viernes, 15 de enero de 2016

Battery Bank para 18650 basada en MP3401

Hoy hablaré de estos "battery bank" comprados via Ebay a china. Son específicos para baterías 18650 como las que se suelen encontrar dentro de los packs de baterías de portátil, por lo que son excelentes candidatos para aprovecharlas y reciclarlos, especialmente por los ~0.65€ que cuestan.

¿Por qué comprar por Ebay a este vendedor?

Antes de seguir, algo de teoría básica sobre compras en Ebay. A veces lo que venden no es lo que anuncian, o simplemente la calidad es tan mala que es incluso peligroso (típico con cargadores de móvil). En este caso, he decidido comprar a fulllove365 porque tiene 181764 181785 opiniones, de las cuales el 99.1% son positivas.
Además, el producto tiene de los precios más bajos que hay, incluye cable USB-microUSB y envío gratuito.
Si nos fijamos en las valoraciones negativas, muchas se quejan de que no les ha llegado nada. Pues bien, si nos quejamos a Ebay/Paypal, nos devuelven el dinero, por lo que en eso también estamos cubiertos.
Me ha llamado la atención una queja de un comprador que "dentro de este producto no cabe ninguna batería". Bien, tengo algunos similares y no he tenido problemas, veremos cuando me llegue el último pedido.

Página de subasta de ebay. Por unos $0.65 con envío gratis
EDITO: no recomiendo comprar este producto, al menos 1 de las 5 unidades no funciona correctamente. Tengo que revisar el resto y poner una queja en ebay. El vendedor ha ofrecido reembolso parcial. Ver cómo arreglar el problema más adelante

¿Qué hace estos módulos interesantes?

Los módulos son relativamente compactos, y una vez cerrados son relativamente sólidos. Si se desea poder abrirlos cómodamente, es necesario rebajar un poco las pestañas de plástico.

El módulo incluye cable USB-microUSB y cuerda llavero. (Foto de Ebay)
La gracia de esos módulos es que están basados en el chip MP3401. No hay mucha información al respecto, se trata de unos de esos chips chinos que nadie conoce. Buscando he encontrado esta, esta, y esta en chino, esta en polaco, y en foro de BudgetLightForum. Las características parecen ser:

  • Cargador lineal a 0.7A o 0.9A
  • Elevador boost síncrono hasta 1A de salida, 80% de eficiencia a 1A y 90% a 0.5A
  • Protección contra sobredescarga (a ~3.2V empieza a parpadear, a 3 o 3.1V desconecta la salida)
  • La carga se realiza hasta unos 4.17V aproximadamente, y corta la carga a 70-100mA.
  • Es capaz de dar 1.1A, a 1.3A la tensión de salida cae bastante.
  • El consumo en reposo es de unos 120µA
Fotos de las PCB de demo, de www.deluntech.com
Esquema de la placa típica

Este módulo es interesante porque cualquier cargador (TP4056) ya vale los 0.50€, y cualquier elevador de 3.3V a 5V también, además tendremos una práctica caja. Incluso aunque sólo quisiéramos la electrónica para añadirla a algún adminículo diferente, sigue saliendo más barato el pack que la electrónica suelta. Y además, tendremos una práctica caja como porta-baterías para 18650. Por cierto, los portapilas para 18650 estan por 1€ aprox. Estamos en uno de esos casos en los que es mejor comprar para desmontar que comprar los componentes por separado.
Foto del dispositivo, el módulo es casi idéntico al de demo (Foto de ebay)
ACTUALIZACIÓN RESPECTO AL PROBLEMA DE FUNCIONAMIENTO:
Los módulos también están basados en un MP3401 (sin inscripción) aunque la PCB es diferente. Incorpora un espacio extra para añadir protecciones, pero como el MP3401 ya la implementa no es demasiado crítico (si confiamos en el chip...)

El problema con la alimentación sucedía en los 5 módulos, al alimentarlos con la fuente de alimentación.  Era debido a que el condensador C11 (equivalente a C1 en el esquema superior) no está instalado, causando problemas de estabilidad en la alimentación. Si no tenemos un condensador cerámico tan pequeño, podemos añadir un electrolítico pequeño (1-10uF) entre bornes BAT+ y BAT-.
Si no conectamos con cables no es estrictamente necesario, pero no está de más asegurarse que funciona. 

El detalle lo dejo para la entrada donde los analizo.

¿Se puede utilizar el módulo con baterías recicladas de portátil?

Es una forma de conseguir un powerbank casi regalado. No obstante, las baterías recicladas tendrán bastante menor capacidad que nuevas y una resistencia serie mucho mayor, por lo que a corrientes elevadas "se amorrarán" y no serán capaces de cargar un móvil. Hay que tener en cuenta que a 3.6V y considerando la eficiencia del convertidor, para dar 1A de salida estaremos pidiendo sobre 1.75A a la batería. Por ejemplo, con unas baterías bastante viejas, no pude cargar más de 5 minutos el móvil, porque en seguida caía la tensión a 3.2V y entraba la protección.

Por otro lado, para alimentar cosas de poca potencia (250mA @ 5V) no tiene mucho problema. De hecho, asumiendo una eficiencia del 75% y 150mA (el consumo de mi GPS), estaría cogiendo de la batería unos 200mA, por lo que podríamos obtener unas 10h de uso con una celda vieja y 17h con una batería nueva de 3400mAh
Con un consumo en reposo menor a 200µA, tendríamos una autodescarga de ~7% al mes

Se podría aumentar la eficiencia del módulo cambiando la bobina por una de mayor calidad, pero esto lo dejo para otra entrada.
Aprovecharé para detallar la "reparación" del módulo con el condensador C11.

EDITADO:

He tomado un video de los problemas y cómo se soluciona al poner un condensador.
Como nota, a 4.2V de entrada y 5V de salida el ciclo de trabajo es del 75%, y conmuta a 1MHz.



Resumen:

Creo que se trata de unos módulos bastante decentes, ya sólo como portabaterías y cargador ya valen la pena, aunque no se usen como elevadores.

Me he llevado 5, y probablemente compre más.
Aunque conviene tener en cuenta que se debe corregir la cuestión del condensador.

24 comentarios:

  1. Primera entrada del 2016 FELICIDADES!!!

    Yo tambien he comprado bastantes per otro modelo
    Lo malo de este modelo en concreto es su cierre por que te limita mas a un uso concreto para la bateria, pues aunque es fácil sacarla hay otros mas cómodos.
    Lo mejor su carga a casi 1 amperio
    Eso si el precio es muy barato no se puede negar.
    Sale mejor comprar esto ,que la electronica por separado.
    La experiencia me dice que el rendimiento que se puede sacar a la bateria con estos cargadores es de un 50%.
    Aunque los mios quizas lleven una electronica diferente
    Asi que con una bateria de 2600ma solo aprovecharas unos 1300ma con suerte.
    Para muchas cosas sera muy útiles por que tendrás una carga completa.
    Pero para la mayoría de los moviles no conseguirás una carga completa.
    Yo he optado por comprar de 2 y 3 baterias y asi conseguir una mayor carga disponible.
    Los prefiero que sean facilmente desmontables para cambiar las baterias con facilidad.
    http://es.aliexpress.com/item/New-Ultra-thin-protable-5600mAh-5V-USB-cable-Power-Bank-Case-Kit-18650-Battery-Charger-DIY/32579621519.html

    http://es.aliexpress.com/item/1Pc-5V-1A-3x-18650-Battery-USB-Charger-Case-Box-Mobile-Power-Bank-For-Cellphone-MP3/32554900528.html

    Estoy pendiente de recibirlos haber que tal son

    Para realizar mediciones con facilidad uso un usb doctor pero que mide capacidad.
    Asi puedo ver la capacidad de carga y de descarga,y tambien la caida de tension y la intensidad durante la carga o descarga.
    Este esta muy barato
    http://www.ebay.es/itm/LCD-USB-Charger-Mobile-Power-Detector-Battery-Tester-Voltage-Current-Meter-2Y-/281770774083?hash=item419ad8ce43&_uhb=1

    Para la descarga uso una resistencia USB de 1 o 2 amperios
    http://www.ebay.es/itm/USB-Interface-Mini-Discharge-Load-Resistor-with-Switch-2A-1A-STG-/261961904640?hash=item3cfe257200&_uhb=1

    Aunque prefiero 0,5amp y 1amp por que se calienta bastante.

    Cuando te lleguen nos cuentas por que veo muy interesante mejorar el rendimineto, sobre todo si es tan facil como cambiar un solo componente.


    Saludos y feliz 2016!!!!!!!!

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    1. Hola! Feliz 2016 también!
      Como siempre, gracias por comentar, aportas mucho con todos los enlaces.
      Lo que comentas que la eficiencia final es sobre el 50%, podría ser, mi experiencia dice que depende mucho de las baterías. Las cifras de eficiencia que he puesto son las que he visto por ahí, a falta de hacer un análisis.

      Los powerbanks que has enviado tienen buen aspecto, habría que ver la electrónica, pero la carcasa parece estar bien, y además, por tener 2 y 3 celdas en paralelo irán más holgados a la hora de utilizar corrientes mayores.
      Parte del problema de la eficiencia al cargar el móvil es que a 1.75A muchas baterías tienen caídas de tensión importantes que hacen que no se pueda extraer toda la energía de las baterías.
      Como poniendo 2 y 3 baterías las corrientes se reparten, a efectos prácticos tendrás más del doble y triple de carga respectivamente.

      A nivel de eficiencia también quería mirar qué se consigue soldando contactos en lugar de usar el muelle.

      Lo de hacer un análisis con las resistencias de carga y un analizador esta muy bien! Es la forma "fácil" y que además sirve para otros menesteres. Por mi parte aún tengo pendiente montar el analizador, pero entre una cosa y otra voy fatal de tiempo.
      Para cuando lleguen creo que tendré algo más de tiempo.

      Un saludo, y de nuevo, gracias por comentar y por los enlaces!

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  2. Me gusta el blog y sus entradas y si puedo aporto algo.
    Es cierto el rendimiento de la bateria puede ser un problema por que una cosa es lo que carga y otra muy bien distinta su descarga.
    Mis baterias son todas recicladas y tienen muchas horas encima.
    Pero tambien tengo una 18650 panasonic ncr18650a nueva de supuestos 3100ma a la que no saque mas de 1400ma.
    Podria ser que mi powerbank tenga una placa de inferior calidad y se deba a eso el bajo rendimiento.
    Sobre los otros que te he comentado la única ventaja por lo que los he comprado es por su fácil desmontaje, haber que electronica llevan.
    De momento indican que solo dan maximo salida 1 amperio.
    Si salen bien podre dar salida al sindrome de diogenes que tengo con tanta 18650 reciclada.
    Saludos

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    1. He actualizado la entrada con la solución al problema que tenían estos por el que no conseguían funcionar bien al alimentarlos con la fuente.
      A ver si los trasteo un poco y hago una entrada

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    2. Los problemas que comentas te suceden si los alimentas con microusb?
      Seria un problema de ruido?

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    3. No no, el problema viene de poner la fuente de alimentación "en lugar de la batería". Siempre lo hago para ver cuanto consume y comprobar que no haya ningún problema. Si hubiera un cortocircuito al conectar la batería habría festival de luz y color...).
      Por lo demás parece funcionar bien al conectar el microUSB.

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  3. YA he recibido los mios.
    La gran pega es que cargan a solo 1 amperio y para dos pilas el tiempo aun es razonable pero para el de tres tarda mucho en cargar y hasta desespera un poco.
    Con dos pilas recicladas de 2600ma he conseguido 3000mah en descarga, tras la carga han absorbido 4000mah.
    Sin ser una maravilla no esta nada mal para unas baterías que hubiesen acabado en la basura.
    No hay mejor reciclaje que el seguir usando las cosas.
    Total si lo hacen lo chinos con sus 18650 ultrafire nosotros podemos hacerlo un poco mejor no es dificil.

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    1. Gracias por la actualización!!!

      Como indicas, a 1A, 3 baterías en paralelo pueden llegar a 10.000mAh, unas 11h de carga, bastante desesperante. Lo suyo sería cargar a 3 o 4A...

      El motivo por el que nosotros lo podemos hacer mejor es porque nos preocuparemos de elegir unas baterías "decentes", mientras que las *****fire ni se molestan en mirar el estado.

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    2. Si solo fuesen 11 horas estaria hasta contento.
      Al principio carga a 1 amp pero cuando a la bateria esta a mas del 50% la intensidad de carga baja mucho y al dibidirse por 3 se hace eterno.
      Para mi que es el mismo circuito que para la carga de una bateria solo que he han añadido dos mas en paralelo.
      Si la gracia de esto es que cargues tu telefono un par de veces cuando estas fuera de casa, y cuando llegas lo recargas y no puedes completar la carga cuando llegas a casa.
      Entonces no tiene mucho sentido usarlo

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  4. Hola!
    Me compré unos powerbank como el de la foto, i el resultado ha sido pesimo. Ahora tengo la espectativa de que el problema no este ne la bateria sino en la carga. Estoy a la espera de que me llegue un medidor de V i A usb, un usb doctor, para poder controlar mejor.

    Me compre una bateria de 9800mAh nominales. Hice un programa con arduino que grava en eeprom el tiempo en servicio (solo cada 5 minutos, para no machacar la eeprom)i dejarlo alimentado con el power bank hasta que se agote, despues alimentarlo de nuevo y consultar el valor guardado (paro no tener que estar pendiente!) Pues nada, solo 10h i 10 minutos de servicio. Habia medido el consumo en servicio 62,25mA, asi que el resultado obtenido fueron aproximadamente 631mA. Decepcionante!!!

    Despues entendido que probablemente esten mal cargada. En un video en internet he visto que el comportmiento teorico es que mientras carga, inicialmente parpadea el led rojo, al principio, en la carga rapida, despues rojo sin parpadeo en la carga lenta i finalmente se apaga. A mi jamas se me han llegado a apagar, ni la de 9800 ni la de 2600 que venia en la cagita. Ni despues de 3 dias cargando!!! I la Azul apenas se me enciende. Aunque alguna vez se ha quedado encendida (ahora no se si la azul o la roja) despues de haber desconetado la carga.
    Tengo barios, de diferente vendedor, pero identicos. Todos me funciona igual de mal.

    Ahora voy a soldarle el condensador, a ver si asi lo soluciono, se supone que el condensador solo me estaviliza la tension de salida cuando esta en servicio o tambien me ayudara a que carguen bien??

    Por otro lado comentar a karlos que para cargar mas de una bateria a la vez he encontrado este montaje DIY bastante facil i barato:
    https://www.youtube.com/watch?v=KoHtxZG7leQ

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    1. El problema esta primero en la bateria.
      La bateria con mas capacidad que se puede adquirir comercialmente es de 3500mah las hay de 3600 pero su precio es bastante alto y no se puede encontrar facilmente.
      Lo que tu has comprado es una bateria de litio de mala calidad a la que le han puesto una serigrafia con una capacidad ireal con la tecnología actual para una 18650.
      No eres el unico hemos caido casi todos.
      Al que lo fabrica le da lo mismo ponerle una capacidad que otra, es como cuando compras algo falsificado, solo que aqui tu no savias de que iba la pelicula.
      Y lo pero es que estas baterias tienen una capacidad pesima la mayoria no alcanzan los 1000mah ni de lejos.
      Son una chapuza de bateria y con un riesgo alto de fallo o explosion.

      Ahora vamos con el rendimiento hay seguro que zaero te lo explira mejor.
      Si tu bateria carga una capacidad digamos que de X al tener un circuito que eleva su tension y las "mantiene" sobre los 5v tienes unas perdidas por rendimineto.
      Aproximadamente tendras entre un 50% y un 60% de rendimento.
      Asi que con una bateria de dudosos 1000mah lo mas que puedes aspirar son a unos 600mah.
      Mi consejo es que en la medida de lo posible evites usar esa bateria y que cuando la cargues este pendiente.
      Antes de usar estas baterias es mucho mejor que uses baterias recicladas de portatil.
      Cada pack bateria tiene 6 celdas de 18650.
      Puedes mirar en tiendas de informatica , en puntos verde o hasta en los rastros.
      Evita baterias muy viejas y de baja capacidad para que no se encunetren muy agotadas.
      Estas baterías no darán su 100% pero son baterias de calidad y están mejor protegidas contra sobredescargas y sobrecargas.
      Mira videos de explosiones y se te quitaran las ganas de usara baterias que su nombre tenga fire en la marca.
      Saludos!!
      Perdon daero por el ladrillo estab inspirado



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  5. Ah! una cosa que no entiendo, en el cargador recomendado por karlos: http://es.aliexpress.com/item/New-Ultra-thin-protable-5600mAh-5V-USB-cable-Power-Bank-Case-Kit-18650-Battery-Charger-DIY/32579621519.html?spm=2114.13010308.0.43.cqvCSr

    Dice Capacidad: 5600 mAh, pero eso dependera de las bateria que pongas, no? La electronica que incorpore, el MP3401 o el que sea que le pongan, limitara la corriente de carga o descarga, pero no la capacidad, no?

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    1. Lo que hace le vendedor es serigrafiar la caja pero aciertas que dependera de la bateria que uses.
      Como la capacidad se suma para 5600mah tendrias que usar dos baterias de 2800mah
      Ten en cuenta que cuando hablan de capacidad no es la de descarga si no la de carga asi que tienes que descontarle el rendimiento de la electronica.
      Saludos!!

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    2. Lo que quiero decir es que no hay inconveniente en sobrepasarla, no? No hay inconveniente en poner dos de 9800mAh nominales, no?

      Por lo que hace a los resultados obtenidos reales, se que a la carga nominal hay que reducir:
      - El rendimiento de la bateria (ponle 80%)
      - La perdida por conversion de voltage (A partir de los mAh que tengas a 3,8v puedes calcular cuantos wh tienen a i luego calcular cuantos mAh daran esos wh a 5v, que no son los mismos amperios)
      - El rendimiento de electronica que hace la conversión (ponle otro 80%)
      - I finalmente el estado de la bateria, ya que a lo largo de su vida se deteriora, pierde capacidad...

      Lo dicho que si obtienes en descarga la mitad de la nominal ya puedes estar contento

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    3. Te hecho dos videos para que veas el rendimiento de las baterias y el powerbank.
      las baterias son originales y de calidad compradas en gearbest las panasonic estan de oferta y su capacidad real es de 3400mah
      https://www.youtube.com/watch?v=iN_H2QAst4g
      https://www.youtube.com/watch?v=wTiVs_bfdHs

      Saludos!!!

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  6. Me ha venido al recuerdo una pregunta que te quiero hacer y siempre se me pasa.
    Este tipo de electronica no mantiene los 5v, solo se activan cuando conectas el usb y se desconecta cuando no hay carga.

    Alguna idea para usarlos como conversores de 5v si lo usamos soldando los cables directamente a la plca y no con un usb??

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    1. Hola! Perdona, he estado bastante ausente últimamente... (demasiadas cosas)
      En principio debería servir igualmente. El circuito es un elevador + cargador. El elevador funciona siempre, pero el led se mantiene apagado si el consumo es muy bajo. Lo que pasa es que si lo usas con cosas que consuman muy poco vas a ver picos.
      Si te interesa un elevador solo también los hay muy económicos en nuestras webs habituales :D

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    2. Ya he notado tu ausencia desde la mudanza, pero bueno hay mas cosas y mas importantes, no te preocupes.
      Un saludo!!

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  7. Por cierto en los comentarios de video habla de un condensador de 16v, supongo que son 16v como minimo, respetando la capacidad no hay problema por superarlo, no? Es que el que tengo a mano es de 50v

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    1. LA tensión que marca el condensador es la máxima que soporta.
      Para una mayor tensión el aislamiento es mayor y eso se nota en el tamaño y en precio.
      Pero para ti lo que te vale es la capacidad asi que si lo tienes a mano usalo

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  8. Buen día compañero, primero que nada felicitarte por tu excelente blog.
    Yo tengo un problema mayor con estas powerbank y es que por apresurado puse al revés la 18650 se caliento mucho y no se si la electrónica se protege de una sobrecarga o se hace un corto tan fuerte que quema el integrado o algun otro componente, pero despumes de eso no volvió a funcionar el powerbank, si tuvieras alguna solución te agradecería que la compartas :)

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    1. Hola, perdona el retraso..
      Probablemente el integrado esté quemado. No queda otra opción que cambiarlo. Considerando el precio, mejor sustituir el módulo entero

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  9. Mira el modulo 134N3P que usa joan en este video
    https://www.youtube.com/watch?v=ESJTaD38YxY&t=1s
    Es mas barato que comprar un powerbank solo para la electronica
    Un saludo

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    1. Gracias por el apunte! Le echo un vistazo. En efecto, salen por $0.32/ud aquí: http://s.click.aliexpress.com/e/b3IByZ1Q por ejemplo.
      La PCB del módulo que enlazo lleva para poner más protecciones. Lo revisaré, porque a veces el integrado con el que vienen poco a poco descarga las baterías.

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