Зарядка различных устройств от гальванических батарей

[Valery]

Поскольку люблю пользоваться различными портативными девайсами, чаще всего mp3-плеерами, а работаю можно сказать в полевых условиях, когда негде их зарядить, изучил вопрос, и накатал от нечего делать вот такую статью. Это может быть полезно тем кто остался без света по разным причинам, например в результате стихийного бедствия, или находится там где нет света.

Зарядку от фирменных мобильных зарядных устройств, которые имеются в продаже не рассматривал, во первых чего её рассматривать, а во вторых их тоже надо заряжать, а если негде, то всё теряет смысл. Зарядку от автомобиля, или от автомобильных или иных аккумуляторов так же не рассматривал.

 

zaradka.pdf

 

Ну да и еще наверно в некоторой степени тут виной моя в настоящее время любовь к постапокалиптической литературе. :) Ну да и не зря же я всё это писал, и эксперименты проводил, думаю может быть просто интересно. :)

 

PS: Зарядка сотовых телефонов так же возможна.

zaradka.pdf

Изменено 1 марта, 2014 пользователем Valery

[kvazimoda]

Пробежался глазами по статье. Думаю, стоит сделать несколько замечаний.

Без стабилизатора напряжения нельзя напрямую заряжать устройства несоответствующим напряжением. Причём, как повышенным, так и пониженным. По стандарту на устройство должно подаваться номинальное напряжение ±5%. Если выйти за эти пределы, устройство может выйти из строя.

 

Использовать линейный стабилизатор напряжения в нашей ситуации очень расточительно, т.к. он сбрасывает лишнее напряжение на себя и переводит эту мощность в тепло. Т.е. если у нас напряжение на сборке из батарей 10 вольт, а нам надо пять, а потребитель потребляет один ампер, то на нашем стабилизаторе будет выделяться пять ватт тепла, и половина заряда батарее уйдёт в никуда. Для таких целей целесообразно использовать DC-DC преобразователь, причём, с функцией повышения выходного напряжения, относительно входного. Это позволит высосать из батарей максимум. По этому поводу мне попадалась статья, там мужик много в походы ходит и ему нужно заряжать всякую технику. Он использует подобный DC-DC преобразователь, чем умудряется разряжать батарейки до напряжения в 0,1 вольта, что ли.

Изменено 1 марта, 2014 пользователем kvazimoda

[Valery]

@kvazimoda,

 

 

нельзя напрямую заряжать устройства несоответствующим напряжением. Причём, как повышенным, так и пониженным

Если взять мультиметр, и просто замерить напряжения которые выдают "родные" стандартные зарядные устройства, то можно заметить что напряжения эти будут самыми разными, и выдавать вплоть до 9V. Лучше всего себя ведут USB-совместимые зарядные устройства, это те, на корпусе которых имеется USB-порт, даже китайские. У них я не встречал напряжения выше 5,5V.

Таким образом можно считать что напряжение в 6V вполне безопасно для любого устройства. Я конечно не испытывал все устройства, но два телефона, два плеера, и один GPS навигатор ведут себя вполне нормально.

 

DC-DC преобразователь вещь крутая, не спорю, но как я уже указал не стоит забывать о законе сохранения энергии. Допустим преобразователь выдает 5V при 0,5A, это будет 2,5 W, значит от батареи в 1,5 V он будет потреблять 3,75 A, (при условии что КПД=100%), что нереально. И чем больше будет "садиться" батарея, тем выше и выше задираться ток потребления.

 

PS:

Для чего я это написал. Допустим попал человек в такую ситуацию когда нет света, допустим оборвало провода, или еще что-то. Стихия, ледяной дождь с налипанием на провода, и еще черт знает что, что в наше время не редкость, а будет еще большей "не редкостью". Телефон садится, зарядить негде. Машины или нет, или допустим неисправна, или там еще что-то. Не стоит от этого погибать, пойди найди пару-тройку батареек и слепи устройство на коленке, без приборов и паяльника. Есть приборы и паяльник? Хорошо, слепи с приборами и паяльником. :)

Изменено 2 марта, 2014 пользователем Valery

[THE OLD VERMIN]

Если взять мультиметр, и просто замерить напряжения которые выдают "родные" стандартные зарядные устройства, то можно заметить что напряжения эти будут самыми разными, и выдавать вплоть до 9V

Подозреваю, что выдать подобное может какая-нибудь китайская копия, проплаченная (не исключаю) на нестандартное напряжение производителями аккумуляторных батарей. )))

Даже продавцы-менеджеры "евросетей" советуют покупать ЗУ от производителя, а не китайский аналог.

Сам же имею печальный опыт угробления батареи менее, чем за год левой автомобильной зарядкой. Поэтому все последующие телефоны стараюсь в чужие дыры вообще не совать. )

За подзарядку в экстремальных ситуациях: соответственно - респект. 

 

Почему бы не переехать в общий форум?

[kvazimoda]

@Valery, есть разные телефоны, они рассчитаны на разное напряжение зарядного устройства, поэтому я и не упоминал какие-то конкретные цифры. Говорить так уверенно, что любой телефон выдержит повышенное или пониженное напряжение я бы не стал. Это конкретно ваши плееры и навигаторы выдержали, но давать такие советы... Прям, вредные советы какие-то...

 

DC-DC преобразователь вещь крутая, не спорю, но как я уже указал не стоит забывать о законе сохранения энергии. Допустим преобразователь выдает 5V при 0,5A, это будет 2,5 W, значит от батареи в 1,5 V он будет потреблять 3,75 A, (при условии что КПД=100%), что нереально. И чем больше будет "садиться" батарея, тем выше и выше задираться ток потребления.

То, что ток будет расти, никто не отрицает. Для нормально заряженной батареи ток в 4-5 ампер - не большая проблема, правда, будет греться. По мере разряда максимальный ток будет падать. Тут два вариант, либо соединять батареи параллельно, либо заряжать не целиком телефон/плеер, а только сам аккумулятор, предварительно вынув его из устройства. Во втором случае аккумулятор будет заряжаться дольше, но мы высосем максимальное количество энергии из батареек.

Оффтоп

Для чего я это написал. Допустим попал человек в такую ситуацию когда нет света, допустим оборвало провода, или еще что-то. Стихия, ледяной дождь с налипанием на провода, и еще черт знает что, что в наше время не редкость, а будет еще большей "не редкостью". Телефон садится, зарядить негде. Машины или нет, или допустим неисправна, или там еще что-то. Не стоит от этого погибать, пойди найди пару-тройку батареек и слепи устройство на коленке, без приборов и паяльника. Есть приборы и паяльник? Хорошо, слепи с приборами и паяльником. :)

- Вот представь, Гоги – идешь ты по лесу, а навстречу медведь. Что станешь делать?
- Вах, Гиви, застрелю его из ружья!
- Э, Гоги, нет у тебя ружья.
- Как нет ружья?
- Ты без ружья в лес пошел.
- Странно: никогда в лес без ружья не ходил. Тогда зарежу медведя кинжалом!
- Нету, Гоги, кинжала.
- Как нет кинжала? Я всегда с кинжалом!
- Нету его - жена почистить отнесла.
- Вах, Гиви, я его камнем убью.
- Э, Гоги, нет камней ни одного.
- Убегу!
- А он тебя догонит, он быстрее бегает.
- Тогда я залезу на самое высокое дерево, там не достанет.
- Э, Гоги, нет вокруг деревьев.
- Что же это за лес без деревьев?
- Ну, вот такой лес попался, что нету деревьев.
- Послушай, Гиви, ты чей друг – мой или медведя?

[Loader]

Статья интересная, правда имеются некоторые недочёты.

1. Для сборки этого конструктора требуется как минимум мультиметр (про паяльник молчу), иначе вместо заряженного мобильника получим мёртвый.

2. Не учтён вариант с разборкой зарядного устройства с трансформатором на борту, на мой взгляд самый универсальный т.к. можно откинуть трансформатор и привесить необходимое количество батареек. Учитывая что диодный мост и стабилитрон на борту обычно имеется - полярность подключения и напряжение питания не будут иметь решающего значения.

3. Варианты с дорогостоящими элементами 4*1.5  необходимо приводить лишь для ознакомления ибо "полевые условия".

4. Немногие знают что при помощи кабеля USB-OTG можно заряжать мобильные устройства друг от друга (ну естественно законы физики никто не отменял, поэтому заряжать будет сильнейший.

5. Пальчиковые/мизинчиковые батареи намного более распространены, а их как-то обошли вниманием.

6. Если говорить о полевых условиях - интересен был бы вариант зарядки от фонариков в простонародьи называемых "жучок" или аналогичных устройств. Такую железку действительно можно сделать заблаговременно и находясь вдали от цивилизации знать, что не нужно бегать и искать батарейки.

[Valery]

1. В простом случае обойтись можно, если поверить на слово тому что красный провод - плюс. :) Я разбомбил несколько кабелей различных фирм, включая голимый китай, и фирму Моторола, у всех черный, красный, питание и белый и зеленый - данные. На батарейках полярность так же указана. Есть конечно некоторый риск, ну а где его нет? Вы уверены например что ваше родное зарядное устройство исправно, и не спалит телефон в следующую секунду. :)

2. Было бы интересно, но такие мне не попадались. Теперь ЗУ как правило импульсные, и состоят из платы размером примерно 2,5х4 см, или около того. С одной стороны туда заводятся 220, с другой снимается напряжение на выход. А что на ней не каждый разберется.

3. Вы путаете. Батарея 3R12, она же "плоская" или "квадратная", стоит примерно 30-40 рублей, но содержит 3 элемента. А один элемент AA, пальчиковый, стоит столько же, и состоит из одного элемента. Значит для сборки батареи из четырех элементов потребуется до 150 руб. Я специально выбрал самую дешевую, распространенную, и достаточно мощную батарею из имеющихся в продаже.

4. Да, как-то упустил этот момент.

5. Ответ немного пересекается с 3. Они распространены, да, но стоят в три раза дороже целой батареи как целая батарея 3R12, состоящая из трех элементов. Торгашам видимо как-то пофиг что там внутри, батарейка и батарейка, значит и цена одна. :)

6. Я рассматривал этот вариант, но он довольно затруднителен. Фонарик фирмы "Эра" (можно загуглить), очень трудно разобрать (и еще труднее собрать) что бы подключиться к генератору. Генератор выдает что-то около 3V переменного тока, который нужно еще выпрямить, а значит будут потери на диодах, сгладить, и отправить на какой-то преобразователь выдающий 5 V. Ток мне замерить не удалось, но думаю что не более 50-100mA. Да и качать руки часами не так уж весело. :)

 

Я некоторое время назад подумывал создать тему, где бы рассматривал разные способы получения эл. тока для зарядки разных девайсов, при условии что это всё встанет не дороже 1000, 1500 руб. Дороже нет смысла - иди да купи. :)

Начать хотел с солнечных батарей, потом жучок, потом еще там что-то хитрое, и закончить термобатареей на термопарах. Но как-то "не пляшет" это всё. Способ на батарейках самый действенный.

Изменено 2 марта, 2014 пользователем Valery

[Valery]

Если кому интересно, тема с солнечной батареей такая. Берем т.н. садовые фонарики, не самые дорогие, у меня они за 60 руб. Примерно вот такого вида:

 

Нужно примерно 5-6 штук. Солнечная батарея выдаёт при нормальном ярком свете, например под настольной лампой до 2V, при 2mA. :) Черта лысого от неё зарядишь. Но в каждом фонарике еще есть и аккумулятор, вот их-то эти батареи и будут заряжать. Аккумуляторы промышленные, желтые, скорее всего Ni-Cd, ёмкостью по прикидкам не более 200-300 mA\Ч.

Собирается примерно вот такая схема:

 

 

Никакие резисторы или регуляторы тока заряда не требуются, эта батарея в принципе ничего плохого с аккумулятором сделать не сможет. Мне не известно теневое сопротивление батареи, если оно достаточно маленькое, нужно предотвратить обратную утечку тока через батарею, например поставив какой-то диод, и добавив еще один солнечный элемент для его преодоления. :)

 

Сначала долго и упорно заряжаем под солнцем аккумуляторы, контролируя заряд каким-либо вольтметром подключенным к XT1 и XT2. Потом, уже от этих аккумуляторов через какой-либо формирователь 5V заряжаем наш девайс. Только боюсь фиг что получится, энергии на борту всё равно маловато.

У меня брат строит такую штуку на мощном литиевом аккумуляторе, говорит заряжает, только заряжать его самого вероятно придется неделю. :) Но с другой стороны он же не просит что-то делать. Лежит себе на солнышке.

Правда стоимость такой штуки зашкаливает за 1000 руб.

[Loader]

Может стоит совместить бренды? http://softboard.ru/topic/26015-nashi-tvoreniia/page-19#entry605295

Вопрос быстрой зарядки думаю волнует куда больше нежели зарядки от батарей.

Куча дел и нет возможности полноценно (1.5-2 часа) зарядить мобильник. Подключаешь указанное устройство к сети, заряжаешь пару минут, после подсоединяешь его к мобильнику и кидаешь в барсетку. Через час отключаешь заряженный мобильник.

Такова идея вкратце.

[Valery]

Когда я размышлял о теме, о которой говорил выше,

 

 

Я некоторое время назад подумывал создать тему, где бы рассматривал разные способы получения эл. тока для зарядки разных девайсов,

Я подумал, что в качестве промежуточного накопителя, лучше всего использовать т.н. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80 ионисторы. По сути это гибрид конденсатора, и аккумулятора. Из плюсов - очень быстро заряжается, из минусов - разряжается тоже ничего.

Но когда их купил и испытал, оказалось - редкостная дохлятина. Например если бы я собрал батарею из конденсаторов аналогичной ёмкости, и зарядил её до номинала, а потом закоротил, - всё бы разлетелось к черту, и я бы без глаз остался. А тут - ничего не происходит. Ионистор хорош например для поддержки часов, что бы не сбрасывались при отключении питания, ну и для прочей цифровой техники что бы настройки не сбрасывались.

Ну а если уж купил, то решил их приспособить для фонарика, потому как другой цели не видел. :)

О фонарике: Когда нам нужно залезть в какой-то темный чулан, то выясняется, что аккумуляторный фонарик безнадежно разряжен, а из батарейного какой-то благодетель давно вытащил батарейки. :) Вот тут-то и выручит мой фонарик, который терпит глубокий разряд и его можно забыть на годы, а потом зарядить за две минуты.

 

О быстрой зарядке телефонов: К сожалению ионисторы пока далеки от литиевых аккумуляторов, и в телефоны и подобные устройства их не устанавливают. Потому говорить о быстрой зарядке не приходится.

[Valery]

Решил я снова заняться этой темой, что бы наконец её закончить в своём стиле - дешево и просто. :) А именно, зарядка всё продолжается именно от гальванических батарей, и вы таки будете смеяться, но от тех же 3R12. Потому что реальной альтернативы им не нашел. Но на сей раз пошел по пути подсказанному товарищами, - использованию т.н. DC-DC Step Up преобразователей, иначе говоря повышающих преобразователей постоянного тока.

Пока поставил задачу, - создать недорогую, но мощную батарею, что бы от неё можно было заряжать несложные устройства на протяжении длительного времени. Решение было соединить параллельно несколько 3R12, в моём случае - 3. Хотя можно хоть сто. :)

 

Но у общепринятой схемы соединения:

 

 

Есть фатальный недостаток. Если вдруг что-то случится с одной батареей, выйдут из строя все остальные. Допустим батарея GB2 почему-то снизила напряжение. Остальные тут же начнут её "заряжать", (по стрелкам) и вся сборка выйдет из строя за минуты.

Потому для надежности было решено применить диодную развязку:

 

 

Теперь такого эффекта не будет. Если какая-то батарея выйдет из строя, то её диод закроется и остальные будут продолжать работу.

Диоды применены обычные выпрямительные типа 1N4007, хотя можно было и другие. Конечно на них падает некоторое напряжение, около 0,6 вольта, но какая разница до какого напряжения разрядится батарея, до 1 вольта, или до 1,6, всё равно это разрядка в хлам. Конечно такой диод можно ставить только на такие батареи, для 1,5 вольтовых, нужно использовать диоды Шотки, с меньшим падением. Хотя вообще-то применять такие батареи не рекомендую в принципе.

 

Как всё это выглядит:

 

 

Сейчас мультиметр показывает напряжение только на одной батарее, на той, у которой напряжение выше чем у остальных, минус напряжение падающее на её диоде.

 

Продолжение следует.

 

[Valery]

Как я уже говорил в соседней теме, промышленность выпускает множество модулей различного назначения, из которых, как из кирпичиков, можно собрать в общем любое устройство. Повышающие преобразователи - не исключение. Их можно найти не одну штуку, и как специально приспособленных для зарядки разных девайсов, так и просто для встраивания в сложные устройства. Критерий выбора прост, - широкий диапазон питающих напряжений, например от 1 до 6-7 вольт на входе, стабильно 5 вольт на выходе, при токе желательно побольше.

Рассмотрим модуль под названием "Модуль питания DC-DC Step Up Boost module 2.5V-6V to 5V 1000mA". Купил я его здесь: http://electronica.bashel.ru/?item=78-91-22 фотография и цена имеется там же.

Этот модуль видимо специально заточен для зарядки различных устройств, подключаемых при помощи порта USB, и самого питающегося от литиевого аккумулятора, потому как лучшие характеристики показывает как раз при напряжении такого аккумулятора. По сути готовое мобильное зарядное устройство за ~100 рублей. Добавить только аккумулятор, и зарядно-разрядное устройство для него.

Выходное напряжение зависит от входного, но достаточно слабо, и устройство вполне может использоваться при снижении напряжения питания до 1 вольта.

 

Зависимость Uвых, от Uвх, без нагрузки такая:

 

Uвх____Uвых

1,2____4,97

1,5____4,96

2_____4,96

2,5___4,98

3_____5,0

3,5___5,04

4_____5,06

4,5____5,19

5_____5,34

5,5___5,57

 

Как видим модуль держит напряжение достаточно хорошо, но умеет только повышать. При чем самый "любимый" его диапазон - от 2 до 4 вольт. Как раз напряжение литиевого аккумулятора, о чем я говорил выше. Под нагрузкой напряжение несколько падает. Токи отдачи и потребления я не измерял, и в общем сильно сомневаюсь что он на самом деле выдаст 1 ампер. Но на 300-500 mA надеяться думаю можно.

 

Несколько фотографий:

 

Получение 5 из 3 вольт:

 

 

Зарядка плеера от 3 вольт, напряжение немного "просело" под нагрузкой:

 

 

Зарядка от батареи, о которой я говорил выше. Напряжение выше, потому что и питающее напряжение выше:

 

 

Вот такое простое сторублевое устройство может в некоторой степени "отвязать" человека от розетки, и зарядить телефон или другое устройство там где это сделать затруднительно.

 

Продолжение следует.

[Valery]

Второй модуль, это "Модуль питания DC-DC Pololu 5V Step-Up Voltage Regulator U1V11F5", производитель, - Pololu Robotics and Electronics. Купил в том же магазине: http://electronica.bashel.ru/?item=79-25-15, страница прибора на сайте производителя: http://www.pololu.com/product/2562

Это более продвинутый девайс, он умеет не только повышать напряжение, если оно ниже заданного, но и понижать, если оно выше. И стоит, страшно подумать, почти на 100 рублей дороже. По сути это даже не модуль, а скорее гибридная микросхема (микросборка), так как имеет очень маленькие размеры, и комплектуется стандартными ножками - контактами с шагом 2,54 мм, как у всех популярных микросхем.

Работает более стабильно чем предыдущий образец, результаты испытаний без нагрузки:

Uвх___Uвых

1,3____5,01
2,0____5,02
2,5____5,03
3,0____5,03
3,5____5,04
4,0____5,04
4,5____5,04
5,0____5,05
5,5____5,05
6,0____5,06
6,5____5,04

 

Модуль по данным производителя дает до 1,2 ампера.... ну по-русски это значит будет 400-600 mA. :)
Этот модуль предназначен не для зарядки, а для получения стабильного питания от нестабильного источника внутри другого, более сложного устройства, например в каких-то устройствах вычислительной техники, автоматики, робототехники, и т.д. Но какая в принципе разница как именно будет использоваться это напряжение. А недостающий USB порт несложно добавить и самостоятельно.

Некоторые фотографии:

Уверенно даём 5 вольт, от 1,3.

 

 

Заряжаем плеер от 1,2 вольта, выходное напряжение упало незначительно:

 

 

А вот с батарейками почему-то не дружит, - заметно снизилось напряжение. Причем сами батареи и не думают "садиться" и на диодах потери не больше обычного, и напряжение в порядке. Вероятно в зависимости входное \ выходное напряжение, есть некоторые провалы при работе под нагрузкой. Т.е. на некоторых напряжениях схема даёт сбои. Напряжение питания сейчас близко к выходному, потому видимо и ни на повышение, ни на повышение преобразователь толком не работает. Будем надеяться что при снижении напряжения питания он разгонится.

 

 

Но для зарядки хватает и такого.

 

Вроде всё, закончил разборки по этому вопросу.

[Valery]

Попался еще один модуль, на этот раз "0.9 V ~ 5 V up 5 V DC - DC booster module". Производитель Страница изделия. Цена в Уфе - 110 руб. На китайских и прочих сайтах можно найти за цену чуть отличную от нуля. :)

Максимальный ток - 600 mA. Понижать напряжение не умеет, только повышать, но держит напряжение не очень точно, но за то очень стабильно:

 

Uвх__Uвых

1,3___5,13
2,0___5,13
2,5___5,13
3,0___5,13
3,5___5,13
4,0___5,14
4,5___5,14
5,0___5,14
5,5___5,48
6,0___6,00

 

Индикатор включения зажигается только при напряжении питания не ниже 2,0 - 2,5 вольт.

 

Фото:

 

[Loader]

Заинтересовался вопросом поподробнее, оказалось не всё так просто с зарядкой устройств.

http://rones.su/techno/zaryadka-mobilynika-po-usb.html

Так что при зарядке зачастую используются все провода.

[Valery]

Да, есть такое дело. Но, об этом я узнал уже после того как создал эту тему. :)

Мало того, некоторые устройства требуют наличия корректных данных на контактах 2 и 3 разъема USB, - насколько я знаю это продукция Apple. Так что там на самом деле не всё так просто. Но я не раз упоминал что имеется в виду зарядка простых дешевых устройств. :)

Простые и дешевые устройства, а именно плееры Explay и Texet, навигатор Texet, два телефона (не смартфона) Nokia разных моделей, и вроде бы чего-то еще из той же серии китайского барахла, заряжаются нормально. Правда до конца я зарядку не довел ни разу, потому как не было такой нужды, зачем убивать батарейки, но по крайней мере заряд шел, и устройства не ругались.

 

Ну и еще раз повторюсь: Это всё для людей попавших в какие-то экстремальные ситуации. Если всё нормально, то лучше конечно заряжать от сети штатной зарядкой. :)

[Loader]

Может как раз стоит эту тему глубже изучить. Пока я так понял самый популярный вариант - перемкнуть средние контакты между собой.

З.ы. про яблофоны тоже в этой статье есть.

[Valery]

Я не буду что-то изучать и рекомендовать, но посоветовал бы каждому что-то делать, или не делать на свой страх и риск, конкретно для каждого аппарата. Мне например не было нужды что-то закорачивать. Я контакты с данными просто оставлял свободными. Как кстати и во всех USB - совместимых зарядных устройствах которые мне попадались.

 

Если уж аппарат реально дорогой и сложный, и человек допустим отправляется в поход, и там негде будет его заряжать, то пусть купит мобильное зарядное устройство с солнечной батареей. Только сначала убедиться в магазине что оно реально заряжает его конкретный девайс, ну и при том заряжается само.

 

Могу напомнить про вариант заряда через автомобильное зарядное устройство. Покупаем автомобильное зарядное устройство для конкретного аппарата, убеждаемся что оно работает как надо, и все контакты там распаяны как нужно. А вот его уже запитываем от батареек. Батареек 3R12 нужно соединить последовательно 3 или больше штук, в зависимости от максимального напряжения на входе зарядного устройства.

[Valery]

Вспомнилась еще одна вещь, - распайка разъемов мини- или микро- USB, тех, которые непосредственно включаются в аппарат, иногда бывает отличной от общепринятой. Сделано это скорее всего для того что бы зарядка от компьютера была невозможной, что бы не вывести из строя USB порт компьютера. Но это предположение.

При таком случае зарядка бывает возможна только от родного зарядного устройства. Я с таким явлением сталкивался по крайней мере с двумя плеерами. Естественно предполагается что такая проблема будет так или иначе решена. Как именно уж не знаю, я же не могу изучить все на свете устройства. :)

[Valery]

PS: Еще интересный материальчик: http://habrahabr.ru/post/178555/

Сразу скажу, "Крона" батарейка очень слабая для того что бы зарядить даже простой телефон, не то что смартфон показанный в статье.

Да и мои батарейки тоже не очень мощнее, по некоторым данным их ёмкость всего 0,6 А*ч. Так что удастся зарядить только простое устройство не более чем один раз. Но чего-то более мощного, но при том с не заоблачными ценами всё равно нет.

Потому:

- Нужно взять более чем одну батарейку, например см. пост. 11.

- Нужно не дожидаться когда устройство окончательно разрядится, а потом начать заряжать с нуля, ёмкости может не хватить. А изначально не давать устройству разрядиться. То есть делать поддержку заряда, а не заряд.

[Teddy_Bear]

PS: Еще интересный материальчик: http://habrahabr.ru/post/178555/

 

 

Печалька. Неграмотная критика неграмотного решения.

Для начала, сразу соглашусь с Вами, насчёт недостатка энергии кроны - достаточно взять две и более крон.

Но печалят ляпы автора.

Во-первых, автор не отключил Wi-Fi во время зарядки, который сожрал весь заряд мобилы.

Во-вторых, сходу выброшенный конденсатор, что является почему-то показательным для нынешних радиолюбителей. Обратите внимание, все последующие схемы содержат конденсаторы и во входном и в выходном контуре, а где-то ещё и индуктивность, включенная последовательно, проскакивает. Это всё кошерные методы борьбы с пиковыми выбросами, которые так не любят транзисторы. Господа, суйте кондёры всюду, где они не мешают работе! Ибо это хорошо.

Подсчёт кпд преобразователя с приравниванием токов просто вызывает всхлипы. И так далее всё не запомнил.

И да, слепая вера в микросхемы. Именно на уровне идолопоклонства. Ну поставь ты каскад транзисторов помощнее на выходе. Не может микруха выдержать более нескольких Ватт мощности. Не её это дело тепло рассеивать. Это дело радиаторов. А микруха - она умная маленькая штучка. Ей помощь нужна от мощных, но более примитивных собратьев. А тут DIP без обвязки, вместо хотя вы ТО с радиатором. Ну можно, конечно и штаны через голову, но как-то это не по-людски.

Поражён деградацией радиолюбительства. Ведь это всё азы. Никакой омерики я тут не открываю.

Изменено 3 января, 2015 пользователем Teddy_Bear

[kvazimoda]

@Teddy_Bear, даже две кроны не спасут отца русской демократии. А больше - уже довольно дорого выйдет по деньгам. Крона точно не для этого. Я вообще не понимаю, почему была выбрана именно эта батарейка, разве что, она даёт подходящее питание для пяти вольтовой КРЕНки.

Второй момент, использование линейного стабилизатора в таких условиях - выкидывание денег. Практически половина энергии рассеивается в тепло. Об этом автор статьи тоже указал.

Теперь, про якобы ляпы автора.

Во-первых, автор не отключил Wi-Fi во время зарядки, который сожрал весь заряд мобилы.

Ирония заключается в том, что несмотря на то, что я перевёл телефон в авиарежим, отключил всё, не трогал дисплей и старался минимизировать потребление, придушив все приложения, он упорно продолжал разряжаться.

Так что, необосновано.

 

Во-вторых, сходу выброшенный конденсатор, что является почему-то показательным для нынешних радиолюбителей. Обратите внимание, все последующие схемы содержат конденсаторы и во входном и в выходном контуре, а где-то ещё и индуктивность, включенная последовательно, проскакивает. Это всё кошерные методы борьбы с пиковыми выбросами, которые так не любят транзисторы. Господа, суйте кондёры всюду, где они не мешают работе! Ибо это хорошо.

В целом, согласен, что конденсатор полезен. Но как в данном случае повлияло бы наличие конденсатора? Батарейки бы хватило для заряда телефона? Или что? Придирки ради придирок - это неправильно.

 

Подсчёт кпд преобразователя с приравниванием токов просто вызывает всхлипы. И так далее всё не запомнил.

Напряжение 3,7, ёмкость 1230 мА*ч и самый главный параметр — энергия аккумуляторной батареи 4,55 Вт*ч

 

Обратите внимание, на такой параметр — как энергия аккумуляторной батареи. Вероятная энергия (если производитель нам не врёт) нашей батарейки будет равна:

W*ч=U*I*ч=9*0,45= 4,05 Вт*ч.

Т.е. говоря простым языком, даже если нам бы удалось без потерь “выпить” энергию батареи, мы бы никогда ей не смогли зарядить телефон! Но учтите, что всю энергию из батареи взять невозможно. Хоть сколько-то, да останется.

Теперь стоит учесть ещё КПД нашего преобразователя питания и питания зарядной цепи аккумулятора. Возьмём КПД последней цепи 80%, с надеждой, что производители сделали её максимально качественной. КПД нашего преобразователя расчитывается просто: отношение выходной мощности к входной мощности.

N=(Uвых*Iвых)/(Uвх*Iвх)

Поскольку токи входные и выходные у нас практически равны (потребление микросхемы пренебрежимо мало), то отношение выходит достаточно простым:

N=5/9=0,56

Итоговое КПД будет N=80*0,56=44,8, т.е. почти как у хорошего паровоза. В результате в лучшем случае до аккумулятора сможет дойти менее половины ёмкости батареи.

Не вижу тут ошибок. Единственное место, где приравниваются токи, это ток на входе в преобразователь и на выходе из него. Если вы в курсе, как работает линейный преобразователь, то должны знать, что эти токи действительно будут практически равны. В данном случае. думаю, можно пренебречь потреблением самой КРЕНки

 

И да, слепая вера в микросхемы. Именно на уровне идолопоклонства. Ну поставь ты каскад транзисторов помощнее на выходе. Не может микруха выдержать более нескольких Ватт мощности. Не её это дело тепло рассеивать. Это дело радиаторов. А микруха - она умная маленькая штучка. Ей помощь нужна от мощных, но более примитивных собратьев. А тут DIP без обвязки, вместо хотя вы ТО с радиатором. Ну можно, конечно и штаны через голову, но как-то это не по-людски.

Вот эта фраза вообще мне непонятна. Где автор поклоняется микросхемам? Он привёл картинку из даташита, где явно указаны выходные напряжение и ток: 5 вольт 100 мА. А то, что китайцы не поставили предусмотренный, судя по рисунку на печатной плате, транзистор и ещё несколько элементов, это на совести китайцев. Автора тут можно только частично обвинить в том, что он не заострил на этом внимание.

 

Если кратко, то с мнением автора я согласен, удивлён только, что он вообще взялся за это. Мне лично сразу было бы лень заниматься такой фигнёй, потому как, я прекрасно понимаю что ТАК телефоны не заряжают. Ваше же высказывание вызывает лишь чувство, что лишь бы к чему придраться. При этом, даже не удосужившись вникнуть в саму статью. Немного напоминает поведение старого брюзжащего деда, которому всё не так.

 

Без обид. С новым годом! :)

.

Изменено 3 января, 2015 пользователем kvazimoda

[Valery]

Сейчас немного позанимался тестированием Step UP преобразователей описанных выше. Ни один не показал хороших результатов. Я правда использовал не батарейки, которых у меня в данный момент нет, (точнее есть, но уже частично подпорченные) а литиевый аккумулятор, на 1800 мА*ч, 3,7 V, от плеера Explay M20. Его фото есть в первом посте темы о замене аккумулятора в mp3 плеере.

Происходит это так: Подключаем свежезаряженный аккумулятор с напряжением около 4,0 вольт к преобразователю, а к нему - простой сотовый телефон Nokia. Телефон издает писк, выдает сообщение "Зарядка". До тех пор пока питающий аккумулятор не разрядится до 3,5 вольт. После этого все преобразователи начинают снижать выходное напряжение, видимо уже не хватает тока на входе. Хотя от мощного блока питания, с которым я их тестировал раньше все работали нормально, даже от 1,5 вольт.

 

В данный момент подключен преобразователь Pololu, описанный в посте 13. Напряжение на входе преобразователя - 3,4V, на выходе - 4,6V. Анимация "батарейки", сообщающей что идет заряд имеется, но уже ни писка, не сообщений о заряде. Телефон визуально вроде как зарядился, "батарейка" до того показывала примерно 50%, теперь 70%. Так что способ хоть в общих чертах и годный, но всё это целиком фигня ИМХО. Нужно использовать либо очень мощную батарею, например составленную не менее чем из 5-10 батарей 3R12, или задирать напряжение вольт до 20-25 соединяя батареи последовательно, или смешанно. А потом это напряжение понижать импульсным Step Down преобразователем до 5V, например одним из описанных в теме про блоки питания. Как-то так в общем.

 

Еще одно, что мне показалось интересным: Аккумулятор к преобразователю у меня подключается небольшими зажимами "крокодил", такие можно видеть например на фото в посте 13. Так они почему-то очень часто теряют контакт, и заряд прекращается, хотя обычно ведут себя очень надежно, так и не понял почему это происходит, то ли из-за коротких импульсов большого тока, которые не ловит мультиметр, то ли из-за высокой частоты, короче ХЗ. Так что такие зажимы в данном случае не внушают доверия.

 

PS: Вот короче, нужно чего-то типа такого:

 

 

:)

Изменено 4 января, 2015 пользователем Valery

[kvazimoda]

@Valery, я думаю, заряжать от севших аккумуляторов напрямую - не очень хорошая затея. Мне видится это немного по-другому. Мы разряжаем батарейки через DC-DC преобразователь и заряжаем этой энергией пару литий-ионных аккумуляторов. Пару для того, чтобы напряжение на выходе получить больше пяти вольт, чтобы потом не повышать напряжение, а понижать. Заряжать в этом случае аккумулятор можно любым током, хоть в 100 мА, хоть 50 мА, главное, чтобы заряжалось. Соответственно, т.к. у нас практически нет нижнего предела по току, то и сажать батарейки мы можем практически в ноль. Я видел преобразователи, которые стартуют от то ли одного вольта, то ли от 0,7, а работают до 0,4, что ли. А вот дальше уже через такой же или даже тот же DC-DC преобразователь сосём энергию из наших аккумуляторов соединённых последовательно и закачиваем пять вольт в наш телефон/плеер/планшет.

 

Но всё это уже будет из себя представлять не КРЕНку с конденсатором, а конкретную такую плату, сделанную по всем правилам. Надо найти нормальный DC-DC преобразователь, собрать ему обвязку, подумать, как его же задействовать в разряде, т.е. нужна схема переключения... Так же, нужен правильный контроллер литиевого аккумулятора...

Изменено 4 января, 2015 пользователем kvazimoda

[Valery]

Большие потери будут из-за таких двойных перезаряжаний. Насколько я знаю в аккумулятор нужно "влить" до 50% больше энергии чем он потом сможет выдать. Так что потери всей системы могут составить 100%.

 

Ну в общем что я обо всём этом думаю. Первое, - я вообще пожалел что со всем этим связался, раньше мне это всё как-то проще казалось. :)

Второе: Человек может оказаться в экстремальной ситуации по крайней мере двумя путями, например случилось нечто вроде стихийного бедствия, и т.п. В этом случае не мудрствуя лукаво заряжаем напрямую от батареек, как я описал в pdf, что в первом посте. Советовать тут - возьми то, купи это, как-то неуместно.

 

Или он сам залез в эту ситуацию, и у него было время для подготовки. Тут можно сказать, батарейки в этой ситуации вещь не плохая хотя бы потому что их не нужно тащить обратно, например из какого-то похода. Кроме того они хоть одноразовые, но их использование может оказаться в пересчете на весь срок службы какого-то устройства выгоднее использования аккумулятора, который несоизмеримо дороже, требует зарядного устройства, нежного обращения, и обслуживания.

Во всех случаях не стоит выкраивать миллиамперы, а сразу купить десяток - другой батареек, благо что они стоят не так и дорого, и заряжать от них свои устройства через те или иные преобразователи.