Teardown Tuesday: Tragbare Powerbank und Solarladegerät

Jan 08, 2024

In diesem Teardown Tuesday werfen wir einen Blick auf den Inhalt des Hiluckey-Solarladegeräts mit eingebautem Lithium-Ionen-Akku.

Warning! (Achtung!)

Das Öffnen von Geräten mit Lithium-Ionen-Akkus kann gefährlich sein (wie ich am eigenen Leib erfahren musste). Achten Sie darauf, solche Batterien nicht kurzzuschließen oder sie beim Heraushebeln mit einem Schraubenzieher anzustechen! Außerdem ist Biegen sehr schädlich, genauso wie Zerquetschen, und das Werfen auf den Boden. Oh, und wirf sie nicht in den Mülleimer!

Tragbare Powerbanks sollen das Aufladen unterwegs erleichtern. Kombinieren Sie dies mit Solarladefunktionen und Sie erhalten tragbares Laden für den Außenbereich.

Das Solarladegerät verfügt über ein integriertes Solarpanel zum Laden eines internen Lithium-Ionen-Akkus. Da das Ladegerät für den Einsatz im Freien konzipiert ist, ist es regensicher, staubdicht und stoßfest.

Ebenfalls im Ladegerät integriert ist eine sehr helle LED-Lichtquelle. An der Seite des Geräts befindet sich eine Taste zum Ein- und Ausschalten des Lichts, während an der Oberseite des Geräts zwei USB-A-Anschlüsse und ein Micro-USB-Anschluss zum Aufladen über eine externe Stromquelle vorhanden sind.

Auf der Vorderseite des Ladegeräts befinden sich LEDs, die den aktuellen Sonnenstand anzeigen und anzeigen, ob der Akku geladen wird.

Auf der Rückseite des Solarladegeräts finden Sie technische Informationen zu den elektrischen Eigenschaften und Unternehmensinformationen. Demnach kann das Gerät 5 V bei 2,1 A liefern und verfügt über eine Kapazität von 10.000 mAh, wodurch das Gerät ungefähr 4,76 Stunden lang 2,1 A ausspucken kann. Das ist verdammt gut für mobile Geräte.

Geht man jedoch davon aus, dass sich die 5V/1A auf den Eingangsstrom zum Laden beziehen, würde das Laden des Akkus (von leer) 10 Stunden dauern. Wenn man bedenkt, dass die hier gezeigte Solarzelle wahrscheinlich keine Ladekapazität von 1 A liefern wird, könnte es zwei sonnige Tage dauern, bis sie vollständig aufgeladen ist!

Das Gerät wird mit vier Schrauben (eine in jeder Ecke) zusammengehalten, die durch kleine Kunststoffstopfen geschützt sind, die genau in die Schraubenlöcher passen.

Die Wasser- und Staubdichtigkeit ist der orangefarbenen Gummimembran zu verdanken, die zwischen den beiden Gehäusehälften liegt. Durch Entfernen der Schrauben können die beiden Hälften getrennt werden, wodurch die internen Komponenten freigelegt werden.

Im Inneren des Ladegeräts befinden sich eine Platine mit Schaltkreisen, ein großer Lithium-Ionen-Akku und eine Solarzelle.

Der Akku hat eine Nennleistung von 3,7 A (bei einer Kapazität von 10.000 mAh) und die Solarzelle trägt die Bezeichnung RESUN-SOLAR 107-61 V5. Eine schnelle Suche bei Google zeigt, dass es sich bei dieser Solarzelle um eine 6-V-Solarzelle mit 1 W (170 mA) handelt, die mindestens 49 Stunden Tageslicht erfordern würde (vorausgesetzt, dass das Licht ausreicht, um die Solarzelle vollständig zu sättigen), um die Batterie vollständig aufzuladen.

In diesem Sinne ist diese Solarzelle bei Nichtgebrauch eher ein „Top-Angebot“, so dass die Solarladung für zusätzliche Laufzeit sorgt, wenn Sie die Batterie doch einmal nutzen müssen. (Glauben Sie mir, Sie werden sich nicht darüber beschweren, dass Sie zwei Minuten länger auf Ihrem Telefon verbringen, wenn alle anderen Stromquellen ausfallen.)

Der hier gezeigte Lithium-Ionen-Akku ist mit Klebeschaum am Boden des Gehäuses festgeklebt.

Das Entfernen des Akkus war schwierig und obwohl ich einen ganzen Artikel über die Sicherheit von Lithium-Ionen-Akkus geschrieben habe, benutze ich einen spitzen Schraubendreher, um den Akku herauszuhebeln. Es gab einen Funken, einen Knall und eine Rauchwolke, die mich dazu veranlasste, die Batterie aus der Werkstatt zu werfen, für den Fall, dass sie Feuer fängt (denken Sie daran, dass es sich um eine 10.000-mAh-Batterie handelt, also ist sie ein echter Knaller). Zum Glück war die Batterie in Ordnung und meine dramatische Reaktion wurde von niemand anderem gesehen, was dazu beitrug, meine Würde für einen weiteren Tag zu bewahren.

Der Lithium-Ionen-Akku hat die Bezeichnung LL 126090P 3,7V und eine schnelle Suche bei Google deutet darauf hin, dass es sich bei diesem Akku statt der angegebenen Kapazität von 10.000 mAh um einen 8000-mAh-Akku handelt.

Die Hauptplatine ist eine doppelseitige FR4-Leiterplatte mit vielen dicken Leiterbahnen, Kupfergüssen und Komponenten.

Auf der Oberseite der Platine befinden sich zwei USB-A-Buchsen und ein Micro-USB-Ladeanschluss. Auf der Oberseite befinden sich außerdem zahlreiche Komponenten, darunter Induktivitäten, Kondensatoren, Dioden, Transistoren und Widerstände.

Einer der beiden herausragendsten ICs ist der TC4606, ein Leistungstreiber, der aus einem N- und P-Typ-MOSFET besteht. Die beiden MOSFETs sind in einem 8-Pin-SOP-Gehäuse untergebracht und können in Stromkreisen verwendet werden, die für Designs mit geringem Stromverbrauch geeignet sind, darunter Laptops, Notebooks und mobile Geräte.

Der zweite IC auf der Oberseite der Leiterplatte ist ein 14-SOP-Gehäuse, das nicht gekennzeichnet ist. Bei diesem IC handelt es sich höchstwahrscheinlich um einen Mikrocontroller, da die Ladezyklen von Lithium-Ionen-Akkus komplex sind, die LED-Taste zum Aktivieren eine Weile gedrückt gehalten werden muss und die schicke LED-Anzeige den Ladevorgang anzeigt. Es besteht eine gute Chance, dass die Hersteller dieses Ladegeräts einen Mikrocontroller-Lieferanten beauftragt haben, nicht gekennzeichnete ICs zu liefern, um Reverse Engineering zu verhindern.

Auf der Unterseite der Platine erkennt man, dass das LED-Licht aus mehreren weißen LEDs in einer Matrix besteht. Obwohl die Spannung niedrig ist, erfordern die hohen Ströme (z. B. 2,1 A) dicke Leiterbahnen, und die Designer dieser Leiterplatte haben Lötmittel auf den Leiterbahnen verwendet, um die Stromkapazität zu erhöhen. Der geringere Widerstand solcher Leiterbahnen verringert den Gesamtwiderstand, was wiederum den durch den Stromfluss verursachten Erwärmungseffekt und auch den Spannungsabfall verringert.

Dieses Solarladegerät zeigt, dass selbst etwas so Einfaches wie ein Batterieladegerät komplex sein kann und viele Designüberlegungen berücksichtigt werden müssen.

Zur Überwachung korrekter Ladezyklen ist der Einsatz eines Mikrocontrollers erforderlich. Der Staubschutz erfordert die Verwendung von Gummidichtmitteln und selbst Schrauben müssen durch den Einsatz einer Gummieinlage vor Feuchtigkeit geschützt werden.

Dieses Ladegerät ist gut verarbeitet und selbst wenn der Akku nur für 8000 mAh ausgelegt ist, ist das immer noch viel Energie für ein mobiles Gerät, das auf Energiesparmodus eingestellt ist!

Nächster Teardown: Soundaktivierte LED-Partybeleuchtung