Sign in to follow this  
Followers 0
Valery

Зарядка различных устройств от гальванических батарей

42 posts in this topic

батарейки в этой ситуации вещь не плохая хотя бы потому что их не нужно тащить обратно, например из какого-то похода.

Ну, бросать батарейки в походе - не самая лучшая идея. Их в мусорку то выкидывать нельзя, если по правильному.

 

А вообще, если уж на то пошло, то либо подумать заранее и приобрести какой-нибудь ручной генератор или солнечную батарею, либо, если это возможно, то лучше заряжать аккумулятор отдельно от устройства. Так гораздо больше энергии достанется аккумулятору. А то какие бесконечные преобразования туда-сюда.

0

Share this post


Link to post
Share on other sites
лучше заряжать аккумулятор отдельно от устройства

Так-то оно так, но:

1. USB - это какой-никакой стандарт (ни проблем с разъемами ни с напряжением)

2. Не все аппараты имеют съемную батарею, тем более сразу же встает вопрос "науки о контактах"

3. Многие хотят и пользоваться и заряжать одновременно.

0

Share this post


Link to post
Share on other sites

В том документе, что я присоединил к первому посту имеется такой текст:

 

Многие современные мобильные устройства, оснащены литий-ионными аккумуляторами, одиночный
элемент которого имеет собственное напряжение 3,6-3,8 V, для зарядки которого вполне достаточно 5 V.
Именно такое напряжение имеет шина питания распространенного в наше время компьютерного порта
USB 2. По этому я решил «привязать» свои зарядные устройства именно к этому порту.
Но следует знать, что дата-кабель, который служит для обмена данными с компьютером, не обязательно
поддерживает зарядку устройства от этого порта. Нужно иметь именно кабель для зарядки. Такие кабели
имеются в широкой продаже, или их можно изготовить самостоятельно.

Таким образом, если какое-либо устройство способно заряжаться от компьютерного порта  USB 2, либо
от USB – совместимого зарядного устройства, значит оно подходит и для указанных ниже способов
зарядки.


Я рассчитывал сделать универсальное приспособление оснащенное портом USB, от которого
можно заряжать устройства различного типа и назначения, например для семейного или группового
пользования. К тому же готовый зарядный кабель для USB найти проще, чем какой-то другой. Если
это не планируется, то достаточно найти или изготовить кабель только для одного устройства.
Самое простое, - отрезать кабель от негодного зарядного устройства, и оснастить его зажимами.
Или решить этот вопрос как-то иначе.

 

 

Если у шнура какая-то хитрая распайка контактов на стороне заряжаемого устройства, то значит нужно найти такой готовый шнур. Если зарядный шнур "USB - Ваше устройство" найти в продаже не удается, то можно купить автомобильное устройство для заряда этого устройства, и заряжать через него, как я уже говорил.

Возможен вариант покупки аналогичного сетевого зарядного устройства, и на шнур установить разъемы, - возле зарядного  устройства впаять USB маму, а на шнур - папу. Таким образом получим шнур для заряда конкретного телефона от USB. Без потери общей функциональности, так как можно соединить обратно как было. Что-то делать со штатным ЗУ не советую, это может привести к проблемам с ремонтом или магазином в случае чего.

 

Если устройство требует наличия корректных данных на контактах 2 и 3, и в шнуре к зарядке более чем два провода, то такой случай данной темой не предусматривается. :)

Edited by Valery
0

Share this post


Link to post
Share on other sites
Так-то оно так, но: 1. USB - это какой-никакой стандарт (ни проблем с разъемами ни с напряжением) 2. Не все аппараты имеют съемную батарею, тем более сразу же встает вопрос "науки о контактах" 3. Многие хотят и пользоваться и заряжать одновременно.

Саш, это всё понятно, но если встаёт речь о заряде от ограниченного источника энергии, то, если есть возможность, надо минимизировать все возможные преобразования напряжений. О чём, собственно, я и говорю, и во что упёрся @Valery. Из-за всех этих стандартов и желания использовать во время зарядки, вместо зарядки получаем чуть замедленную разрядку, и то, пока батарейки чуть не сядут.

0

Share this post


Link to post
Share on other sites
О чём, собственно, я и говорю, и во что упёрся Valery. Из-за всех этих стандартов и желания использовать во время зарядки, вместо зарядки получаем чуть замедленную разрядку, и то, пока батарейки чуть не сядут.

Да, @kvazimoda, прав. Дело в общем это не так эффективное как мне когда-то казалось. Так что лучше применять или очень мощные батареи (или их сборки), или аккумуляторы, или механические или солнечные зарядные устройства, которые так же неизвестно как себя поведут.

 

Ну и некоторые мои наблюдения:

 

Относительно испытаний Step Up преобразователей. Сначала, пока питающий аккумулятор хорошо заряжен, зарядка ведется весело и штатно, но спустя некоторое время преобразователь снижает напряжение на выходе, и зарядка не понятно, то ли есть, то ли нет, но режим в общем нештатный. Мой дешевый телефон при этом всё равно потихоньку заряжался, а вот как поведут себя другие устройства, - одному Богу ведомо.

Наконец наступает момент, когда телефон более-менее заряжается, им потребляемый ток видимо снижается, и напряжение приходит в норму. Но сколь долго я не ждал, сообщения "зарядка окончена", так и не дождался. Вероятно тут проблема не с аккумулятором телефона, а с его программно-аппаратной частью, которая определяет состояние аккумулятора. Опять же, как поведут себя другие аппараты, - неизвестно.

 

Ну и с чего всё началось:

Одно время я приноровился смотреть фильмы на mp3 плеере Explay M10, причем делал это не дома у розетки, а в транспорте, ну или на работе, если выпадала какая-нибудь пауза, в общем где только можно. Но аккумулятор в этом плеере от фильмов убивался очень быстро.

Ну и надо было что-то придумывать. Первое что пришло на ум, - свинцовый аккумулятор, где-нибудь на 5 -10 А*ч на 12 вольт, и "кренка". Но аккумулятор надо заряжать, а это не получалось из-за специфики работы, и других обстоятельств, да и тяжелый зараза. :)

Выход был один - батарейки.

Причем действовал как, - сначала подключал батарейки, а уже потом запускал фильм. И периодически проверял напряжение, не слишком ли упало, и не нужно ли что сделать с ними. Постоянно приходилось перебирать элементы, выбраковывать негодные, добавлять более-менее живые, и т.д. Причем часто бывало так, что индикатор заряда показывал что заряд идет, а на самом деле плеер медленно разряжался, но медленнее чем без батареек. Мне это в общем помогало, и плеер всегда был более-менее заряжен.

Потом я купил новый плеер, бросил фильмы и перешел на аудиокниги, теперь заряда хватает на весь день, и проблема умерла сама собой. :)

 

Что бы я сделал сейчас, если бы снова возникла такая проблема? Даже и не знаю, наверно соединил бы штук пять 3R12 параллельно, и от этой сборки запитал бы Step Up преобразователь... а может и нет, трудно сказать.

0

Share this post


Link to post
Share on other sites

Немного продолжил экспериментировать по этому вопросу, и вывел такое правило:

От USB могут нормально заряжаться только те устройства, в которых такая зарядка предусмотрена разработчиками. Все иные устройства, в которых такое не предусмотрено инструкцией, будут заряжаться некорректно, а именно недозаряжаться. А значит сообщения о конце заряда скорее всего мы и не дождемся. То же самое касается и заряда от покупных мобильных ЗУ, которые оснащены портами USB.

Например родное ЗУ от телефона Nokia выдает без нагрузки 7,5 вольт, что несколько больше чем 5,0 вольт от USB. Кроме того в штатных ЗУ могут быть разные хитрости, такие например как стабилизация не напряжения, а тока, ШИМ-контроллеры, и тому подобное.

Это всё конечно годится для каких-то экстремальных ситуаций, когда невозможно зарядить телефон от сети, но всё равно, хотя бы раз в неделю нужно изыскать возможность полностью зарядить устройство от сети, так как иначе будет хронический недозаряд, и аккумулятор может ухудшить свои характеристики.

Напомню, - последнее касается тех устройств, в которых зарядка от USB, или от USB- совместимого ЗУ не предусмотрена разработчиками.

 

Ну и тут часто выше говорилось, - кренка, кренка, так что решил проверить как она себя поведет в данном случае. Да не просто, а приделать к ней индикатор тока заряда. Что получилось:

 

4943741m.jpg

 

По схеме:

Диод VD1 выполняет две задачи, - защищает от переплюсовки, и одновременно является датчиком тока, так как падение напряжения на диоде зависит от проходящего тока. Но вот это падение у обычных диодов достаточно большое, и что бы немного "загрубить" индикатор был выбран диод КД213А, имеющий падение около 300 милливольт. Светодиод зажигается при токе около 50 mA.

Этот диод можно заменить импульсными диодами, или диодами Шоттки, на ток более 2A. Или вместо него поставить резистор. Испытано что при резисторе сопротивлением 3 ома, светодиод зажигается при токе около 250 mA.

Транзистор VT1 в общем любой обычный маломощный структуры p-n-p.

Резистор R2 очевидно защищает транзистор при очень уж большом токе, испытания показали, что он может находиться в пределах по крайней мере 0 ом - 1 килоом, заметной разницы не видно. Но поставить небольшой всё же нужно.

Светодиод выбрать какой требуется, резистор R3 подобрать по нужной яркости.

C1 и C2 поставил такие потому что были.

ИМС включается по обычной схеме.

 

PS: Опечатки:

XT3 обозначен как "Вилка USB", на самом деле розетка. Резистор R1 потерялся, будем считать что под него зарезервирован резистор устанавливаемый вместо диода.

 

Светодиод в процессе заряда может светиться по-разному, или например ярко вспыхивать импульсами, сначала часто, а потом реже, или сначала светиться ярко, а к концу заряда пригасать.

Для серьёзной работы нужен радиатор побольше чем применен у меня, у меня же это всё использоваться всё равно не будет, так, только для эксперимента. Напряжение питания, примерно от 8 до 15-18 вольт, ток - не более 1A. Перед использованием убедиться в исправности, и в том что не перепутана полярность.

Edited by Valery
1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Диод VD1 выполняет две задачи, - защищает от переплюсовки

 

Je ne comprends pas не вижу я в схеме защиты от переполюсовки...

-

То есть, объясните, пожалуйста, как работает защита на транзисторе. Я обычно защиту на диоде делал.

Edited by Teddy_Bear
0

Share this post


Link to post
Share on other sites

Диод VD1 не пропустит ток в обратном направлении.

 

Я обычно защиту на диоде делал.

Ну так и есть.

 

Насчет транзистора VT1: Он просто открывается тогда, когда на диоде, который в данном случае работает как резистор (нелинейный конечно, ну да это не особенно и важно в данном случае), появится достаточное для его открытия падение напряжения, и открывшись - зажигает светодиод.

Сам транзистор диодом не защищен, - он по задумке сам себя должен защитить, так как против стрелки на эмиттере ток и сам не пойдет, да и светодиод оказывается включенным в обратном направлении. Да и если индикатор и сгорит, то вся схема всё равно останется работоспособной.

Проверил на переплюсовку, на короткое время конечно, около пяти секунд, - ничего не произошло.

 

Что бы дополнительно защитить транзистор, можно последовательно со светодиодом добавить еще и обычный выпрямительный диод.

0

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Valery, дело в том, что защищать надо не транзистор и даже не КРЕНку. Защищать нужно схему, которая питается от КРЕНки. Сгорит транзистор - да и хрен с ним. Сгорит смартфон - грешноватенько, особенно по нынешним ценам.

Защита на диоде работает следующим образом: Параллельно входу КРЕНки подключается диод, включенный в противоход и предохранитель на входе. При нормальной подаче напряжения диод защиты заперт и всё ОК. При ошибочной подаче плюса напряжения в обратку диод открывается и предохранитель на входе перегорает, охраняя всю схему. В Вашей схеме я не вижу аналога этого механизма.

Кстати, весьма рад наличию достаточно мощных конденсаторов и радиатора у КРЕНки.

 

0.jpg

post-95456-0-58966400-1423518994_thumb.j

Edited by THE OLD VERMIN
0

Share this post


Link to post
Share on other sites
Защита на диоде работает следующим образом: Параллельно входу КРЕНки подключается диод, включенный в противоход и предохранитель на входе

Приведенная схема самая неэффективная из всех схем защит, как гласит закон Мерфи, "Прибор защищаемый плавким предохранителем, успеет защитить этот предохранитель, сгорев первым". И так бывает очень часто.

Предохранитель сгорает далеко не мгновенно, и смотря на качество, на это могут уйти секунды, хорошо если не минуты.

 

А вообще, если интересно, схем защит от переплюсовки на диоде существует по крайней мере штук пять, и все они разной степени дерьмовости.

0

Share this post


Link to post
Share on other sites

Это принципиальная схема - диод, включенный в противоход. Можно обвесить его как угодно. В Вашей схеме я этого не вижу, поэтому и спросил.

Насчёт времени сгорания. Диод снимет напряжение с выхода до уровня долей вольта на всё время сгорания. Поэтому большое время реакции не страшно.

Я и хотел просветиться в этой области.

Edited by Teddy_Bear
0

Share this post


Link to post
Share on other sites

Диод, он вроде как клапан, который пропускает например воздух или воду только в одну сторону. Ну вроде как в противогазе. На моей схеме диод VD1, включен по ходу тока, а в другую сторону он просто не откроется, и цепь будет разомкнута. Не я это придумал, я такое применение диода видел много раз в разных схемах. Да и очевидно же.

0

Share this post


Link to post
Share on other sites

Защита как уже было указана стоит по входу т.е. переполюсовка уже невозможно. А приведенная схема с диодом обычно применяется для обмоток реле, дабы защитить управляющие цепи и к теме вопроса не имеет никакого отношения.

Есть более мощные защиты, но они и стоят соответствующе, а как мы условились схема должна быть довольно бюджетной.

0

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да и очевидно же

 

Пардон, но второй диод (индикаторный) тоже запирается. Совсем не очевидно, что на первом падает большая часть напряжения.

 

P.S. Упс. Защита по току... То есть в конечном итоге по мощности. Теперь дошло.

Да и по напряжению тоже - на входе 78хххх стабилитрон (открытый при переполюсовке) и резистор 80 К.

Edited by Teddy_Bear
0

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пожалуй я недостаточно упомянул о этих самых "кренках". В данной схеме можно применить советскую (или пост-советскую, не знаю в какой стране теперь их делают), микросхему КР142ЕН5А, именно с "А", это важно. На самом корпусе может быть написано "КРЕН5А". У меня в схеме выше используется именно такая. Или импортные аналоги серии 7805, например xxx7805xxx, где xxx - могут быть разные буквенные обозначения.

Более подробные ТТХ легко найти в интернете.

 

Логика работы проста, - лишняя мощность превращается в тепло, и рассеивается радиатором. К примеру собрана схема показанная на фотографии в посте 31 в середине. Представим что микросхема выдает 5 вольт, при токе пусть 0,5A, значит мощность на выходе 2,5 ватта. Но аккумулятор "не знает об этом", и гонит свои 12 вольт при тех же  0,5А, значит 6 ватт. Стало быть (6-2,5) 3,5 ватта греет атмосферу.

Это всё в общем в норме, микросхема может выдержать и бОльшую мощность, но радиатор необходимо ставить почти всегда, особенно при больших перепадах напряжения до и после.

1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Решил продолжить эксперименты с повышающими преобразователями, только на этот раз мощными. Приобрел регулируемый в широких пределах преобразователь мощностью 200 ватт (если верить продавцу). Выбранный мной преобразователь способен выдавать от 12-вольтового аккумулятора до 60,5 вольт.

bp1.jpg

Правда без нагрузки.

Это может помочь при использовании или зарядке более чем 12-вольтовых приборов на автомобиле. Вообще я планирую сделать при помощи этого преобразователя 19-вольтовое зарядное устройство для ноутбука, которое в свою очередь питается от 12-вольтового аккумулятора. Если бы это всё было на автомобиле, то называлось бы автомобильным зарядным устройством. Но поскольку использование на автомобиле не планируется, то получается что это похоже на недоделанный Power Bank.

Я пока не смог найти качественный разборный разъём питания для своего ноута, как оказалось этот тип разъёмов довольно редкий. Пока мне попались только два очень тонких шнура с похожими на глазок разъёмами. Один из таких шнуров подключен к преобразователю:

bp3.jpg

Это по сути готовое зарядное устройство, которое можно использовать по такому назначению.

Попытка использовать по назначению:

bp2.jpg

В общем всё это работает, но пока как говорится через пень-колоду. Почти сразу перестал работать один шнур, токи всё-таки не детские. При простое - примерно 2A (см. фото). При запуске ОС или хорошей загрузке - до 5А. Для такого аккумулятора это в общем не так и много. Второй шнурок из купленных работает более-менее ничего, только плохо контачит. Но всё равно, это баловство, надо делать что-то серьёзное.

Это всё вряд ли имеет какой-то практический смысл, и делается просто из желания посмотреть что получится. Не стоит это повторять без особой на то нужды. Как только найду нормальный разъем, и сделаю что-то серьёзное, - продолжу.

0

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нашел кусок шнура с подходящим разъемом, да и с ферритовым фильтром к тому же. Фильтр я так и так собирался ставить. Правда коротковат проводок, ну да ничего. Преобразователь работает нормально, ноут заряжается штатно. В принципе можно уже пользоваться, если вдруг возникнет такая нужда.

bpn-1.jpg


При заряде аккумулятора ноутбука ток заряда поначалу может превышать 5А (у меня амперметр до 5А). Обычный ток заряда 3-5А. После заряда аккумулятора, ток потребления ноутбука снижается. При нагрузке 3G модем, + Firefox онлайн проигрывающий музыку с социальной сети - 3А. Если закрыть Firefox ток падает до 2А. Нифига себе. :) С отключенным модемом, wi-fi модулем, и всеми закрытыми (насколько возможно) программами - 1,5А. Ток не стабилен, и очевидно из-за работы различных процессов Windows заметно "прыгает". Даже заметно реагирует на движения мыши.
Исходя из этого можно предположить что если аккумулятор ноутбука будет заранее заряжен, то при токе около 2-3A, заряда внешнего аккумулятора должно хватить примерно на 5-6 часов. При простое и меньшей нагрузке - дольше. После чего у нас ещё остается полностью заряженный собственный аккумулятор. Мне так представляется что ёмкости полностью заряженного указанного ниже аккумулятора, должно хватить хотя бы на один полный заряд штатного аккумулятора ноутбука, если он был разряжен.

При всём этом участвовали: Ноутбук Acer V3 771G, аккумулятор кислотный необслуживаемый (гелевый) на 12V 18Ач, уже много раз засвечивающийся в разных темах. Step Up преобразователь куплен на Алиэкспрессе. Ссылка на магазин - по требованию. Провода, разъёмы, выключатель, и т.д.

Планируется всё это разместить в каком-то корпусе, и добавить измерительные приборы, которые будут показывать как состояние питающего аккумулятора, так и что происходит на выходе. А так же звуковой сигнализатор разряда аккумулятора близкого к критическому. Когда всё сделаю, (если сделаю), то продолжу. Обычно если какое-то устройство заработало, то я быстро теряю к нему интерес.

Напомню, все действия могут привести к значительным потерям, и выполняются только на свой страх и риск.

0

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now
Sign in to follow this  
Followers 0