Простой бюджетный вариант переделки питания ру игрушек на литий
- Цена: $1,22
Всех приветствую, кто посмотрел на огонек. Обращение в обзоре отправится, как вы предположительно уже додумались, о грамотной переделке питания радиоуправляемой автомобили с никеля на литий с учетом всех прошлых палок.
Этот метод достаточно простой и достаточно бюджетный, исходя из этого кому весьма интересно, милости прошу под кат… Upd, добавлено пара вариантов защиты электроники РУ модельки Прошлый вариант пределки aka предыстория:Пара месяцев назад я выкладывал маленькой обзорчик о переделке РУ модельки (ментовская машинка) на базе повышающего преобразователя MT3608, платы зарядки TP4056 со встроенной защитой и одного Li-Ion аккумулятора. Сущность была несложна: с аккумулятора посредством преобразователя MT3608 поднималось напряжение до нужного уровня, а «народная» платка TP4056 разрешала зарядить аккумулятор от любого источника с USB выходом.
Схема соединений была весьма несложная: В спаянном виде и с фиксацией термоклеем смотрелось это следующим образом: Зарядка машинки была несложной и эргономичной: Но в ходе эксплуатации выявились кое-какие недочеты, в частности, при потреблении тока РУ моделькой более 1,5А отрабатывала защита и краткосрочно пропадало питание. Это касалось, по большей части, важных РУ моделек с более-менее замечательными двигателями. В моем варианте, машинка в максимуме потребляла около 0,9А и сбоев в работе не было.
Но при большом понижении напряжения аккумулятора, у меня наблюдалась как раз такая же обстановка – в пике нагрузки машинка дергалась. Потому, что машинкой пользовались нечасто, емкость встроенного АКБ была приличная, да и было очевидно лень заниматься данной темой, то все было покинуто как имеется. При первых симптомах «дерганья», машинка на зарядку.
Совсем сравнительно не так давно показалось свободное время и был придуман второй метод переделки.
По затратам он чуть накладнее прошлого, но имеет кое-какие преимущества, о которых будет поведано ниже. Для начала напомню о преимуществах литиевых источников питания (Li-Ion/Li-Pol) над никелевыми (NiCd). В нашем случае сравнение лишь с NiCd, потому что лишь они смогут отдавать большой ток.
Для примера сравним вариант и родную батарею машинки по окончании переделки:— высокая плотность энергии.
В машинке стоит одна кадмиевая батарея 5S 6V 700направляться запасенная энергия 6*0,7=4,2Wh, а в варианте по окончании переделки будут два литиевых аккумулятора 18650 3,7V 3350mah, соединенных последовательно. Запасенная энергия будет равняться соответственно 7,4*3,35=24,8Wh. Как мы видим, запасенная энергия многократно выше, что разрешает трудиться машинке существенно продолжительнее.
В случае если сравнить лицом к лицу один NiCd и один Li-Ion/Li-Pol аккумулятор, то отличие легко огромная — отсутствие результата памяти, т.е. возможно заряжать их в любую секунду, не ждя полного разряда — меньшие габариты при однообразных параметрах с NiCd (в сравнении со сборкой никеля) — стремительное время заряда (не опасаются громадных токов заряда) и понятная индикация — низкий саморазряд Из минусов Li-Ion необходимо отметить лишь: — низкая морозоустойчивость аккумуляторная батарей (опасаются отрицательных температур) — требуется балансировка банок при заряде (при 2S и более) и наличие защиты от переразрядаКак видим, преимущества лития налицо, в особенности для применения дома, исходя из этого суть переделки имеется.Кратко о переделываемой РУ модели:Для тех, кто не видел прошедший обзор, кратко поведаю о машинке. На милицейском жаргоне она именуется «линейка» и помогает для доставки опергруппы (следственной бригады) к месту правонарушения, доставки задержанных к ОВД и для исполнения вторых распоряжений дежурного: Не обращая внимания на приятный внешний вид снаружи, в все уныло, провода узкие и всё держится на соплях: Питание стандартное для для того чтобы рода устройств – съемная батарея NiCd аккумуляторная батарей 5S 6V 700mah (пять последовательно соединенных пальчиков по 1,2V 700mah): Аккумулятор крупным планом: Адаптер самый простой, рассчитанный на 6V 250ma, хотя тут бы не помешал на 500-600ma, потому что стоковым ЗУ аккум заряжается достаточно продолжительно: При заряде комплектным зарядным устройством нет индикации окончания заряда, да и вкупе с паразитным эффектом памяти применять стоковые аккумуляторная батареи и ЗУ весьма некомфортно, а время от времени и страшно, в особенности детям.
Никакой защиты от перезаряда нет: Питание пульта ДУ от 9V кроны, т.е. 6S АААА – 6 минибаночек по 1,5V любая: Итак, с описанием главных их недостатков и элементов разобрались, медлено переходим к доработке.Итак, дубль дваЯ не стал наступать на те же грабли, исходя из этого сходу определился на схеме из двух последовательно соединенных Li-Ion аккумуляторная батарей с применением платы защиты 2S BMS.
Главными минусами данной схемы есть неравномерный разряд аккумуляторная батарей в зависимости от их состояния и малая распространенность зарядных устройств под такое соединение, и вероятное повреждение электроники РУ модели от завышенного питающего напряжения. Плата BMS тут необходима, т.к. защищает аккумуляторная батареи от переразряда, исходя из этого советую не пренебрегать ей. А вот обстановка с зарядом на этот сутки, пара улучшилась.
Существует два несложных бюджетных метода заряда литиевой 2S батареи: 1) Дикий колхоз в виде двух платок заряда TP4056 на любой аккумулятор и два сетевых адаптера/БП для их зарядки. В случае если в хозяйстве имеются два более-менее обычных адаптера с выходом 0,5-1А, то вариант в полной мере пригодный. Необходимо будет мало потратиться на платки TP4056, но снова же, заряжать будет не весьма комфортно.
В случае если в наличие нет сетевых адаптеров/БП, то как говорится, шкурка выделки не следует и лучше отказаться от данного способа 2) Используем специальные ЗУ для 2S-3S сборок. На площадках их на данный момент предостаточно, стоят в районе $5. Наряду с этим в будущем смогут понадобиться, к примеру, для одновременной зарядки разных Li-Ion/Li-Pol аккумуляторная батарей, для переделки электроинструмента и т.д.
Нужные компоненты для доработки:Как возможно подметить, каких-либо дорогих компонентов не нужно: Главным мозгом совокупности есть 2S BMS плата защиты XWS8232FR4, ценой около одного американского доллара: Не тяжело додуматься, что выполнена она на базе того же контроллера Seiko S8232U и силового мосфета: Наиболее ценным из всех компонентов есть ЗУ 2S-3S ImaxRC B3, что стоит около 5 долларов: Он является копией известного зарядника SkyRC e3, но с более скромными зарядными чертями: У меня имеется оригинал и еще один вариант, но на 4S, о которых я поведаю и сравню лицом к лицу в будущих статьях. К слову, данных копий достаточно большое количество, по крайней мере, я видел 3 штучки, но на мой взор, схемотехника в том месте похожая.
Следующим важным звеном являются аккумуляторная батареи. Я применил Li-Ion аккумуляторная батареи Panasonic NCR18650BF из ПБ Xiaomi 10000mah, емкостью 3350mah любой: В данной реализации нужно использовать современные высокоемкие банки, имеющие заниженный порог разряда в 2,5V. Моделей достаточно большое количество (высокоемкие банки Sanyo/Panasonic/Samsung/LG), все что выше 2800mah в большинстве случаев идет как раз с порогом разряда в 2,5V.
Народные Sanyo/Samsung 2600mah не весьма подходят к данной платке, т.к. имеют пара «завышенный» порог разряда в районе 2,75V. Маленькая трудность – подпайка питающих проводов к контактам аккумуляторная батарей. В случае если заморачиваться с пайкой нет жажды, то возможно приделать одно/двухслотовый холдер/держатель под ф/ф 18650, к примеру таковой.
Для зарядки будущей РУ модельки пригодятся по одному разъему USB (мама и папа), и 3-х контактный разъемчик для подключения к заряднику. Он довольно часто видится в процессорных кулерах. У меня в загашнике нашлись эти компоненты, USB «отец» откусил он нехорошего витого зарядного кабеля: Все эти компоненты стоят копейки и вероятно найдутся в чулане.Тестирование платки:Пара слов о платке защиты.
Подключение весьма простое, единственная трудность содержится в том, что ее размеры маленькие, исходя из этого припаивать провода необходимо бережно. Схема подключения следующая: Кратко поясню: зеленым цветом обозначены соединения, отвечающие за работу платы, а синим – места подключения к зарядному устройству.
Нужно выходы от ЗУ подпаивать как раз к контактам аккумулятора, чтобы не было дополнительных утрат, но при неосуществимости это сделать, сойдет и вариант подключения к плате защиты. Эта платка есть самой простой, исходя из этого в случае если требуется аналог, то ищите на интернет-площадках по наименованию «2S bms» либо «2S Li-ion Lithium Battery Protection Board»: Самым серьёзным для меня в платке был порог отключения АКБ. Для этого я сварганил маленькой стенд.
Тут в качестве одного АКБ выступает БП Gophert CPS-3010, обзор на что я сравнительно не так давно делал и простой Li-Ion аккумулятор. Меняя напряжение на регулируемом блоке питания, возможно определить правильный порог срабатывания платки. Напряжение второго АКБ 3,8V: В случае если установить на БП выходное напряжение 4,2V, то на выходе возьмём 8V (4,2V + 3,8V), что возможно заметить на левом скрине.
Мультиметр тут замеряет напряжение на выходе с платы 2S BMS. В случае если выставить на БП 3,8V, то на выходе возьмём 7,6V (правый семь дней): Все трудится в штатном режиме. Сейчас наблюдаем порог срабатывания защиты.
При установке 2,41V платка работает и на выходе суммарное напряжение с обоих банок (левый скрин), но как-только снижаем до 2,4V – срабатывает защита и платка отключает выходное напряжение (правый скрин): Итого, порог срабатывания защиты по любому из двух аккумуляторная батарей – 2,4V. Вот из-за чего я писал, что «народные» аккумуляторная батареи на 2600mah тут не весьма подходят. Присутствует блокировка, т.е. платка не «восстанавливается» сама.
Ток защиты, к сожалению, не измерял, но он должен быть в районе 3А.Яркая сборка:В то время, когда все нужные компоненты в наличии, возможно приступать. В первую очередь собираем 2S сборку Li-Ion аккумуляторная батарей. Это вариант для тех, кому не подходит вариант с держателями под 18650 банки, к примеру, из-за габаритов. Для этого наклеиваем по две полосы изоленты на любой АКБ.
Это необходимо для подстраховки от защиты КЗ, потому, что термоусадка аккумуляторная батарей достаточно узкая и может повредиться.
Учитывая тот факт, что РУ модели в большинстве случаев подвержены ударам, тряске и т.д. – лишней перестраховка не будет. Затем соединяем аккумуляторная батареи полосами друг к другу и обматываем слоем изоленты (возможно применять другие изоляторы): Потом возможно приступить к пайке контактов. Я уже много раз обрисовывал как это делать, исходя из этого повторяться не буду (будет подробное видео в обзоре переделки шуруповерта).
Особенного вреда пайка не приносит, основное продолжительно не держать жало паяльника, ну и пользоваться активным флюсом, к примеру паяльной либо ортофосфорной кислотой. По окончании нее не забываем протереть место пайки спиртиком! Потом берем провод, по желанию зачищаем как на фото слева (возможно и двумя проводами сделать) и спаиваем воедино вход и соединение аккумуляторов платки.
Должно приблизительно оказаться вот так: Я не буду тут детально останавливаться, потому, что вариантов возможно большое количество.
Мне ближе вариант, в то время, когда аккумуляторная батареи и платка защиты совместно, потому, что утраты в проводах минимальны. Потом подпаиваем оставшиеся проводки в соответствии с все той же схеме (см. выше): На этом сборка 2S батареи закончена, но так как ее еще необходимо как-то заряжать. Для этого воспользуемся готовым недорогим зарядником, воображающим из себя аналог трех линейных зарядных контроллеров с свободным едой на каждое плечо.
Потому, что зарядник может заряжать сборки как 2S, так и 3S (оптимально для шурика), то он может понадобиться в будущем не только для зарядки РУ моделек. Для заряда 2S сборки, нам нужен левый разъем: В подтверждение замеры полярности: На холостом ходу напряжение мало прыгает, но при зарядке АКБ, ограничение совершенно верно 4,2V на банку.
Для эргономичного подключения к заряднику, я спаял переходник из разъема USB «отец» и трехконтактного разъема, место пайки заизолировал термоусадкой: Потому, что проводки хилые, то для увеличения механической прочности обмотал все изолентой: Разъем USB «мама» рекомендован для РУ модели. Для этого проделываем соответствующее отверстие и вставляем USB разъем до упора (на финише разъем имеет упоры): Для более надежной фиксации припаиваем три провода достаточной длины и фискируем термоклеем: Потом один из ответственных этапов – соединение оказавшейся 2S сборки АКБ с контактами зарядника в соответствии с схеме из раздела «Тестирование платки».
Тут следуем пословице — семь раз отмерь, один раз отрежь. Сверяем распиновку всех разъемов и припаиваем провода. Я не буду путать вас собственными «соплями», потому что у всех они будут различаться.
Еще раз все контролируем и подключаем.
В случае если все прекрасно, укладываем все хозяйство и собираем РУ модельку. Сам аккумулятор оставляем в батарейном отсеке. Для предотвращения бултыхания аккумулятора кладем рядом пупырку либо изолон.
У меня оказалось вот так: Открываем створку машинки и подключаем зарядник. В случае если АКБ разряжены, то ЗУ начинает заряд, индикаторы наряду с этим красного цвета.
В случае если присутствует разбалансировка и какая-то из двух банок зарядится стремительнее, ее заряд заканчивается и индикатор изменяется на зеленый (правый скрин): Когда будут заряжены оба аккумулятора, все индикаторы будут зелеными: По опыту эксплуатации могу сообщить следующее, что эта бюджетная зарядка хороша, ток заряда на плечо около 900ma (при 2S), плюс имеется возможность заряжать как 2S, так и 3S сборки. Более сравнения и подробные характеристики с другими моделями, смотрите в будущих обзорах.
Реализация зарядки машинки оказалась такая же, как и в прошлом варианте. Для зарядки сдвигаем дверь и подключаем, ничего разбирать не требуется: Сейчас о потребляемых токах.В ожидающем режиме плата машинки кушает 56ma: Простая езда – в районе 300ma: Большой ток потребления – около 900ma: Запускаем – все летает. Этот вариант нисколько не сложнее прошлого, но характеристики РУ модельки вырастут.
Единственная опасность – сможет ли электроника игрушки переварить 8,4V. На этом у меня все…Дополнение 1:Потому, что не все РУ модельки вычислены на высокое напряжение питания, то по желанию возможно снизить напряжение хорошим понижающим DC-DC преобразователем MP1584EN: Единственное замечание – подстроечный резистор по окончании регулировки нужно зафиксировать лаком либо клеем. Этот преобразователь имеет компактные размеры, большой КПД и приличный рабочий ток около 3А.
На площадках возможно кроме этого отыскать другие варианты преобразователей. Гуглим по «DC-DC step down».Второй вариант, как верно увидели в комментариях, содержится в ограничении рабочего тока несложным токоограничивающим резистором. Это нужно для защиты двигателей от чрезмерного тока.
Потому, что у меня наподобие трудится превосходно, то я ничего переделывать не стал. Для тех, кому это нужно, предлагаю маленькой расчет резистора для моего варианта. Для этого нужно определиться с номиналами:— U (пит) – напряжение питания со сборки.
В нашем случае пускай будет 8V (два аккумулятора)— U (электр) – напряжение питания электроники машинки (РУ модели).
В нашем случае стандартное было 6V (5 последовательных NiCd АКБ )— U (гасящ) – отличие между «новым» едой и «стандартным» до переделки— I (раб) – ограничительный ток, т.е. большой для машинки. В моем варианте в максимуме машинка кушает 0,9А. Для защиты движков возможно установить, предположим, 0,5А— R (гасящ) – сопротивление токоограничивающего резистора (см. расчет)— P (гасящ) – мощность резистора (см. расчет)Итак, рассчитываем все в соответствии с закону Ома: I = U / R U (гасящ) = U (пит) — U (электр) = 8 – 6 = 2V R (гасящ) = U (гасящ) / I (раб) = 2 / 0,5 = 4 Ohm P (гасящ) = I (раб) * I (раб) * R (гасящ) = 0,5 * 0,5 * 4 = 1 WИсходя из расчетов, нам нужен резистор на 4 Ohm и мощностью не меньше 1 W. Лучше забрать с запасом на 5 W, дабы не перегревался: Киска:
