電池到底有電沒電, 以目前來說,

都是量電壓及使用時間, 沒有真正準的,

用到不能用了才叫做沒電...

我用過某牌的相機, 還有半格電, 卻拍了一張就沒畫面了...

所以.... 別太認真, SONY 的電池技術算好的....
有些高檔一點的電池,電池裡面會包一種叫做Gas Gauge的電池容量計算IC,
這種IC大多是計算流進、流出電池的庫倫量,
它會計算電池電量充進多少,放出多少,然後回報給主機端(例如手機、DV、相機...等),
所以主機端只讀該IC回報給它的電池剩餘電量,而不會去管電池電壓剩多少。
樓主的實驗因為只有放電沒有充電,該IC知道原本電池的總容量,也計算出可以使用時間,
自然就會回報電池沒電了。

講騙局....有點超過了....
倒不如說你騙了Sony的DV吧....
smanshave wrote:
倒不如說你騙了Sony的DV吧....

正是!

請看我的原文第三句話:
方法:我用外接穩壓電源供應器騙過了 SONY 鋰電池內部的晶片。
roachc wrote:
SONY 鋰電池的第...(恕刪)


記得很久以前就有這個實驗
【LIFE Story Image™ - Jimmy】  http://jimmylife.tumblr.com
PS:原文在 DCView

重要關鍵在照片15:
可見得 SONY 機子顯示電池電量的機制是在鋰電池內部晶片上「計算使用過的時間」而不是「CELL 內尚剩下多少電量」!

結論一:
根據實驗結果顯示,證明鋰電池還是不要把電用得太光才要充電可能會比較好。
可是萬一在晶片植入充電次數計數器,計數超過 1000次就用程式降低效能逼妳非換電池不可呢?……好可怕的想法!

結論二:
SONY 鋰電池的第三隻腳有兩種功用:

其一是送出晶片密碼給 SONY 的機子做認證用。

這也解釋為何有些副廠電池裝進 SONY 的機子會被拒絕接受,因為無法通過 SONY 機子的認證。

其二是送出電池使用過的時間給 SONY 的機子做顯示剩餘電量用。

至於充電則尚未知,這次的實驗並沒有驗證充電的時間是不是也由晶片在計算?如果是,那使用非 SONY 原廠的充電器就不妙了。
不過根據我的猜測,充電時晶片應該是一方面限制充電電流以保護 CELL,另一方面則偵測 CELL 電壓以決定充飽與否。
PS:原文在 DCView

回應人: Angus Hsu [發表於 2006/11/8 13:42 的文章 ]
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剛好本身從事鋰電池保護IC與量測IC的設計,所以提供一些意見供各位參考.

一. 前提:
鋰電池的放電與充電曲線相對平穩,所以不容易從電壓來判斷其剩餘電容量;
另外,因為上述的原因與鋰電池本身的化學反應,會有爆炸的危險,所以在實驗
鋰電池的時候,請特別小心,不要再沒有保護(貨沒有保護IC)的情況下實驗,
以免發生危險.
因為鋰電池的特性如此,所以鋰電池組裡都會有[保護IC]來防止過充(會爆炸);
以及過放(會損壞電池芯).又因為不容易由電壓測得其剩餘電容量,所以有幾家
大廠共同制定了 Smart battery Spec. 可以在網路上查到其規格.電容量的計算
由所謂的 Gas-gauge (fuel-gauge) IC 負責,在大部分的 Notebook 的鋰電池組
裡都有 Gas-gauge IC + protection IC,而手機的鋰電池就大都只有保護IC,
這款 Sony 的鋰電池組,由照片看起來是用 Atmel 的晶片,其晶片同時整合了
gas-gauge & protection functions. Atmel 的晶片大多是大陸的電池組裝廠
所使用,日本與台灣廠大多採用 TI 的IC,大家有興趣可以去查查 TI 的晶片:
BQ29z70, BQ27200.另外照片中右下角的IC應該就是充放電的 MOSFET.
所以電池的電容量,剩餘使用時間,溫度,電壓等資訊都是由gas-gauge IC 回報給
機器,其使用介面有兩種,兩線的 SMBus 與一線的 HDQ,這個鋰電池組應該就是
HDQ 的介面.另外很多公司為防止副廠電池,會在電池組裡加入 Code ID 的晶片,
目前以手機居多.而 Sony 的 smart battery 也都會加入這種功能,因為 Atmel
的晶片內含 EEPROM 所以可以直接加入這個功能.

二.
一般的鋰電池工作電壓為 3.6V (有些是3.7V,這跟鋰電池內部的參雜金屬有關),
以 notebook 的電池組來說,通常會設定3.0為最低放電電壓,而以手機來說,會設定
在 3.2~3.3V 這個電壓點是為了保護鋰電池芯.不過這個電壓點可以由廠商自行來
設定,一般而言放電到2.8V以上都不會損壞電池芯.
沒有負載的時候確實鋰電池的開路電壓(open-circuit voltage)是很高的.

三.電量計算
鋰電池的容量計算是一個很複雜的[預測]工作,影響的因素有電壓,負載,溫度,
自放電率,老化現象,一般再完整的充放電(qualified charge & discharge)後
會更新電池芯的總電容量,如果不是完整的充放電,就會導致預測不準.而剩餘的
電量就是用總店容量減去所有的放電電量加上充電電量.電量的計算一般採用
[庫倫計量](Coulomb Counting),
Atmel 這個晶片內建的是 18-bit Coulomb Counting ADC.
以這次 roachc 兄所做的實驗來說,並不能說SONY的電池騙人,而是說這種方式
會導致內部計算錯誤,另外這個鋰電池可能也很久沒有經過完整的充放電.
剩餘時間的計算,絕對不是只是計算使用時間,然後用固定的時間去減.其實
晶片內部都會記錄[最大負載][平均負載]與[休眠狀態負載]配合剩餘電容量
來計算剩餘時間,然後傳給機器.
充電的時候會偵測電流,電壓(為了避免鋰電池爆炸)與充電電量(為了準確預測電量).
充電時量測IC與保護IC都會同步偵測電流與電壓防止過充爆炸,鋰電池的充電曲線為
CC-CV mode,也就是[固定電流]-[固定電壓]
至於鋰電池的使用次數,一般而言,300次充放電後還會有 85% 的電量,500次之後就
剩下60%,一般的電池廠大都保證1000次,而IC內部確實會計算充放電的次數,主要
用來計算[老化]的情況,以方便準確預估總店容量.
相關的資訊可以到 TI 以及生產電池芯公司的網站去看看,就可以了解更多
PS:原文在 DCView

回應人: cwc1234 [發表於 2007/10/6 22:24 的文章 ]
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大大,對鋰電池的了解很精闢,這篇是經典,
很少有在網路討論區可以看到如此詳細的鋰電池工作原理特性解說

小弟的工作也是與鋰電池有關

其實,在小弟不懂鋰電池之前,我也會很痛恨大廠電池的行為,感覺一顆原廠電池貴三三的,又有什麼cycle counter / timer 之類的lock 機制,真是死要賺錢騙錢

但是小弟從事這個工作之後,感覺我這種"陰謀論",似乎太多慮了
原廠設計,都是出自產品穩定性,提高效能,安全性,使用壽命等等全方面考量

不會有原廠,把明明還有效能的電池,用timer lock故意讓電池無法使用而報廢,這是損失自家產品的價值 ,相反的,工程師們還努力的創造出更高的電池使用效率和cycle

當然會不讓非原廠的電池使用,因為鋰電池使用限制何其嚴苛,甚至有些不肖副廠,連基本保護電路都沒有,更遑論要和機子本身電器特性匹配來設定電池特性參數,不明的電池,要放在我們的機器上使用,想到我就頭皮發麻

多花點錢使用原廠電池是ok的,雖然貴三三,但是其整體而言,穩定而且耐用,一兩顆就可以用好幾年,而且不必心驚膽跳,划算啦

還有,現在用鋰電池電壓偵測剩餘電量,可以做到了,雖然不是非常準確,但已經勘用了,我自己講不要臉一點,直逼gauge ic囉
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