PowerBank za grosze

Wielkimi krokami zbliżają się wakacje, a wraz z nimi okres wszelkich podróży. Nieodzownym towarzyszem każdego wyjazdu stał się smartfon, który bez problemu zastąpi nawigację, aparat oraz zapewni stały dostęp do Internetu (pod warunkiem, że nie wybraliśmy się do puszczy). Jednak każdy sprzęt jest tak dobry, jak dobre jest jego najsłabsze ogniwo. Nie ma wątpliwości co do tego, że to bateria jest piętą achillesową dzisiejszych urządzeń. Zapowiadanych od lat rewolucji w tym temacie jeszcze się nie doczekaliśmy. Musimy więc sami sobie jakoś radzić.

Poszukiwania doskonałego urządzenia

Dokładnie rok temu pisałem o ładowarce awaryjnej 2xAA. Z perspektywy czasu muszę stwierdzić, że opisywane urządzenie posiadało kilka wad. Po pierwsze brak zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem akumulatorków AA diametralnie skracał ich żywotność. W zależności od modelu, zdarzały się również przypadki cofnięcia prądu. W efekcie czego, urządzenie, które miało być ładowane, służyło jako dawca energii. Skutkiem tego było nadmierne nagrzewanie się powerbanka.   Wymienione wady były na tyle istotne, że zacząłem rozglądać się za innym rozwiązaniem. Podczas poszukiwań natrafiłem na test przetwornicy Pololu S7V7F5. Moduł, pomimo niewątpliwych zalet, nie jest zbyt popularny, przez co był trudny do zdobycia. Jego cena też nie ułatwiała zadania.  Dalsze poszukiwania doprowadziły do zakupu tańszego zamiennika prosto z Chin.

Przetwornica impulsowa DC- DC 5 V 1 A

Najważniejsze cechy modułu:

• przetwornica typu step-up
• napięcie wejściowe 2,6 V - 6 V
• napięcie wyjściowe 5 V
• Maksymalny prąd wyjściowy 1 A
• sprawność 92%

Wady układu:

• brak zabezpieczenia przeciwzwarciowego
• brak zabezpieczenia przed spadkiem napięcia wyjściowego
• brak informacji na jakim układzie moduł został zbudowany

W testach udział biorą:

• Mobile Booster
• 10 in 1 universal USB to Multi Plug Cell Phone Charger Cable
• Akumulatorki Energizer AA 2300 mAh

Powerbank będzie podpinany do wartościowych urządzeń, a jak wiadomo z prądem nie ma żartów. Z tego też względu testy rozpocząłem od obciążenia układu samym rezystorem o wartości 5 om. Wynik był pozytywny. Przez 2 godziny układ i akumulatorki były chłodne, a napięcie na wyjściu stabilne.

Drugi test nie dał jednoznacznego rezultatu. Akumulator w tablecie Nexus7 w przeciągu 2 godzin został naładowany z 53% do 90 %. Po ok 140 minutach napięcie na wyjściu spadło do ok 4,3 V, a akumulatorki zaczęły się grzać. Oznacza to tyle, że moduł nie posiada zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem akumulatorków, co jak wiadomo może być dla nich zabójcze. Z drugiej strony jednak, brak takiego zabezpieczenia pozwoli maksymalnie wykorzystać moc zgromadzoną w bateriach alkalicznych.

Dla lepszego efektu chciałem zrobić wykres prezentujący wahania napięcia podczas ładowania telefonu, jednak zapomniałem zapisać dane i musiałem powtórzyć test :)

Ostatni pomiar został dokonany podczas ładowania Lumi 710. Akumulator w smarfronie został w pełni naładowany. Natomiast akumulatorki AA posiadały jeszcze zapas mocy.

Napięcie ostyluje w granicach 5V, chociaż wytępują tzw. szpilki (nagłe spadki napięcia) to są stosunkowo niewielkie. Postaram się je zniwelować poprzez wlutowanie kondensatora (ok. 33uF) pomiędzy VIN a GND. Co ciekawe, nawet droższa przetwornica Pololu S7V7F5 również nie daje cały czas stabilnych 5V na wyjściu.

Na zakończenie testów, dzięki sugestii djfoxera, sprawdziłem, jak w trybie diagnostycznym (##634#) Lumia 710 rozróżnia podłączone ładowarki.

Układ spisuje się świetnie i jak na razie nie powiela wad opisywanego wcześniej powerbanka. Lekki niepokój wywołuje brak sygnalizacji spadku napięcia poniżej 4,5 V. Niby można pilnować z zegarkiem czasu ładowania, jednak wygodniejsze by było automatyczne odcięcie zasilania. Przetwornica sygnalizuje za pomocą zielonej diody o pracy urządzenia, jednak po pewnym czasie tylko lekko przygasa i ciężko określić moment, w którym należałoby odłączyć akumulatorki bez uszczerbku dla ich kondycji.   W przyszłości planuję umieścić przetwornicę w obudowie oraz dodać wyłącznik. Do tej koncepcji idealnie pasuje koszyk na 6 baterii AA, jest w nim bowiem wystarczająco dużo miejsca na wszystkie elementy.  Rozważam jeszcze zastosowanie akumulatorka Nokia BL‑5CT zamiast akumulatorków AA, co powinno w znaczący sposób odchudzić całą konstrukcję. Jednak nie mam jeszcze pomysłu na obudowę, która to pomieści. Do tego czasu w dłuższą podróż zabieram dodatkową baterię do telefonu. Osoby, które nie mają zaufania do chińskich produktów, już teraz zapraszam do testu ładowarki awaryjnej Nokia DC‑16, którą  niebawem przetestuje znany i lubiany bloger djfoxer:)