Портативные внешние аккумуляторы, или «повербанки», как их кличут в народе, хороши всем, кроме выходной мощности, к тому же они не могут заряжать ноутбуки без USB Type-C и Power Delivery. Приходится таскать с собой зарядное устройство, а то и сменный аккумулятор. Меня это не устроило, так что я решил сделать «банку» помощнее. А коль уж мощность позволяет — пусть и телефоны заряжает! Сейчас я расскажу, как повторить это незамысловатое устройство.
Я — счастливый обладатель ноутбука Asus серии K53, который под нагрузкой кушает порядка 70 Вт. Следовательно, провод с триггером быстрой зарядки на 12 В и плата‑повышайка с «Алиэкспресса» тут не помогут — быстрая зарядка Quick Charge 3.0 выдает максимум 12 В / 1,5 А (18 Вт) минус потери из‑за не 100%-го КПД преобразователя. Более мощную «банку» с Power Delivery я покупать не хочу. Комплект сменных аккумуляторов не вариант, ноутбук с зарядным и так весит больше 3 кг.
Короче, я у мамы инженер, недавно пришел новенький паяльник с «Али», в ящике валяется мешок банок 18650, и как раз приехали платы BMS и понижающий модуль. Решено было собирать свой аккумулятор, что я и сделал, посвятив этому занятию три свободных вечера.
Кратко обрисую требования, которые я предъявлял к своей самоделке.
Здесь все стандартно для такого рода гаджетов. Собственно аккумуляторные ячейки, плата BMS, входной понижающий и выходной повышающий преобразователи, контроллер быстрой зарядки для USB-выхода и расходники для корпуса.
С аккумуляторами тоже все традиционно: литий‑ионные ячейки типоразмера 18650 прочно засели в арсенале самодельщиков и позиции сдавать не собираются. Они емкие, удобны для создания батарей, относительно недороги, и их можно за копейки (а то и бесплатно) набрать в сервис‑центрах из дохлых ноутбучных батарей. Емкость в таком случае оставляет желать лучшего, но зато это крайне доступный вариант для деревенских нищебродов вроде меня.
Плата BMS (Battery Management System) нужна всегда, если последовательно соединяется больше одной ячейки. Дело в том, что даже произведенные в одной партии аккумуляторы имеют слегка различные характеристики, в частности — емкость. При последовательном соединении ячеек разной емкости они будут разряжаться неравномерно, то есть минимум одна ячейка уйдет в переразряд. А, как ты знаешь, переразряд для литиевых банок — это не просто плохо, а очень плохо.
Обратное произойдет при зарядке такой батареи: менее емкие ячейки зарядятся быстрее, и дальнейшая зарядка приведет к неконтролируемой реакции горения, в простонародье зовущейся взрывом. Горящие литиевые аккумуляторы, раскидывающие вокруг куски адского неугасимого пламени, конечно, выглядят красиво, но это небезопасно, так что давай не будем доводить их до такого состояния, а просто воспользуемся BMS.
Грамотные BMS имеют в составе балансировщик ячеек и схему защиты, которая отключит батарею в случае перегрузки, перезаряда или переразряда, и стоят при этом всего пару баксов. Впрочем, сильно экономить на защите не следует, так что перед покупкой все же почитай отзывы. Попадались платы, в которых заявленный балансировщик не работал или вообще отсутствовал.
Понижающий DC-DC-конвертер по входу нужен для получения стабильного рабочего напряжения зарядки аккумуляторов из неизвестного (хоть и заведомо более высокого) входного. Его важные особенности — наличие хоть небольшого радиатора, так как вся входная мощность будет проходить через него, и, опционально, присутствие ограничителя по току, чтобы с ходу не убить преобразователь мощным током при зарядке в ноль севших аккумуляторов.
Выходной DC-DC-преобразователь — это то, на чем я решил сэкономить, и горько об этом пожалел, но об этом чуть позже. Его задача — обеспечить требуемое стабильное выходное напряжение из напряжения нашей батареи. В идеале он должен иметь защиту от коротких замыканий и перегрузки, чтобы потом не думать, чем его заменить. Ну и хоть небольшой радиатор, по опыту, точно не повредит.
Быстрая зарядка — отдельная тема. Как ты знаешь, она использует линии данных в USB, чтобы устройство могло договориться с зарядником о напряжении и токе зарядки. Стандарт простой, и ты можешь даже сам реализовать зарядное с его поддержкой, если руки растут из нужного места. Но для меня было дешевле и проще купить готовую плату с контроллером, бонусом получил поддержку не только Quick Charge 3.0, но и полдюжины других протоколов.
На Хабре была хорошая статья об использовании умных зарядников в своих целях. Там же описан протокол, что поможет тебе создать соответствующее спецификации зарядное устройство самостоятельно.
Расходники есть в гараже у любого уважающего себя технаря. Это гнезда 5,5 × 2,5, провода, припой, оргстекло или пластик, кнопка, диоды и всякое такое.
У гнезда, как ты помнишь, три контакта: один внутренний (+) и два внешних (–). Внешние я соединил перемычкой для снижения нагрузки. Если не хочешь проблем, тебе стоит сделать так же.
Материалы из последних выпусков становятся доступны по отдельности только через два месяца после публикации. Чтобы продолжить чтение, необходимо стать участником сообщества «Xakep.ru».
Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», позволит скачивать выпуски в PDF, отключит рекламу на сайте и увеличит личную накопительную скидку! Подробнее
1 год7690 р. |
1 месяц720 р. |
Я уже участник «Xakep.ru»
Читайте также
Последние новости