Преглед на стартовото устройство "Автостарт", анализ и тестване
Предлага се в спретната "подаръчна" кутия, като освен самото устройство, в пакета са включени три различни кабела: кабел за зареждане на банка от запалка на автомобил, кабел за зареждане на кола от конектор за банка и кабел за захранване на USB периферни устройства.
Да започнем отдалеч, с кабела на запалката. Използват се силиконови изолирани проводници 10 AWG, гъвкави и мощни, проводниците от този тип се използват активно от моделистите в електрически модели на самолети. В този случай 10 AWG е 5,26 mm² мед, което позволява 333A да се пренася на интервали до ≈10 секунди.
На жиците са окачени две "черни кутии" и би било логично да се изследват.
Черна кутия на отрицателния проводник: предпазител, немаркиран. При по-детайлен преглед са открити следи от преследване по контактен под една от дажбите. Под жицата и слой спойка се крие числото 200А. Това е ток на изгаряне по време на относително дълга работа - протичащият ток трябва да има време да загрее проводника, времето за нагряване се определя от тока във веригата, а токът се определя от съпротивлението. Вътрешното съпротивление на съвременните литиево-полимерни батерии се измерва в единици mOhm, условно ≈1 mOhm на клетка, в този случай се използват три клетки. Съпротивление на проводника ≈3,27 mΩ на метър, в този случай дава ≈1,5 mΩ (
40 см проводници). Съпротивлението на диодите е 6,76 mΩ на сглобка, при три свързани паралелно се получава 2,25 mΩ. Общото съпротивление е 6,75 mΩ, което дава ток на късо съединение от 1777A. На практика такъв ток ще разруши батерията (нагряване, образуване на газ, запалване), така че предпазителят тук изобщо не е излишен.
От страната, свързана към Power Bank, конектор EC5 е запоен върху проводника, познат на моделистите и с допустим непрекъснат ток над 120 A. ГорнаНе можах да намеря ограничението за този конектор, но форумите показват цифри от 210A @ 12V за непрекъсната работа.
От страната на акумулатора на колата са запоени два крокодила. Не намерих слаби места, проводниците са запоени навсякъде и кримпвани здраво, няма оплаквания.
В изключено състояние на клемите на захранването има напрежение на батерията и тук се появява първата тревожна забележка. По добър начин се нуждаете от пластмасов / силиконов щепсел, така че конекторът в раницата / джоба да не е случайно затворен, защото вътре в устройството няма предпазители и в този случай устройството може да изгори добре. Литиево-полимерните батерии с висок разряден ток изгарят добре при късо съединение, стотици доказателства могат да бъдат намерени в YouTube.
Калъфът се състои от две части, условно „палет“ и „капак“, частите са залепени заедно по периметъра и не се препоръчва отварянето на такъв калъф без сериозна нужда - презентацията определено ще бъде повредена, гаранцията определено ще бъде загубена, здравината и надеждността също няма да станат по-високи.
Но се интересувам от общ преглед на вътрешното съдържание: дизайн на устройството, схема на зарядно устройство, характеристики на DC / DC преобразуватели, вериги за защита, вериги за контрол на заряда и измерване. Всичко това ще изисква известна жертва.
За тези, които трябва да разглобят този калъф - внимавайте да не повредите батерията, когато използвате остри инструменти при отварянето му - неточното проникване в кутията на дълбочина над 2 мм може да разреже тънката обвивка на батерията и да доведе до късо вътрешните ламели. Това може да се окаже фатално.
Страхотно, аутопсията показа, че пациентът не е починал в резултат на аутопсията, така че прегледът може да продължи. Две трети от устройството е заето от батерия, състояща се от три последователно свързаниелементи, останалото място е запазено за електроника. Батерията е без забележки, с електрониката всичко е по-прозрачно.
Да се занимаваме с електрониката. платка за контрол на заряда. Двустранен монтаж, четирислоен дизайн, плътно и компактно разположени компоненти. Нека се опитаме да възстановим блоковата схема.
Предната страна:
Square MP26123 (QFN16): Зарядно устройство, приема до 24 волта вход, зарежда 2 или 3 клетъчни батерии. Всъщност това е импулсен DC / DC преобразувател, с регулируем заряден ток, с обратна връзка по ток и напрежение (докато напрежението на батерията е под 12.6V - зареждането се извършва от ток, веднага щом напрежението достигне заданието - зареждането продължава с напрежение). Работен разтвор.
Правоъгълен S-8254A (16-пинов TSSOP): монитор на батерията, следи напреженията на всички клетки на батерията (преразреждане, презареждане), следи токове (изключване на товара при превишаване на тока).
Индукторът, означен с 4R7, и диодът SS14 Шотки до микро USB принадлежат към усилващ преобразувател 5V → 14V, който ви позволява да зареждате захранващата банка от USB. И на малките неща: бутонът за захранване, до него е токов шунт за проследяване на изходния ток, USB конектор, през който всъщност се извежда токът, microUSB конектор за зареждане на банката от 5V, фенерче LED и конектор за цилиндричен щепсел, за зареждане на банката от 14V.
Задна страна:
Индукторът с маркировка 4R7 и диодът на Шотки SS14 принадлежат към зарядното устройство. Бъмбар с осем крака в корпус SO-8 - двоен P-FET AM4915P, за изключване на товара при прекомерна консумация на ток и за изключване на контролера при дълбоко разреждане на батерията.
Трикрак HT7550-1 – ниско паданеизвън линеен регулатор. Регулатор за захранване на контролера. Контролерът е наблизо, в пакет SO-14, без маркировка, един от многото китайски микроконтролери, които могат да включват, изключват и мигат светодиоди.
Индукторът с маркировка 2R2 и бръмбар с осем крака наблизо е DC / DC преобразувател от 12V към 5V Малкият с шест крака в центъра е StepUP, който се увеличава от 5V до 14V за зареждане от microUSB.
И така, има защита срещу преразреждане на батерията, срещу късо съединение по линията 5V, има зареждане от 5 волта, от 14 волта, има контролер, който измерва нивото на зареждане, показва го на група светодиоди, има фенерче и всичко това е доста спретнато опаковано на дъска 20x30 мм.
Има незначително оплакване. За да го изразим, се нуждаем от екскурзия в отделна тема. Съществува клас т.нар. "интелигентни" зарядни устройства, добре познати на моделистите, са почти всички зарядни устройства за литиево-полимерни батерии с балансиращи конектори. Тяхната интелигентност се крие в контрола на напреженията на всяка клетка на батерията и подравняването на тези напрежения.
Доста важен момент, тъй като при леко недозареждане / презареждане на елементите по време на последваща работа при голямо натоварване ще възникне така нареченият „дисбаланс“, т.е. някои батерийни клетки ще се разреждат по-бързо от техните "събратя", което ще започне да причинява тяхното разграждане и последваща смърт. Невъзможно е напълно да се отървете от дисбаланса, всеки елемент е индивидуален и има собствено вътрешно съпротивление, свой капацитет.
Следователно единственият начин за решаване на проблема е изравняването на напреженията в батерията при всяко зареждане. Зарядното устройство следи и коригира този дисбаланс всеки път, когато се зарежда, като по този начин удължава живота на батерията. И така, в този случай, балансиранетоНе видях диаграмата. Доколкото разбирам, Power Bank не е продукт, в който производителят ще постави още ≈20 балансиращи елемента. Но в този случай тази схема би била полезна. Като цяло платката е сглобена на съвременни компоненти, всички превключващи преобразуватели работят на честота от 1 MHz (само зарядно устройство от 600 kHz, но може) и качеството на изработката не е задоволително.
Следващата част от прегледа. Батерия.
Това, което ме интересуваше, беше, че спецификациите са отпечатани на гърба на банката: 6000 mAh / 22 Wh. И тук се крие първата странност. От физиката P[Watts] = I[Amps]*U[Volts]. "Стандартното" напрежение за 3-клетъчна батерия е 11,1 волта. 22W / 11,1V ≈ 2000mA Хм, 2000mah не изглеждат като 6000mah дори със закръгляване. Какво наистина си струва?
Ще проверя зарядното за Hyperion EOS 0606i. Запоявам балансиращ конектор към батерията, зареждам го с балансиране и започвам разреждането с ток от 300 mA. Според резултатите от теста батерията показва капацитет от ≈2000 mAh.
Заредете захранване на 5V линия
За да се тества защитната верига срещу претоварване и свръхразреждане, беше сглобен симулатор на натоварване от серия от паралелно монтирани резистори 16Ω 10W и амперметър. Наблюдава се стабилна работа при ток до 2.3A (8 резистора), температурата на дросела достигна 66C °, температурата на чипа на DC / DC контролера беше 80C °, напрежението на изхода на преобразувателя спадна до 4.6V. Когато токът надвиши 2,4 A, мониторът на захранването изключва стабилно DC / DC преобразувателя. По време на разреждането микроконтролерът изгасва индикаторните светодиоди в съответствие с оставащия капацитет на батерията. Когато напрежението на батерията е 9,6 V (3,2 V), контролерът изключва товара. Всичко е в рамките на нормалнотовъпреки че остатъчните 3,2 V на клетка не са достатъчни.
Зареждане от 14 волта
За тестване използвах регулируемо захранване. Зареждането на напълно разредена банка е възможно от напрежение 12V, но по-високо от входното напрежение, в този случай няма да работи. Да, не е SEPIC. По принцип батерията се зарежда с ток от 1А, независимо от входното напрежение и издържа средно два часа. В диапазона от 12 до 20 волта нямаше проблеми с работата. По време на зареждане светещите индикатори показват текущото ниво на заряд, а мигащият уведомява за самия процес, като постепенно, докато се зарежда, се движи в кръг. За цялото време на зареждане се извършва един оборот.
Като опция за увеличаване на използваемостта, променете работния цикъл на светкавиците, докато се зареждат. 0% - къси мигания на първия диод, всички останали изгасват; 99% - дълги мигания на последния диод, всички останали светят.
Зареждане от 5 волта
В този случай в работата е включен повишаващ DC / DC преобразувател, който се увеличава от 5 на 14 волта и подава това напрежение към 14V конектора. Да, има напрежение на цевния конектор, докато се зарежда от micro USB. Работи дори от 2V, консумацията на ток е 200 mA, ясно е, че зареждането в този случай ще продължи 30 пъти по-дълго, но въпреки това самата възможност за зареждане поне от „картофена батерия“ радва.
При честни 5 волта преобразувателят започва да консумира 2A, загрява до 80 градуса, но въпреки това продължава да работи. В този режим зареждането продължава малко повече от 2 часа.
На това, може би, всичко
Банката изглежда като доста надеждно и пълно устройство, доста спретнато и внимателно. Има само едно оплакване: капацитетът на батерията. Първо, сред моделиститеобичайно е да се пише действителният капацитет, а не намаленият, и второ, действителният капацитет в това устройство не е достатъчен.
Възможността за директно премахване на 11.1V от батерията, с максимален изходен ток, също е положително нещо. Нямах под ръка кола с изтощена батерия, но разбирам, че е възможно да „светна“ от тази батерия. Отзивите на трети страни потвърждават. В заключение мога да препоръчам "Autostart" като подарък - страхотен външен вид, страхотна опаковка и гарантирана работа. Всеки ще се зарадва на подарък с такива функции.