👨🏽‍🔬 🎅🏽 🕴️ Vue d'ensemble du dispositif de démarrage "Autostart", analyse et test 🖐🏽 🚾 🤰🏾

Il y avait là l'occasion de faire une revue du lanceur compact "Autostart". En langage simple: batterie portable, banque d'alimentation. Vous permet de recharger votre téléphone / tablette, et en cas de besoin urgent de démarrer le moteur de la voiture.

Il est livré dans une boîte "cadeau" soignée, et le package comprend, en plus de l'appareil lui-même, trois câbles différents: un câble de chargement de banque d'un allume-cigare de voiture, un câble de chargement de voiture à partir d'un connecteur de banque et un câble pour alimenter les périphériques USB.

Commençons de loin, avec un câble allume-cigare. 10 fils AWG en isolation silicone sont utilisés, flexibles et puissants, les fils de ce type sont activement utilisés par les modélisateurs dans les modèles d'automobiles électriques. Dans ce cas, 10 AWG correspond à 5,26 mm² de cuivre, ce qui permet d'effectuer 333A à des intervalles allant jusqu'à ≈10 secondes.

Deux «boîtes noires» sont accrochées aux fils, et il sera logique de les étudier.

Boîte noire sur le fil positif: assemblage des diodes Schottky 42CTQ030. Chaque boîtier est composé de deux diodes, le courant total recommandé pour un boîtier peut atteindre 40 A en fonctionnement continu, ou 1100 A par impulsion de 3 μs. Dans ce cas, 3 boîtiers sont installés, c'est 120A en permanence, ou 3300A en impulsion. Il faut comprendre qu'une utilisation continue sous de tels courants n'est pas supposée, par conséquent, il n'y a pas de dissipateur de chaleur.

Boîte noire sur câble négatif: fusible, sans étiquette. Un examen plus approfondi a permis de découvrir des traces de pièces de monnaie sur le contact sous l'une des rations. Sous le fil et une couche de soudure, le chiffre 200A est caché. Il s'agit du courant de burn-out pendant un fonctionnement relativement long - le courant circulant doit avoir le temps de réchauffer le conducteur, le temps de préchauffage est déterminé par le courant dans le circuit et le courant est déterminé par la résistance. La résistance interne des batteries lithium-polymère modernes est mesurée en unités de mOhm, classiquement ≈1 mOhm par cellule, dans ce cas, trois cellules sont utilisées. La résistance des fils est de .23,27 mOhm par mètre, dans ce cas, elle donne ≈1,5 mOhm (~ 40 cm de fils). La résistance des diodes est de 6,76 mOhm par ensemble, avec une connexion parallèle de trois, 2,25 mOhm est obtenue. La résistance totale est de 6,75 mOhm, ce qui donne un courant de court-circuit de 1777A.En pratique, un tel courant détruira la batterie (chauffage, génération de gaz, allumage), donc le fusible ici n'est pas inutile.

Du côté connecté à Power Bank, le connecteur EC5, familier aux modélisateurs, et avec un courant continu autorisé de plus de 120 A, n'est pas soudé sur le fil, je n'ai pas pu trouver la limite supérieure sur ce connecteur, mais les chiffres apparaissent sur les forums à 210A @ 12V pour un fonctionnement continu.

Côté batterie de la voiture, deux crocodiles sont soudés. Je n'ai trouvé aucune faiblesse, les fils étaient partout soudés et sertis en toute sécurité, rien à redire.

Passons à l'objet principal de l'étude. Une brique avec un couvercle bleu, de la taille d'un smartphone moyen. Dans la zone des quatre connecteurs, il y a un indicateur en coupe montrant la charge de la batterie, de l'avant du connecteur d'alimentation (EC5) pour la transmission de puissance à une batterie de voiture au plomb, une prise allume-cigare (14 v), une lampe de poche LED, micro-USB pour la charge à partir d'un PC, type USB A pour transférer de l'énergie vers des périphériques arbitraires. D'un côté, il y a un seul bouton, un bouton d'alimentation.

Étant à l'état éteint, la tension de la batterie est présente aux bornes d'alimentation, et ici la première remarque alarmante se produit. Dans le bon sens, nous avons besoin d'un bouchon en plastique / silicone afin que le connecteur dans le sac à dos / la poche ne soit pas accidentellement fermé, car il n'y a pas de fusibles à l'intérieur de l'appareil, et dans ce cas, l'appareil peut être bien recuit. Les batteries au lithium polymère avec des courants de décharge importants brûlent bien lorsqu'elles sont fermées, des centaines de preuves peuvent être trouvées sur YouTube.

Le boîtier se compose de deux parties, classiquement «palette» et «couvercle», les pièces sont collées ensemble autour du périmètre, et l'ouverture d'un tel boîtier sans besoin sérieux n'est pas recommandée - la présentation sera définitivement endommagée, la garantie sera définitivement perdue, la solidité et la fiabilité ne seront pas non plus supérieures .

Mais je suis intéressé par un examen du contenu interne: l'appareil de l'appareil, les circuits du chargeur, les caractéristiques des convertisseurs DC / DC, le circuit de protection, le circuit de contrôle et la mesure de charge. Tout cela nécessitera un certain sacrifice.

Pour ceux qui ont besoin de démonter ce boîtier - attention à ne pas endommager la batterie lors de l'utilisation d'outils tranchants lors de l'ouverture - une pénétration imprécise dans le boîtier à une profondeur de plus de 2 mm peut couper à travers la coque mince de la batterie et court-circuiter les lamelles internes. Cela peut être fatal.

Excellent, une autopsie a montré que le patient n'est pas décédé des suites de l'autopsie, vous pouvez poursuivre l'examen. Les deux tiers de l'appareil sont occupés par une batterie composée de trois éléments connectés en série, le reste de l'espace est réservé à l'électronique. La batterie sans marques d'identification, avec l'électronique devient plus transparente.

Parlons d'électronique. Carte contrôleur de charge Montage double face, conception à quatre couches, composants étroitement et compacts. Essayons de restaurer le diagramme structurel.

Face avant:

Square MP26123 (QFN16): chargeur, accepte jusqu'à 24 volts d'entrée, charge des batteries de 2 ou 3 cellules. En fait, il s'agit d'un convertisseur DC / DC pulsé, avec un courant de charge réglable, avec rétroaction sur le courant et la tension (tandis que la tension sur la batterie est inférieure à 12,6 V - la charge est effectuée par le courant, dès que la tension atteint le réglage - la charge continue avec la tension). Solution de travail.

Rectangulaire S-8254A (TSSOP 16 broches): moniteur de batterie, surveille les tensions sur toutes les cellules de la batterie (surcharge, surcharge), surveille les courants (déconnexion de la charge lorsque le courant est dépassé).

Le starter marqué 4R7 et la diode Schottky SS14 à côté du micro USB appartiennent au convertisseur boost 5V → 14V, qui vous permet de charger la banque d'alimentation à partir d'USB. Et sur les petites choses: le bouton d'alimentation, à côté, est un shunt de courant, pour suivre le courant fourni, un connecteur USB, par lequel le courant est réellement délivré, un connecteur microUSB pour charger la banque à partir de 5V, une lampe de poche LED et un connecteur pour une prise cylindrique, pour charger la banque à partir de 14V.

Face arrière:

L'inductance marquée 4R7 et la diode Schottky SS14 appartiennent au chargeur.
Le coléoptère à huit pattes dans le boîtier SO-8 est un double P-FET AM4915P, pour déconnecter la charge en cas de dépassement de la consommation de courant, et pour éteindre le contrôleur en cas de décharge profonde de la batterie.

HT7550-1 à trois pieds - régulateur linéaire à faible chute. Régulateur pour alimenter le contrôleur.
Le contrôleur à proximité, dans le boîtier SO-14, sans marquage, est l'un des nombreux microcontrôleurs chinois qui peuvent allumer, éteindre et faire clignoter les LED.

Choke marqué 2R2 et une pieuvre à proximité - Convertisseur DC / DC de 12V à 5V
Petit à six pattes au centre - StepUP, passant de 5V à 14V pour la charge depuis microUSB.

Donc, il y a une protection contre les décharges excessives de la batterie, des courts-circuits sur la ligne 5V, il y a une charge de 5 volts, de 14 volts, il y a un contrôleur qui mesure le niveau de charge, l'indiquant à un groupe de LED, il y a une lampe de poche, et tout cela est assez bien emballé sur une carte 20x30mm .

Il y a un petit reproche. Pour l'exprimer, vous avez besoin d'une excursion dans un sujet distinct.
Il y a une classe de soi-disant Les chargeurs «intelligents», bien connus des modélisateurs, sont presque tous des chargeurs pour batteries lithium-polymère avec prises d'équilibrage. Leur intelligence consiste à contrôler les tensions sur chaque élément de la batterie et à équilibrer ces tensions.

Ceci est un point assez important, car avec une légère sous-charge / surcharge des éléments lors de travaux ultérieurs sous une charge élevée, le soi-disant «déséquilibre» se produira, c'est-à-dire certaines cellules de la batterie seront déchargées plus rapidement que leurs "homologues", ce qui commencera à provoquer leur dégradation, puis la mort.
Il est impossible de se débarrasser complètement du déséquilibre, chaque élément est individuel, et a sa propre résistance interne, sa propre capacité.

Par conséquent, la seule façon de résoudre le problème est d'égaliser la tension de la batterie à chaque charge.
Le chargeur surveille et corrige ce déséquilibre à chaque charge, ce qui contribue à augmenter la durée de vie de la batterie.

Donc, dans ce cas, je n'ai pas vu le schéma d'équilibrage. Si je comprends bien, Power Bank n'est pas un produit où le fabricant mettra un autre ≈20 éléments qui effectuent l'équilibrage. Mais dans ce cas, ce schéma serait utile.

En général, la carte est assemblée sur des composants modernes, tous les convertisseurs d'impulsions fonctionnent à une fréquence de 1 MHz (seulement un chargeur à 600 KHz, mais c'est possible), et la qualité de construction n'est pas satisfaisante.

La prochaine partie de l'examen. Batterie.

Ce qui m'a intéressé, c'est que les caractéristiques à l'arrière de la banque étaient imprimées: 6000 mAh / 22 Wh. Et c'est là que réside la première étrangeté. D'après la physique, P [Watt] = I [Ampère] * U [Volt].
La tension «standard» sur la batterie de 3 cellules est de 11,1 volts.
22 W / 11,1 Volts ≈ 2000 mA
Hm, 2000 mAh ne ressemble pas à 6000 mAh, même avec l'arrondi. Et combien cela coûte-t-il vraiment?

Je vais vérifier sur le chargeur Hyperion EOS 0606i. Je soude un connecteur d'équilibrage à la batterie, charge avec équilibrage et commence une décharge avec un courant de 300 mA. Selon les résultats des tests, la batterie affiche une capacité de 0002000 mAh.

La seule conjecture qui se pose dans la tête est que les 6000 mAh indiqués par le constructeur sont «réduits» à une tension de 3,7 volts. Ceux. si votre téléphone a une batterie de 2000 mAh, alors, théoriquement, avec cette banque, vous pouvez charger 3 fois. En pratique, il y a des pertes dans les convertisseurs DC / DC qui vont aggraver le résultat, mais en général la logique du constructeur est claire.

Donc, avec l'appareil de l'appareil, tout est clair, passez à la partie suivante. Tests d'appareils.

Puissance de charge de ligne 5 V

Pour tester les schémas de protection contre les surcharges et les décharges excessives, un simulateur de charge a été assemblé à partir d'une série de résistances 16Ω 10W et d'un ampèremètre assemblés en parallèle. Un fonctionnement stable a été observé à des courants allant jusqu'à 2,3 A (8 résistances), tandis que la température sur l'accélérateur a atteint 66 ° C, la température sur la puce DC / DC du contrôleur était de 80 ° C et la tension à la sortie du convertisseur a chuté à 4,6 V. Si le courant dépasse 2,4 A, le moniteur d'alimentation déconnecte de manière stable le convertisseur CC / CC. Pendant la décharge, le microcontrôleur éteint les voyants lumineux en fonction de la capacité restante de la batterie. Lorsque la tension de la batterie est de 9,6 V (3,2 V), le contrôleur déconnecte la charge. Tout est dans les limites normales, bien qu'un 3,2 V résiduel par cellule ne soit pas suffisant.

Charge à partir de 14 volts

J'ai utilisé une source d'alimentation réglable pour la vérification. La charge d'une batterie complètement déchargée est possible à partir d'une tension de 12V, mais au-dessus de la tension d'entrée, dans ce cas, cela ne fonctionnera pas. Oui, ce n'est pas SEPIC. En général, la batterie est chargée avec un courant de 1A, quelle que soit la tension d'entrée, et dure en moyenne deux heures. Dans la plage de 12 à 20 volts, il n'y a eu aucun problème de fonctionnement. Pendant la charge, les indicateurs lumineux affichent le niveau de charge actuel et le voyant clignotant informe sur le processus lui-même, progressivement, au fur et à mesure que la charge progresse, se déplaçant en cercle. Pour tout le temps de charge, une révolution est effectuée.

En option pour augmenter la convivialité - modifiez le rapport cyclique des flashs comme charge.
0% - flashs courts de la première diode, tous les autres s'éteignent;
99% sont de longs flashs de la dernière diode, tous les autres sont allumés.

Charge à partir de 5 volts

Dans ce cas, un convertisseur DC / DC élévateur est activé, qui passe de 5 à 14 volts, et fournit cette tension au connecteur 14V. Oui, la tension est présente sur le connecteur du canon lors du chargement à partir du micro USB. Cela fonctionne même à partir de 2V, la consommation de courant est de 200 mA, il est clair que la charge dans ce cas durera 30 fois plus longtemps, mais, néanmoins, la capacité même de charger au moins à partir de la "batterie de pommes de terre" plaît.

À 5 volts honnêtes, le convertisseur commence à consommer 2 A, chauffe jusqu'à 80 degrés, mais continue néanmoins de fonctionner. Dans ce mode, la charge dure un peu plus de 2 heures.

C’est probablement tout

La banque a l'air d'un appareil assez fiable et complet, assez soigné et bien pensé. Il n'y a qu'un seul reproche: la capacité de la batterie. Premièrement, parmi les modélisateurs, il est habituel d'écrire la capacité réelle, pas celle donnée, et deuxièmement, la capacité réelle de cet appareil n'est pas suffisante.

La possibilité de retirer directement la batterie 11,1 V, avec une sortie de courant maximale, est également un point positif. Je n'avais pas de voiture avec une batterie déchargée à portée de main, mais je comprends qu'il est possible "d'allumer" cette batterie. Les avis de tiers confirment.

En conclusion, je peux recommander " Autostart " en cadeau - excellente apparence, excellent emballage et fonctionnement garanti. Tout le monde sera content d'un cadeau avec de telles fonctions.

Vue d'ensemble du dispositif de démarrage "Autostart", analyse et test