Démontage mardi : banque d'alimentation portable et chargeur solaire

Jun 28, 2023

Dans ce mardi démontage, nous examinerons ce qu'il y a à l'intérieur du chargeur solaire Hiluckey avec une batterie lithium-ion intégrée.

Avertissement! (Danger!)

L'ouverture d'appareils avec des batteries lithium-ion peut être dangereuse (comme je l'ai découvert à la dure). Faites très attention à ne pas court-circuiter ces piles ou à ne pas les percer avec des tournevis lorsque vous les retirez ! De plus, plier est très mauvais… tout comme les écraser… et les jeter par terre… oh, et ne les mettez pas à la poubelle !

Les banques d'alimentation portables sont conçues pour faciliter la charge en déplacement. Combinez cela avec des capacités de charge solaire et vous obtenez une charge portable conçue pour l'extérieur.

Le chargeur solaire comprend un panneau solaire intégré pour charger une batterie lithium-ion interne. Parce que le chargeur est conçu pour une utilisation en extérieur, il est étanche à la pluie, à la poussière et aux chocs.

Une source de lumière LED très lumineuse est également intégrée au chargeur. Le côté de l'appareil dispose d'un bouton pour allumer et éteindre la lumière tandis que le côté supérieur de l'appareil dispose de deux ports USB A et d'un connecteur micro USB pour le chargement à partir d'une source d'alimentation externe.

L'avant du chargeur a des LED indiquant les niveaux solaires actuels et si la batterie est en charge.

Le dos du chargeur solaire contient des informations techniques concernant les caractéristiques électriques et des informations sur la société. Selon cela, l'unité peut fournir 5V @ 2,1A et a une capacité de 10000mAh qui permet à peu près à l'unité de cracher 2,1A pendant 4,76 heures. C'est sacrément bon pour les appareils mobiles.

Cependant, en supposant que le 5V / 1A se rapporte au courant d'entrée pour la charge, la batterie (à partir de vide) prendrait 10 heures à charger. Considérant qu'il est peu probable que la cellule solaire illustrée ici fournisse 1 A de capacité de charge, cela pourrait prendre deux jours ensoleillés pour se recharger complètement !

L'unité est maintenue avec quatre vis (une dans chaque coin) qui sont protégées par de petits bouchons en plastique qui sont bien ajustés dans les trous de vis.

Les capacités d'étanchéité à l'eau et à la poussière sont dues à la membrane en caoutchouc orange prise en sandwich entre les deux moitiés du boîtier. Le retrait des vis permet de séparer les deux moitiés, exposant les composants internes.

L'intérieur du chargeur révèle un circuit imprimé avec des circuits, une grande batterie lithium-ion et une cellule solaire.

La batterie est évaluée à 3,7 A (avec une capacité de 10 000 mAh) et la cellule solaire porte la désignation RESUN-SOLAR 107-61 V5. Une recherche rapide sur Google révèle que cette cellule solaire est une 6V @ 1W (170mA) qui nécessiterait un minimum de 49 heures de lumière du jour (en supposant que la lumière est suffisante pour saturer complètement la cellule solaire) pour charger la batterie à mort.

À cette fin, cette cellule solaire est plus une "offre supérieure" lorsqu'elle n'est pas utilisée, de sorte que, lorsque vous avez besoin d'utiliser la batterie, la charge solaire a fourni un temps de fonctionnement supplémentaire. (Croyez-moi, vous ne vous plaindrez pas d'avoir deux minutes supplémentaires sur votre téléphone lorsque toutes les autres sources d'alimentation sont réduites.)

La batterie lithium-ion illustrée ici est collée au fond du boîtier avec de la mousse collante.

Le retrait de la batterie était difficile et, malgré la rédaction d'un article complet sur la sécurité des batteries lithium-ion, j'utilise un tournevis pointu pour retirer la batterie. Il y a eu une étincelle, un coup et une bouffée de fumée qui m'ont fait jeter la batterie hors de l'atelier au cas où elle déciderait de prendre feu (rappelez-vous, il s'agit d'une batterie de 10000 mAh, donc elle emballe un gros coup). Heureusement, la batterie fonctionnait bien et ma réaction dramatique n'a été vue par personne d'autre, ce qui m'a aidé à préserver ma dignité pour un autre jour.

La batterie lithium-ion porte la désignation LL 126090P 3.7V et une recherche rapide sur Google suggère que cette batterie est plutôt une batterie de 8000mAh au lieu de la capacité indiquée de 10000mAh.

Le circuit imprimé principal est un circuit imprimé FR4 double face avec de nombreuses traces épaisses, des coulées de cuivre et des composants.

La face supérieure du PCB montre deux connecteurs femelles USB A et un port de chargement micro USB. La face supérieure comporte également de nombreux composants, notamment des inductances, des condensateurs, des diodes, des transistors et des résistances.

L'un des deux circuits intégrés qui se démarque est le TC4606 qui est un pilote de puissance composé d'un MOSFET de type N et P. Intégrés dans un boîtier SOP à 8 broches, les deux MOSFET peuvent être utilisés dans des circuits d'alimentation adaptés aux conceptions à faible consommation, notamment les ordinateurs portables, les ordinateurs portables et les appareils mobiles.

Le deuxième circuit intégré sur la face supérieure du PCB est un package 14-SOP qui n'est pas marqué. Ce circuit intégré est très probablement un microcontrôleur basé sur la complexité des cycles de charge lithium-ion, le fait que le bouton LED doit être enfoncé pendant un certain temps pour s'activer et l'affichage LED fantaisie qui indique la charge. Il y a de fortes chances que les producteurs de ce chargeur aient demandé à un fournisseur de microcontrôleurs de fournir des circuits intégrés non marqués afin d'empêcher l'ingénierie inverse.

Le dessous du PCB révèle que la lumière LED se compose de plusieurs LED blanches dans une matrice. Bien qu'étant à basse tension, les courants élevés impliqués (2,1A par exemple) nécessitent des pistes épaisses et les concepteurs de ce PCB ont utilisé de la soudure sur des pistes pour augmenter la capacité de courant. La résistance plus faible de ces pistes réduit la résistance globale, ce qui réduit à son tour l'effet de chauffage provoqué par le flux de courant et réduit également la chute de tension.

Ce chargeur solaire montre que même quelque chose d'aussi simple qu'un chargeur de batterie peut être complexe avec de nombreuses considérations de conception qui doivent être prises en compte.

La surveillance des cycles de charge corrects nécessite l'utilisation d'un microcontrôleur. L'étanchéité à la poussière nécessite l'utilisation de produits d'étanchéité en caoutchouc et même les vis doivent être tenues à l'abri de l'humidité grâce à l'utilisation d'un insert en caoutchouc.

Ce chargeur est une pièce bien construite et, même si la batterie n'est conçue que pour 8000 mAh, c'est encore beaucoup de jus pour un appareil mobile réglé en mode d'économie d'énergie !

Démontage suivant : éclairage de fête à LED activé par le son