" title="Написать письмо">Написать письмо
Донаты на карту ВТБ:
5368 2902 0040 0838

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 2071
Просмотры материалов : 7602054
 
ИБП из мобильника/Li-ion (26.11.2024). Печать E-mail
2024 - Ноябрь
26.11.2024 17:14
Save & Share
У повербанков есть противный баг (и даже изготовление своего повербанка не спасло): когда он заряжается - напряжение на выходе падает на 0.5В и больше (зависит от степени разряда: больше - больше). Даже сборка повербанка своими руками не помогла. Решение было найдено спустя годы: тупо поставить повышающий преобразователь на 5.5В и обеспечить его охлаждение в случае высокоамперной нагрузки.

Но захотелось именно маленький повербанк, из маленького аккумулятора...

"Ты идиот!" - кричал БП ПК. "Ты идиот!" - кричал преобразователь напряжения. "О, богоугодная х**ня!" - воскликнул аккумулятор и размотал их обоих.



Рабочая схема (ниже будет поясняться, какого хрена она работает).



Теория: мобильный телефон выступает для своего аккумулятора корректным ЗУ, с ограничениями по верхнему пределу тока и обоим пределам напряжения. По сути, нужно впаять провода между контактами телефона и аккумулятора - ИБП почти готов. Остаётся врезаться преобразователем напряжения в 2 питающих провода - ИБП готов полностью. Характеристики ИБП определяются выходным напряжением преобразователя и расчётным током, пересчитанным из максимального корректного тока аккумулятора (1-5C для Li-ion - и неясно, какое верное) и КПД преобразователя.

Практика, приведшая к теории: самодельное ЗУ, без ограничений по току и нижнему напряжению. Пациенты:
- входной кабель USB - обрезанный информационный кабель принтера USB AM/BM;
- неоригинальный аккумулятор BL-44JN для Nobby 231, рабочим напряжением 3.85В и ёмкостью 1.54А∙ч. Верхний предел напряжения заряда Li-ion считать 4.2В. Опыт заряда аккумулятора постоянным напряжением уже был - большая вероятность, что телефоны заряжают аккумуляторы Li-ion именно постоянным током;
- 2 диода Шоттки 1N5820 (большой корпус, избыток по В и А);
- 2 резистора МТ-2 18Ом/2Вт/5%, ОМЛТ-2 18Ом/2Вт/5%;
- преобразователи напряжения: повышающий MT3608, понижающий MH-Mini-360. Заявленный КПД 96% - считать 90%. Выходной ток производителя нужно делить на 2;
- БП ПК в роли адаптера 5В - но подошло бы любое 4.75-18В, исходя из заявленных ТТХ MH-Mini-360.

Ранее эксперимент при извлечении аккумулятора из телефона - дал числа:
- напряжение заряда аккумулятора: 4.01В;
- напряжение полностью заряженного аккумулятора: 4В - выше рабочего напряжения 3.85В, и всё в порядке.

Текущий эксперимент, с присоединением БП к аккумулятору через понижающий преобразователь напряжения:
- так как телефон отключает заряд после окончания, а в ЗУ напряжение заряда передаётся всегда, - принято решение выставить безопасное выходное напряжение преобразователя 3.85В;
- при отключенной линии БП +5В, но включенной линии GND (вставленным в него разъёмом USB): отмечается ток через преобразователь, в обратную сторону - паразитный ток, идёт либо в БП, либо греет преобразователь. При включении в БП линии +5В, БП фиксирует обратный ток в себя (т.к. 3.85В преобразователя меньше 4.01В аккумулятора) - и выключается. БП и преобразователь, при этом размотаны - но выживают;
- значит, в преобразователях напряжения не стоит банальной защиты от переполюсовки - требуется диод Шоттки между преобразователем и аккумулятором. Значит, при типичном падении напряжения на диоде Шоттки 0.2-0.3В, требуется поднять напряжение заряда до 4.1В;
- в свою очередь, диод Шоттки должен быть и между аккумулятором и повышающим преобразователем: чёрт знает, что пользователь будет подключать к ИБП.

Тест разряда-заряда аккумулятора:
- разряд аккумулятора производился резистором с током ~150мА, до предельного напряжения разряда 3В (взято высшее по технологиям изготовления "коксовая", "графитовая-1", "графитовая-2"). Провафлил время разряда - выяснилось: именно внутри аккумулятора стоит защита от глубокого разряда - даже у такого дешмана с надписями на корпусе "не прокапывайте", "Взрывооисно!", "Напряжеиие", производителя Dongguan из Guangdong. Алгоритм поведения аккумулятора: напряжение <2.44В - отключение и невключение до хоть небольшого подзаряда. Значит, защита от глубокого разряда в самом устройстве не нужна;
- ток заряда аккумулятора от повышающего преобразователя напрямую: составил 0.66А при напряжении 4.12В - 0.43C - токоограничение необходимо. Тут удачно вступает в дело диод Шоттки второй ролью: с ним - ток падает до 150мА, и выше он уже никогда не будет - что приемлемо, 0.1C.

Не выдержал, на третий день заряжал без диода, размыкая плюсовой провод после окончания зарядки. Далее плюсовой провод был перекинут обратно к диоду, а также был подключен цифровой вольтметр (с питанием на +5В от БП ПК, плюсом и минусом на аккумулятор). Возникла нестыковка: мультиметр показывает падение 2.9В на диоде, мультиметр показывает плавно опускающийся ток 15мА - но при этом напряжение питания 4.12В и напряжение аккумулятора 3.89В. В итоге, врал именно цифровой вольтметр: 3.83В по факту - математика сошлась.

3.83В меньше 3.85В - и аккумулятор продолжает заряжаться единицами миллиампер. Так как напряжение аккумулятора после заряда в телефоне больше 3.85В, и он не повреждается, - понижающий преобразователь и диод никогда не приведут к его перезаряду. Просто из-за диода аккумулятор будет заряжаться долго, днями - а, может, и неделю. Не стал ждать полного заряда.


Далее собрал чистовой вариант с повышающим преобразователем, настроенным на 5.5В. Разряжался сопротивлением 9Ом - реальным током 0.4А на нагрузке, 0.54А на аккумуляторе - не превышает предел тока разряда постоянным током 1-5C. Время разряда не замерял - просто убедился, спустя время: стало 0В на выходе - и не шевелится. Ток 0.4А - всегда постоянный, согласно мультиметру; значит, напряжение стабилизировано - независимо от степени разряда аккумулятора. Дроссель преобразователя неспешно обжигает палец, часть тепла от преобразователя ушла в аккумулятор. Клеевой пистолет в очередной раз доказал, что он говно, - всё приклеивалось на суперклей.


Заряд аккумулятора, с той же подключенной нагрузкой, - начался успешно, входной преобразователь - греется до тёплого состояния. А потом он начал тихо тарахтеть - и ток на нагрузке упал до 0.2А. Это провод USB AM/BM был длинный и тонкий - оказался не рассчитан на 0.44А на входе - напряжение на входе упало - входной преобразователь прифигел и стал некорректно жрать, что дают. Даже с током 0.2А на нагрузке (и ещё 150мА на заряд аккумулятора): входное напряжение 5В проседает до 4.86В при зарядке аккумулятора без нагрузки - и уходит в аут до 4.6В при подключении нагрузки. Как только USB AM/BM был заменён на отрезанный провод от мышки - всё стало корректно при 0.2А+0.15А (но напряжение - 4.67В, прям на пределе). Также это говорит о том, что MH-Mini-360 имеет запас по нижнему пределу входного напряжения: 4.67В вместо 4.75В. Остаётся поменять провод от мышки на толстый самодельный - и дело в шляпе.

Один момент волнует: пусть максимальный ток разряда 5C. Это 7.7А, исходя из характеристик аккумулятора. Нельзя проверить, распространяется ли это на все аккумуляторы Li-ion или не распространяется на мобильные, - нужна научная литература.

Несмотря на то, что 0.4А аккумулятор пережил хорошо, - очень уж быстро разрядился, за часа 1.5. Впрочем, перерасчёт ёмкости на 5В (1139мА∙ч), возраст, неоригинальность и другое враньё - могут быть причиной. И тут приходит понимание: он же не на 100% заряжен, намеренно (напряжение заряда не 4.2В), - ещё и этот фактор. Итого, если считать, что никто вообще про ёмкость аккумулятора не врал (экстраординарный случай), - данная схема заряжает аккумулятор на >50% ёмкости. Можете повысить напряжение на выходе входного преобразователя до 4.39В, чтобы иметь на аккумуляторе 4.1В, - но, как говорил Джон Уик: "Последствия...".

(добавлено 28.11.2024) Ну и в новую мыльницу это всё, естественно. Дома герметиком замажу все отверстия - и конец.


(добавлено 30.11.2024) ИБП-мыльница успешно внедрена в систему защиты от протечек.
Обновлено ( 30.11.2024 11:13 )
 
 

Последние новости


©2008-2024. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).

Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год. Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
Top.Mail.Ru