Повторное использование аккумуляторов для ноутбуков: 10 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Почти неизбежно каждый хакер начнет собирать несколько батареек из старых ноутбуков. Несмотря на то, что некоторые из этих батарей начинают стареть и теряют способность накапливать заряд, они по-прежнему полезны для других проектов.

Один из основных механизмов деградации литий-ионной батареи - это увеличение внутреннего импеданса с течением времени. Батарея обычно может выдерживать номинальный заряд, но не так легко заряжается или разряжается. Для сильноточной нагрузки, такой как ноутбук, батарея начнет выходить из строя, поскольку уровень заряда внезапно упадет с 30% до 0%. Несмотря на то, что эти старые батареи не могут питать ноутбук, есть еще много полезных приложений с низким энергопотреблением.

Аккумуляторная батарея ноутбука включает в себя систему управления аккумулятором (BMS), которая гарантирует, что аккумулятор хранится в безопасности, даже когда внешняя среда неблагоприятна для аккумулятора. BMS ноутбука обычно защищает аккумулятор от короткого замыкания, при зарядке, перезарядке и перегреве. BMS также гарантирует, что батареи хорошо сбалансированы. Таким образом, было бы неплохо иметь возможность использовать батарею напрямую, не извлекая 18650 ячеек, которые находятся внутри батареи?

К счастью, есть простой способ повторно использовать пакеты напрямую. Давайте начнем!

Предупреждение при работе с литиевыми батареями: хотя схема BMS для аккумуляторной батареи ноутбука очень хорошо защищает внутренние элементы, следует соблюдать осторожность при работе с литиевыми батареями. Вот рекомендации, которым нужно следовать:

• Работа со слегка заряженной батареей: держите батареи заряженными менее чем на 20%, поскольку они содержат меньше энергии, если что-то пойдет не так, у них будет меньше энергии для сгорания
• Не перезаряжайте аккумулятор: общее правило - 4,1 В на элемент.
• Не перегревайте аккумулятор: если он горячий, значит, он слишком горячий; литиевые элементы не нагреваются при нормальном использовании
• Не допускайте короткого замыкания аккумулятора: при работе с аккумуляторами следите за металлическими предметами.
• Не заряжайте аккумулятор при температуре ниже нуля; разрядка в порядке, только не заряжайте их
• Не роняйте, не пробивайте и не раздавливайте батареи: если сок начнет вытекать, отойдите от него.

Шаг 1. Сделайте тестовый зонд

Первый шаг - выяснить, какой разъем является положительным, а какой - отрицательным.

Что касается конфигурации ячеек, вы можете выяснить это, посмотрев на номинальное напряжение батареи. Если на упаковке указано, что напряжение составляет 10,8 В, это означает, что он сконфигурирован с 3 последовательно соединенными ячейками (3S). Если на упаковке указано, что оно составляет 14,2 В, значит, он сконфигурирован с 4 последовательными ячейками (4S).

Большинство аккумуляторных батарей для ноутбуков относятся к категории 3S или 4S. Для небольших ноутбуков иногда бывают батареи с конфигурацией 2S, но это бывает редко.

Для аккумуляторной батареи с конфигурацией 3S диапазон напряжения составляет от 10,8 В до 12,3 В. Предлагаемое напряжение зарядки составляет 12 В.

Для аккумуляторной батареи с конфигурацией 4S диапазон напряжения составляет от 14,4 В до 16,4 В. Предлагаемое напряжение зарядки составляет 16 В.

Шаг 2: Измерьте клемму

Измерьте клеммы на аккумуляторном блоке, пока не увидите напряжение выше 9 В. Перед этим слегка зарядите аккумулятор, чтобы система BMS не отключила аккумулятор из-за недостаточного заряда.

Для большинства аккумуляторных батарей клеммы питания - это самые внешние (крайний левый и крайний правый) выводы на разъеме.

После того, как терминалы идентифицированы, запишите, какие терминалы, чтобы их можно было идентифицировать позже. Лично мне нравится писать идентификацию клеммы прямо на батарее для удобства.

Шаг 3: проверьте, можете ли вы зарядить аккумулятор

Если у вас есть доступ к источнику питания, установите источник питания на 12 В / 1 А для блока 3S и 16 В / 1 А для блока 4S. Проверьте, не начинает ли батарея потреблять ток. Некоторым аккумуляторным блокам потребуется несколько секунд после подключения источника питания, чтобы начать потребление тока.

Существуют аккумуляторные блоки с предохранительным выключателем, который не сработает, если на разъем шины SMB не будет подано напряжение 5 В. Они редки, поэтому, надеюсь, у вас нет одного из этих типов аккумуляторных блоков. Чтобы обойти это, вы можете подключить разъем SMB (шина управления системой, дополнительную информацию см. В следующем шаге) к положительной клемме батареи с помощью резистора 100 кОм. Рассматривайте использование этого типа батареи только в том случае, если вы знаете, что делаете. Если вы подключите его неправильно, приемопередатчик SMB в аккумуляторной батарее может быть поврежден.

Шаг 4. Необязательно: узнайте, какой терминал является выходом данных / датчика

Аккумуляторы для ноутбуков всегда имеют два разъема для связи с ноутбуком для получения информации о заряде. Эти два контакта известны как шина системного управления (SMB). Используя настройку сопротивления на мультиметре, измерьте сопротивление относительно земли. Линия данных / часов обычно имеет 1 МОм относительно земли. Ноутбук может отправлять команды аккумуляторной батарее, чтобы запросить состояние ячеек внутри аккумуляторной батареи. В сети есть множество проектов, описывающих, как создать ридер для SMB. Я предлагаю вам заглянуть на этот сайт (https://github.com/PowerCartel/PackProbe), если вы заинтересованы во взломе SMB.

Разъем для датчика температуры всегда один. Датчик обычно находится в диапазоне от 10 кОм до 100 кОм при комнатной температуре. Этот соединитель не будет использоваться в этом проекте.

Шаг 5: Изготовление кабеля для аккумуляторной батареи

Пора приступить к изготовлению кабеля для аккумуляторной батареи.

Начните с отрезания кусочка медной ленты. Размер ленты около 8х8мм. Подойдет любая медная лента, они есть в большинстве хозяйственных магазинов.

Шаг 6: сложите медную ленту

Сложите ленту пополам, не удаляя защитную бумагу.

Шаг 7: припаяйте провод к сложенной медной ленте

Припаяйте провода к сложенным медным лентам. Добавьте соединитель на другую сторону провода.

Мне нравится использовать цилиндрический соединитель 5 мм, так как это довольно часто используемый разъем питания.

Шаг 8: прикрепите готовый кабель к аккумуляторной батарее

Вставьте сложенную медную ленту в разъем разъема, который ранее был определен как положительный и отрицательный разъемы питания.

Заклейте провод изолентой, чтобы он не двигался. Заклейте конец клеммы, чтобы случайно не произошло короткое замыкание.

Шаг 9. Пора начинать работу с аккумулятором

Самый полезный аккумулятор для ноутбука - аккумулятор с конфигурацией ячеек 3S.

В этой конфигурации выходное напряжение составляет от 10,8 В до 12,3 В. Это хорошее напряжение для питания всех видов электроники, требующих входа 12 В.

Обычно этот аккумуляторный блок используется для питания светодиодных индикаторов.

Зарядку можно производить от любого источника переменного тока, который может быть ограничен по току. Вы также можете использовать зарядные устройства LiPo, такие как зарядное устройство iMax B6, которое доступно в большинстве магазинов для хобби. Не используйте зарядное устройство, предназначенное для автомобильных аккумуляторов. Эти зарядные устройства имеют установленное напряжение, слишком высокое для аккумуляторов ноутбука.

Аккумулятор также хорошо подходит для хранения энергии солнечных элементов. Сделайте свою собственную силовую стену дома. Я напишу это в будущем поучительно.

Шаг 10: Еще одна идея, используйте ее для зарядки через USB

Преобразователь 12 В в 5 В с USB-разъемом - это простое дополнение к аккумуляторной батарее, которое делает его еще более полезным в качестве зарядного устройства для телефона!

Просто добавьте провода и 5-миллиметровый цилиндрический соединитель к плате преобразователя, чтобы использовать аккумуляторную батарею! Готовую плиту оберните лентой из термоусадочной трубки, чтобы защитить ее от элемента.