🔱 👨‍👨‍👦 🏊 Descripción general del dispositivo de inicio "Autostart", análisis y pruebas ♻️ 👦🏼 🗻

Hubo una oportunidad aquí para realizar una revisión del lanzador compacto "Autostart". En lenguaje sencillo: batería portátil, banco de energía. Le permite cargar su teléfono / tableta y, en caso de necesidad urgente, arranque el motor del automóvil.

Viene en una caja de "regalo" ordenada, y el paquete incluye, además del dispositivo en sí, tres cables diferentes: un cable de carga bancaria desde el encendedor de un automóvil, un cable de carga para automóvil desde un conector de banco y un cable para alimentar periféricos USB.

Comencemos desde lejos, con un cable de encendedor. Se utilizan cables de 10 AWG en aislamiento de silicona, flexibles y potentes, los modeladores utilizan activamente este tipo de cables en los modelos de aviones eléctricos. En este caso, 10 AWG son 5,26 mm² de cobre, lo que permite llevar a cabo 333A a intervalos de hasta ≈10 segundos.

Dos "cajas negras" cuelgan de los cables, y será lógico estudiarlos.

Caja negra en el cable positivo: montaje de diodos Schottky 42CTQ030. Cada caso es de dos diodos, la corriente total recomendada para un caso es de hasta 40 A durante la operación continua, o 1100 A en un pulso de 3 μs. En este caso, se instalan 3 casos, es 120A constantemente, o 3300A en un pulso. Debe entenderse que no se supone el uso continuo bajo tales corrientes, por lo tanto, no hay disipador de calor.

Caja negra en el cable negativo: fusible, sin etiqueta. Un examen más detallado condujo a rastros de monedas en el contacto debajo de una de las raciones. Debajo del cable y una capa de soldadura, la figura 200A está oculta. Esta es la corriente de quemado durante una operación relativamente larga: la corriente que fluye debe tener tiempo para calentar el conductor, el tiempo de calentamiento está determinado por la corriente en el circuito y la corriente está determinada por la resistencia. La resistencia interna de las baterías modernas de polímero de litio se mide en unidades de mOhm, convencionalmente ≈1 mOhm por celda, en este caso se utilizan tres celdas. La resistencia del cable es de .23.27 mOhm por metro, en este caso da ≈1.5 mOhm (~ 40 cm de cables). La resistencia de los diodos es de 6.76 mOhm por ensamblaje, con una conexión paralela de tres, se obtienen 2.25 mOhm. La resistencia total es de 6.75 mOhm, lo que da una corriente de cortocircuito de 1777A.En la práctica, dicha corriente destruirá la batería (calefacción, generación de gas, ignición), por lo que el fusible aquí no es en absoluto superfluo.

Desde el lado conectado al Power Bank, el conector EC5, familiar para los modeladores, y con una corriente continua permisible de más de 120 A, no está soldada en el cable, no pude encontrar el límite superior en este conector, pero los números aparecen en los foros a 210A @ 12V para una operación continua.

En el lado de la batería del automóvil, se sueldan dos cocodrilos. No encontré ninguna debilidad, los cables estaban en todas partes soldados y engarzados de forma segura, sin quejas.

Pasemos al objeto principal de estudio. Un ladrillo con tapa azul, del tamaño de un teléfono inteligente promedio. En el área de los cuatro conectores, hay un indicador en sección que muestra la carga de la batería, desde la parte frontal del conector de alimentación (EC5) para transferir energía a la batería principal del automóvil, un conector cilíndrico para cargar desde el encendedor (14 v), una linterna LED, micro-USB para cargar desde una PC, tipo USB A para transferir energía a periféricos arbitrarios. En un lado hay un solo botón, un botón de encendido.

Al estar en estado apagado, el voltaje de la batería está presente en los terminales de alimentación, y aquí se produce el primer comentario alarmante. En el buen sentido, necesita un enchufe de plástico / silicona para que el conector no se cierre accidentalmente en la mochila / bolsillo, ya que no hay fusibles dentro del dispositivo, y en este caso el dispositivo puede estar bien recocido. Las baterías de polímero de litio con grandes corrientes de descarga arden bien cuando están cerradas, se pueden encontrar cientos de pruebas en YouTube.

El estuche consta de dos partes, convencionalmente “paleta” y “tapa”, las partes están pegadas alrededor del perímetro, y no se recomienda abrir dicho estuche sin una necesidad seria: la presentación definitivamente se dañará, la garantía definitivamente se perderá, la resistencia y la confiabilidad tampoco serán mayores. .

Pero estoy interesado en una revisión de los contenidos internos: el dispositivo dispositivo, la circuitería del cargador, las características de los convertidores CC / CC, el circuito de protección, el circuito de control y la medición de carga. Todo esto requerirá algún sacrificio.

Para aquellos que necesitan desmontar este estuche, tenga cuidado de no dañar la batería al usar herramientas afiladas al abrirlo, la penetración inexacta en el estuche a una profundidad de más de 2 mm puede atravesar el caparazón delgado de la batería y cortar las láminas internas. Esto puede ser fatal.

Excelente, una autopsia mostró que el paciente no murió como resultado de la autopsia, puede continuar la revisión. Dos tercios del dispositivo están ocupados por una batería que consta de tres elementos conectados en serie, el resto del espacio está reservado para la electrónica. La batería sin marcas de identificación, con electrónica se está volviendo más transparente.

Tratemos con la electrónica. Tablero controlador de carga Montaje de doble cara, diseño de cuatro capas, componentes espaciados de forma compacta y compacta. Intentemos restaurar el diagrama estructural.

Lado delantero:

Square MP26123 (QFN16): cargador, acepta hasta 24 voltios de entrada, carga baterías de 2 o 3 celdas. De hecho, es un convertidor de CC / CC pulsado, con una corriente de carga ajustable, con retroalimentación sobre la corriente y el voltaje (mientras el voltaje en la batería es inferior a 12,6 V, la carga se realiza por la corriente, tan pronto como el voltaje alcanza el ajuste, la carga continúa con el voltaje). Solución de trabajo

S-8254A rectangular (TSSOP de 16 pines): monitor de batería, monitorea los voltajes en todas las celdas de la batería (sobredescarga, sobrecarga), monitorea las corrientes (desconexión de carga cuando se excede la corriente).

El estrangulador marcado 4R7 y el diodo Schottky SS14 junto al micro USB pertenecen al convertidor de refuerzo 5V → 14V, que le permite cargar el banco de energía desde USB. Y en las pequeñas cosas: el botón de encendido, junto a él, es una derivación de corriente, para rastrear la salida de corriente, un conector USB, por el cual se entrega la corriente, un conector microUSB para cargar el banco desde 5V, un LED de linterna y un conector para un enchufe cilíndrico para cargar el banco desde 14V.

Reverso:

El inductor marcado 4R7 y el diodo Schottky SS14 pertenecen al cargador.
El escarabajo de ocho patas en el estuche SO-8 es un P-FET AM4915P dual, para desconectar la carga en caso de exceder el consumo de corriente, y para desconectar el controlador en caso de una descarga profunda de la batería.

HT7550-1 de tres patas: regulador lineal de baja caída. Regulador para alimentar el controlador.
El controlador cercano, en el caso del SO-14, sin marcar, es uno de los muchos microcontroladores chinos que pueden encender, apagar y parpadear los LED.

Estrangulador marcado 2R2 y un escarabajo de pulpo cercano - Convertidor CC / CC de 12 V a 5 V
Pequeño de seis patas en el centro - Elevador, que aumenta de 5 V a 14 V para cargar desde microUSB.

Entonces, hay protección contra sobredescarga de la batería, contra cortocircuitos en la línea de 5V, carga desde 5 voltios, desde 14 voltios, hay un controlador que mide el nivel de carga, lo indica a un grupo de LED, hay una linterna, y todo esto está muy bien embalado en una placa de 20x30 mm .

Hay una pequeña queja. Para expresarlo, necesita una excursión a un tema separado.
Hay una clase de los llamados Los cargadores "inteligentes", muy familiares para los modeladores, son casi todos cargadores para baterías de polímero de litio con enchufes de equilibrio. Su inteligencia consiste en controlar los voltajes en cada elemento de la batería y equilibrar estos voltajes.

Este es un punto bastante importante, ya que con una ligera sobrecarga / sobrecarga de elementos durante el trabajo posterior bajo una carga pesada, se producirá el llamado "desequilibrio", es decir. algunas celdas de la batería se descargarán más rápido que sus "contrapartes", lo que comenzará a causar su degradación y posterior muerte.
Es imposible deshacerse por completo del desequilibrio, cada elemento es individual y tiene su propia resistencia interna, su propia capacidad.

Por lo tanto, la única forma de resolver el problema es igualar el voltaje de la batería con cada carga.
El cargador monitorea y corrige este desequilibrio con cada carga, lo que ayuda a aumentar la vida útil de la batería.

Entonces, en este caso, no vi el esquema de equilibrio. Según tengo entendido, Power Bank no es un producto en el que el fabricante colocará otros ≈20 elementos que realizan el equilibrio. Pero en este caso, este esquema sería útil.

En general, la placa se ensambla en componentes modernos, todos los convertidores de pulso funcionan a una frecuencia de 1 MHz (solo un cargador a 600 KHz, pero puede), y la calidad de construcción no es satisfactoria.

La siguiente parte de la revisión. Batería.

Lo que me interesó fue que las características en la parte posterior del banco estaban impresas: 6000 mAh / 22 Wh. Y aquí yace la primera extrañeza. De la física, P [Watt] = I [Amperio] * U [Volt].
El voltaje "estándar" en la batería de 3 celdas es de 11.1 voltios.
22 W / 11.1 voltios ≈ 2000 mA
Hm, 2000 mAh no se parece a 6000 mAh, incluso con redondeo. ¿Y cuánto cuesta realmente?

Comprobaré el cargador Hyperion EOS 0606i. Sueldo un conector de equilibrio a la batería, cargo con el equilibrio y comienzo una descarga con una corriente de 300 mA. Según los resultados de la prueba, la batería muestra una capacidad de ≈2000 mAh.

La única conjetura que surge en la cabeza es que los 6000 mAh indicados por el fabricante se "reducen" a un voltaje de 3.7 voltios. Aquellos. Si su teléfono tiene una batería de 2000 mAh, entonces, en teoría, con este banco puede cargar 3 veces. En la práctica, hay pérdidas en los convertidores CC / CC que empeorarán el resultado, pero en general la lógica del fabricante es clara.

Entonces, con el dispositivo del dispositivo, todo está claro, pase a la siguiente parte. Pruebas de dispositivos.

Potencia de carga de línea de 5V

Para probar los esquemas de protección de sobrecarga y sobredescarga, se ensambló un simulador de carga a partir de una serie de resistencias de 16Ω 10W y un amperímetro montado en paralelo. Se observó una operación estable a corrientes de hasta 2.3A (8 resistencias), mientras que la temperatura en el acelerador alcanzó 66 ° C, la temperatura en el chip DC / DC del controlador fue de 80 ° C, y el voltaje en la salida del convertidor bajó a 4.6V. Si la corriente supera los 2,4 A, el monitor de alimentación desconecta de forma estable el convertidor CC / CC. Durante la descarga, el microcontrolador apaga los LED indicadores de acuerdo con la capacidad restante de la batería. Cuando el voltaje de la batería es de 9.6V (3.2V), el controlador desconecta la carga. Todo está dentro de los límites normales, aunque un residual de 3.2V por celda no es suficiente.

Carga desde 14 voltios

Usé una fuente de alimentación ajustable para la verificación. Es posible cargar un banco completamente descargado desde un voltaje de 12V, pero por encima del voltaje de entrada, en este caso, no funcionará. Sí, esto no es SEPIC. En general, la batería se carga con una corriente de 1 A, independientemente del voltaje de entrada, y dura, en promedio, dos horas. En el rango de 12 a 20 voltios, no hubo problemas con la operación. Durante la carga, los indicadores luminosos muestran el nivel de carga actual, y la luz intermitente informa sobre el proceso en sí, gradualmente, a medida que avanza la carga, moviéndose en un círculo. Durante todo el tiempo de carga, se realiza una revolución.

Como una opción para aumentar la usabilidad: cambie el ciclo de trabajo de los flashes como carga.
0% - parpadeos cortos del primer diodo, todos los demás se extinguen;
El 99% son destellos largos del último diodo, el resto está encendido.

Carga desde 5 voltios

En este caso, se enciende un convertidor CC / CC ascendente, que aumenta de 5 a 14 voltios, y suministra este voltaje al conector de 14V. Sí, hay voltaje en el conector del barril mientras se carga desde un micro USB. Incluso funciona a partir de 2V, el consumo de corriente es de 200 mA, está claro que la carga en este caso durará 30 veces más, pero, sin embargo, la capacidad de cargar al menos desde la "batería de papa" agrada.

A 5 voltios honestos, el convertidor comienza a consumir 2A, se calienta hasta 80 grados, pero, sin embargo, continúa funcionando. En este modo, la carga dura un poco más de 2 horas.

Eso es probablemente todo

El banco parece un dispositivo bastante confiable y completo, bastante ordenado y pensado. Solo hay una queja: la capacidad de la batería. En primer lugar, entre los modeladores se acostumbra escribir la capacidad real, no la dada, y en segundo lugar, la capacidad real en este dispositivo no es suficiente.

La capacidad de quitar directamente la batería de 11.1V, con la máxima salida de corriente, también es un punto positivo. No tenía un automóvil con una batería descargada a mano, pero entiendo que es posible "encender" esta batería. Las revisiones de terceros confirman.

En conclusión, puedo recomendar " Autostart " como regalo: excelente apariencia, excelente empaque y operación garantizada. Todos estarán felices con un regalo con tales funciones.

Descripción general del dispositivo de inicio "Autostart", análisis y pruebas