笔记本保留电池电量设置（笔记本电脑内部电池）

从分析废弃的笔记本电脑电池中可以学到什么？

起初，这对我来说似乎有点傻！但我发现，是的，箱子里有东西。我希望你发现这个仔细观察随机挑选的已失效的笔记本电脑电池组很有用。对于初学者来说，这可能会令人困惑，但学习一些聪明的技巧应该不会花太长时间。好吧，让我们开始吧...

笔记本电脑电池概述

首先，我们必须承认，今天的笔记本电脑电池不是一个普通的电池组，里面有一堆可充电电池。它实际上是一个智能电池组。

这是典型的笔记本电脑电池系统图。位于电池组内部的智能控制器电子设备使其智能化，是智能电池系统的核心。聪明的电子设备在游戏中扮演着多种角色，例如存储电池参数，实时监控充电和放电过程以向充电器电子设备提供反馈，保持电池健康水平的统计计算等。此外，装有锂离子电池的笔记本电脑电池通常具有三种不同的热安全机制。主温度监视器与智能芯片协同工作，通过系统管理总线（SMB）与充电器电路通信。如果由于某种原因智能芯片发生故障或充电器电路无法处理智能芯片数据，则辅助监视器将扮演其角色。如果两者都失败，则位于电池本身内部的热切断电路将控制以断开电池单元的连接。

现在值得注意的是，笔记本电脑电池组内的保护电子设备通常用于防止电池单元暴露在不良环境中，并用于监控电池电量计的电池容量。它不是用于实际为电池充电 - 笔记本电脑主板本身将有一个专用的充电器电路来执行此操作。

诚然，我只是刚刚划伤了笔记本电脑电池的表面！看，笔记本电脑电池电子产品在短短几年内见证了非常陡峭的进步曲线。今天，即使是便宜的笔记本电脑电池组也有许多复杂的芯片，其唯一目的是处理精致的电池单元。市场巨头德州仪器（Texas Instruments）和马克西姆（Maxim）生产符合智能电池标准的芯片，其中许多芯片在大多数笔记本电脑电池组（和笔记本电脑）中都找到了椅子。

SMBus （https://en.wikipedia.org/wiki/System_Management_Bus） 快速入门指南：https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN4471.pdf

智能电池系统（https://en.wikipedia.org/wiki/Smart_Battery_System） 规格：http://smartbattery.org/specs/sbdat110.pdf

工程师手术

我的备用笔记本电脑（东芝）的原始电池组在过去6年中变旧，我很快就跳到买了一个新的电池组来替换它。它在我的口袋里开了一个深洞，但我对此并不太难过，因为想到我只是得到了一个新玩具来拆开，我就很兴奋（希望我的妻子永远不会找到这篇文章）！

同一天晚上，我开始拆解，在迅速拆开外壳后，我看到了六个锂离子电池和一大串电子设备。我粗心的摆弄留下了完全损坏的电池外壳！

如前所述，这个也是智能电池（SB），它有一个I2类似 C 的通信协议 – 系统管理总线 （SMB） 符合智能电池规范。下面你可以看到我的笔记本电脑电池PCB中的一些芯片。

现在，我将简要描述这些部件如何使笔记本电脑电池智能（当然，还有一些较小的芯片散落在周围，带有模糊的标记）。

• bq8030DBT （*）
• bq29330 （https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq29330.pdf)
• TPC8028 （http://pdf.tixer.ru/525793.pdf)
• CEFJ91 （*）

bq29330 是一款 2 节、3 节和 4 节串联锂离子电池组，具有全保护模拟前端 （AFE） IC。TPC8028是东芝场效应晶体管（硅N沟道MOS型）。在充电/放电控制电路中，总共使用了其中的4个。

我试图获取BQ8030DBT和CEFJ91的数据表，但是，我无法在网络上找到它们。最后，TI论坛成员告诉我，bq80xx系列芯片不出售给大众市场，因此没有公开信息可用。而且，没有简单的方法来找到CEFJ91。好吧，这不好。我希望有人能帮助我。

无论如何，我确信bq8030DBT是这里真正的大脑，它是符合SBS标准的气表IC。因此，该芯片可以通过系统管理总线（SMB）直接与主机智能电池规格（SBS）数据进行交互。据推测，它具有可重新编程的闪存数据以及固件本身的部分可以更改。换句话说，该芯片实际上是一个运行片上嵌入式固件的微处理器。它通过SMB与笔记本电脑电子设备通信（电池量规芯片具有一堆存储寄存器，可以通过系统管理总线读取和设置）。

现在来谈谈“保险丝”组件。我可以在电路板上看到两个保险丝（和一对用于监控电池温度的热敏电阻）。靠前个保险丝是一个大型2引脚芯片，标记为5M0F。

这是第二个保险丝（相信我）！

大多数数据表将这种奇怪的3腿（有时是4腿）保险丝称为“保险丝电阻保护器”或“微型电池逻辑保险丝”。我认为其目的是为微控制器提供一种方法，如果它检测到潜在的危险情况，如mosfet电路过热（异常充电/放电条件），则物理断开电路。要检查此保险丝，您可以在较长的侧面进行连续性测试，并针对加热器电阻（典型值为10-22Ω）测量任一保险丝触点和加热器引脚之间的电阻（见下文）。这是一个随机选择的数据表 -https://atcsemitec.co.uk/wp-content/uploads/2019/08/Sefuse-D6SC-SMD-Miniature-Battery-Logic-Fuses.pdf

来到我的笔记本电脑电池连接器的引脚排列，锂离子电池以“3系列2并联”配置（3S2P）排列，9刀片/针电池连接器两端的刀片是“电源”端子（引脚9和8：负极/引脚2和1：正极）。SMB 位于引脚 6 和 7 上。引脚4是“系统存在/检测”引脚，引脚5是“热敏电阻”引脚。引脚3尚未确定;可以是 STAT/INT/ID/NC（保留）引脚。谁知道呢？

在这一点上，较好注意这样一个事实，即典型的智能电池具有六个或更多电池连接端子，由正负电池端子，热敏电阻，时钟和数据组成。虽然连接通常没有标记，但正极和负极通常位于电池连接器的外边缘，内部触点可容纳时钟和数据。出于安全原因，将单独的热敏电阻线直接带到外部。此外，一些电池配备了固态开关，该开关通常处于关闭位置，电池端子上没有可用的电压。将开关端子接地可能会打开电池。有时，此电池唤醒引脚表示为“系统存在/检测”引脚。

bq8030DBT 更新！

在挠头几个星期后，我终于发现bq8030DBT是bq20z90的空白版本，我们可以从全球速卖通购买（仍然没有公开的数据表）。由于空白版本通常带有TI Boot ROM，因此希望有一种方法可以上传固件和数据闪存（E2PROM），也许可以通过SMBusb工具中包含的闪存工具。稍后将对此进行详细介绍。

• bq20z90 技术参考 https://www.ti.com/lit/er/sluu264a/sluu264a.pdf
• SMBusb https://github.com/karosium/smbusb
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黑客和口袋挑战

在这一点上，我们知道典型的智能笔记本电脑电池中有什么。但是，我们对如何与它进行通信没有任何见解。这是可以做到的，但是一些电子和“低级”逆向工程的经验是强制性的。

如果您要尝试一些笔记本电脑电池黑客攻击，则应注意，您必须收集一些“工具”才能继续前进。还要准备好面对这样一个现实，即如果你不知道自己在做什么，事情往往会变得非常糟糕。此外，除非您拥有一家著名的笔记本电脑维修公司，否则无法保证收回对昂贵工具和配件的投资。这不是为了阻止你;看看下面，大致了解如何使用旧的和新旧工具设置电池黑客工作台（Google是你较好的朋友）。

1. SMBusb 适配器
2. CP2112 适配器
3. CH341T 适配器
4. EV2300 EVM 接口板
5. EV2400 电动汽车接口板
6. Arduino， Rpi， UBIA （USB/BLE to I2C/ADC Adapter – https://github.com/pvvx/UBIA)

识别出SMBus线路后，您当然可以“收听”智能笔记本电脑电池和主板电子设备之间的通信。这里只需要三根线：数据（SDA），时钟（SCK）和接地（GND）。无需外部上拉电阻，因为大多数 I2C/SMBus 适配器具有板载功能。您甚至可以尝试Saleae逻辑分析仪来查看通信，因为它具有I2C 数据处理器。另一个快速（确实好得多）的选择是Beagle I2C协议分析仪。相信我，Arduino（或Rpi）也可以在这里使用！

然而，笔记本电脑智能电池黑客的最终目标是重写容量和循环值，以欺骗电池的大脑芯片，使其认为它处于全新的电池中。这通常需要更高水平的专业知识，以及在逆向工程二进制数据文件等方面的高超技能。

即便如此，我决定带上各种笔记本电脑智能电池组，看看我是否可以绿色它们。我已经从网上商店购买了一些便宜的工具，某些昂贵的夹具正在路上。稍后，我将不得不进一步深入研究笔记本电脑电池固件黑客。我们只需要看看。