Здравствуйте читатели Муськи.
Решил поведать Вам свою небольшую историю о доработке китайского налобного фонарика с выносным отсеком питания на 1-2 литиевых аккумуляторах 18650.
В принципе данная тема уже обсмактывалась в некоторых постах и обзоры данных плат были неоднократно, поэтому справочной информации будет не много, но возможно и тут будет полезная информация.
Кому интересно, прошу под cut
И так.
Имею в пользовании широко распространенный дешевый китайский фонарь-налобник с выносным блоком аккукмуляторов расположенном на затылке. (головы фонарей могут разниться но отсеки у многих идентичны)
Явный недостаток такой конструкции,
это необходимость вынимать аккумулятор из отсека при необходимости его заряда, и так же нужно еще иметь под рукой зарядку для 18650 литиевого аккумулятора.
Так как этот фонарик прописался в бардачке автомобиля, то мобильной зарядки для него нет и при необходимости зарядки нужно вынимать аккум и нести его домой для процесса заряда.
Когда-то прикупил себе лот из 10шт. плат контроллеров MP1405
Краткие Технические характеристики:
модель: MP1405
Входное напряжение — 5V
Напряжение окончания заряда: 4,2 в ± 1%
Максимум зарядный ток: 1000mA
Напряжение контроля разряда аккумулятора: 2,5 в
Порог срабатывания защиты по перегрузке: 3A
Вес:7,30 г
Отличие этой платы от неоднократно обозреваемых более дешевых плат типа таких:
mySKU.me/blog/aliexpress/27752.html
В том, что плата контролирует не только заряд,
но умеет следить и за разрядом аккумулятора. А это как нельзя к стати при использовании не защищенных литиевых банок аккумуляторов в устройстве которое не снабжено драйвером с функцией контроля разряда.
Так как взглянув на плату с «драйвером» фонарика, было ясно, что там не пахнет не только контроллером уровня разряда, но и самим драйвером хоть с какой бы то ни было стабилизацией.
Все мозги фонаря, это микросхема выбора режимов на чипе CX2812 и транзистор A1SHB ( P-Channel 1.25-W, 2.5-V MOSFET )
Поэтому решено было внедрять плату с контролем как заряда так и разряда аккумулятора.
Собственно сделать это не сложно. Сначала вытянул плату с фонарика. Соединил выход платы контроллера с входом питания платы драйвера фонаря и на клеммы
B+ и
B- подпаял клеммы батарейного отсека.
Вот так выглядела проверка включения до сборки:
Межмодульные соединения производил проводом МГТФ.
За одно в таком распотрашенном виде сделал замеры токов идущих в аккумулятор в процессе заряда и в процессе питания фонаря на макс. яркости (Установленный диод cree Q5)
Замер тока заряда идущего в аккумулятор
(Показания амперметра не совсем точные т.к. при замере обнаружил что горит индикатор севшей батарейки в тестере поэтому показания могут плавать но обычно погрешность не очень большая, порядок цифр понять можно)
Замер потребления тока фонарем в процессе работы на макс. яркости
Замеры показали вполне удовлетворительные цифры. Ток заряда как и обещано спецификацией платы- 1А. Напряжение отсечки не тестировал (не было времени ждать полного разряда аккумулятора) но думаю плата должна отрабатывать алгоритм своей работы корректно.
Далее пошел процесс запихивания обеих плат в корпус батарейного отсека, выпиливание аккуратного отверстия под microUSB разъем и организация индикации процесса заряда.
Изначально я был уверен что места в отсеке полно и плату расположу без проблем, но при более полном анализе ситуации и прикидочных примерках понял что не все так просто.
Пришлось сдвинуть плату драйвера фонарика вбок, чтоб плата зарядки легла по соседству.
Финал сих манипуляций таков:
плата контроллера плотно вставляется а отверстие выпиленное под microUSB, дополнительно фиксировалось «жидкой резиной» (не знаю как называются трубки для клеевых пистолетов), и дополнительно обе платы зажимаются верхней пластиковой накладкой. Вообщем все держится очень хорошо.
Вопрос индикации я решил организовать следующим образом:
Зеленый индикаторный диод, который сигнализирует об окончании процесса заряда, я решил выпаять и прикрепить по соседству со светодиодом распаянным на плате контроллера фонарика (дублирующий свет который горит на затылке при включении фонаря)
Таким образом
при окончании зарядки фонарика за белым рассеивателем будет гореть зеленый свет.
Вот так:
А индикатор процесса зарядки я решил не трогать и оставил на своем месте. Его можно увидеть в щель между корпусом и microUSB портом.
вот так это выглядит:
Считаю такого индикатора вполне достаточно.
Вот в принципе и ВСЁ.
Хотя нет,
вот еще несколько фоток общего вида фонаря и порта зарядки крупным планом:
Теперь точно все. По данной схеме я еще модифицировал похожий фонарь только с отсеком на 2 параллельных аккумулятора 18650 и на кристалле XML-T6, но сути дела это не меняет.
Теперь данный девайс можно смело заряжать от любого USB порта которые сейчас есть даже в автомобилях или любой телефонной зарядки имеющей microUSB конец.
Всем спасибо за внимание. С удовольствием отвечу на вопросы. Если найдете к чему прицепиться, не стесняйтесь, тыкайте носом.
По традиции моя зверушка, не котэ:
Дополнительная информация
Так как типов совеременный АКБ очень много, и они все разные.
Конкретно по литию: диапазон рабочих температур: −0 … +60 °C (при отрицательных температурах заряд батарей невозможен). А если открыть даташит, то при +15 там уже идёт реальная потеря в отдаче тока.
И, например, у нас в Мурманске Tesla только показывали. Как она переживёт «заморозку» — не ясно. И ни одного i-MiEV я не видел у нас.
А, к примеру, в электрокарах-погрузчиках, которые экплуатируются уже десятки лет, никакого лития…
Но все, кто хоть раз оставлял надолго электронику с Li-Ion аккумуляторами в машине зимой, думаю, поймут меня.
Кстати, вот Ваше сообщение навело на мысль провести эксперимент с 18650 и морозильной камерой.
А Вы надолго фонарик включаете? Секунды? Минуты?
Ёмкость оценить же не сможете.
Народ это обсуждал еще в начале 2000-ых:
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=16:3118
Открываем
ru.wikipedia.org/wiki/Литий-ионный_аккумулятор
«диапазон рабочих температур: −0 … +60 °C (при отрицательных температурах заряд батарей невозможен).»
«Температурный режим заряда литий-полимерных и литий-ионных аккумуляторов влияет на их ёмкость: ёмкость снижается при зарядке на холоде или в жару. Глубокий разряд полностью выводит из строя литий-ионный аккумулятор. „
Уставший (хотя он устал еще в Китае) ultrafire при комнатной температуре показал емкость 540мАч
вчера в районе 18 по Киеву я его положил в морозилку. Сегодня в 11 с копейками сделал это фото
температура аккумулятора ниже 20 градусов ниже нуля.
Сразу после фотографирования аккумулятор был поставлен на разряд, результат 504мАч
Как-то совсем не интересно получилось, я ожидал большего.
делал примерно тоже с такой платой только для переносной настольной лампы…
Если кто задумался над покупкой, то вот US $1.19 за 1шт и US $9.57 за 10шт
Я так понял защита от переразряда настроена на 2,5в, не мало? Есть ли возможность перенастроить её?
Автору за идею спасибо, хотя данное решение имеет и недостатки, но не критичные. Так что плюсую пост)))
Всем добра=))
Вот поэтому никто балансировкой свинца и никеля не заморачивается, да к тому же критерий заряда у никеля по «дельтя V» гораздо более сложнее в реализации особенно для многобаночных сборок, чем простенький CC/CV для лития.
Для лития главное при зарядке не превышать напряжение 4.2В на каждом элементе. И прочтите ниже комментарий пользователя bazis13
Правильно, не найдёшь. Ибо я не писал про параллельные банки, а писал почему _последовательные_ сборки свинца и никеля не нуждаются в балансировке, в отличие (от ведь не указал напрямую, что последовательной, горе мне и неуёмным читателям) литиевой сборки. Так что твой камент ни о чём.
И это, не всякий литий до 4.2 надо заряжать, ага. Многие новые банки уже имеют верхнюю границу 4.35 вольта. Вот например в новых смартах Сони или Эппл, ну 18650 от корейцев туда же.
Телефоны не видели с двумя аккумуляторами? Один побольше, другой поменьше.
Литий параллельно можно соединять какой угодно емкости. При разряде банка с меньшей емкостью будет отдавать меньший ток, вот и всё.
Разве что нельзя соединять полностью разряженную банку с заряженной.
Встроенный вообще не работает. Со 100% сразу 90%. Вчера при 26% через 2 минуты стало 5%, затем 2% — еще через минуту телефон выключился. График вообще не линеен. Ужас какой то.
На форуме посоветовали впаять в кабель зарядки контролер зарядки. Может теоретически помочь?
На ебее в ДВА раза дешевле. Кста, у данного продавца много что еще дешевле. Даже покупая одну платку всё равно дешевле $2 получается.
Та же самая плата на ебее
$7.12 против $9.56. Как говорится, почувствуйте разницу.
aliexpress.com/item/1Pcs-5V-18650-Lithium-Battery-Charging-Board-Micro-USB-1A-Charger-Module-Newest/32248603467.html
aliexpress.com/item/TP4056-1A-Lipo-Battery-Charging-Board-Charger-Module-lithium-battery-DIY-Mini-USB-Port-Free-shipping/1128203526.html
Готовое решение это только зарядные устройства типа IMAX они умеют заряжать последовательные аккумуляторы и при подключении средних точек еще и балансировать банки во время заряда.
Но скорее всего в вашем аккумуляторе уже встроена такая плата защиты и все что вам нужно это просто найти подходящий источник питания который способен выдавать несколько ампер при заданом напряжении.