Ponowne użycie baterii do laptopa: 10 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Niemal nieuchronnie każdy haker zacznie zbierać kilka baterii ze starych laptopów. Mimo że niektóre z tych akumulatorów zaczynają się starzeć i mają zmniejszoną zdolność do przechowywania ładunku, nadal są przydatne w innych projektach.

Jednym z głównych mechanizmów degradacji akumulatora litowo-jonowego jest wzrost impedancji wewnętrznej w czasie. Akumulator zwykle może nadal przyjmować ładunek znamionowy, ale nie można go tak łatwo ładować ani rozładowywać. W przypadku obciążenia o wysokim natężeniu, takiego jak laptop, bateria zacznie się psuć, ponieważ poziom naładowania nagle spadnie z 30% do 0%. Mimo że te stare baterie nie mogą zasilać laptopa, nadal istnieje wiele przydatnych aplikacji o niskim poborze mocy.

Zestaw baterii do laptopa zawiera system zarządzania baterią (BMS), który zapewnia, że bateria jest bezpieczna, nawet gdy środowisko zewnętrzne jest dla niej nieprzyjazne. BMS laptopa zazwyczaj chroni baterię przed zwarciem, ładowaniem, przeładowaniem i przegrzaniem. BMS zapewnia również dobre wyważenie akumulatorów. Czy nie byłoby więc miło mieć możliwość bezpośredniego korzystania z baterii bez wyjmowania ogniw 18650 znajdujących się w pakiecie?

Na szczęście istnieje prosty sposób na bezpośrednie ponowne wykorzystanie pakietów. Zacznijmy!

Słowa ostrzeżenia w przypadku baterii litowych: chociaż obwód BMS akumulatora laptopa bardzo dobrze chroni wewnętrzne ogniwa, należy zachować ostrożność podczas pracy z bateriami litowymi. Oto wskazówki, których należy przestrzegać:

• Pracuj na lekko naładowanym akumulatorze: Utrzymuj akumulatory naładowane na poziomie mniejszym niż 20%, ponieważ przechowują mniej energii, jeśli coś pójdzie nie tak, ma mniej energii do spalania
• Nie ładuj przesadnie akumulatora: Ogólna zasada to 4,1 V na ogniwo
• Nie przegrzewaj baterii: Jeśli jest gorąca, jest za gorąca; Ogniwa litowe nie nagrzewają się podczas normalnego użytkowania
• Nie zwieraj baterii: podczas pracy z bateriami uważaj na metalowe przedmioty
• Nie ładuj akumulatora, jeśli temperatura jest poniżej zera; rozładowanie jest w porządku, po prostu ich nie ładuj
• Nie upuszczaj, nie przebijaj ani nie miażdż baterii: Jeśli sok zacznie wyciekać, odejdź od niego

Krok 1: Zrób sondę testową

Pierwszym krokiem jest ustalenie, które złącze jest zaciskiem dodatnim, a które ujemnym.

W przypadku konfiguracji ogniw można to sprawdzić, patrząc na napięcie znamionowe akumulatora. Jeśli pakiet mówi, że jest to 10,8 V, oznacza to, że jest skonfigurowany z 3 ogniwami połączonymi szeregowo (3S). Jeśli pakiet mówi, że jest to 14,2 V, jest skonfigurowany z 4 ogniwami połączonymi szeregowo (4S).

Większość akumulatorów do laptopów to 3S lub 4S. W przypadku małych laptopów czasami będą miały baterie skonfigurowane w 2S, ale są to rzadkie.

W przypadku pakietu akumulatorów w konfiguracji 3S zakres napięcia wynosi od 10,8 V do 12,3 V. Sugerowane napięcie ładowania to 12V.

W przypadku pakietu akumulatorów z konfiguracją 4S zakres napięcia wynosi od 14,4 V do 16,4 V. Sugerowane napięcie ładowania to 16V.

Krok 2: Zmierz Terminal

Zmierz zaciski na akumulatorze, aż zobaczysz coś powyżej 9V. Zanim to zrobisz, naładuj baterię nieco, aby BMS nie wyłączył baterii z powodu stanu naładowania.

W przypadku większości akumulatorów zaciski zasilania są najbardziej zewnętrznymi (skrajnie lewy i skrajnie prawy) zaciskami złącza.

Po zidentyfikowaniu terminali zapisz, które terminale można później zidentyfikować. Osobiście lubię pisać identyfikację zacisków bezpośrednio na baterii, aby ułatwić sobie odniesienie.

Krok 3: Sprawdź, czy możesz naładować baterię

Jeśli masz dostęp do zasilacza, ustaw zasilanie na 12V/1A dla pakietu 3S i 16V/1A dla pakietu 4S. Sprawdź, czy bateria zaczyna pobierać prąd. Niektóre akumulatory potrzebują kilku sekund po podłączeniu zasilania, aby zacząć pobierać prąd.

Istnieją pakiety baterii, które mają wyłącznik bezpieczeństwa, który nie zadziała, dopóki do złącza magistrali SMB nie zostanie przyłożone 5 V. Są to rzadkie, więc miejmy nadzieję, że nie masz jednego z tego rodzaju akumulatorów. Aby obejść ten problem, możesz podłączyć złącze SMB (System Management Bus, zobacz następny krok, aby uzyskać więcej informacji) do dodatniego zacisku akumulatora za pomocą rezystora 100 kiloomów. Rozważ używanie tego typu baterii tylko wtedy, gdy wiesz, co robisz. Jeśli podłączysz go nieprawidłowo, urządzenie nadawczo-odbiorcze SMB w zestawie baterii może ulec uszkodzeniu.

Krok 4: Opcjonalnie, dowiedz się, który terminal jest wyjściem danych/czujnika

Baterie do laptopów mają zawsze dwa złącza do komunikacji z laptopem w celu uzyskania informacji o ładowaniu. Te dwa piny są znane jako magistrala zarządzania systemem (SMB). Używając ustawienia rezystancji na multimetrze, zmierz rezystancję uziemienia. Linia danych/zegar ma zwykle 1Mohm do uziemienia. Laptop może wysyłać polecenia do akumulatora, aby zapytać o stan ogniw wewnątrz akumulatora. Istnieje wiele projektów w sieci opisujących, jak zbudować czytnik dla małych i średnich firm. Proponuję zajrzeć na tę stronę (https://github.com/PowerCartel/PackProbe), jeśli jesteś zainteresowany hakowaniem SMB.

Do czujnika temperatury zawsze jest jedno złącze. Czujnik ma zwykle wartość od 10K omów do 100K omów w temperaturze pokojowej. Ten łącznik nie będzie używany w tym projekcie.

Krok 5: Wykonanie kabla do akumulatora

Czas zacząć robić kabel do akumulatora.

Zacznij od odcięcia kawałka taśmy miedzianej. Rozmiar taśmy to około 8x8mm. Każda taśma miedziana wystarczy, są one dostępne w większości sklepów ze sprzętem.

Krok 6: Złóż taśmę miedzianą

Złóż taśmę na pół bez zdejmowania papieru ochronnego

Krok 7: Przylutuj drut do zagiętej taśmy miedzianej

Przylutuj przewody do zagiętych taśm miedzianych. Dodaj złącze po drugiej stronie przewodu.

Lubię używać złącza baryłkowego 5 mm, ponieważ są to dość powszechnie używane złącza zasilania.

Krok 8: Podłącz gotowy kabel do akumulatora

Wciśnij złożoną taśmę miedzianą do gniazda złącza, które zostało wcześniej zidentyfikowane jako dodatnie i ujemne połączenie zasilania.

Zaklej przewód, aby się nie poruszał. Zaklej końcówkę zacisku, aby nie doszło do przypadkowego zwarcia.

Krok 9: Czas na uruchomienie akumulatora

Najbardziej przydatnym akumulatorem do laptopa jest ten z konfiguracją ogniw 3S.

W tej konfiguracji napięcie wyjściowe wynosi od 10,8V do 12,3V. Jest to dobre napięcie do zasilania wszelkiego rodzaju elektroniki wymagającej wejścia 12V.

Jednym z typowych zastosowań tego akumulatora jest zasilanie świateł LED.

Ładowanie można wykonać za pomocą dowolnego zasilacza o zmiennej mocy, który może być ograniczony prądowo. Możesz również użyć ładowarek LiPo, takich jak ładowarka iMax B6, która jest dostępna w większości sklepów hobbystycznych. Nie używaj ładowarki przeznaczonej do akumulatorów samochodowych. Te ładowarki mają ustawione napięcie, które jest zbyt wysokie dla baterii laptopa.

Akumulator nadaje się również do przechowywania energii ogniw słonecznych. Stwórz własną ścianę mocy w domu. Napiszę to w przyszłości instruktażowe.

Krok 10: Inny pomysł, użyj go do ładowania USB

Przetwornik 12V na 5V ze złączem USB to prosty dodatek do zestawu akumulatorów, który czyni go jeszcze bardziej przydatnym jako ładowarka do telefonu!

Wystarczy dodać przewody i 5mm złącze baryłkowe do płytki konwertera, aby zwiększyć użyteczność pakietu akumulatorów! Gotową deskę owinąć taśmą z folii termokurczliwej, aby zabezpieczyć ją przed żywiołem.