Rovio智能车改锂电经验分享

目录

小车简介

改造思路

改造目的

步骤一、改锂电

电压检测

充电检测

结束语

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本文介绍如何给wowwee Rovio智能车改电源过程。

 

首先介绍硬件情况

小车简介

小车功能强大，带红外定位，带缺电自动归位，带轨迹录制回放，带扬声器，带录音功能，基本上近几年各种平台的智能小车有的，它都有。而且平台资料非常多，可玩性不亚于Arduino。

摄像头是480p，带夜视，效果不咋样，笔者在另外一篇文章里介绍摄像头升级的，有兴趣可以翻翻。

wifi是ad-hoc，安卓已经无法连接，苹果可以

笔者尝试改造硬件软件前的第一步就是电源部分的改造，因为原车电池是5个1.2v的镍氢电池串联，尽管很多淘宝卖家标的是3600mah，实际稍微懂点电路基础知识的，5个900mah的电池串联，串联后的容量应该还是900mah。

900mah要负责摄像头，主控板，wifi板，红外定位，电机控制板的供电，实在是小马拉大车。所以原车增加了低电自动归位充电功能，用来弥补电池续航短的问题。

小车支持电压检测，并且把电池电压映射成5档，显示在遥控应用界面上，app里有个一键归位功能，很方便就能控制小车归位充电。

 上表表达了从电池电压转成5级电量显示的过程，下图是充电板的电路图，电压检测口在DET插座的R口。

 对应电路板的位置，用白线圈出来了，从上往下依次是cpc-充电控制，cps-充电检测，cs-电压检测。

介绍完小车的基本情况，下面就开始改造过程。

改造思路

1.改锂电

2.加电压检测

3.加充电控制

改造目的

增加续航，为后续硬件改造提供充足的电量供应，使这个车至少支持30分钟巡航时间，满足看家，宠物互动的诉求。

步骤一、改锂电

首先拆下原车镍氢电池，量了下电池仓尺寸，放4个18650足够，6个有点紧张。考虑到还要预留保护板及必要的线缆，就用4个18650，2并2串，7.4v。原车充电电源标记的是8v，实际用万用表量是8.4v，很标准的2s锂电充电电压，完美。

手头有几个电动滑板车滑拆机的，3000mah的，2并2串组合后就是7.4v，6000mah，比原车提升了6倍，足够了。焊上5A的保护板，用青稞纸包裹后，套上热缩管。塞进电池仓，不松不紧，正好。

引出的电池正负极接到充电板上原本镍氢电池的焊点上，另外两根充电的接到小车底部两个充电金属触点上。注意，要断开金属触点和电源板的连接，这样就把原车的充电电路给旁路了，直接通过电源->底座->小车底部触点->保护板->锂电池，完成充电过程。放电过程是锂电池->原车电源板->电机控制板->小车各模块。有人不禁要问，为何放电过程还要经过原车电源板，原因是要留着上面的电压检测和充电检测，后面会详细介绍。

完成电池硬件部分改造，万用表检查一遍是否短路，虚焊后，再通电。通电后确认指示灯正常，小车可以正常工作，放到底座上后，确认充电也正常。有人问6v升到7.4v，小车会不会烧掉，肯定不会，玩具的硬件设计没那么精密，这点余量还是有的。支持，硬件部分改造结束再说软件部分的改造。

电压检测

上个章节提到了，小车的放电过程经过了原车电源板，从遥控器的界面上看，电压显示是有的。

为了确认原车的电压检测是否正常工作，笔者研究了这个车电量显示的逻辑

 原来是通过"battery"字段的值，映射的5级电量显示，进一步追查"battery"字段的来源，发现是通过如下http请求获取

 返回内容如下，不难发现，"battery"字段就在其中

 知晓上述原理后笔者分别在满电，使用28分钟后，接近没电的时候用抓包工具抓取上述http response，获得battery的值，绘制下表：

 当然，严谨些的话，应该是用更多采样点，笔者时间有限，玩了半小时，观察发现，当电池电量很低(小于6v)，电压与battery数值的对应关系接近于原车的表格(本文图1)，这个意味着当小车低电的时候，低电归位功能可以正常工作。

充电检测

然后再说电源板上另外一个充电检测口的作用，本来笔者也想当然认为不就是检测充电状态，用于显示在界面上，属于可有可无功能。实际证明，错了。小车低电归位过程中，会根据充电状态来判定小车已经处于"归位"状态了，这个状态不对的话，就会认为归位失败，重新归位，结果就是把电池耗尽。

很不幸，笔者的小车就出现了上述问题，一番排查，发现就是改电池的过程中，因为把原车电源板上的充电电路旁路了，导致cps口检测不到充电状态。结合本科阶段电路基础课已经忘的差不多的理论分析，笔者面临三个选择：

1.改原车电源板，能给锂电充电

2.保持保护板充电，想办法搞定充电检测

3.买现成的支持锂电的电源板

先说3，从一些资料看，早年淘宝是有卖这个车的锂电电源板的，也是改车爱好者的杰作，可以，已经找不到店铺了，放弃。

再说1，从一些资料看，也有爱好者提供了改原车电源板电路，使其支持锂电充电，笔者看完，发现电路基础知识早忘的差不多了，即使有原理图，也不足以支持完成改造

再说2，凭借笔者比较浅显的电路基础知识，不难发现cps口本质上也是电压检测，当小车归位后，cps口通过R21电阻与8.4v电源连接，这样cps口就具备了一个2.5v左右的电压;当小车离开后，电压为零。明白这个原理，2个电阻不就搞定了，一个47k，一个20k，按下图连接。

 

不幸的是，接上电阻后发现小车一直显示充电中状态，再反查代码，发现是小车返回的"charging"字段一直是64，64就是显示充电中。那唯一的原因就是cps口电压检测出现问题了，万用表一量，发现即使小车离开充电坞，cps口依旧有2.5v电压，原因是保护板充电口在非充电状态就带7v电压，这个好办，加个二极管就搞定了，从废旧电脑主板上拆了一个下来焊上去，cps口电压就正常了，对应手机侧采集到的"charging"字段也恢复正常，最终接线图如下：

结束语

 至此，电源部分的改造结束，充放电正常，电量显示，低电检测，归位也都正常。大概估算下硬件成本，4个18650锂电，36元；保护板4元，电子元件忽略不计，总成本40，但改造效果是把原车15分钟不到的续航时间，直接延长到一个小时，结合原车的低电归位功能，完全就消除了运行过程中的续航焦虑问题。有了这多出来的45分钟，有充足的时间巡视屋子的每一个角落、与宠物尽情的互动，其他更多好玩的玩法，等待大家挖掘。