リポチャージャー製作 - ホビる-ド素人がRCマイクロヘリで3Dフライトを目指す備忘録ブログ

ツインリポチャージャーver1.1製作

土曜日の練習中にやっと、俺専用のリポチャージャーを作った。
前回製作の物は、N氏専用の物として作ったものだ。

N氏のはエポキシ系の接着材で固めたらしい。
ツインリポチャージャー製作
この固めかたならまぁ問題ないっしょ。


今回の2個目のチャージャーは、まぁ、基本的には殆ど変わりは無いのだが、メールでご意見頂いている中にチャージ電圧が見れるようにしたら?・・・的な内容があったので、とりあえず見えるようにしたものを作ってみた。

それと・・・なんとN氏がコツをつかんだのか、急に6軸ホバ出来るようになって、製作中、後頭部に恐怖感が感じられなかったので、作業に集中することが出来たwww

リポバッテリー電圧モニター
これだと何もせずそのまま表示してくれるので楽チン。

N氏にもコネクタ付けといたろか?って聞いてみたら、あっさり、イランって言われたw
まぁ、今んとこ単セルバッテリーしかないんで、バランス充電の必要もないし電圧などわざわざ把握せんでも石が勝手に止めてくれるしなぁ・・・
ほんで、外付けのバッテリからのチャージだと、余計な負荷をぶら下げとくのも無駄やしなぁ・・・
つーことで、この表示器の利用シーンはUSBからのチャージ中のみつーことにして・・・。

表示方法は液晶とか色々あるけど、パーツ屋に売ってた7セグのやつにした。700円弱でヘリモンに売ってるのと同じように見えるが、送料とか考えるとまぁええか・・・と。

ツインリポチャージャーver1.1製作

で、リポチャージャーの本体側に、夏休みの工作的クオリティの穴開けをやって・・・www
ツインリポチャージャーver1.1製作

ぶっさすwww
ツインリポチャージャーver1.1製作

ちょっと暗めの所で。
ツインリポチャージャーver1.1製作
電圧は交互に表示。

あ~そうそう、前回LEDが明る過ぎやったんで、今回のんは大分ええ感じに暗くした。
画像では分かりにくいが、前回のより半分程度かな。

今回のチャージャーはver.1.1ってことにしとこ。

まぁ、いずれ?(どんだけ先になるか分からんが・・・)大き目のヘリにステップアップした時は、バランスチャージャーを作らなあかんな。
そん時は、PICかATMELで液晶でも付けるかの。
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リポチャージャーケースのLED表示加工

リポの自作ツインチャージャーだが、1号機ではまだ、ケース側にチャージLEDの消灯が分かる穴加工をしていなかったので、追加加工した。

チャージ回路は2系統なので、まずはケースの蓋側に2mmの穴を2個あけ、その穴にφ2mmの透明プラ棒を面一で接着。
リポチャージャー 製作

裏側はこんな感じ。
リポチャージャー 製作

で、実際の点灯状態がこんな感じ。
リポチャージャー 製作
うん、なかなか、それっぽくなってるっすね。


で、小技だが、透明プラ棒の表示側カット面はやすりで少し表面をザラつかせる。
そうすると、光が拡散して視認性が良くなる。
とN氏が横でうるさかったのでそうしたwww

ま、確かに、見やすく光ってますw


ん?今までどうやって充電完了見てたかって??
うちに来るなり、蓋開けて充電してはりましたwww

これからは、ちゃんと蓋したまま認識できるっしょw

自作リポチャージャー電圧

リポチャージャーの電圧画像をアップ。

充電前のリポの電圧
チャージ1
大体、3.7~3.9Vくらいかな。

充電完了時のリポ電圧(チャージLED消灯)
チャージ2
大体4.19~4.22V辺りで充電完了。
リポの発熱などは全くなし。
ま、大体、思惑通りだな。

充電時間は、200mAhで20分程度かな。でも、まぁ同時に2本だからね。

リポチャージャーのツイン版製作2

さてと・・・
記事書くのも大変なのだが、最近、認知症気味の俺の為に備忘録・・・

まずはケース・・・

こんなヤツの黒と白を買ってきた。
リポツインチャージャー12

ケースの蓋ははめ込みなので、見えてる爪部分をマイナスドライバなどでこじ開ける感じ。
リポツインチャージャー13

開けるとこんな風。
リポツインチャージャー14
黒と白を買ったのは、入力する電源電圧によって使い分けようかと・・・
とりあえず、今回はチャージャーへの入力電圧を4.8V(ニッケル水素) or 5V(USBアダプタ)用で。


USBコネクタ
リポツインチャージャー1

リポツインチャージャー2
結構なお値段ねw
USBは宅内でAC電源からの入力用。
入力電源は携帯の充電器用のアダプタで転がっているものでも良いので、DCジャックなどにしても良かったが、最近はスマートフォンでUSBタイプのアダプタが増えているとのことで、N氏の拘りを阻止できずw

これがリポチャージ用のデバイス諸々でN氏が組んだ試作基板。
リポツインチャージャー3
パッケージがThinSOT-23の0.95ピッチの5ピンなので多分N氏の老体では半田付けに1年分位の寿命が縮まったことだろうw
それに、チャージランプとしてLED、コンデンサ(パスコンは無くても動くかもね)、にチャージ電流プログラム用のチップ抵抗。
を空中配線www

そのうち、使用実績作って実評価が終わったら、改良も含めてちゃんとガーバーデータを作りますよw

で、ここまでN氏が組んだパーツを持ってきて「ハイ、あと宜しくw」ってヘリ飛ばし始めよる始末w
ま、えーけど、下手くそが後ろでGeniusCPをぶんぶん、ばんばんさせてる所での細かい作業はなかなかのスリルやでw
ローターで頭切られそうな気配を背中じゅうに感じながらの加工作業w

つーことで、まずは、ケース内レイアウト。
色々検討したが、とりあえずこんな感じで決った。

コネクタレイアウト。
リポツインチャージャー6
画像は既に組んだもの。実際には穴あけ加工が必要。
ケースとツライチにくりぬくので、ドリルで下穴をあけ、カッターで削って、ヤスる、そしてまたヤスるのだw
絶妙な嵌合地点をひたすら現物合わせでw

まぁ、こんなもんか・・・が下の画像。
JST(日圧)のコネクタは、国内でも簡単に入手可能。
リポツインチャージャー5
コネクタのコンタクトの鉸め工具は確か6~7万した記憶があるので、取りあえずラジペンと半田を駆使して・・・
が、個人的な主流w

リポバッテリ側コネクタ
リポツインチャージャー4
このコネクタは一見、ヒロセのコネクタに有りがちな気もするが、こいつはれっきとした中国メーカー製。
メーカーはHRSもどきのHRBというメーカwww
ぱっと見、まぢでHRSと思ってたので探すのに苦労したww
が、このHRB、調べてみると海外では結構な知名度があるようだ。
使用感としても、中国クオリティのくせに、なかなか悪くはないのだ。
まぁ、メーカーに直接1000個売ってくれ、といった、つたない英文メールをだしてみたものの、音沙汰なし。
「結局、ヘリモンかよ、たっけ~なぁ」とかぼやかれつつN氏自腹で入手www
俺的には、そんなときは「ふ~ん」と違う話題にすり替えるw

USBコネクタ
リポツインチャージャー7
このくり抜きがちょ~めんどくさかったw
長方形にくりぬきゃ簡単だったが、巷のそれっぽい形にしようと・・・
結果、小学生の工作にw


で、次に基板のレイアウトが下
リポツインチャージャー8
基板を止めるボスは立てる高さが全くないので、試作レベルでは、両面テープ止めぢゃw
コネクタはいつも通り瞬間接着www
が、コネクタの抜き差し、特にさす時にコネクタが奥に引っ込んじまうと、ダサダサなので奥に引っ込まないように固定しておく方が良い、加工案はあったが易きに流され今回の試作では0.5mmのカーボン版をつっかい棒的に張り付けておくことで対策した。

あとは、全部の回路結線をして、火入れ・・・
制限が効かないバッテリーからは恐ろしかったので、まずは、アダプタからのチャージテストw
リポツインチャージャー10
おお~!チャージしてるっぽw
バッテリーも熱くならないっぽw
LED明かる過ぎっぽw(無駄に電気食うだけっぽw)
つーことで、デジタルテスタで各所の電圧、特にチャージ中の電圧をモニタしてみたところ、かなりバッチリな感じで、3.8V位から4.20~4.22Vジャスト辺りで、LEDが消えてチャージ完了した。
独立した回路が2個あるので、同時に2個の充電が出来るようになったw

が、この充電器の本来の役割は、そう、国際空港(屋外)での使用なのだw
持参する装備は下記のような感じ。
リポツインチャージャー11
写真ではSANYOの単三2700mAhを4本から充電できるようにしたので、コンパクトさはまぁこんなもんか。
※調べたところ、SANYOは全部エネループ1900mAに置き換えてるみたいで、2700mAは廃版となった模様ですな。
そのかわり、GPって海外メーカーの2750mAhのニッケル水素を8本(1本300円位だったかな)買ってきたので問題ない。
もちろん1900mAからでもOKだし、普通のアルカリ電池からでも入力電圧はデバイスの定格内なので問題ありません。

ニッケル水素電池からのチャージテスト中
リポツインチャージャー15
充電完了した方のLEDが消える。


つーことで、ヘリケースのスポンジにこのセット納める穴開けなあかんなwww

(問題点というか、改善点)
1.LEDの消費電流をもっと抑えるべきだな。

2.デバイスの仕様で出力解放時もLEDが付きっぱなしなのをなんとかせねば。
リポツインチャージャー9
妥協範囲だが少しカッコ悪いし、リポ1個充電の時2個ともLED付きっぱなしなのでこれまた電気の無駄遣い。

3.拘るかどうかだが、どうせLEDのOFF回路付け足すなら、2色LEDにしてチャージ中赤、チャージ完了で緑。
てのがええんかな・・・。

4.外部端子を出しといて、市販されている電圧モニタを付けれるようにしようかな。

あと、今回のチャージャーは単セルようなので、複数セルの場合はまた違うデバイスになるだろうが、今のところはこれでOKかな。

引き続き、その他もう少し製作完了していない点があるので、また出来たら記事にしたいと思う。
回路図とかガーバーデータも清書出来たらDL出来るようにしよっかな。


そうそう、2700mAの電池からだと、回路のロス分も含めて、ざっくりとだが200mAhのリポなら10個前後、
300mAhのリポなら7回前後は満タン充電できるでしょう。
V120Dなどの、600~800mAなどの大きいリポだと2~3回なので持参する電池を増やすか、別のものにするかもう少し検討する必要があるかもです。

リポチャージャーのツイン版製作1

さて、今日は、リポバッテリーチャージャーの製作記事です。
とりあえず、経緯などの前振りから・・・

えっとRCトイラジデビューから4カ月、ビギナー向けとはいえ、無謀にもいきなり6ch/CP機のGeniusCPをやり始めて、早2ヵ月半が経過しようとしている。

この間、リポバッテリーは

キットに付属の200mAhが2個。
修理パーツと同時に注文の200mAhが2個。
おお!あるぢゃん!と追加購入した300mAhリポが2個。

の合計6個で飛ばしてるのだが、まぁ、モーターの寿命やらを考えれば休み休み飛ばせ、と言いたいところだが、そこはやはり気持ちが小学生w
予備モーターも購入済みやし。こゆとこだけ大人買いw

飛ばしては、ふーふーしてモーターを冷やしてまた飛ばす・・・の連続飛行・・・ってやってると、ん~~~まだか!ってなるのが、リポの充電時間。
6パックあっても、充電時間の方が長くなってしまうのだw
大人な人は、それでいいのかもしれないのだが・・・。俺はだめだw

休み時間は、バッテリー様に決められるのではなく、自分で決めたいw

で、充電器をもう一個買うかどうか・・・と常々悩んでいたのだが、良さげなのはそこそこの値段だし、たかだか数百ミリA程度のリチウムイオンチャージャーなんて、今時携帯、スマホなどで専用デバイスもかなりの球数出ているハズ。それに、今の自分達に使い勝手のよいものを作ってまえばええか・・・と。

で、その道の本職であるN氏に相談して作らしたったw
流石にそのあたりはちゃちゃっと設計検討をしはりましたわw
まぁ、作るといっても、部品選ぶだけなんだけどねw

で、俺からの幾つかの要求仕様は・・・

1.とりあえず、同時に2個ずつ充電したい。

2.国際空港(俺とN氏の間では屋外の事w)でのフライトの時、他のバッテリーからも充電したい。

3.チャージャーは限りなくコンパクトに。(ヘリケースにサクっと収めれるように。)

って感じ。

で、2番目の外でどうやってリポ充電するかを考えた。

かつて、1/10、1/12、1/10エンジンカーなどは広いところまで行って走らせていたのだが、その時は、車用のでっかい12Vバッテリー(鉛蓄電池)を一晩かけて充電したものを何個か車で持っていき、さらにインバータを使って車内でAC100からも普通に充電したりして、一緒に遊んでた皆のバッテリーを充電していたが、流石にもうええ年こいてきているので、もうちょっとスマートに行きたい。

ちなみに、当時積んでいたインバータは600Wだったが、今積んでるのは2KWの電源なので、車中で電子レンジとか
普通にドライヤー使えたりもするw
何故、そんなでっかいインバーターがあるかつーと、一昔前の事だが、車に3台のミキサー積んで、暑い夏にかき氷とかジュースを売って回ったりしてたからなのだwww
売れるのかどうか、ただの興味本位でw
予断は置いといて・・・

まぁ、当時は7.2V2800mAhとかを充電する必要があったので、でっかいバッテリーが必要だったこともあるのだが、今回はたかだか200~300mAh、V120D系を連れていったとしても600~800mAh程度を数回充電できれば、まぁ国際空港に繰り出す意味があるかな、ということで持っていくエネルギー元はガラクタの中に転がっていたRCカー用の7.2V2000mAhのバッテリー(単二型直列6本の大きさ)を数本ということで、そこから、現地でリポにチャージする・・・というイメージ。

それだけをN氏に伝えていたのが、昨年末頃の話。


どうやら部品をチョイスしたらしく、LTのリチウムイオンチャージ専用デバイスを2種ピックアップして連絡がきた。
なぜ2種なのかの説明は長くなる(入力の仕様を悩み中で)ので、今回は下記で紹介する。
LT4054
LTはまぁ、この手のデバイスでは良く使われているし、多分その辺の製品にも同じものが入っている可能性は高い。

そうこうしながら、N氏と仕様を色々詰めていく中で、最後に電源入力する所のコネクタの選定だけがモタモタとしていた。
何故かというと、俺の頭の中では、もう7.2V2000mAhのバッテリー形状での完成形が出来あがっちゃってたので、それ以外のコネクタのイメージがなかったのだ。
が7.2Vの一般的なコネクタは大きいので、どうしても無駄にケースが大きくなるし・・・

で、ふとN氏がエネループ1900mAhでアカンの?って感じでDEVO8に入れてたニッケル水素電池をみせてくれた瞬間、俺の頭の中でも想定イメージが変わったw
てか、単三型のちっこいバッテリで1900mAhあるやんけ!
てか、俺使ってるデジカメ用の電池はSANYOの単三2700mAhやで!(エネループもSANYOだけど)

何故に、もっと早くにそこに気付かへんねん!って言ってみたものの、N氏としては、前からゆーてるやんけ!
お前が7.2V2000mAhにこだわり続けてただけやんけ!
なんでそこに拘ってんのか意味分からんゆーてたやん・・・

と怒られてもたww・・・すんまへんw
たしかに俺が7.2Vに固定観念を持ち過ぎていた。

だらだらと経緯などは、大体そんな感じで、ほぼ仕様が決定。

(入力)
1.宅内ではAC100を5V1.5Aのトランスつーかアダプタ(一般的な携帯用のアダプタ)でUSB入力。

2.屋外では1.2V2700mAhの単三ニッケル水素×4本で、4.8V2700mAhのバッテリーからJST(日圧コネクタ)で入力。

(出力)
3.チャージャーの出力はデバイスで決まっているが4.2V。なんぼの電流でチャージするかは設定できるが、とりあえず250mAに設定することにしたらしい。

4.入力にUSBも使えるようにするので、PCなどにダイレクトに接続されてもPC側がぶっ壊れないようにトータルで500mAまでしか引かないように制限。(多分最近はPC側のUSBデバイスで制限かかるんぢゃないかと思うが・・・念のため)

(形状)
5.チャージャーの本体サイズ:外寸35mm×53mm×11mm/内寸32mm×49mm×7mm

6.なるべくチャージャー本体からケーブル類を出さない。(コネクタ類を埋め込む)

で、正月休み最終日にN氏と足りない部品を買い出しして、一通りの部品がそろっていたので、
重い腰を上げつつ、製作に着手。

腰が重いのは、単に面倒くさいからだwww

前置きはこの辺で、次回現物を解説予定。




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mini-Xと出会いRCヘリの世界の扉を開いてしまった精神年齢17歳のオッサン。3Dフライトを目指す備忘録ブログ。
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