Автономное питание в АА-330

      Хочу поделиться удобной доработкой анализатора АА-330 в части внедрения в него автономного питания. Необходимость таскания с собой на крышу внешнего кейса с АКБ очень делало его неудобным в пользовании.

      После размышлений, взгляд был обращен на убитый аккумуляторный блок от ноутбука, коими сейчас разжиться не проблема. После анализа качества отдельных Li-Ion «пальцев», были отобраны 3 штуки, которые и легли в основу встроенного автономного источника питания для анализатора. При относительно небольших токах работы анализатора они еще с успехом могли отдать свою емкость.

      Итак, отдельные аккумуляторы были соединены последовательно и размещены в корпусе, как на фото ниже и закреплены силиконовым герметиком.

Расположение элементов внутри корпуса
Расположение элементов внутри корпуса

     Все бы хорошо, но нужно как-то заряжать весьма капризные, в этом отношении, Li-ion аккумуляторы. Проанализировав цикличность и характер работы с анализатором, я пришел к выводу, что нет смысла городить огород из сложных зарядных процессоров и пр.

     Итак, было принято решение просто установить стабилизатор тока и заряжать АКБ ориентировочно по времени стабильным во времени постоянным током. Недозаряд, в принципе, не сокращает жизнь таких АКБ, как, например, у Ni-Cd, т.к. т.н. «эффект памяти» у них отсутствует..

     Схема доработки узла питания анализатора и добавленный стабилизатор тока:

ЗУ автономного источника питания в АА-330

              Диод – любой кремниевый на ток не менее 100 мА, микросхема стабилизатора LM78L05 закреплена на импровизированном радиаторе из попавшегося под руку кусочка жести, а радиатор закреплен внутри корпуса анализатора тем же герметиком.

              С указанным резистором ток зарядки АКБ составляет около 80 мА и является оптимальным для продления жизненного цикла и без того уже изношенных аккумуляторов. 17-20 часов достаточно для зарядки распространенных аккумуляторов, извлеченных из ноутбуков (емкость АКБ из старых ноутбуков обычно в районе 1300 мА*ч). Время зарядки подбирается экспериментально по достижении максимального напряжения на батарее не более 12.2В (выше не стОит экспериментировать). Лично я удовлетворяюсь зарядкой до 12В и даже менее, если не планирую проводить на крыше длительное время. Внимание: важно, чтобы параметры всех трех аккумуляторов были идентичны! Еще один фактор, принятый во внимание: было бы очень расточительно терять некое напряжение на кремниевом диоде, поэтому он был установлен ДО системы питания.

             Для внесения изменений в схему необходимо плату анализатора извлечь. Проведенные доработки ясны из первого фото и фото ниже: обведены перерезанные дорожки (две просечки образовали некую монтажную площадку – там просто красный проводник припаян к диоду) и перемычка.

Узел доработки
Узел доработки

В 2016 году была установлена вот такая плата защиты RD-3006 для 3 элементов 18650 стоимостью 130 рублей:

Модуль зарядки и защиты: 3S LI-ION элементов
Обнаружение перегрузки по напряжению на элементе, обнаружение: 4.25 ±0. 025 В, время защиты от перезарядки - 1с.
Возобновление зарядки, при снижении напряжения на элементе до: 4.15 ±0. 05 В
Ограничение напряжения разрядки на элементе: 2.70 ±0.08 В, время защиты от переразрядки - 128мс.

Защитные функции:
Защита от короткого замыкания
Защита от перезарядки
Защита от сверх-разряда
Защита от перегрузки по току

 

Теперь можно не бояться перезарядки, а зарядка осуществляется для каждого элемента персонально - это и есть главная цель этой доработки. Использую даже без ограничителя тока, но нужно озаадчиться тем, чтоб напряжение источника питания не превышало такого, при котором ток заряда не превышает 1А. 12.6V источник подойдет.

Плюсы решения:

  1. Нет токов утечки на внешние зарядные цепи при отключенном заряде.
  2. Дешевизна и удобство решения
  3. Удобство замены АКБ при их окончательном «износе» без замены цепей зарядки.

Минусы решения:

  1. При использовании ограничителя тока, в случае полной разрядки АКБ работа от внешнего источника питания невозможна (ток питания-то ограничивается). Мне не с этим сталкиваться не приходилось, несмотря на то, что и по 7 часов с крыши не слазил, бывало..
  2. Нет контроля полного заряда АКБ – контролируем по внутреннему измерителю напряжения питания анализатора, иногда включая прибор для оценки напряжения ближе к концу зарядного цикла. С платой ограничителя RD-3006 данный вопрос снимается.
  3. Нежелательно пользование прибором при отрицательных температурах. Однако, особенность самого прибора в том, что при низких температурах он обладает большой погрешностью. Так что, недостаток более относится не к АКБ, а к самому анализатору.
  4. Во время заряда анализатор должен быть выключен.

Мнение:

  1. За два года эксплуатации анализатора в таком виде (а я очень активно эти два года занимаюсь постройкой антенного хозяйства на новом QTH) - только положительные комментарии. За начальный период и было установлено, что 2 АКБ недостаточно – необходимо три!
  2. Не стОит перезаряжать АКБ – все-таки они потенциально взрывоопасны. Использование платы RD-3006 позволяет эту проблему решить.
  3. Зарядка осуществляется от внешнего источника питания, напряжением 14Вх100мА (с указанным выше ограничителем тока)
  4. АКБ с первой цифрой более 18 брать не стОит – не влезут в корпус.
  5. Изложенная идея не является панацеей – это очень удобный компромисс. Однако, я не могу знать, сколь качественные аккумуляторы вы будете использовать, поэтому в т.ч. и поэтому не могу нести ответственность за неверные действия при эксплуатации доработанного вами анализатора, равно как и за последствия.

 

1.09.2010 

Оставить комментарий

Комментарии: 1
  • #1

    RV9CX (Пятница, 01 Ноябрь 2013 15:58)

    Ну вот, 5 лет - как новый!