Как раскачать литий ионный аккумулятор

Кратко о том, как восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда

В первом случае у аккумулятора упала емкость и с этим придется смириться. Полное восстановление аккумуляторов после глубокого разряда невозможно (это касается всех Li-ion аккумуляторов: 18650, 14500, 10440, аккумуляторов от мобильников и т.д.). Даже теоретически нельзя вернуть емкость литиевого аккумулятора.

Снижение емкости — абсолютно нормальный процесс. Это происходит во время каждого цикла заряда/разряда, независимо от того, насколько правильно эксплуатируется аккумулятор. Однако, если в процессе эксплуатации часто допускаются глубокие разряды или, наоборот, длительные перезаряды (более 500%), то скорость потери емкости может существенно возрасти.

Последние исследования показали, что литиевые аккумуляторы теряют свою емкость даже если вообще не эксплуатируются. Например, во время обычного хранения на складах. По данным исследований, аккумулятор теряет примерно 4-5% емкости в год.

Вторая ситуация: не хочет заряжаться

Теперь рассмотрим второй случай — аккумулятор не заряжается.

Обычно эта ситуация возникает, когда какое-либо устройство (телефон, планшет, мп3-плейер) долго лежали без дела с разряженным аккумулятором. Или если литиевые аккумулятор подвергся глубокому охлаждению.

В принципе проблем с зарядкой таких аккумуляторов быть не должно. Внутри каждого аккумулятора — между самой банкой аккумулятора и теми клеммами, которые мы видим — находится модуль защиты, который отключает банку от клемм при снижении напряжения ниже определенного порога. Внешне это проявляется как полное отсутствие напряжение на выходе аккумулятора (ноль вольт).

На самом деле, как правило, на самой банке в этот момент напряжение составляет около 2.4-2.8 Вольта.

Все современные модули защиты устроены таким образом, что даже в случае блокировки аккумулятора от дальнейшего разряда, его все-таки можно зарядить. Это происходит благодаря паразитному диоду, встроенному в ключ на полевом транзисторе. Вот типовая схема модуля защиты аккумулятора 18650:

Так как при глубоком разряде закрывается только транзистор FET1, а второй MOSFET при этом остается открытым (пропускает ток в обоих направлениях), то зарядный ток спокойно протекает от плюсовой клеммы батареи через FET2, паразитный диод внутри FET1 к минусовой клемме.

В случае блокировки аккумулятора по перегрузке (КЗ в нагрузке), модуль защиты также запирает транзистор FET1. Нет никакой разницы от чего сработала защита — от переразряда или от короткого замыкания. Результат один — открытый транзистор FET2 и закрытый полевик FET1.

Таким образом, при глубоком разряде плата защиты литий-ионного аккумулятора ни в коей мере не препятствует заряду аккумулятора.

Проблема лишь в том, что некоторые зарядные устройства считают себя слишком умными и когда видят, что на аккумуляторе слишком низкое напряжение (а в нашем случае оно вообще будет равно нулю), они считают, что произошла какая-то недопустимая ситуация и напрочь отказываются выдавать зарядный ток.

Это сделано исключительно в целях безопасности. Дело в том, что при внутреннем коротком замыкании аккумулятора, заряжать его становится опасно — он может сильно перегреться и вспучиться (со всякими спецэффектами вроде вытекания электролита, выдавливания крышки планшета и т.п.). В случае же обрыва внутри аккумулятора, заряжать его становится совершенно бессмысленно. Так что логика работы таких умных зарядников вполне понятна и оправдана.

О том, как обхитрить зарядку и восстановить работоспособность литиевого аккумулятора после глубокого разряда читайте далее.

Как заставить заряжаться?

По сути, восстановление литий ионных аккумуляторов после глубокого разряда сводится к тому, чтобы вернуть его в штатный режим работы. Надо понимать, что потерю емкости это никоим образом не компенсирует (это невозможно в принципе).

Чтобы все-таки заставить слишком хитрое зарядное устройство заряжать наш сильно севший аккумулятор, необходимо сделать так, чтобы напряжение на нем превысило некий порог. Как правило, достаточно 3.1-3.2 Вольта, чтобы ЗУ посчитало ситуацию штатной и разрешило зарядку.

Поднять напряжение на аккумуляторе можно только с помощью сторонней (более глупой) зарядки. В народе это называется "толкнуть" аккумулятор. Для этого достаточно просто подключить к клеммам аккумулятора внешний блок питания, ограничив при этом максимальный ток.

Для наших целей подойдет любое зарядное устройство для сотового телефона. Чаще всего современные зарядники имеют выход в виде USB-гнезда и, соответственно, выдают 5В. Нам осталось только лишь подобрать резистор, ограничивающий ток заряда.

Сопротивление резистора рассчитывается по закону Ома. Возьмем худший сценарий — на внутренней банке литий-ионного аккумулятора напряжение составляет 2.0 Вольта (померить его, не разбирая аккумулятор, мы не сможем, поэтому просто предположим, что это так).

Тогда разница между напряжением источника питания и напряжением на аккумуляторе будет составлять:

Рассчитаем сопротивление токоограничивающего резистора, чтобы ток заряда не превышал 50 мА (этого вполне достаточно для первоначального заряда и в то же время вполне безопасно):

R = 3В / 0.050А = 60 Ом

Теперь узнаем, какова мощность будет рассеиваться на этом резисторе, в случае внутреннего короткого замыкания аккумулятора (тогда на резисторе будет падать все напряжение блока питания):

P = (5В) 2 / 60 Ом = 0.42 Вт

Таким образом, чтобы восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда, берем любой блок питания на 5В, ближайший подходящий резистор — 62 Ом (0.5Вт) и подключаем все это к аккумулятору следующим образом:

Подойдет источник питания и на другое напряжение, достаточно будет пересчитать сопротивление и мощность ограничительного резистора. И нужно помнить, что в схемах защиты li-ion, как правило, используются полевые транзисторы с небольшим напряжением сток-исток, поэтому брать блок питания с большим выходным напряжением нежелательно.

Если заряд не идет (резистор не греется, а на аккумуляторе полное напряжение блока питания), то либо схема защиты ушла в совсем глубокую защиту, либо она просто вышла из строя, либо имеет место внутренний обрыв.

Тогда можно попробовать снять наружную полимерную оболочку аккумулятора и подключить нашу импровизированную зарядку напрямую к банке. Плюс к плюсу, минус к минусу. Если и в этом случае заряд не пошел, то аккумулятору кранты. Зато если пошел, то нужно дождаться пока напряжение поднимется до 3+ Вольт и дальше можно заряжать уже как обычно (штатной зарядкой).

Теперь другая ситуация — резистор, наоборот, ощутимо нагревается, но на аккумуляторе нулевое напряжение, значит где-то внутри имеется короткое замыкание. Потрошим аккумулятор, отпаиваем модуль защиты и пытаемся зарядить саму банку. Если дело пошло, значит плата защиты неисправна и подлежит замене. Впрочем, можно использовать аккумулятор из без нее.

Правда или нет? Аккумулятор смартфона нужно «тренировать»

Заложенный производителями срок службы современных смартфонов достаточно короток, поэтому неудивительно, что многие из нас всеми силами стараются продлить жизнь своих гаджетов. В Сети можно найти немало советов по уходу за устройствами, но далеко не все из них правильны. Некоторые из них уходят корнями глубоко в историю и уже успели не один десяток раз быть подтверждёнными, а затем опровергнутыми. Мы собираемся поставить точку в одном из таких мифов, который гласит, что перед использованием смартфонов, их аккумулятор нужно «тренировать».

Суть мифа

«Тренировка» аккумуляторов, которую многие советуют проводить в обязательном порядке, заключается в полном разряде-заряде батареи, проведённом N раз, где N — произвольное число, зависящее исключительно от конкретного советчика. Объяснения этому даются самые разные. Кто-то утверждает, что тренировка необходима самому аккумулятору для того, чтобы он из заводского состояния «вышел на полную ёмкость». Другие придерживаются мнения, что аккумулятор-то в полном порядке, но его контроллеру нужно «объяснить», какая у батареи полная ёмкость. Третьи считают, что если после покупки немедленно не провести разряд-заряд, то можно столкнуться с «эффектом памяти», который снизит ёмкость аккумулятора. А некоторые для тренировки даже советуют приобретать специальные устройства, которые, хоть и не бесполезны, но нужны для совершенно других целей.

Правда или нет?

Разумеется, всё это неправда, а перечисленные причины для проведения «тренировки» — ошибочны. Аккумуляторы проверенных производителей, в том числе установленные в смартфоны, тестируются ещё на заводе. Бракованные экземпляры попросту не попадут на прилавки, а ёмкость прошедших проверку всегда соответствует заявленной с небольшой допустимой погрешностью. Что касается батарей от малоизвестных китайских производителей, то им выйти на заявленную ёмкость не поможет ни одна тренировка — их показатели изначально завышены, и хорошо, если на 20–30%, а не на все 50%.

Не могут стать причиной необходимости «тренировки» аккумуляторов и современные контроллеры. Это достаточно умные микросхемы, работа которых калибруется на предсерийных образцах устройств. В результате мы получаем идеально подогнанные друг под друга аккумулятор и контроллер, которые не требуют каких-либо дополнительных притирок. Ещё один миф, непосредственно связанный с контроллерами, — утверждение о том, что аккумуляторы необходимо отключать от зарядного устройства сразу после их полной зарядки, чтобы избежать «перезаряда». В действительности контроллер самостоятельно размыкает цепь после достижения на аккумуляторе напряжения номинального уровня. Так что лежит ли гаджет на зарядке несколько часов или несколько дней — никакого значения не имеет.

Мы описали идеальную ситуацию, но справедливости ради отметим, что бывают случаи, когда контроллер действительно может ошибаться. Первый — установка аккумулятора другой ёмкости. В старых смартфонах были популярны батареи повышенной ёмкости, устанавливаемые вместо задней крышки, и при их использовании контроллер действительно мог неверно оценивать уровень заряда батареи. Второй случай — дешёвые ноутбуки и внешние аккумуляторы. Батареи, состоящие из нескольких банок, рано или поздно неизбежно разбалансируются, то есть заряд на разных элементах питания в один момент времени оказывается неодинаковым. Умные контроллеры успешно борются с этим явлением, но в некоторых дешёвых моделях ситуация действительно приводит к падению общей эффективной ёмкости аккумулятора. В обоих описанных случаях однократная «тренировка» батареи действительно не повредит: благодаря ей контроллер узнает полную ёмкость нестандартного аккумулятора, а заряд на всех элементах батареи из нескольких банок будет сбалансирован.

Что касается «эффекта памяти», этот миф берёт начало более десятилетия назад, когда ещё были широко распространены никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлгидридные аккумуляторы (Ni-MH). Заряд таких батарей при неполном разряде приводил к росту кристаллических образований из активного вещества, которые закрывали собой активную поверхность электродов аккумулятора, служащую для переноса ионов. Это в конечном итоге и становилось причиной снижения эффективной ёмкости элементов питания. Для борьбы с этим эффектом использовался предварительный полный разряд батареи перед её зарядкой. А, в случае, если неправильная зарядка уже была произведена, применялась пресловутая тренировка: несколько циклов разряда-заряда разрушали кристаллические образования и восстанавливали эффективную ёмкость.

Слева направо: нормальная структура анода NiCd-аккумулятора; образовавшиеся из-за неправильного использования кристаллы; структура анода после «тренировки»

Долгое время считалось, что литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы не подвержены эффекту памяти, что оказалось не совсем так. Принципиальное наличие этого эффекта в литиевых батареях было доказано учёными пару лет назад: при заряде аккумуляторов на их электродах могут возникать дендриты, названные так из-за своего сходства с ветвями деревьев. Однако их влияние на ёмкость аккумуляторов настолько незначительно, что не способно быть хоть сколько-то заметным по сравнению с другими причинами изнашивания Li-Ion батарей. И если говорить о пресловутых «тренировках», то в данном случае они не только не помогают в борьбе с дендритами, но ещё и расходуют драгоценные циклы заряда-разряда, число которых на самом деле и определяет срок службы современных батарей.

Формирование дендритов в Li-Ion аккумуляторах

Главная причина, по которой литиевые аккумуляторы теряют ёмкость — старение материалов электродов при каждом цикле заряда и разряда. Этот процесс может протекать быстрее или медленнее в зависимости от двух основных факторов. Первый — глубина разряда. Чем сильнее вы разряжаете аккумулятор, тем меньше циклов он способен перенести до заметного падения ёмкости. Если вы будете разряжать батарею не до 0% (срок службы 600 циклов), а только до 40% (срок службы 1500 циклов), это даст относительное увеличение срока службы батареи на 40%.

Падение ёмкости для разных уровней заряда (SoC) в зависимости от количества циклов заряда (по данным Battery University)

Второй фактор — максимальное напряжение ячейки. Заряд до номинальных 4,2 В даёт срок службы батареи в 600 циклов, в то время как до 4,1 В (уровень заряда 90%) — уже 1000 циклов.

Падение ёмкости для разного напряжения заряда ячеек в зависимости от количества циклов заряда (по данным Battery University)

Как продлить срок службы аккумулятора

«Тренировки» литиевых батарей бессмысленны как для «раскачки» аккумулятора, так и для продления его срока службы. Тем не менее, вам вполне по силам сберечь батарею своего гаджета от преждевременной смерти, соблюдая несколько простых правил.

Не перегревайте аккумуляторы. Особенно, если они полностью заряжены. По утверждению компании Battery University, производящей оборудование для тестирования аккумуляторов, это наихудший случай эксплуатации батареи и наиболее быстрый путь к необратимому падению ёмкости.

Не переохлаждайте аккумуляторы. Литиевые батареи не предусматривают работу при отрицательных температурах, поэтому старайтесь держать гаджеты в тепле. Падение эффективной ёмкости аккумулятора зимой может достигать 30%, и хотя этот процесс обратим, пользу вашей технике точно не принесёт.

Храните аккумуляторы заряженными наполовину. Так поступает большинство производителей электроники, поставляющих на прилавки смартфоны и ноутбуки с заряженными наполовину батареями. Длительное хранение (более месяца) полностью заряженного аккумулятора приведёт к неминуемому падению ёмкости, а полностью разряженного — к «глубокому» разряду и фактической смерти элемента питания.

Калибруйте аккумуляторы ноутбуков. Даже в современных ноутбуках будет не лишним раз в полгода проводить полный цикл разряда-заряда батареи для стабилизации напряжения на всех банках.

Ограничьте использование быстрой зарядки. Чем выше напряжение и сила тока при заряде батареи, тем меньше она вам прослужит. Именно это происходит при быстрой зарядке, постоянное использование которой сократит жизненный цикл батареи примерно на 10%. Решая, пользоваться быстрой зарядкой или нет, вы делаете выбор между удобством и сроком службы батареи. Мы не призываем вас полностью отказаться от технологических достижений: кого-то падение ёмкости в далёкой перспективе вовсе не беспокоит, но для максимального продления срока службы аккумулятора быстрой зарядкой стоит пользоваться только в случае необходимости.

Правда или нет? Аккумулятор смартфона нужно «тренировать». ⁠ ⁠

Заложенный производителями срок службы современных смартфонов достаточно короток, поэтому неудивительно, что многие из нас всеми силами стараются продлить жизнь своих гаджетов. В Сети можно найти немало советов по уходу за устройствами, но далеко не все из них правильны. Некоторые из них уходят корнями глубоко в историю и уже успели не один десяток раз быть подтверждёнными, а затем опровергнутыми. Мы собираемся поставить точку в одном из таких мифов, который гласит, что перед использованием смартфонов, их аккумулятор нужно «тренировать».

«Тренировка» аккумуляторов, которую многие советуют проводить в обязательном порядке, заключается в полном разряде-заряде батареи, проведённом N раз, где N — произвольное число, зависящее исключительно от конкретного советчика. Объяснения этому даются самые разные. Кто-то утверждает, что тренировка необходима самому аккумулятору для того, чтобы он из заводского состояния «вышел на полную ёмкость». Другие придерживаются мнения, что аккумулятор-то в полном порядке, но его контроллеру нужно «объяснить», какая у батареи полная ёмкость. Третьи считают, что если после покупки немедленно не провести разряд-заряд, то можно столкнуться с «эффектом памяти», который снизит ёмкость аккумулятора. А некоторые для тренировки даже советуют приобретать специальные устройства, которые, хоть и не бесполезны, но нужны для совершенно других целей.

Разумеется, всё это неправда, а перечисленные причины для проведения «тренировки» — ошибочны. Аккумуляторы проверенных производителей, в том числе установленные в смартфоны, тестируются ещё на заводе. Бракованные экземпляры попросту не попадут на прилавки, а ёмкость прошедших проверку всегда соответствует заявленной с небольшой допустимой погрешностью. Что касается батарей от малоизвестных китайских производителей, то им выйти на заявленную ёмкость не поможет ни одна тренировка — их показатели изначально завышены, и хорошо, если на 20–30%, а не на все 50%.

Не могут стать причиной необходимости «тренировки» аккумуляторов и современные контроллеры. Это достаточно умные микросхемы, работа которых калибруется на предсерийных образцах устройств. В результате мы получаем идеально подогнанные друг под друга аккумулятор и контроллер, которые не требуют каких-либо дополнительных притирок. Ещё один миф, непосредственно связанный с контроллерами, — утверждение о том, что аккумуляторы необходимо отключать от зарядного устройства сразу после их полной зарядки, чтобы избежать «перезаряда». В действительности контроллер самостоятельно размыкает цепь после достижения на аккумуляторе напряжения номинального уровня. Так что лежит ли гаджет на зарядке несколько часов или несколько дней — никакого значения не имеет.

Мы описали идеальную ситуацию, но справедливости ради отметим, что бывают случаи, когда контроллер действительно может ошибаться. Первый — установка аккумулятора другой ёмкости. В старых смартфонах были популярны батареи повышенной ёмкости, устанавливаемые вместо задней крышки, и при их использовании контроллер действительно мог неверно оценивать уровень заряда батареи. Второй случай — дешёвые ноутбуки и внешние аккумуляторы. Батареи, состоящие из нескольких банок, рано или поздно неизбежно разбалансируются, то есть заряд на разных элементах питания в один момент времени оказывается неодинаковым. Умные контроллеры успешно борются с этим явлением, но в некоторых дешёвых моделях ситуация действительно приводит к падению общей эффективной ёмкости аккумулятора. В обоих описанных случаях однократная «тренировка» батареи действительно не повредит: благодаря ей контроллер узнает полную ёмкость нестандартного аккумулятора, а заряд на всех элементах батареи из нескольких банок будет сбалансирован.

Что касается «эффекта памяти», этот миф берёт начало более десятилетия назад, когда ещё были широко распространены никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлгидридные аккумуляторы (Ni-MH). Заряд таких батарей при неполном разряде приводил к росту кристаллических образований из активного вещества, которые закрывали собой активную поверхность электродов аккумулятора, служащую для переноса ионов. Это в конечном итоге и становилось причиной снижения эффективной ёмкости элементов питания. Для борьбы с этим эффектом использовался предварительный полный разряд батареи перед её зарядкой. А, в случае, если неправильная зарядка уже была произведена, применялась пресловутая тренировка: несколько циклов разряда-заряда разрушали кристаллические образования и восстанавливали эффективную ёмкость.

Слева направо: нормальная структура анода NiCd-аккумулятора; образовавшиеся из-за неправильного использования кристаллы; структура анода после «тренировки»

Долгое время считалось, что литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы не подвержены эффекту памяти, что оказалось не совсем так. Принципиальное наличие этого эффекта в литиевых батареях было доказано учёными пару лет назад: при заряде аккумуляторов на их электродах могут возникать дендриты, названные так из-за своего сходства с ветвями деревьев. Однако их влияние на ёмкость аккумуляторов настолько незначительно, что не способно быть хоть сколько-то заметным по сравнению с другими причинами изнашивания Li-Ion батарей. И если говорить о пресловутых «тренировках», то в данном случае они не только не помогают в борьбе с дендритами, но ещё и расходуют драгоценные циклы заряда-разряда, число которых на самом деле и определяет срок службы современных батарей.

Формирование дендритов в Li-Ion аккумуляторах

Главная причина, по которой литиевые аккумуляторы теряют ёмкость — старение материалов электродов при каждом цикле заряда и разряда. Этот процесс может протекать быстрее или медленнее в зависимости от двух основных факторов. Первый — глубина разряда. Чем сильнее вы разряжаете аккумулятор, тем меньше циклов он способен перенести до заметного падения ёмкости. Если вы будете разряжать батарею не до 0% (срок службы 600 циклов), а только до 40% (срок службы 1500 циклов), это даст относительное увеличение срока службы батареи на 40%.

Падение ёмкости для разных уровней заряда (SoC) в зависимости от количества циклов заряда (по данным Battery University)

Второй фактор — максимальное напряжение ячейки. Заряд до номинальных 4,2 В даёт срок службы батареи в 600 циклов, в то время как до 4,1 В (уровень заряда 90%) — уже 1000 циклов.

Падение ёмкости для разного напряжения заряда ячеек в зависимости от количества циклов заряда (по данным Battery University)

Как продлить срок службы аккумулятора

«Тренировки» литиевых батарей бессмысленны как для «раскачки» аккумулятора, так и для продления его срока службы. Тем не менее, вам вполне по силам сберечь батарею своего гаджета от преждевременной смерти, соблюдая несколько простых правил.

Не перегревайте аккумуляторы. Особенно, если они полностью заряжены. По утверждениюкомпании Battery University, производящей оборудование для тестирования аккумуляторов, это наихудший случай эксплуатации батареи и наиболее быстрый путь к необратимому падению ёмкости.

Не переохлаждайте аккумуляторы. Литиевые батареи не предусматривают работу при отрицательных температурах, поэтому старайтесь держать гаджеты в тепле. Падение эффективной ёмкости аккумулятора зимой может достигать 30%, и хотя этот процесс обратим, пользу вашей технике точно не принесёт.

Храните аккумуляторы заряженными наполовину. Так поступает большинство производителей электроники, поставляющих на прилавки смартфоны и ноутбуки с заряженными наполовину батареями. Длительное хранение (более месяца) полностью заряженного аккумулятора приведёт к неминуемому падению ёмкости, а полностью разряженного — к «глубокому» разряду и фактической смерти элемента питания.

Калибруйте аккумуляторы ноутбуков. Даже в современных ноутбуках будет не лишним раз в полгода проводить полный цикл разряда-заряда батареи для стабилизации напряжения на всех банках.

Ограничьте использование быстрой зарядки. Чем выше напряжение и сила тока при заряде батареи, тем меньше она вам прослужит. Именно это происходит при быстрой зарядке, постоянное использование которой сократит жизненный цикл батареи примерно на 10%. Решая, пользоваться быстрой зарядкой или нет, вы делаете выбор между удобством и сроком службы батареи. Мы не призываем вас полностью отказаться от технологических достижений: кого-то падение ёмкости в далёкой перспективе вовсе не беспокоит, но для максимального продления срока службы аккумулятора быстрой зарядкой стоит пользоваться только в случае необходимости.

сгаженно с 4пда, ссылки на источник нет, добро пожаловать в бездну

Статья с 4pda. Давайте уж всё говно оттуда тащить. Не забудьте статьи про «Что купить для. » и кучу реферальных ссылок на покупку всяких ебучих стёкол и чехлов с али.

Тренировать надо было металлгидридные аккумуляторы а сейчас такие в телефонах не ставят. В радейках только может остались

Вместо дыма автономность — док-станция на максималках⁠ ⁠

TLDR:
Расскажу как встроить аккумулятор от вейпа в зарядный кредл от рации и получить помимо удовольствия реальную пользу. Аж сам не ожидал.

Уже несколько лет живут у меня в хозяйстве пара обычных китайских Баофенгов UV-5r.
Доволен ими со страшной силой, окупились уже многократно в поездках с семьёй и с друзьями по просторам страны.

Один минус у тех, что я купил — не заряжаются они от USB. Да, сейчас на али полно предложений с любыми станциями и аккумулятормми, которые можно заряжать напрямую от Type-C. Вот, наример. Но беда в том, что меня мои станции вполне устраивают и повода обновить не дают. Единственное — это не удобно таскать всюду розеточный блок питания от зарядной док-станции.

Кстати, недавно нашел и даже заказал вот такой шнурок для этой док-станции. Теперь можно не возить розеточный блок, но я всё равно умудрялся его забывать и терять.

Тогда в один прекрасный день я решил проверить очередной раз степень своего рукожопства и совершить DIY. Уж очень руки чесались, а кроме них чесались горы накупленных на али всяких модулей и плат, которые давно лежат по коробочкам и пылятся.

Изначально задумка была в том, чтобы встроить в док-станцию помимо штатного круглого разъёма обычный Type-C.
На донышке станции красуется надпись «DC 8.4V 400mA», а штатный БП выдавал 10 вольт на круглый штекер. Это значит, что помимо разъёма нужен еще повышающий DC-DC преобразователь, коих у меня имелось в избытке. В частности вот этот (за 20 ₽, гуглится так: «MT3608«, если ссылка протухнет):

Конечно для первоначальной концепции подошел бы лучше вот такой вот модуль (за полтос, гуглить тоже по «MT3608 USB«):

На нём сразу и разъём есть и повышайка до требуемого напряжения. Но в наличии тогда такого не было, как не было и отдельного Type-C разъёмчика (и хорошо, что не было).

Надвигалась дальняя и долгая поездка, нужны были рации, хотелось всё сделать сразу и быстро.

В общем, я решил приколхозить в качестве разъёма имевшийся в наличии вот такой вот модулёчек (гуглить по «TP4056«, стоит тоже рублей 20-25, продаётся пачками):

Это драйвер защиты и заряда одной банки литиевого аккумулятора.

Повторюсь, в первоначальной концепции и мысли не было в док-стануию вставлять аккумулятор, просто нужен был разъём. Но когда я всё собрал в кучу, то меня осенило!

В пластиковом корпусе док-станции полно свободного места для небольшого аккумулятора. Зачем пропадать месту и функциональности? Тем более у меня валялся найденный в походе прямо на тропинке выбошенный кем-то вейп. Сам я этой ерундой не балусь, как-то не удалось за 40 лет приобрести эту замечательную привычку. Три или четыре попытки — коту под хвост. И ведь вейпы хотя бы технически прикольная штука и пахнут забавно, а вонючие папиросы, айкосы и кальяны всякие — вообще мимо.

Внутри одноразового вейпа я с удивлением обнаружил интересный датчик потока воздуха, а также довольно мощный и ёмкий литий-ионный аккумулятор. Не знаю зачем мне датчик потока понадобится, а вот аккумулятор пригодился.

В общем, припаял я его на штатные площадки зарядного модуля, потом подумал-подумал и под укоризненным взглядом жабы, что тыкала лапкой в еще оставшееся пустое место внутри док-станции, припаял еще один параллельно. Вот что получилось:

Колхоз и термосопли, конечно, но всё работает!

Настроил напряжение преобразователя многооборотным резистором (выставил на 10 вольт). Припаял выход преобразователя параллельно штатному разъёму через диод. Вон там диод прячется под зеленой теормоусадкой. Нужен он чтобы при подключении штатного розеточного блока питания ток не пошел на выход DC-DC конвертера.

Аккумуляторы припаяны к контактам B+, B- на контроллере заряда.

У этой схемы один серьёзный минус. Когда док-станция отключена от питания и в нее ничего не вставлено, DC-DC конвертер находится под напряжением и потребляет некоторый небольшой ток. А ещё светится и моргает светодиод штатной платы заряда, она (зеленая длиннненькая) тоже получается постоянно запитана от аккумулятора.

Планирую устранить этот недостаток добавив в разрыв цепи питания платы DC-DC преобразователя обычный геркон. Прилеплю суперклеем к аккумуляторам раций тоненькие плоские неодимовые магнитики с того же алиэкспресса, а геркон внутри корпуса док-станции. Таким образом саморазряд в бездействии сойдёт на «нет», хотя, надо сказать, и сейчас аккумулятор не успевает сесть за несколько дней.

За сущие копейки отпала необходимость покупки новых аккумов с type-c для моих раций. Рации мы частенько забываем включенными в машине, и они садились в ноль.

Энергии в док-станции хватает, чтобы частично зарядить рацию в беспроводном режиме и не возиться с проводами в салоне автомобиля.

Модифицированная док-станция поддерживает проточную зарядку и питание вставленной радиостанции.

Подключенная в почти любой USB док-станция заряжается одновременно с рацией.

Сохранена функциональность штатного круглого разъёма питания от розеточного блока, но смысла в нем не осталось никакого, да и заряжаться от этого разъёма внутренний аккумулятор док-станции при такой схеме не станет. А ещё у штатного блока не хватит тока питать рацию и заряжать аккумуляторы док-станции и рации.

По-хорошему следовало бы встроить драйвер заряда и type-c в сами аккумуляторы, но я уже рассказывал про свою рукожопость. Получилось бы гарантированная порнография и членовредительство, ведь аккумуляторы баофенга не выглядят разборными или пустотелыми.

Если есть возможность, то лучше сразу покупать ралиостанции с type-c, ведь телефоны мы и так везде заряжаем, а зоопарк дополнительных спец-кабелей — зло.

Я бы поостерегся подключать два разных по емкости аккумулятора параллельно. Может статься, что один будет разряжаться через другой. Разумно было бы соединить аккумуляторы последовательно и использовать BMS, тогда можно обойтись без повышающего преобразователя. Вот интересный модуль нашел на странице @AlexGyver ‘а. Моё почтение, маэстро. Модуль, как я понял, еще новинка, и цена на него еще какая-то неадекватная (под 300 ₽ с доставкой), но думаю это временно. Кстати, такой модуль, думаю, позволит полностью выкинуть штатную схему док-станции и будет сам заряжать двухбаночную батарею баофенга.

В сегодняшнем виде прибор хоть и работает с пользой, но нуждается в доработке путем встраивания геркона.

Ну и напоследок поделюсь маленьким лайфхаком для баофенгов. Чтоб два раза не вставать. Постоянно приходится таскать рации в выключенном виде в рюкзаке, а там есть риск нечаянно включить рацию и не заметить этого. Поворотный регулятор с выключателем очень легко включается от трения о разные предметы. Проблема усугубляется тем, что частенько требуется таскать рации с открученной антенной для компактности. Дело в том, что если рация без антенны включится и, плюс ко всему, нажмется кнопка передачи, то рация начнет излучать немаленькую мощность без антенны. Это чревато выходом прибора из строя. Отстёгивать помимо антенны еще и аккумулятор не хочется, чтобы все не растерять. Можно приклеить к аккумулятору с внутренней стороны кусочек скотча вот таким вот образом:

При присоединении аккумулятора к рации этот кусок скотча можно отогнуть в сторону контактов, и он надежно изолирует их от клемм рации, а можно отогнуть в другую сторону, и скотч ничему мешать не будет. Эдакий многоразовый предохранитель получается.

Кстати. Нужно быть осторожным. На спинке аккумулятора есть контакты, которые под напряжением. Если они перемкнутся фольгой или ключами в кармане, то будет горячо и запахнет жареным! Мне так однажды литий-металлгидридным аккумулятором от mp-3 плеера и фольгой от жвачки прожгло насквозь боковой карман джинсов. Запахло палёной шерстью, а могло и яичницей!

P.S.
Если кому интересно как мы настраиваем и используем рации в поездках и путешествиях толпой — могу рассказать. Я перепробовал много всякого, и есть много соображений и нюансов.

Также могу поделиться идеями и планами перехода на DMR, а также идеями будущих самоделок для расширенной телеметрии между машинами в условиях отсутствия интернетов в пути.

Вопрос по дедовскому зарядному для автоаккумуляторов⁠ ⁠

Досталось в наследство от деда вот такое самодельное зарядное, насколько я знаю, делал его брат деда — электронщик, еще в советские времена.

Зарядное тяжелое, трансформаторное.
Регулировки силы тока заряда нет. Посредине один единственный регулятор напряжения, у которого 5 режимов: 6.5; 12.5; 14; 16; 18 вольт. Попробовал зарядить вчера старый 8 летний аккумулятор, который из-за смерти концевика двери был разряжен до 3 вольт лампой багажника. Зарядное в режиме 12 вольт выдает около 5 ампер на него.

Вопрос, стоит ли этим зарядным пользоваться, и как ? Или купить автоматическое какое-нибудь типа Орион или Бережок и т.п.

З.Ы. Знаю что Пикабу не форум, но не знаю где еще спросить. Если кто знает чаты в телеге по строительной и электрической тематике, прошу поделиться в комментах.

Как сделать крутой 120 ваттный повербанк на 20Ah⁠ ⁠

Последнее время загорелся идеей создания своеобразного такого (G.E.C.K.) универсального чемоданчика, чтобы и павербанком был, и инет раздавал, и чтоб запитать его можно было почти от чего угодно от картошки до розетки. В общем, чтоб максимально был функциональным и насыщеным всякими полезняшками как любят разные выживальщики.

О самом проекте и его фич-листах я еще не писал, но ютуб уже исправно подстраивает выдачу показывая классные самоделки на эту тему. Буду делиться материалами пока готовлю статеечку про комплект кибервыживальщика.

Хочется таких банок несколько, чтоб как ячейки вставлялись в чемодан и служили ему батареей, заряжались и разряжались в порядке очереди, чтоб совокупную энерговооруженность показывали на дисплее чемодана, ну и торчали своими портами наружу тоже.

Кто в теме — прошу помозгоштурмить со мной в этом направлении.

Два листа алюминия 25*8 (см?)

Металлические спейсеры (эдакие длинные гайки)

Вльтамперметр 100В 10А

Кусок клянцевого ПВХ (чтобы эпоксидка не липла)

Battery monitor Display 12-24-36-48Vdc — LY6

Micro switch 6X6X9MM

DC-DC Booster Converter Module 10-50V 10A 250W

Li-Ion Battery 3.7V формата 18650 3350mAh (6 шт)

Lithium Battery Charger Protection Board Module 3S 10A (2 шт)

Прозрачный лак для ногтей

QC4.0-QC3.0 fast charging module 60W USB-C PD Fast Charger (2 шт)

P.S.
Видос свежий, вроде на пикабу не было, искал тщательно, но если кто уде постил — не бейте. Пусть это будет затравочкой для серии статей про G.E.C.K.

Смотри, сынок, как батя делал⁠ ⁠

Аккумуляторы в телефонах и с чем их едят⁠ ⁠

Сегодня будет взрывоопасный пост. Тк аккумулятор самая опасная деталь любого телефона, не считая голых фоток и видео, которые снимают на пьяную голову.

Мне нравятся уверенные в себе люди, которые до сих пор думают, что акб это батарейка. «Главное плюс с минусом не перепутать». А потом остаются без бровей, потому что ковырнули не там, где надо.

Аккумуляторы развиваются не первый год и давно уже не представляют из себя примитивную батарейку. Производители стараются продлить службу аккумуляторам и не дать быстро их убить. Но даже несмотря на все их попытки, акб в среднем хватает на года 2-3 или на 500 циклов заряда. А все потому что физику обманывать ещё не научились.

Но для начала разберемся что за аккумуляторы ставят в телефоны.

Литий-ионных аккумуляторов много. Нас интересуют именно Литий-Кобальтовые или LCO (LiCoO2). Именно этот тип аккумуляторов ставят в телефоны. В своем классе эти аккумуляторы имеют самую высокую емкость.

Но у таких акб есть минусы: они взрывоопасны и могут воспламеняться при перегреве или вследствие глубокого разряда. Плюс они токсичны если нарушить их герметичность. Требовательны к условиям работы и имеют весьма ограниченный ресурс службы максимум 3-5 лет. Дохнут на морозе и деградируют даже если вы просто закинете телефон в тумбочку и достанете через год. Поэтому ваш аккумулятор умирает, даже когда вы просто смотрите на свой телефон, смиритесь с этим)

Но давайте разберемся сначала в режиме душнилы — почему они умирают и от чего?

Взглянем схематично на состав акб.

— Катод, положительный электрод. Состоит из медной подложки, на которую нанесен LiCoO2

— Анод, отрицательный электрод. Состоит из алюминиевой фольги, на которую нанесен мелкодисперсный графит.

— Сепаратор, препятствует электрической проводимости между катодом и анодом в пределах тока, который должен проходить через сепаратор в процессе движения ионов от катода к аноду (во время заряда) и обратно (во время разряда). Может быть однослойным или трехслойным.

Ячеистый состав пропитан неводным раствором соли лития.

Если короче, то анод и катод плавают в литии, разделяет их сепаратор. Подаешь ток в одном направлении и акб заряжается, пускаешь обратно и акб разряжается.

Вот вам гифка что бы не скучали)

Электроды не способны хранить много энергии в ограниченной зоне. Поэтому нужно до одурения длинный лист способный копить заряд, свернутый гармошкой и уложенный в маленький корпус.

Умирает через 500 циклов ваш акб, потому что ионы лития застревают в электроде(на схеме это сепаратор) и образуют пленку, которая останавливает химическую реакцию в аккумуляторе. По сути переход между ионами засоряется другими застрявшими ионами и образуют свалку через которую другим ионам уже не пробраться.

А вздуваются акб, потому что из оксида кобальта отделяются атомы кислорода и из за окисления в герметичной среде акб надувает как шар. Происходит это из за нагрева либо изгиба аккумулятора. Копии акб вздуваются сами по себе из за криворукого нанесения слоев и нарушения герметичности. Гарантировать нормальное протекание химической реакции на таких акб невозможно, поэтому я не ставлю копии акб ни в каком виде.

Самое идеальное использование — это держать заряд от 30% до 80%. Соответственно все приколы с тем, что бы разряжать акб до нуля и заряжать до 100 добьют ваш акб и быстро превратят его в труху.

Многие бомбят на тему того, что акб раньше можно было заменить самому, а теперь все закатали в герметичные корпуса с влагозащитой и теперь до акб не добраться.

Во первых — старые телефоны внутри похожи на грязную песочницу из за того как раз, что нельзя обеспечить герметичность. Эксплуатация акб в таких условиях приведет ещё быстрее к его смерти.

Во вторых — акб тупо стали больше по емкости, потому что при одном и том же размере больше не нужно делать такие толстые стенки для защиты от внешних воздействий как на старых телефонах.

Что выбрать, более долгую работу от одного заряда на протяжении нескольких лет или возможность поменять владельцу его аккумулятор один раз за всё время работы? Мне кажется ответ очевиден)

Для впечатлительных людей на рынке появились акб с увеличенной емкостью. Которые обещают чуть ли не на 20% увеличение емкости. При этом по размерам почти ничем не отличаются от стандартных акб.

Нормальный человек спросит: » А что Китайцы что научились физику обманывать? Почему емкость выше при тех же размерах?» Нет не научились, потому что китайцы научились обманывать потребителя, а не физику и никаким увеличением емкости на таких акб и не пахнет, потому что для того, что бы сделать акб большей емкости нужно сделать его тупо больше по физическим размерам. Физика не дура, ее так просто не обманешь)

Но и производители телефонов не дураки, и не просто так делают акб чуть меньшим размером чем место под них в корпусе. На этом погорела Samsung с их galaxy note 7. Причем в прямом смысле. Они сделали до одурения большой акб от края до края. Что приводило к перегреву акб и нарушении химической реакции ,быстрой деградации акб и даже к взрыву.

Просто посмотрите какие зазоры между рамой и акб.

Аккумулятор в процессе эксплуатации немного надувается от нагрева и если нет места по бокам телефона, то аккумулятор начинает сильно вздуваться и может взорваться от любого чиха. Достаточно чуть сильнее надавить на заднюю крышку. Что собственно и происходило)

Свою тупость корейцы поняли когда потратили миллионы на отзывную компанию, но обычному человеку кажется такое решение удачным, до момента пока телефон не превратится в печку вместо звонилки)

Но это мы разобрали только то что внутри банки акб, а есть ещё и плата управления, которая называется BMS (Battery Management System), в переводе с эльфийского — Система управления батареей. Она управляет акб, при этом собирает и передает кучу информации о его состоянии.

А управлять этой дурой ещё как надо, потому что она может взорваться если просто начнет бесконтрольно жрать заряд.

Для начала рассмотрим как происходит заряд акб:

При зарядке с 0% контроллер на материнской плате включает режим предварительной зарядки до примерно 10%. Затем увеличивает скорость заполнения ёмкости аккумулятора и постоянным током заряжает до 70-85%. Далее снижает напряжение для завершающего этапа в режиме дозарядки до 100% и процесс замедляется для меньшей нагрузки на банку. Поэтому последние 20% заряжаются нереально медленно по сравнению с другими.

От чего защищает плата управления? От глубокого разряда, после которого акб может заснуть мертвым сном и не проснуться, а если и проснется, то точно потеряет свою емкость на несколько процентов. А так же от перезаряда, который может как раз и привести к вздутию или даже к взрыву.

И да, плата управления считает циклы весьма своеобразно. Если вы оставили телефон на ночь на зарядке, то акб сначала зарядится до 100%, затем опустится до 99%, а потом снова начнет заряжаться до 100% и это будет считаться таким же циклом, как и зарядка от 0% до 100%. Но это не касается новых трубок. Тк они уже считают циклы от 0% до 100%. И если заряд держать от 30 до 80% циклы не будут считаться пока не разрядите в 0 и не зарядите до 100%

Так же на плате управления стоит терморезистор, который отключает акб если сильно его нагреть. Иначе акб взорвется. По факту такую функцию я видел только на google pixel. Все остальные производители, в том числе и яблочники просто выводят уведомление о перегреве устройства и не выключают аппарат полностью, поэтому пикселей со вздутыми акб я никогда не видел. А айфонов и самсунгов приличное количество.

Так вот, на копиях аккумуляторов всего того что я перечислил в качестве защиты от взрыва нет. Поэтому получить фейрверк от плохого аккумулятора достаточно просто. Поэтому либо ставьте ориг акб, либо меняйте телефон. Жить как на пороховой бочке и ждать пока ваш телефон в руке бахнет такое себе развлечение.

Видите сколько поводов аккумулятору взорваться? И это ещё не все ведь на первый план выходят люди, которые банально из за криворукости могут этот акб проткнуть при демонтаже, тогда мы получаем великолепную нарезку от индусов и китайцев с их сервисами на коленке.

Копию акб можно ставить на свой страх и риск, если готовы к последствиям. Правила безопасности написаны кровью, а в данном случае копчеными пальцами и сожженными ушами.

Подводя итог возникнет резонный вопрос: «Ну ок, ты конечно тут на простыню накатал, а что делать конкретно мне как пользователю?» И мой ответ будет — ничего. Пользуйтесь телефоном как и раньше. За вас все делает контроллер на батарее.

От вас требуется только не ставить плохие акб при замене. Если вы берете телефон новым, то он делает все за вас. Можно конечно держать заряд строго от 30 до 80%. Но сильно срок службы вашему аккумулятору это не добавит.

Те же яблочники сделали следующую систему. Телефон запоминает когда вы засыпаете и просыпаетесь и подстраивает зарядку от 80% до 100% как раз когда вы проснетесь. Вы в зарядке телефона совершаете только одно действие — втыкаете кабель в телефон. Все остальное делают за вас. Поэтому трястись за зарядку не нужно. Вы же не можете забыть вдруг как дышать? Вы делаете это на автомате. Вот и за зарядку не беспокойтесь. Она сделает все сама. Главное дешевые зарядки у бабки в переходе не берите.

И не использовать акб как Джейсон Стетхем в Адреналине)

Иначе будет вот так)

Всем добра. Немного напугал вас, но акб штука серьезная и лучше отнестись к этой теме повнимательней)

Кто переживает за жизнь Стетхема, то у него все хорошо, есть даже личный паровоз)

Батарейки для взрослых. Как деградирует аккумулятор электрокара⁠ ⁠

Автомобили на электричестве неплохо проявили себя в качестве альтернативы транспорту с ДВС, перестав быть чем-то из области научной фантастики. Даже среди белорусских водителей есть немало тех, кто сумел ознакомиться с особенностями эксплуатации подобной техники.

Те, кто не первый год интересуется электромобилями, знают, что слабым местом этих машин являются накопительные батареи, от емкости которых зависит запас хода авто. И пока инженеры всего мира бьются над тем, чтобы этот показатель увеличить, bamper.by расскажет, почему батареи электрокаров изнашиваются.

Мировые исследования

Несмотря на то что серьезное промышленное развитие электромобилей началось в 2010 году, проблемы, с которыми столкнулись при реализации данной технологии, с тех пор так и не были решены. Аккумулятор электромобиля, безусловно, прибавил в ёмкости, но по-прежнему остается самой дорогой его деталью. Производители авто на электрическом ходу, среди которых безусловным лидером является Tesla, заявляют, что в среднем срок «жизни» блока литий-ионных аккумуляторов составляет 8 лет или 150-200 тысяч километров пробега (в зависимости от марки). Впрочем, это не значит, что, достигнув таких показателей, батарея окажется недееспособной.

Компания Geotab Inc. собрала и проанализировала данные статистики эксплуатации 6300 электромобилей, принадлежащих как юридическим, так и физическим лицам. Общий объем исследования перевалил за 1.800.000 дней. Результаты данного анализа позволили ответить на ряд вопросов, замалчиваемых производителями, а именно: сколько фактически может проработать батарея электрокара, из-за чего падают ее характеристики и при каких условиях эксплуатации износ будет оптимальным? Давайте разбираться.

Деградация батареи

К сожалению, для электромобиля это естественный процесс, при котором уменьшается объем заряда, хранимый и выдаваемый АКБ. Как правило, аккумуляторы электромобилей могут выдавать больше мощности, чем нужно силовому агрегату, поэтому деградация проявляется в виде снижения его емкости.

Степень работоспособности аккумулятора оценивается таким показателем, как SOH (State Of Health). Он измеряется в процентах и обозначает остаточную емкость батареи. В процессе исследования ученые выяснили, что SOH не имеет единой формулы исчисления и пороговой величины, после прохождения которой аккумулятор будет считаться нерабочим, – все индивидуально и зависит от конкретного разработчика.

Данную величину следует отличать от «запаса хода» (дистанции, что машина может проехать на выдаваемых кВт*ч), который постоянно меняется в зависимости от уровня заряда, рельефа местности, использования вспомогательных систем, стиля вождения, количества пассажиров и веса перевозимого груза.

Деградация батареи электрокара зависит от таких факторов, как время, бренд-изготовитель, конструктивные особенности, работа на высоком и низком уровне заряда, интенсивность эксплуатации (количества циклов зарядки), высокие температуры, высокие токи. Давайте рассмотрим каждый из них подробнее.

Время эксплуатации

Следует сразу отметить, что износ батарей происходит медленно. Анализ более 6000 моделей электромобилей показал, что деградация их АКБ не так велика, чтобы обращать внимание на заявленный производителем срок службы. Как оказалось, аккумуляторы отличаются живучестью, и если такая динамика будет сохраняться, то большинство из них переживет сами автомобили.

Конечно, батареи «стареют», поэтому, если в техпаспорте вашей Tesla Model 3 указан 2014 год выпуска, следует ожидать, что емкость ее батареи будет отличатся от первоначальных показателей. Однако средняя деградация по всем маркам и моделям не превышает 2,3% в год. Таким образом, покупая электромобиль с запасом хода 200 километров, за 5 лет вы потеряете всего 23 километра, что вряд ли доставит серьезные неудобства.

Некоторые пользователи считают, что деградация батареи происходит линейно, то есть емкость АКБ снижается постепенно через равные промежутки времени. Это не совсем так. Поначалу происходит относительно резкое падение, которое затем постепенно замедляется. В конце срока службы батареи происходит еще одно заметное снижение емкости.

К счастью для автовладельцев, лишь немногие изученные батареи достигли той точки, в которой наблюдается резкое снижение емкости. По этой же причине пока невозможно точно сказать, в какой момент оно начинается.

Производитель и конструкция

Даже по заявленным характеристикам новых моделей электрокаров очевидно, что разные батареи по-разному ведут себя с течением времени, а зависит это от конкретного бренда и года выпуска машин. Так, сравнение продукции различных марок показало, что, помимо прочего, на износ батареи влияет химический состав и управление температурой аккумуляторов.

Несмотря на то что во всех современных электромобилях используются литий-ионные батареи, их химический состав отличается (одно из заметных отличий – материалы электродов). А от этого напрямую зависит реакция аккумулятора на нагрузки. Кроме химического состава ячеек способы контроля температуры в разных авто также могут отличаться: в одних батареи нагреваются и/или охлаждаются за счет воздуха, в других – с помощью жидкости.

Если сравнить Tesla Model S с жидкостной системой охлаждения и Nissan Leaf с его пассивной системой воздушного охлаждения (обе модели 2015 года впуска), мы увидим, что за год средний показатель деградации у Nissan составит 4,2%, тогда как у Tesla он не превысит 2,3%. Таким образом, контроль температуры батареи является одним из способов защиты от потери емкости.

Работа на высоком и низком уровне заряда

Еще одна причина, по которой аккумуляторы разных производителей имеют разную «живучесть», – отличие в способе контроля SOC (уровень заряда). Эксплуатация почти полностью заряженной/ разряженной батареи также влияет на ее состояние. Чтобы снизить это влияние, многие производители добавляют буфер, блокирующий доступ к крайним областям аккумулятора.

Помимо использования защитных буферов в верхней и нижней частях диапазона аккумуляторов многие производители также ограничивают ежедневную зарядку показателем ниже 100%. Это значит, что батарея на полной зарядке не является заряженной на 100%, а при 0% – полностью разряженной.

Многие автовладельцы даже не догадываются о том, что не имеют доступа к самому нижнему порогу диапазона SOC, – эта мера безопасности также помогает замедлить деградацию батареи.

Следует заметить, что из-за периодических беспроводных обновлений ПО размер буфера может меняться время от времени. Такую ситуацию заметили некоторые владельцы Tesla в 2019 году. Жалобы на снижение запаса хода дошли до производителя, и он подтвердил: причиной стало обновление, направленное на «защиту батареи и продление срока ее службы».

Для справки: ограничение доступа к крайним областям диапазона не только продлевает «жизнь» аккумуляторам, но и повышает безопасность вождения. При почти полной зарядке/разрядке батарея не способна получать и выдавать возможный максимум энергии, что напрямую влияет на поведение машины и ее управляемость.

Эксплуатация и циклы зарядки

Распространенным заблуждением является уверенность в том, что частая эксплуатация электромобиля отрицательно влияет на емкость батарей. Это не так.

Судя по результатам анализа, активная езда оказывает незначительное влияние на деградацию батарей, а значит, переживать на этот счет не имеет смысла. Если постоянно не превышать стандартный дневной пробег, повышенного износа аккумулятора не будет. А вот тем, кто при этом пользуется быстрыми зарядками, следует задуматься, однако об этом мы поговорим чуть ниже.

Типы зарядок и высокие токи

Помимо всего прочего, при анализе были учтены и типы зарядки, используемые для электромобилей.

Североамериканские зарядные станции оборудованы зарядками трех основных типов:

• Тип 1 (Level 1) – 120 вольт, обычная домашняя зарядка;

• Тип 2 (Level 2) – 240 вольт, вариант для личных и корпоративных авто;

• DCFC – быстрая зарядка с постоянным током.

В большинстве европейских стран выделяют зарядку переменным током (аналог Level 2 в Северной Америке) и постоянным (DCFC). И хотя оптимальным видом зарядки электромобиля считается использование Level 2, разница между первым типом и вторым не такая уж большая.

А вот тем автолюбителям, кто часто пользуется быстрой зарядкой, стоит поостеречься. Именно ее постоянное применение ведет к гораздо более заметному ускорению деградации. Чтобы зарядить аккумулятор быстрее, используются более высокие токи, приводящие к повышению температуры. И то и другое сильно перегружает батарею. Многие производители советуют ограничить число быстрых зарядок в месяц, чтобы продлить жизнь аккумулятору.

Подведем итоги

Чтобы избежать преждевременной деградации батареи вашего авто, достаточно придерживаться этих нехитрых правил.

Избегайте простоев авто с полностью заряженной или полностью разряженной батареей. В идеале SOC (уровень заряда) должен находиться в пределах от 20 до 80%, особенно при длительных перерывах в эксплуатации. Заряжайте аккумулятор до предела только перед дальней поездкой.

Помните, что активная эксплуатация не является проблемой, поэтому не нужно бояться частой езды. Длительные простои в гараже не очень полезны для электромобиля, а регулярные поездки, напротив, не причиняют никакого вреда.

Постарайтесь свести к минимуму число быстрых зарядок от постоянного тока (DCFC). Иногда они неизбежны, но для ночной «подпитки» авто обычно достаточно и более «легких» вариантов.

Мы не можем контролировать климат, но надо стараться избегать сильной жары. Например, выбирать места в тени на парковке.

Наконец, не стоит слишком сильно беспокоиться по мелочам. Современные электромобили оснащены хорошими батареями, а небольшая потеря емкости вряд ли как-то повлияет на ваши повседневные поездки. У электромобилей много достоинств, и на этот маленький недостаток можно просто закрыть глаза.

Как работает свинцово-кислотный аккумулятор⁠ ⁠

Сегодня изучим устройство свинцово-кислотного аккумулятора и посмотрим, как он работает на примере самодельной действующей модели.

И снова про электроавтомобили, вопрос⁠ ⁠

Собственно езжу в настящее время на подключаемом гибриде.

И вот какой вопрос не даёт мне покоя:

В авто есть несколько режимов езды, в том числе «PURE» то есть на чистом электричестве, и «HYBRID» — где батерее помогает в случае необходимости ДВС (ну или наоборот).

При выборе каждого режима компьтер вичисляет, примерно на какое количество километров хватит зарядки батереи.

При выборе гибридного (то есть смешанного, по моему пониманию) режима, дисплей показывает 40 км:

А при выборе чисто батарейного привода, почему-то аж 45!:

Что по моему разумению совсем уж нелогично! Получается на чистой батарее можно уехать дальше чем на батарее+ДВС.

Есть идеи, почему так происходит?

Дьявол где-то ликует. ⁠ ⁠

Записки Юного Аккумуляторщика. Ч.9. Правильно заряжаем аккумуляторы⁠ ⁠

Давайте поговорим о зарядных устройствах, правильном заряде АКБ (не только автомобильных) и на что стоит обратить отдельное внимание. Некоторые моменты уже были написаны в других постах, комментариях или других ответах, решил как — то объединить.

Со временем все чаще приезжают с проблемой следующей — пытались заряжать сами, но не получилось. Так что пусть это будет максимальным ответом на большинство вопросов.

Сразу скажу, что обзора ЗУ определенных фирм не будет, максимум — рекомендация.

I. Итак, чтобы зарядить АКБ нужно зарядное устройство. С них и начнем.

Стоимость не так важна, можно и за пару тысяч найти хорошее. Фирма тоже без разницы.

1)Самое главное — ЗУ должно быть с регулятором тока и обязательно с регулятором напряжения (желательно — с настройкой до десятичных, например, 14.4В или 16.5В). Из самых простых, которым я пользуюсь, вот такое:

Из не самых простых — вот такое:

2) Режимы зарядки.

Автоматический режим — баловство. Нужен только для небольшой зарядки немного севшего аккумулятора, отключается сам, плотность не поднимет (в случае акб с жидким электролитом). Можно использовать для AGM или гель акб.

Ручной режим — другое дело. Возможностей больше, результат лучше. Заряжает принудительно.

Заряд с десульфатацией — заряд импульсным током. Хорошая вещь.

Режим разряда — очень удобная штука. Можно провести контрольно — тренировочный цикл. Есть не на всех ЗУ.

АКБ 12В с жидким электролитом (при плотности ниже нормы) заряжаем при напряжении 16 — 16.5В. Будет кипеть — это хорошо, ток выставляем на ваше усмотрение, обычно 10% от емкости (например акб 55Ач — ток 5,5А).Заряжаем пока плотность не выровняется.

АКБ 12В с жидким электролитом (при нормальной плотности) можно заряжать при 14-15В, до кипения доводить не нужно. Заряжаем 10 часов 10-типроцентным током.

АКБ 12В по технологиям гель, AGM и подобным (не с жидким электролитом) заряжаем при напряжении НЕ ВЫШЕ 14.8 — 15В. Ток выставляем аналогично.

Если заряжаете одновременно 2 АКБ системой 24В — ставите последовательно, напряжение 29-33В, ток не суммируем, так же 10% от емкости ОДНОГО из АКБ.

Если заряжаете через донора — ставите параллельно, напряжение и ток выставляем как и для одного аккумулятора.

Отдельное слово хочу сказать о генераторе тем, кто думает что при севшем аккумуляторе достаточно прикурить авто и погонять немного от гены, чтобы зарядился. Нет, ставьте на отдельное ЗУ.

АКБ с жидким электролитом считается полностью заряженым, если напряжение от 12,6В до 13В, он держит нагрузку, выдает пусковой ток, достаточный завести, плотность должна быть 1,26-1,30. Во всех банках.

АКБ не с жидким электролитом считается полностью заряженым, если напряжение от 12,6В до 13В, он держит нагрузку, выдает пусковой ток, достаточный завести, либо держит заряд, если используется как тяговый.

II. Контроль за зарядом.

Иногда ЗУ наебывает. Особенно если это самоделка. Или старое. Или просто плохое. Показания на шкале/дисплее могут отличаться от того,что оно по факту подает на АКБ. При таком исходе можно либо убить аккумулятор, либо недозарядить.

Возьмите/купите/сделайте сами мультиметр или вольтметр и проверьте показания на клеммах при заряде.

Ну и ареометром плотность проверяйте (где возможно).

III. Ситуации, с которыми можно столкнуться и способы их решения.

1) Аккумулятор зарядился, все нормально — ездите дальше.

2) Все показания хорошие, но плотность не поднимается. Кипит долго, но не поднимается — заряжайте до упора, потом выкачайте все из банок и залейте свежий электролит 1,27-1,30. Снова зарядите.

3) Все показания хорошие, но плотность не поднимается. Не кипит.

Значит напряжение подается низкое. Поставьте больше.

4) Все хорошо, но одна или несколько банок не кипят и плотность в них намного ниже нормы, чуть стоит в состоянии покоя и снова не работает. Замыкание. Замена акб.

5) АКБ не принимает заряд — заряжаем принудительно, ставим через донора, либо заряжаем импульсами.

6)»Грязный» электролит — осыпание активной массы, процесс неизбежный и необратимый. Пользуйтесь акб пока до конца не сдохнет, потом приобретите другой. Замена электролита бессмысленна.

7)Не хочу возиться со всем этим — покупка нового АКБ.

На самом деле ситуаций много, все не расписать, да и пост что-то большой получился.

Если у вас будут какие-то вопросы, интересные случаи — пишите в комментарии или на почту afanasev.i.n@mail.ru.

Всем спасибо! Надеюсь, что этот пост кому-нибудь окажется полезным.

Забыл⁠ ⁠

Ученые в России создали материал для быстрозаряжаемых аккумуляторов⁠ ⁠

Исследователи Центра энергетических наук и технологий Сколтеха вместе со специалистами Института проблем химической физики РАН и Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева разработали новый материал, который позволит улучшить характеристики быстрозаряжаемых металл-ионных аккумуляторов. Об этом в понедельник сообщила пресс-служба Сколтеха.

Литий-ионные аккумуляторы на основе неорганических материалов (таких как оксиды, фосфаты и др.) сегодня занимают доминирующее положение на мировом рынке, но их совершенствование затруднено. Проблема может быть решена за счет применения в производстве органических соединений в качестве катодных материалов. Они обладают высокой удельной энергоемкостью, а также высокой скоростью заряда и устойчивостью к механическим деформациям, которых нет у тяжелых элементов, используемых в создании аккумуляторов сегодня. Экологичность обеспечивается за счет того, что органические материалы содержат только элементы, встречающиеся в живой природе, а значит могут производиться на основе возобновляемых ресурсов.

«Учеными Центра энергетических наук и технологий Сколтеха совместно с ИПХФ РАН и РХТУ им. Д. И. Менделеева, был создан новый полимерный катодный материал для быстрозаряжаемых металл-ионных аккумуляторов, превосходящий по многим характеристикам все предыдущие аналогичные разработки. <…> Полученные учеными результаты подтверждают перспективность использования органических соединений в качестве катодов для «быстрых» металл-ионных аккумуляторов. Дальнейшее развитие данного проекта может привести к созданию нового поколения аккумуляторных материалов, обладающих ещё большей емкостью при высокой скорости заряда. Именно такие аккумуляторы сейчас крайне востребованы на рынке портативных устройств и электромобилей», — говорится в сообщении.

Группа исследователей под руководством профессора Сколтеха Павла Трошина использовала для создания нового катодного материала на основе соединения полифениламинового ряда — одного из наиболее перспективных классов органических катодных материалов для металл-ионных аккумуляторов.

«Катодные материалы на основе политрифениламина и его аналогов, описанные в литературе, обладают потрясающими рабочими характеристиками в металл-ионных аккумуляторах. В частности, они демонстрируют высокий потенциал разряда, хорошую стабильность при циклировании, а также способны работать при больших скоростях заряда/разряда. Однако низкая удельная емкость известных полимеров данной группы ограничивает их коммерциализацию. Поэтому, нами была поставлена задача смоделировать и исследовать новые макромолекулы, потенциально обладающие более высокой энергоемкостью», — приводятся в сообщении слова первого автора научной работы, аспиранта Сколтеха Филиппа Обрезкова.
Помимо литиевых аккумуляторов ученые смогли создать перспективные натрий- и калий-ионные образцы. Специалисты Сколтеха отмечают, что использование органических катодных материалов позволяет полностью отказаться от использования дорогостоящих соединений лития при производстве аккумуляторов, заменив их на дешевые соли натрия и калия. Результаты исследований опубликованы в Journal of Material Chemistry A.

Оказалось, что держать мой ноутбук включенным в течение трех лет — плохая идея⁠ ⁠

Хотя с другой стороны — ну вздуло чуток, подумаешь. ))

Кроссовки зарядил?⁠ ⁠

Так, телефон зарядил, браслет зарядил, часы зарядил, сигарету зарядил, наушники зарядил, кроссовки зарядил, очки зарядил, зарядил ключи от машины, зарядил машину, можно ехать.

Ящик для зарядки гаджетов минуту спустя⁠ ⁠

Почему не стоит спать с телефоном?⁠ ⁠

Возгорания телефонов достаточно редки, но в наше время число телефонов в соотношении к населению планеты неуклонно растет. Кроме того, растет общее число гаджетов с аккумуляторами. Если 10-20 лет назад их число в одной квартире исчислялось единицами, то сегодня комплектовать аккумулятором стало модным практически любой электронный девайс. Системы умного дома, телефон, планшет, ноутбук, увлажнитель воздуха, роутер, ховерборд это длинный список, в котором сегодня может быть практически все — от пульта управления тв с док-станцией до вашего или соседского тесла-авто.

В каждом индивидуальном случае сложно установить общую причину, пожара в вашем телефоне, так как существует огромное количество неизвестных. Поэтому сразу оговоримся, что речь не идет о каком-то одном конкретном производителе или модели. Основная проблема в том, что их становится так много, что окружая ими себя настолько плотно, буквально засыпая с ними в руках, мы увеличиваем долю риска, вызванного нашей безалаберностью, браком производителя и миллионом случайностей.

Неисправность батареи может быть вызвана производственной браком. Но это очень широкая категория проблем, и может означать еще более широкий спектр разных последствий. Самым опасным из которых является неуправляемый нагрев батареи, всегда приводящий к ее возгоранию.

В неисправных батареях перегрев может произойти в трех случаях: короткого замыкания внутри батареи; если поврежден контролер уровня входного тока или напряжения (или вы банально подключили девайс к более мощному зарядному устройству), и самой редкой причиной является образование металлического лития.

Современные литий-ионные батареи крайне надежны. Металлический литий почти полностью вышел из использования, и теперь вместо него используется оксид лития-кобальта (LiCoO2). Это делает батарею существенно безопасней за счет связывания лития. Так как литий, как и все щелочные металлы в чистом виде, активен. Стремясь избавиться от своего одиночества, внешний электрон легкого металла вступает в бурную реакцию при малейшем поводе, и абы с кем.

Как ни странно, наиболее опасным в аккумуляторе является электролит. Сам аккумулятор состоит из анода, катода и полимерного разделителя — сепаратора. Анод это активный металл (например старая добрая медь), а катод, как правило, графитный. Всё это залито элетролитным бульоном на основе лития. Для того, чтобы аккумулятор стал представлять опасность, нужно короткое замыкание. Добиться его можно брутально повредив аккумулятор, либо в качестве брака вам достались кривые пластины анода или катода, либо в бульоне оказался металл или — самое вероятное — вы превысили напряжение/емкость катода к аноду.

В таком случае внутри аккумулятора начинают прорастать металлические дендриты. Такой эффект возникает из-за того, что поступающие электроны не успевают встроиться в пластину и начинают металлизировать ваш бульонный литий.

Как только дендрит соединит пластины, возникнет замыкание. Дендриты начнут нагреваться до 70—80 градусов, разогревая все вокруг. А электролит распадется на горючую смесь метана, этана, этилена и других не сильно безопасных газов. Так как аккумулятор герметичен, по мере нагрева и распада электролита он начнет вздуваться. И если вы это заметили — это ваш последний шанс быстро от него избавиться. Серьезно. Дальше будет хуже.

Постепенно температура растет до 180-200 градусов, и так как катод, как правило, это оксид переходного металла и встроенных в него кристаллов лития, утеря защитного слоя втягивает его в реакцию, и начинает выделятся кислород. С этого момента самовозгорание становится вопросом времени, так как у нас уже есть: материал для горения, температура и кислород. При этом нужно понимать, что в конечном счете вы получается контейнер заполненный газами горящими при температуре в 900 градусов цельсия, и находящимися под давлением.

Вы будете шокированы если попробуете найти детали таких происшествий. Нахождение телефона в руке или в кармане в момент взрыва аккумулятора приводит не только к потере пальцев или ожогам. Нередки летальные исходы, тяжелые травмы, ожоги 3й степени, сопровождающиеся ампутацией конечностей. И в этом «марафоне» вам удастся увидеть все знакомые марки дорогих девайсов, дешевых, из самых разных стран и мест.

Все это создает необходимость полной герметизации батареи или контейнера с литием (если он у вас откуда-то взялся) при транспортировке или хранении. К сожалению все последствия этой простой истины также удалось выяснить только опытным путем.

С 1 апреля 2016 года вступили в силу пересмотренные правила Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA). Которые обязали перевозить литиевые элементы и батареи с зарядом не более 30 процентов, и упаковывать их таким образом, чтобы уменьшить риск повреждений или разрыв упаковки, и не упаковывать их слишком плотно друг к другу. Полностью запретили транспортировку чисто литиевых батарей в пассажирских самолетах.

Конечно, вы можете скептически сказать, что девайсов выпускаются миллионы, а случаи отказа контроллера заряда, напряжения или нарушения целостности — единичны, хоть и широко освещаются в СМИ. Но что будет, если эту вероятность умножить на современное массовое производство, десяток гаджетов, за ненадобностью брошенных на зарядке дома, и несколько лет эксплуатации?

Подборка видео со взрывами аккумуляторов тут: https://youtu.be/tI9p6-R4bn0

Добро пожаловать в 21 век!⁠ ⁠

Energous WattUp дистанционно зарядит гаджеты на расстоянии до 1 метра⁠ ⁠

Современные бесконтактные зарядные устройства от известных производителей всё таки ограничивают пользователей в пространстве. Гаджет должен находиться в непосредственной близости от источника энергии. Однако, похоже, наступает новая эра в развитии беспроводных технологий. Стартап из Калифорнии Energous зарегистрировал в Федеральной комиссии связи США (FCC) зарядное устройство, позволяющее пользователю свободно перемещаться вокруг него в радиусе 90 см и заряжать сразу несколько портативных изделий одновременно (смартфоны, планшеты, клавиатуры, наушники, смарт-часы и прочее).

Принцип работы устройства заключается в преобразовании электрической энергии из сети в радиоволны, излучаемые зарядкой и принимаемые смартфоном или иным гаджетом – стандарт Wireless Charging 2.0. Таким образом, передатчик энергии Energous WattUp — это по-настоящему беспроводное устройство, позволяющее дистанционно восстанавливать заряд аккумулятора и одновременно предоставлять пользователю свободу перемещения по комнате с заряжаемым гаджетом в руке.

us WattUp дистанционно зарядит гаджеты на расстоянии до 1 метра

Новое беспроводное устройство поддерживает стандарт WattUp Mid Field, который предполагает зарядку гаджетов в радиусе 4,5 метров. Пока разработчики из Energous указывают в характеристиках радиус зарядки 90 см (меньше, чем в стандарте, но зато честно), но обещают последующие постепенное увеличение эффективного расстояния между передатчиком и приемником WattUp до максимального показателя.

После получения одобрения FCC можно надеяться, что первые прототипы устройства для дистанционной зарядки появятся на выставке CES 2018, которая пройдет 9-12 января в Лас Вегасе, Невада.

Зарядка гаджетов через USB.⁠ ⁠

Проблемы с зарядкой по USB обычно появляются при использовании постороннего (не родного) зарядного устройства. Гаджет может заряжаться медленно, не полностью, а может и вовсе отказаться заряжаться. Собственно, этой проблеме и посвящена сия статья. Но сперва я должен высказать несколько важных замечаний касаемо зарядки по USB вообще.

Как это ни странно, некоторые мобильные устройства не поддерживают зарядку через гнездо USB mini/micro, хоть и оборудованы им. К примеру, некоторые планшеты снабжены отдельным (круглым) гнездом для подключения зарядного устройства (ЗУ).

При зарядке устройства от USB компьютера следует понимать, что порт USB способен выдать ток не более 0,5 ампера (USB 2.0) или не более 0,9 ампера (USB 3.0). И если для заряда устройства требуется больший ток (1÷2 ампера), то время заряда может оказаться мучительно долгим, вплоть до бесконечности. Придётся искать ЗУ подходящей мощности.

Итак, вы подключили гаджет к левому/самодельному зарядному устройству, а он не заряжается, да ещё и пишет, что зарядное устройство не поддерживается. Это связано с тем, что перед тем как позволить себе заряжаться, некоторые мобильные устройства замеряют напряжения на 2 и 3 контактах USB и по этим напряжениям определяет тип зарядного порта. А некоторые — просто проверяют наличие перемычки между контактами 2 и 3 или ещё и контролируют потенциал этой связки. Если гаджет не рассчитан на подключение к данному типу зарядного порта или тип порта не определён, то зарядное устройство будет отвергнуто.

Практическая сторона вопроса заключается в том, чтобы гаджет увидел нужные ему напряжения на контактах 2 и 3, а это обеспечивается подключением различных сопротивлений между контактами USB зарядного устройства. В конце статьи приводится чертёж различных типов зарядного порта (без привязки к моделям гаджетов) с указанием напряжений на контактах 2 и 3. Там же указано, какими сопротивлениями этого можно добиться. А прямо сейчас мы посмотрим, чего ждут определённые модели гаджетов от порта зарядного устройства.

Nokia, Philips, LG, старый Samsung, HTC, Explay, Dell Venue и многие другие устройства признают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены или замкнуты резистором не более 200 Ом. Закоротить контакты 2 и 3 можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель. Эту же схему поддерживает планшет Freelander PD10 Typhoon, но кроме этого ему требуется повышенное напряжение заряда, а именно — 5,3 вольта.

Если же зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini/micro USB, то не забудьте соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус — на 5-й (последний).

Тип зарядного порта для iPhone и прочей продукции «Apple». От этого же порта охотно заряжается планшет Freelander PX1.

USB Data кабель iPhone iPod распайка, распиновка разъемов.

Если вы случайно перепутаете местами Белую и Зеленую жилу, то ничего страшного не произойдет. Windows скажет что USB устройство неопознано. Просто поменяйте их местами.

Если вы перепутаете их с Красной жилой — попадание +5V на чип управления данными (при допустимых 2,8V) может привести к сгоранию чипа как на iДевайсе, так и на компьютере. Либо к сгоранию USB разъема в целом на компьютере или в iДевайсе.

А может и вся материнская плата потухнуть.

Разъемы состоят из двух склеенных пластиковых половинок. Внутри располагается 4-х жильный кабель (жилы обычно Красного, Белого, Зеленого и Синего, либо Черного цвета) и сам разъем. В домашних условиях при наличии инструмента не составляет труда аккуратно вскрыть разъем и произвести пайку.. После обе половинки склеиваются суперклеем.

Вилка кабеля, подключаемая к iPhone/iPod.

С левой стороны разъема видим 3 контакта друг за другом, и один контакт посередине. Итак, слева направо:

Зеленый (Green, D-)

Красный (Red, V BUS, +5V)

Синий, либо Черный (Blue/Black, GND земля)

Вилка USB тип А, подключаемая к компьютеру. Слева направо:

Синий либо Черный (Blue/Black, GND земля)

Зеленый (Green, D-)

Красный (Red, V BUS, +5V)

Хочу обратить ваше внимание на то, что по спецификации USB (тип А) Белая и Зеленая жилы на вилке типа А обычно следуют наоборот. (Зеленый D+, Белый D-. )

Может конечно китайцы на заводе сами перепутали жилы. Поэтому совет: перед пайкой прозвоните тестером и убедитесь, что цвет кабелей совпадает с описанным выше. После пайки контакты должны звониться соответственно рисунку ниже.

Еще совет: каждая жила внутри кабеля — многожильная. Чем больше проводков вы сохраните при зачистке кабеля, тем меньше будет глючить iTunes, синхронизация, перенос покупок, резервная копия и рестор.

Motorola «требует» резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами штекера USB micro-BM. Без резистора аппарат заряжается не до полной победы.

Для заряда Samsung Galaxy в штекере USB micro-BM должен быть установлен резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами и перемычка между 2 и 3 контактами.

Для более полного и «гуманного» заряда планшета Samsung Galaxy Tab рекомендуют другую схему: два резистора: 33 кОм между +5 и перемычкой D-D+; 10 кОм между GND и перемычкой D-D+.

Аппарат E-ten («Енот») не интересуется состоянием этих контактов, и поддержит даже простое зарядное устройство. Но у него есть интересное требование к зарядному кабелю — «Енот» заряжается только если в штекере mini-USB закорочены контакты 4 и 5.

Если нет желания возиться с паяльником, можно купить кабель USB-OTG — у него в штекере mini-USB контакты 4 и 5 уже замкнуты. Но тогда ещё потребуется переходник USB AM-AM, то есть, «папа»-«папа».

Распайка OTG переходника.

На рисунке выше показаны отличия обычного кабеля (вверху) от кабеля OTG (внизу). Нумерация сигналов на коннекторах miniUSB и microUSB следующая:

Вывод 2: сигнал данных D-

Вывод 3: сигнал данных D+

Вывод 4: не подключен / не используется

Вывод 5: ground (общий провод, земля)

Чтобы перевести телефон в режим OTG, нужно замкнуть контакты 4 и 5. Вы можете их соединить навсегда, спаяв вместе, или подключить к ним 2 провода, вывести их наружу и подсоединить к микровыключателю. С использованием выключателя можно переключать кабель из обычного состояния в режим OTG, когда это нужно. В этом случае на противоположной стороне кабеля нужно параллельно коннектору Type A Male запаять коннектор Type A Female. Можно также сделать маленький переходник с двумя коннекторами Type A Female, чтобы его можно было подключить на противоположной стороне кабеля. Если Вы решили замкнуть контакты 4 и 5 постоянно, то нужно на противоположной стороне заменить коннектор Type A Male на коннектор Type A Female, чтобы он подходил для подключения устройства USB. Коннектор Type A Female можно взять от планки расширения портов USB, которая устанавливается на заднюю стенку корпуса компьютера PC. Если Вам повезет, и Вы найдете коннекторы в магазине радиотоваров, то самодельный кабель можно изготовить по цене порядка 1 доллара.

Ещё распайка OTG — зарядка.

Претендующее на универсальность автомобильное зарядное устройство «Ginzzu GR-4415U» и его аналоги оборудованы двумя выходными гнёздами: «HTC/Samsung» и «Apple» или «iPhone». Распиновка этих гнёзд приведена ниже.

Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через дата-кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм:

Отдельная тема — зарядка планшетов. Как правило, планшету для заряда требуется приличный ток (1÷1,5 ампер), и заряд через гнездо mini/micro-USB во многих планшетах просто не предусмотрен производителем. Ведь даже USB 3.0 не даст более 0,9 ампер.

Правда, некоторые модели планшетов можно медленно и печально заряжать в выключенном состоянии.

На Ютубе один парень предлагает установить в планшете 3Q перемычку между первым контактом гнезда mini/micro-USB (это +5 В) и плюсовым (центральным) контактом круглого (коаксиального) зарядного гнезда. Дескать, тока от USB этому планшету хватает, просто + гнезда USB не подключен к контроллеру заряда аккумулятора. После установки перемычки планшет якобы заряжается. В принципе, это выход, если само круглое зарядное гнездо уже раздолбано.

Напротив, если круглое гнездо в порядке, но по какой-то причине вам хочется брать питание для заряда именно от USB компьютера или зарядного устройства с таким разъёмом, то можно сделать такой переходник:

Типы зарядных портов.

Здесь же приведу сводную схему напряжений на контактах USB с указанием номинала резисторов, позволяющих те или иные напряжения получить. Там, где указано сопротивление 200 Ом нужно ставить перемычку, сопротивление которой не должно превышать те самые 200 Ом.

Итак, если вы хотите переделать обычное ЗУ в USB-зарядку для телефона:

удостоверьтесь, что устройство выдаёт около 5 вольт постоянного напряжения

узнайте, способно ли это ЗУ дать ток не менее 500 мА

внесите необходимые изменения в коммутацию гнезда USB-AF или штекера USB-mini/micro

В принципе, если человек это прочитал, то даже пусть он не понял всех деталей (это и не обязательно), то как минимум, у него должно наступить понимание того, что проблема в отсутствии зарядки (либо же медленной зарядки, либо же в настолько медленной, что гаджет разряжается быстрее, чем заряжается), может быть вызвана следующими причинами:

1. Блок питания зарядки выдает слишком маленькую мощность. Причина первая по списку, но последняя по вероятности, если только не пользоваться какими-то уж совсем запредельными кетайцами за полбакса 🙂 А так, любая «нормальная» зарядка, на которой написано про 2 ампера тока, уж хотя бы 1.5А да как-нибудь выдаст — и почти всегда этого окажется достаточно.

2. На контактах данных USB разъема неверная «сигнатура», не подходящая для включения «быстрой» зарядки конкретного гаджета — это наиболее вероятная причина. Кстати, обращаю особое внимание на то, что эта самая «сигнатура» (т.е. некоторая коммутация контактов данных USB в комбинации с резисторами) может быть расположена как в самой зарядке, так и в проводе, соединяющем зарядку и гаджет!

3. Micro (и Mini) USB разъемы содержат 5 контактов, тогда как «классический» USB 2.0 и предыдущие, содержит 4 контакта (два контакта питания и два передачи данных). У некоторых производителей этот 5-й контакт также задействован для идентификации зарядки. Здесь чаще это спрятано внутри провода питания.

В принципе, это почти все возможные случаи отсутствующей/медленной зарядки, разве что еще можно добавить один…

4. Плохие провода/контакты, вызывающие слишком большое падение напряжения. Это применимо и к контактам данных (гаджет не может правильно прочитать «сигнатуру» зарядки) и к контактам питания (слишком уменьшается ток в цепи). Чем менее качественные разъемы/провода, и чем длиннее провод, ведущий от зарядки к гаджету, тем выше вероятность этого случая.

Поэтому, например, в случае использования автомобильной зарядки, выгоднее использовать максимально короткий провод от зарядки к гаджету. А для удобства размещения в автомобиле (с коротким проводом не дотянешься) воспользоваться удлинителем автомобильного прикуривателя (т.е. удлинитель, у которого на входе «папа» разъема прикуривателя, а на выходе — «мама» этого же разъема).

Родные и неродные зарядки для смартфонов.

Увидел вопрос — почему смартфон Samsung от родной зарядки заряжается значительно быстрее, чем от неродной, хотя параметры на них написаны одинаковые: 5 В, 2,1 А?

Краткий ответ: потому что неродная не заточена спаявшим её китайцем на информирование смартфона о своих параметрах.

Исторически USB придумали во времена, когда смартфонов ещё не было, телефоны заряжались каждый от своего собственного фирменного зарядника, а с компьютером соединялись либо по дико медленному и неудобному инфракрасному порту, либо через фирменный кабель в COM-порт (позже, когда появились USB-кабели, долгое время они просто имели внутри микросхему транслятора USB-RS232). Впрочем, чаще всего телефоны тогда с компьютером вообще не соединялись, да.

Соответственно, правила подключения нагрузки к USB исходили из того, что эта нагрузка потребляет мощность для какой-то своей текущей, сиюминутной деятельности. То есть, как только её отключили — эта деятельность прекратилась; ни о какой зарядке аккумуляторов речи не шло. Соответственно, не было и такой сущности, как блок питания с разъёмом USB — у вас же нет блоков питания с разъёмом COM, LPT или PS/2, так? В результате, согласно спецификациям USB, подключение устройства должно происходить так:

Пока шина USB не активирована — устройство потребляет не более 2,5 мА;

После активации шины (обнаружения хостом устройства и начала обмена данными) устройство имеет право потреблять до 100 мА

Далее устройство должно выполнить инициализацию и передать хосту своё описание, в частности, дескриптор bMaxPower, в котором указано, сколько устройство хочет потреблять

Далее устройство имеет право потреблять от хоста некоторую мощность только в случае, если хост такое потребление подтвердил

bMaxPower — это один байт, единица измерения потребления — 2 мА, соответственно, устройство теоретически могло попросить до 510 мА. В спецификациях USB прописалось число 500 мА.

Для нас здесь важны два пункта:

Устройство не может легально получить в своё распоряжение более 500 мА

Даже для получения 500 мА, согласно спецификациям, требуется обмен данными с хостом

Потом появились смартфоны, телефоны, плееры, планшеты и чёрт в ступе с разъёмом USB, от которого всё это многообразие логично было и заряжать. Для зарядки нам не надо в общем-то ничего, кроме напряжения, поэтому далее появились блоки питания с разъёмом USB, такую зарядку обеспечивающие. Но тут возникла проблема: как устройство поймёт, что оно подключено к блоку питания? Просто по наличию напряжения — нельзя: тогда оно будет считать таким же блоком питания и порт USB в компьютере, и будет потреблять от него свои 500 мА, даже не получив на это разрешения (понятно, что на практике многие устройства так и делали, но вообще-то это — нарушение спецификаций USB). Вставлять в каждый зарядник микроконтроллер, который будет проводить полную инициализацию подключённого устройства? Дорого.

Решение было простое: зарядное устройство (ЗУ) должно подавать на ненужные ему сигнальные линии D+ и D– USB-разъёма что-нибудь такое, чего USB-хост туда не подаёт. Например, можно закоротить эти линии друг на друга или на «плюс» питания (в USB-хосте они через резисторы притянуты к «земле»), а заряжаемое устройство, потыкавшись в них, сможет отличить ЗУ от настоящего хоста. И если видит ЗУ — то врубает зарядку без раздумий, если видит хост — начинает процедуру инициализации.

Никакого стандарта, как именно давать устройству понять, что перед ним ЗУ, на момент появления первых USB ЗУ не было. Поэтому разные производители делали это по-разному.

Мощности устройств и ёмкости их аккумуляторов росли, соответственно, зарядка током 500 мА стала занимать всё больше времени. Ток захотелось поднять. Со стороны ЗУ это сделать несложно — разъём USB физически способен выдержать до 5 А. Но, опять же, как устройство будет понимать, что от этого ЗУ можно брать больше 500 мА? Потому что если не будет — то оно просто будет перегружать (вплоть до выхода из строя) все ЗУ, рассчитанные на 500 мА максимум (а таковых в тот момент было подавляющее большинство).

Решение, опять же, было простым: с контактами D+ и D– в ЗУ можно сделать много такого, чего с ними никогда точно не сделает хост, и по этим их разным состояниям научить устройство определять, к какому ЗУ оно подключено. Например, если на D+ и D– напряжение +5 В, то устройство считает, что его включили в зарядник с током 500 мА, а если +5 В и 2,5 В — что в зарядник с током 1000 мА. Ну и так далее, и тому подобное.

К сожалению, никакого общепринятого стандарта на способ кодирования нагрузочной способности ЗУ не существует по сию пору. Из этого следует, что у разных производителей способы кодирования отличаются, и техника одного производителя может не понимать ЗУ другого. В лёгком (и наиболее частом) случае устройство, не опознавшее мощность ЗУ, просто будет заряжаться от него в безопасном режиме — 500 мА, и время зарядки значительно увеличится по сравнению с родным ЗУ, которое опознаётся правильно. В тяжёлом случае устройство вообще не поймёт, что перед ним ЗУ, и будет пытаться инициализировать порт так, как будто оно воткнуто в полноценный USB-хост (т.к. ему никто не ответит — зарядка просто не пойдёт). В смешном случае устройство решит, что ваше ЗУ способно на большее, чем оно способно на самом деле, и либо убьёт его, либо вгонит в защиту.

Соответственно, если вы покупаете либо родное ЗУ, либо ЗУ пристойного производителя, официально заявленное как совместимое с вашим смартфоном (плеером, планшетом, Tesla Model S или что у вас там будет заряжаться), то вы получаете гарантированную зарядку на той скорости, которую физически может позволить ЗУ и устройство. Если вы покупаете ЗУ, предназначенное для другого устройства, или китайское изделие, предназначенное неизвестно для чего, то во многих случаях вы получаете зарядку током 500 мА независимо от того, что написано на этикетке ЗУ.

Короткий вывод: хотите гарантированной работы — покупайте аксессуары, для которых работа гарантируется!

В настоящее время существует стандарт USB Battery Charging Specification 1.2, описывающий три типа USB-портов — обычный, для зарядки с передачей данных и только для зарядки, а также стандартизированные способы их определения.

К сожалению, хотя он официально разрешает порты зарядки с током до 1,5 А, в объективной реальности он мало что меняет. Во-первых, там по-прежнему нет способов узнать, какую именно мощность умеет отдавать конкретное ЗУ (например, хотя порты типа DCP — Dedicated Charging Port, только для зарядки, без передачи данных — соответствующие USB BC 1.2, обязаны выдавать ток до 1,5 А, но напряжение на них при этом имеет право проседать до 2,0 В), во-вторых, и это ещё важнее, переход на USB BC ломает обратную совместимость ЗУ и устройств у производителей, которые уже использовали свои схемы определения типа ЗУ, причём ломает иногда совсем неприятно для пользователя — в стандарте нет способа определить, соответствует ли ему собственно ЗУ. Поэтому, если вы возьмёте устройство, соответствующее USB BC 1.2 (ток потребления до 1,5 А), и воткнёте в зарядку 5В/1А, у которой закорочены D+ и D– (самый распространённый способ сообщения устройству, что перед ним ЗУ, а не полноценный хост), то оно посчитает, что перед ним USB BC-совместимая зарядка, и начнёт честно жрать из неё свои 1,5 А. Зарядка либо сгорит, либо выключится. В результате производителям и устройств, и зарядок пока что нет никакого резона переходить на стандарт USB Battery Charging — удобнее для всех, включая пользователей, спокойно соблюдать статус кво.

Нужно ли раскачивать аккумулятор смартфона

Озабоченные энергосбережением пользователи интересуются, как правильно раскачать аккумулятор смартфона, чтобы тот работал как можно дольше. Вокруг этого вопроса крутятся десятки домыслов и мифов, обращать внимание на которые практически бесполезно. В этом обзоре мы изучим все инструкции по раскачке батарей и дадим реально работающие рекомендации – над этим поработали наши эксперты.

Что такое раскачка аккумулятора

Раскачка аккумулятора – это попытка каким-либо образом увеличить его ёмкость с целью увеличения времени автономной работы смартфона. Для этого пользователи прибегают к самым разным ухищрениям:

• Выполняют несколько циклов глубокого разряда и заряда;
• Заряжают смартфон в выключенном состоянии;
• Регулярно проводят калибровку;
• Используют дополнительное программное обеспечение;
• Используют зарядные устройства с пониженными и повышенными токами;
• Оставляют телефон заряжаться дольше положенного.

Для раскачки аккумуляторов придуманы десятки ухищрений, причём их корни произрастают ещё с тех времён, когда телефоны оснащались никель-кадмиевыми и никель-металлогидридными батареями, обладавшими эффектом памяти. Они были несовершенные, поэтому многие способы раскачки действительно давали видимый эффект.

Современные литий-ионные и литий-полимерные батареи не нуждаются в дополнительной раскачке. Они обладают максимальной ёмкостью и требуют соблюдения несложных правил разрядки и зарядки. Советы мы дадим позднее, а сейчас займёмся развенчиванием мифов.

Работает или нет раскачка

Тысячи пользователей и экспертов свято уверены в том, что раскачать новый аккумулятор так же важно, как чистить зубы минимум два раза в день. На самом деле это далеко не так. Современные литиевые батареи лишены эффекта памяти. И ими оснащаются все выпускаемые смартфоны (о жутких подделках из китайских подвалов мы сейчас не говорим – о качестве установленных в них батарей ходят легенды). Раскачка не работает и делать её не нужно – это неоспоримый факт, о котором твердят производители гаджетов.

Каждая батарея, покидающая конвейер, как и смартфон, проходит тестирование. Какой-то допуск по максимальной ёмкости есть, но откровенно бракованные образцы отправляются на переработку. Устройства поступают в продажу полностью готовые к эксплуатации – с откалиброванными контроллерами, которые прекрасно осведомлены о ёмкости устанавливаемых батарей. Даже если принять во внимание погрешность в пару процентов, то дополнительная калибровка не нужна – ею можно пренебречь. Ведь смартфон – это не лампочка, в одну секунду он потребляет больше, а в другую – меньше. И какие-то 1-2% погрешности в ёмкости совершенно незаметны.

Раскачка аккумуляторам не нужна по следующим причинам:

• Смартфоны оснащены контроллерами, самостоятельно отслеживающим и контролирующим заряд – продуманные производителем алгоритмы более точны, чем никем не доказанные домыслы о необходимости раскачки;
• Длительная зарядка не имеет никакого смысла – контроллер увидит достижение максимального тока и отключит заряд. Если телефон заряжается всю ночь, в этом нет ничего полезного или бесполезного – на жизни батареи это никак не отразится;
• У литиевых аккумуляторов (в том числе у самых последних литий-полимерных) практически нет эффекта памяти.

Более того, количество циклов «глубокого разряда/полного заряда» у литиевых батарей ограничено – «тренируя» аккумулятор, пользователи сокращают её ресурс. А постановка телефона на зарядку до его полного разряда этот ресурс продляет.

Хорошо сказывается ограничение заряда на уровне 80-90%, но отслеживать его проблематично – придётся сидеть рядом с устройством и контролировать текущий уровень.

Калибровка аккумуляторной батареи

Регулярная калибровка батареи практически бесполезна. Она не приводит к увеличению ёмкости. Батареи и контроллеры заряда уже откалиброваны прямо с завода, повторная калибровка является излишней. Более того, эта процедура призвана дать контроллеру понять реальную текущую ёмкость аккумулятора. В процессе эксплуатации ёмкость может только упасть, но никак не подняться. И выполняя внеочередную калибровку, пользователи сообщают контроллеру о новой ёмкости батареи – меньшей, чем пару месяцев назад.

Калибровка имеет смысл только в двух случаях:

• В телефон установлен аккумулятор от стороннего производителя – как правило, ёмкость неоригинальных батарей ниже ёмкости оригинальных (особенно когда это какой-то дешёвый подвальный Китай за 100 рублей);
• В телефон установили более мощный аккумулятор – здесь действительно нужна калибровка, так как контроллер не знает о возможностях новой батареи.

Рекомендации по проведению калибровки каждый месяц не имеют под собой логической основы, ведь ёмкость аккумулятора за это время только упадёт.

Дополнительные советы

Раскачивать новый аккумулятор не нужно. И не важно, что за телефон в кармане – Samsung, iPhone, Xiaomi или какой-то другой. Есть негласное правило – покупайте нормальные телефоны и наслаждайтесь жизнью. При этом в дешёвых телефонах от малоизвестных брендов могут попасться глючные контроллеры и батареи, что становится причиной следующих проблем:

• Почти мгновенное опустошение аккумулятора при достижении 15-20% заряда;
• Отсутствие возможности зарядить АКБ на 100% — заряд останавливается в районе 90-99%;
• Досрочное отключение телефона при достижении 15-20% заряда.

Хороший телефон (не обязательно дорогой) от этого избавлен.

Мы дали максимум информации по вопросам раскачки батарей и выяснили, что она не нужна. Теперь дадим обещанные полезные советы:

• Не разряжайте аккумулятор до 0%, прежде чем поставить его на зарядку. Циклический режим, в отличие от буферного, предполагает ограниченное количество циклов полного заряда/разряда. Если начинать заряжать телефон при 20-25% заряда, батарея прослужит гораздо дольше. Неплохо было бы ограничить и верхнюю планку на уровне 85-90%, но это трудно – придётся постоянно контролировать степень заряда (чаще всего мы заряжаем смартфоны ночью, во время сна);
• Не кидайте смартфон на ярко освещённый солнцем подоконник или под лобовое стекло автомобиля – высокая температура вредна для литий-ионных и литий-полимерных батарей, она приводит к быстрой и необратимой потере ёмкости. У тех, кто часто использует телефон в качестве навигатора, батарея выходит из строя в разы быстрее;
• Не допускайте переохлаждения телефона – в условиях холода он может потерять до трети заряда, из-за чего не «доживёт» до конца дня. В зимнее время года рекомендуется носить смартфон как можно ближе к телу или в центральном кармашке повседневной сумки (можно дополнительно облачить его в кожаный чехол из натуральной кожи);
• Не используйте приложения для контроля заряда батареи и продления её срока службы – во многих случаях они только вредят и затормаживают работу смартфонов;
• Не допускайте длительного хранения смартфона в разряженном состоянии – батарея может разрядиться настолько сильно, что её восстановление в стандартных условиях станет невозможным (только извлечение с зарядкой через внешнее зарядное устройство).

Также не рекомендуется пользоваться быстрой зарядкой – она уменьшает ресурс аккумулятора. Используйте её только в крайних случаях. Что касается раскачки, то к ней можно прибегнуть только один раз, сразу же после покупки смартфона – и то лишь на всякий случай.