Уже давно у меня была идея приобрести или собрать себе устройство для зарядки мобильных устройст в походе. На хабре есть статья про портативную зарядку, но в ней используются модельные аккумуляторы, к которым нужна специальная зарядка, а устройств, с которыми их можно применить мало. Мне же захотелось сделать устройство зарядки на основе распространенных АА-элементов.
История о том, как я собирал походную зарядку и что из этого получилось под катом.
Поскольку устройство я хотел собрать на АА элементах питания, то и вопрос в поиске контейнера с контактами под них и был первым. Кстати этот самый контейнер называется батарейный отсек. Тут то меня и ждало первое удивление — оказалось, что в Киеве нет интернет-магазинов, которые могли бы доставить мне эти детали. Все решилось просто — походом на ближайший радиорынок. Количество батареек в блоке выбиралось исходя из минимального необходимого количество батареек для регулятора, об этом далее. Батарейных отсеков было закуплено сразу два, разных форм-факторов:
По случаю, там же были куплены несколько кнопок-тумблеров и USB-кабель донор для будущей зарядки:
Кабель при покупке был новым, это его вид уже после препарации
ядерная кнопка в действии ;)
Для сборки полноценного зарядного устройства не достаточно соединить батарейный блок с usb-кабелем. Как батарейки, так и аккумуляторы имеют не постоянную величину напряжения на выходе, и она уменьшается вместе с разрядом батареи. Для обычных АА батареек нормальное напряжение от 1.5В на старте до 0.7В для разряженного элемента питания. Поэтому нам понадобится регулятор напряжения, принимающий разное напряжение на вход, но выдающий постоянное напряжение на выходе.
Так как зарядка рассчитывалась на устройства, заряжающиеся от USB, регулятор был заказан в интернет-магазине радиоуправляемых моделек, и выбирался исходя из необходимого выходного напряжения 5В.
Для конечного пользователя реглятор напряжения представляет собой предельно простое устройство — два входных провода идут к источнику питания, два выходных, с постоянным напряжением 5В к устройству-потребителю. КПД регулятора заявлено производителем на уровне 85%. Входное напряжение 4.5-17В, максимальный ток 3А.
Одной из самых важных деталей оказался корпус. В качестве корпуса использовался любезно предоставленный другом сгоревший свитч.
Сборка устройства — самая короткая часть истории. После изъятия из свича внутренностей оказалось, что USB-разьем и пафосная кнопка с диодом отлично подходит по размеру ethernet коннекторов
Батарейный отсек был посажен на двухсторонний скотч, контакты в пилотном режиме были просто соединены и смотаны изолентой. На первый взгляд все держится достаточно надежно для теста.
Сборку корпуса, к сожалению, пришлось производить изолентой :)
Вот она, зарядка моей мечты
Хотя, как оказалось, такая конструкция устойчива к сборке-разборке.
Для тестирования было закуплено 6АА батареек Energizer. Прогнозы по тому, сколько зарядок от новых батареек были такими:
6*2500*1,5*0,85*0,85=16,255 Ваттчасов
6 — кол-во этементов питания
2500 — предположительная емкость, в мА
1,5 — напряжение элементов
0,85 — КПД регулятора и зарядки телефона
Расчеты, конечно, дилетантские, но и точности от них особой не требовалось.
При тестировании использовались iPod Touch 2g и LG Optimus One.
iPod был заряжен с 0 до 95%, LG был заряжен с 0 до 68%, что дает нам:
95%*900*3,7+68%*3,7*1500=6,937 Ваттчасов, что является всего-лишь 42% от ожидаемого результата
900 — емкость iPod, в мА
3,7 — напряжение батареи iPod, LG
1500 — емкость LG, в мА
Что же могло пойти не так? Почему мы получили всего 42% от ожидаемого результата? Гугление показало, что неучтенных факторов может быть несколько: при разряде большими токами (более 250 мА) щелочные батарейки резко теряют емкость, также не учитывалось, что напряжение на батарейках во время работы уменьшается.
Было решено постараться довести количество зарядок от одного набора элементов до трех раз. Для этого были куплены АА-аккумуляторы о которых были отличные отзывы, и которые должны были максимально соответствовать своему номиналу, Sanyo Eneloop 2500, ко всему, у меня были и другие устройства, где их можно использовать, даже в случае неудачи с зарядкой.
Прогноз по энергетичности набора АА аккумуляторов:
6*2500*1,1*0,85*0,85=11,921 Ваттчасов
6 — кол-во этементов питания
2500 — емкость, в мА
1,1 — напряжение элементов, среднее значение
0,85 — КПД регулятора и зарядки телефона
iPod был заряжен с 0 до 95%, LG был заряжен с 0 до 62%, а затем с 43 до 92% что дает нам:
95%*900*3,7+111%*3,7*1500= 9,32 Ваттчасов, или 78%, что заметно лучше, чем от батареек, но подавляющего превосходства над ними не показывает.
Батарейный отсек — 2$
Регулятор напряжения — 15$
USB-кабель — 2$
Тублер — 2$
Итого: 21$
Батарейки — 5$ за 6 штук
(или 30$ за 6 аккумуляторов)
Корпус устройства достался мне бесплатно, но потенциально он тоже входит в стоимость.
К сожалению, я читаю, что устройство не работоспособно, всего до двух зарядок от одного комплекта батареек явно мало. Вот если бы устройство напрямую питалось от них… но это уже совсем другая история, все равно сам процесс был интересен.
История о том, как я собирал походную зарядку и что из этого получилось под катом.
Детали
Поскольку устройство я хотел собрать на АА элементах питания, то и вопрос в поиске контейнера с контактами под них и был первым. Кстати этот самый контейнер называется батарейный отсек. Тут то меня и ждало первое удивление — оказалось, что в Киеве нет интернет-магазинов, которые могли бы доставить мне эти детали. Все решилось просто — походом на ближайший радиорынок. Количество батареек в блоке выбиралось исходя из минимального необходимого количество батареек для регулятора, об этом далее. Батарейных отсеков было закуплено сразу два, разных форм-факторов:
По случаю, там же были куплены несколько кнопок-тумблеров и USB-кабель донор для будущей зарядки:
 |
 |
Кабель при покупке был новым, это его вид уже после препарации
ядерная кнопка в действии ;)
Для сборки полноценного зарядного устройства не достаточно соединить батарейный блок с usb-кабелем. Как батарейки, так и аккумуляторы имеют не постоянную величину напряжения на выходе, и она уменьшается вместе с разрядом батареи. Для обычных АА батареек нормальное напряжение от 1.5В на старте до 0.7В для разряженного элемента питания. Поэтому нам понадобится регулятор напряжения, принимающий разное напряжение на вход, но выдающий постоянное напряжение на выходе.
Так как зарядка рассчитывалась на устройства, заряжающиеся от USB, регулятор был заказан в интернет-магазине радиоуправляемых моделек, и выбирался исходя из необходимого выходного напряжения 5В.
Для конечного пользователя реглятор напряжения представляет собой предельно простое устройство — два входных провода идут к источнику питания, два выходных, с постоянным напряжением 5В к устройству-потребителю. КПД регулятора заявлено производителем на уровне 85%. Входное напряжение 4.5-17В, максимальный ток 3А.
Одной из самых важных деталей оказался корпус. В качестве корпуса использовался любезно предоставленный другом сгоревший свитч.
Сборка
Сборка устройства — самая короткая часть истории. После изъятия из свича внутренностей оказалось, что USB-разьем и пафосная кнопка с диодом отлично подходит по размеру ethernet коннекторов
Батарейный отсек был посажен на двухсторонний скотч, контакты в пилотном режиме были просто соединены и смотаны изолентой. На первый взгляд все держится достаточно надежно для теста.
Сборку корпуса, к сожалению, пришлось производить изолентой :)
Вот она, зарядка моей мечты
Хотя, как оказалось, такая конструкция устойчива к сборке-разборке.
Тестирование
Для тестирования было закуплено 6АА батареек Energizer. Прогнозы по тому, сколько зарядок от новых батареек были такими:
6*2500*1,5*0,85*0,85=16,255 Ваттчасов
6 — кол-во этементов питания
2500 — предположительная емкость, в мА
1,5 — напряжение элементов
0,85 — КПД регулятора и зарядки телефона
Расчеты, конечно, дилетантские, но и точности от них особой не требовалось.
При тестировании использовались iPod Touch 2g и LG Optimus One.
iPod был заряжен с 0 до 95%, LG был заряжен с 0 до 68%, что дает нам:
95%*900*3,7+68%*3,7*1500=6,937 Ваттчасов, что является всего-лишь 42% от ожидаемого результата
900 — емкость iPod, в мА
3,7 — напряжение батареи iPod, LG
1500 — емкость LG, в мА
Фейл так фейл
Что же могло пойти не так? Почему мы получили всего 42% от ожидаемого результата? Гугление показало, что неучтенных факторов может быть несколько: при разряде большими токами (более 250 мА) щелочные батарейки резко теряют емкость, также не учитывалось, что напряжение на батарейках во время работы уменьшается.
Ва-банк
Было решено постараться довести количество зарядок от одного набора элементов до трех раз. Для этого были куплены АА-аккумуляторы о которых были отличные отзывы, и которые должны были максимально соответствовать своему номиналу, Sanyo Eneloop 2500, ко всему, у меня были и другие устройства, где их можно использовать, даже в случае неудачи с зарядкой.
Прогноз по энергетичности набора АА аккумуляторов:
6*2500*1,1*0,85*0,85=11,921 Ваттчасов
6 — кол-во этементов питания
2500 — емкость, в мА
1,1 — напряжение элементов, среднее значение
0,85 — КПД регулятора и зарядки телефона
iPod был заряжен с 0 до 95%, LG был заряжен с 0 до 62%, а затем с 43 до 92% что дает нам:
95%*900*3,7+111%*3,7*1500= 9,32 Ваттчасов, или 78%, что заметно лучше, чем от батареек, но подавляющего превосходства над ними не показывает.
Смета
Батарейный отсек — 2$
Регулятор напряжения — 15$
USB-кабель — 2$
Тублер — 2$
Итого: 21$
Батарейки — 5$ за 6 штук
(или 30$ за 6 аккумуляторов)
Корпус устройства достался мне бесплатно, но потенциально он тоже входит в стоимость.
Вместо заключения
К сожалению, я читаю, что устройство не работоспособно, всего до двух зарядок от одного комплекта батареек явно мало. Вот если бы устройство напрямую питалось от них… но это уже совсем другая история, все равно сам процесс был интересен.