Нестандартное применение USB тестера и замена аккумулятора регистратора

Не секрет, что встроенные в видеорегистратор аккумуляторы обычно долго не живут из-за их низкого качества и тяжёлых условий эксплуатации. Регистратору 4 года и в нём аккумуляторы умирали уже 2 раза. Родного аккумулятора с новья хватало на пару минут записи и выводилось печальное сообщения о низком заряде. Аккумуляторы менялись, когда регистратор не мог корректно завершить запись после отключения питания и портил файлы.

Конверт с аккумулятором бросили прямо в почтовый ящик спустя 3 недели после заказа. Это разумное решение для всякой мелочи.

Упаковано нормально, вид аккумулятора немного отличается от фото продавца, но для меня это не принципиально, лишь бы нормально работал. Плюсовой полюс изолирован для предотвращения замыкания.

Маркировка: JR502035 3,7V 300mAh
Дата производства заботливо стёрта :)
Возможно это не случайно и товар залежалый, поэтому и решил тщательно его проверить, а в дальнейшем написать этот обзор.
Ранее такие аккумуляторы не тестировал — просто ставил и всё.

Для сравнения новый и старый (302035 150мАч) аккумуляторы. Новый на 2мм толще и вдвое более ёмкий, корпус регистратора позволяет его поставить (с доработкой). Старый уже без платы защиты — куда-то её приспособил.

Итак, реальные размеры: 5,1х20,3x36мм
Длина проводов подключения всего 25мм
Начальное напряжение 3,94В
Измеренное внутреннее сопротивление 320мОм (B6 mini), в дальнейшем, после полной зарядки, внутреннее сопротивление снизилось до 273мОм

Попутно замечу, что подобные аккумуляторы в основном перестают работать не из-за потери ёмкости, а из-за сильного повышения внутреннего сопротивления, что под нагрузкой вызывает провал напряжения и невозможность дальнейшей работы питаемого устройства.
Ради интереса, проверил внутреннее сопротивление старого аккумулятора — всё печально…

Аккумулятор имеет встроенную плату защиты, КЗ переносит без проблем, остаточный контрольный ток 0,02мА
Максимальный выдаваемый ток полностью заряженного аккумулятора без срабатывания защиты — 2,8А (9С), однако постоянный разряд таким током наверняка быстро его убьёт, т.к. он не позиционируется как модельный высокотоковый. Соединительные провода при таком токе сильно разогреваются. По мере разряда аккумулятора, предельный ток без срабатывания защиты снижается до 2,2А

Для разнообразия, тестировать ёмкость такого мелкого аккумулятора решил двумя разными способами — популярным USB тестером KCX-017 и IMAX B6 mini.
mySKU.me/blog/aliexpress/28208.html
mySKU.me/blog/aliexpress/32004.html
Ток разряда был выбран 300мА (1С), а заряда 150мА (0,5С), для IMAX ток заряда выбрал 200мА.

В начале, тестировал KCX-017 который нормально работает при напряжении от 2,8В и выше, чего вполне достаточно.
Собирал простейший тест по этим схемам, в дальнейшем пришлось их немного усложнить. Чтобы было понятней, показал внутреннюю структуру компонентов.

Ток разряда и заряда устанавливается вручную переменным проволочным резистором. Во время работы, ток меняется и его приходится несколько раз подстраивать. Достоинство такого метода — нужен только KCX-017, резистор (22-33 Ом) и ненужный порезанный microUSB кабель.
В процессе разряда

Измеренный остаточный заряд нового аккумулятора до конечного напряжения 3,0В составил 206мАч. До полного разряда (срабатывания защиты) аккумулятор отдал ещё 13мАч, напряжение отключения защиты составило 2,43В
В процессе заряда

Во время полного заряда до напряжения 4.20В, аккумулятор принял 310мАч
Тестер включен до резистора и естественно кажет напряжение USB, но на измерение ёмкости это не влияет, т.к. важен именно ток.

Для проврки напряжения срабатывания защиты от перезаряда, продолжил дальнейший заряд аккумулятора. Защита сработала при напряжении аж 4,38В, что не есть хорошо, т.к. аккумулятор точно не HV. Сколько ещё туда влил — не записал, но было немало. Заряжая аккумулятор до такого напряжения, он наверняка со временем вздуется.

Чтобы не рисковать здоровьем нового аккумулятора, решил давать заряд через модифицированную плату заряда-защиты лития на базе TP4056
mySKU.me/blog/aliexpress/30210.html

Что переделал:
— убрал схему защиты DW01A + FS8205A за ненадобностью (всё, что правее C1)
— отключил светодиод контроля процесса заряда (чтобы уменьшить собственное потребление)
— добавил подстроечный резистор для коррекции тока заряда в пределах 0,12А — 1,0А
Схема


Теперь при заряде ток стабилизируется на желаемом уровне и конечное напряжение заряда фиксировано на уровне 4,20В
Принцип разряда усложнять не стал, т.к. добавление стабилизатора тока на разряд и ограничение конечного напряжения разряда требует существенного усложнения схемы.

Новые схемы теста

Для переключения режима заряд-разряд просто переставляется подключение USB тестера.
Заряд аккумулятора до напряжения 4,20В — результат 315мАч

Реально заливается немного больше, т.к. USB тестер не считает ёмкость на токах менее 50мА, а заряд аккумулятора прекращается на токе около 20мА.

После полного заряда до 4,20В, измерил ёмкость аккумулятора при разряде до конечного напряжения 3,0В — получил 288мАч, дальше разряжать не стал.

Собственный ток потребления KCX-017 при питающем напряжении 3-5В всего 7мА, что при токе разряда порядка 300мА вносит небольшую погрешность в результат измерения. поэтому к результату надо добавить 2,5%. Итого имеем 288 +2,5% = 295мАч

Последующее тестирование IMAX B6 mini дало такие результаты: заряд 294мАч, разряд 395мАч. IMAX прилично привычно завышает ёмкость на разряд, особенно на малых токах. Ёмкость аккумулятора на заряд всегда должна быть больше отдаваемой ёмкости.

Ну и напоследок, установка в регистратор xDevice BlackBox-28, он же ParkCity DVR HD 570, он же R280

Раскидал регистратор, выпаял дохлый аккумулятор, на фото уже новый

Приклеил новый аккумулятор к плате двухсторонним скотчем и припаял его.

Т.к. аккумулятор значительно толще штатного, мешающий выступ площадки сточил дремелем и прикрыл изнутри скотчем.

На установку это никак не повлияло — как болтался, так и болтается (крепление неудачное)
Регистратор собран и проверен — всё нормально
Проверил запись на аккумуляторе в течение 5 минут, дальше проверять не стал — мне больше и не надо.


Выводы:
1. Аккумулятор с честной ёмкостью, нормальной токоотдачей, но плохой защитой от перезаряда.
2. Тестируя что-то одним прибором — Вы уверены в объективности результатов, тестируя разными приборами — Вы уже ни в чём не уверены :)
3. IMAX B6 mini значительно завышает ёмкость на разряд, KCX-017 измеряет точнее.
4. Замена аккумулятора — несложная операция, помогающая продлить нелёгкую жизнь портативных и мобильных устройств.
5. Обзор оказался юбилейным, спасибо за внимание :)