Powerbanka nejen pro nabíječ …

V minulém článku o nabíječi SkyRC B6neo jsem sliboval, že se více rozepíšu o prvním červíčku s nápadem, který začal hlodat při průzkumu vlastností nového nabíječe. A protože se mezitím červíček rozrostl z nápadu do realizovaného projektu, tak se zde pokusím tuhle mojí malou šílenost trochu popsat.

První inspirací pro alternativní napájení nabíječe z jiných zdrojů (než je síť a akubaterie) bylo počínání Jardy S. v Rejštejně, kdy na stole v sále měl nabíječ napájen z akupacku LiPo (tedy LiPo-nabíječ-LiPo), i když byla k dispozici normální síť. A i když jsem mu tuto sestavu z hlediska energetické účinnosti dost zkritizoval (a na svém postoji si trvám … :-)), tak inspirace pro „polní nabíjení“ byla na světě. Vždyť kapesní powerbanka s kapesním nabíječem v kapse při létání za hospodou na chalupě, to je ideální řešení … No, a pak se sešly všechny okolnosti a možnost realizace byla na světě …

První podmínka – kapesní nabíječ – bylo koupí B6stky splněna, další byly zdroje – v práci se mi válí kopice článků LiIon 2500mAh 18650  (kdosi si k nám dal opravit zánovní sestavu z dětského autíčka a po zjištění, že je jedna řada vadná si raději koupil sestavu novou a my máme slušné zásoby …), takže také splněno. Trochu jsem váhal v provedení powerbanky – ano, ideální stav by byl kompaktní akupack (zvolil jsem sestavu 4článků), ale pájení spojů článků není moje oblíbená činnost a o bodovačce sice uvažuju, ale zatím ji nemám. Takže i z praktického hlediska je lepší volbou kvalitní držák na čtyři články 18650 a pak tomu dát jen nějakou formu a tvar. No, chvilku jsem nad tím svůj mozeček potrápil, ale nakonec se to tak nějak podařilo, já jsem spokojený a vo to tu jde, že …. 🙂

A než se rozepíšu dále, rád zde opět udělám reklamu mému velmi oblíbenému obchodu www.hezkyden.cz, kde jsem si vybral vše potřebné a kdybych potřeboval, koupil bych zde za velmi rozumné peníze i ty články 18650 … Já prostě tenhle obchod žeru a na mém účtu tam je to znát, objednávám i pro své okolí, musím na něj pět jen samou chválu !!!

Tak tedy jdeme na to:

1) shromáždíme potřebné komponenty …

držák na akumulátory – pružné plíšky jsou lepší naž pružinky, při větších proudech menší přechoďák a nevyhřívají se.

bastldeska – jsem línej vyrábět spešl plošňák, obvláště když tenhle typ má rozměry akudržáku, před vložením do krabičky jsem jen lehce obrousil strany na šmirglu …

zahnuté konektory XT60 90° – no nepoužijte je, když jsou tak pěkné …

servisní konektor – klasický JST-XH, svého času jsem si koupil celou sadu těchhle konektorů (hádejte kde …), sice jsem původně chtěl použít i tady zahnutý 90°typ, ale ten v sadě nebyl a než přisly ty objednané, už jsem to měl hotové s rovnými …

kulaté magnety – pro spojení více krabiček k sobě …

krabička – od té doby, co jsem přesvědčil kolegu v práci ke koupi 3D tiskárny (a on se jako tiskař osvědčil), začínám být líný vyrábět krabičky klasicky, obvzláště, když mu stačí nakreslit tužkou výkres (a to mě furt baví) a on to pak zvládne sám. Takže zde stačilo „naznačit“ a čtyři krabičky (v různých barvách, využíváme zbytkový materiál) byly promptně dodány …

apropo, jistě jste zaregistrovali absenci akumulátorů, o těch bude řeč až dále …

 

2) provedeme ideové rozložení komponentů …

– tohle rozložení je „konečné“, po dlouhém bádání a vymýšlení, aby spoje na bastldesce nevycházely příliš složité …

 

3) provedeme připevnění a připájení komponentů …

– moc si to neprohlížejte, na fotce to vypadá hůř než ve skutečnosti … 🙂

 

4) provedeme potřebná spojení a nutná vybroušení spojů …

– zase si to moc neprohlížejte, na fotce to vypadá hůř než ve skutečnosti … 🙂

PCB napravo – černou fixou jsou označeny plochy, kde je třeba vybrousit / odbrousit vodivé spoje

PCB nalevo – červené jsou plusové spoje, modré jsou minusové spoje, zelený je střed servisního konektoru …

 

5) provedeme nalisování magnetů do krabiček …

– pokud máte šikovného tiskaře, tak vám udělá dírky pro magnety přesně a vy můžete použít stejný postup jako já (po zkušenosti doporučuji toto udělat před osazením komponentů do krabičky …), v opačném případě budete muset lepit či jinak upevňovat.

varování – u určování polohy a polarity magnetů fakt dvakrát měřte (já využil aplikaci v mobilu), zjištění na konci práce, že máte např. jeden magnet obráceně, krabičky u sebe nedrží a magnet prostě odmítá opustit svoji díru, to fakt nechceš … Mě tohle děsilo i ve spaní a tak jsem raději měřil snad desetkrát …

 

6) provedeme proměření všech spojů a funkční zkoušku zařízení … (sorry, profesionální deformace)

– fakt jo, když na samém konci zjistíte, že vám neměří jeden kontakt v servisním konektoru (prostřední, ten co se tak blbě pájel …) a vy to máte přilepené a zatavené v krabičce a nalepené popisky, tak to naštve a seberu radost z výsledku …

 

7) provedeme usazení a upevnění komponentů do krabiček …

– já jsem ještě musel drobně obrousit hrany PCB, aby to do krabiček sedlo „tak akorát“ …

upevnění – já jsem pro vyrovnání výšky PCB (vodiče apod.) použil tlustší mechovou oboustrannou lepenku (na fotce je v místech, kde prosvítá fixou nakreslená vlnovka) a celek pak do krabičky upevnil tavnou pistolí. Tavné lepidlo jsem použil i v prostoru pod konektory XT60, kde by jinak byla nehezká díra.

doporučení – při ukládání komponentů do krabičky (a utěsňování konektorů) doporučuji XT60tky osadit protikusy konektrorů, vyhnete se pak nepříjemnému překvapení, že vám krabička a nebo tmel překáží v úspěšném zasunutí protikonektoru 🙂

 

8) provedeme polepení krabičky štítky a popisy …

– já použil štítky ze „svého“ oblíbeného štítkovače Casio …

– i když mi aktivně tiskař na krabičky přidal nápis Powerbox by o2novak, tak jsem dle okamžitého nápadu rozlišil jednotlivé krabičky barevně a názvem LIBOX 1 až LIBOX 4. OUT1 a OUT2 jsou dva paralelní výstupy (s barevným rozlišením polarity konektoru pro nás blbé …) a A, B, C, D je pořadí zapojení jednotlivých LiIon článků, včetně jejich polarity. Servisní konektor má „zámečky“ a barevné označení polarity …

 

9) vyrobíme kablíky a kabely …

– servisní kablíky (2ks) jsem vyrobil úpravou hotových kablíků ze šuplíkových zásob, hlavně výběrem barev jednotlivých vodičů, aby to tak nějak odpovídalo zvyklostem servisních kablíků …

– napájecí a propojovací kabely jsou vyrobeny dle mých zvyklostí z vodičů Silivolt 1,5mm2 – dle katalogu výrobce je proudová zatižitelnost 24A, což je v tomto použítí více než vyhovující …

 

10) a nakonec provedeme PKZ, FZ, měření, testování a předání do provozu … 🙂 (asi jsem už hodně profesionálně deformovanej)

– takhle vypadá ukázka funkce powerboxu / Liboxu

vlevo – Libox ve funkci napájecího zdroje – zde použit 1ks LiBoxu, propojený napájecím kabelem do nabíječe

vpravo – Libox ve funkci měřené baterie – zde použit 1ks LiBoxu, propojený pouze servisním kablíkem do nabíječe, v tomto případě jen v režimu měřiče článků – cellmetru. Pokud bychom chtěli pravou baterii také nabíjet, museli bychom připojit i nabíjecí kabel (B6neo umí přes servisní konektor jen měřit a balancovat …)

– takhle vypadá ukázka paralelního provozu dvou powerboxů / Liboxů

Libox1 a Libox2 ve funkci výkonějšího napájecího zdroje – zde použity 2ks LiBoxu, propojeny propojovacím paralelním kabelem (ten krátkej do obloučku v přední části fotky), do nabíječe vede ten kablík vpravo vzadu (s modro-šedým konektorem) a malý měřáček je v provedení prvního prototypu …

– takhle vypadá ukázka „kapesní (máte-li dostatečně velké kapsy)“ výbavy zdrojů (4x Libox), kabelů a nabíječe pro „polní nabíjení“ …

– malý měřáček je opět v provedení prvního prototypu …

– kontrolní otázka – kdo pozná, co na obrázku chybí k úspěšnému využití všech komponentů ? 🙂

 

11) nastavíme meze napětí proti podvybití a provedeme kapacitní výpočty

– rozbor energetické bilance, účinnosti a počtu nabitelných baterií si  necháme na někdy jindy, chystám se provést ještě některá měření … 🙂

 

– napěťové meze Liboxu – trocha počítání:

– 4ks LiIon článků v sérii, jmenovité napětí 3,6V/článek, tedy 14,4V celkové napětí

– při nabíjení – max. 4,2V/článek, tedy 16,8V celkové napětí

– při vybíjení – min. 3,0V/článek, tedy 13,2V celkové napětí, moje (a nejen moje) doporučení je neklesnout pod cca. 3,4V/článek, tedy pod 13,6V celkového napětí …

 

– kapacitní možnosti Liboxů – opět trocha počítání:

– 1 sada Libox, jmenovitá kapacita 2500mAh, tedy 2,5Ah celkem

– 2 sady Libox paralelně, 2x jmenovitá kapacita 2500mAh, tedy 5,0Ah celkem

– 3 sady Libox paralelně, 3x jmenovitá kapacita 2500mAh, tedy 7,5Ah celkem

– 4 sady Libox paralelně, 4x jmenovitá kapacita 2500mAh, tedy 10,0Ah celkem

 

A je to, máme hotovo, úspěšnému polnímu nabíjení zdar … 🙂

 

Apropo, stavbu minivoltmetru a jeho popis si necháme na příště … 🙂