Mobiltelefon működtetése akku nélkül, régi Li-Ion cellák állapota

Van egy régi Samsung Galaxy S5 mini (SM-G800F) okostelefonom. Eredetileg Android 4 volt rajta az operációs rendszer, amit később 6.0-ra frissített a gyártó. Mikor már voltak olyan általam használt appok, amik ezen sem működtek, megpróbáltam főzött ROM-ot telepíteni rá. Bár a ROM is problémás volt, végleg akkor dőlt el, hogy lecserélem, amikor a mobilhálózatra csatlakozáshoz szükséges rádió is megadta magát benne: egyik napról a másikra a tényleges helyett egy másik, elvileg Nokiához tartozó, egyébként feketelistázott IMEI számot jelentett a hálózat felé. Fórumokon ráakadtam más tulajdonosoktól is hasonló hibajelzésre, és mindenhol az volt az általános vélekedés, hogy javíthatatlan.

Kidobni mégsem akartam még, ezért kerestem neki feladatot, a BOINC keretrendszer használatával futtattam rajta (elvileg) hasznos számításokat. Az akkumulátora viszont nem sokáig tűrte az állandó meleget és töltőn lógást, kb. egy hónap után jól felfújta magát, ledobva a készülék hátlapját.

Fényképen nem látszik annyira vészesnek a helyzet, de Li-Ion akkumulátort ilyen állapotban tovább üzemeltetni tűzveszélyes, így mennie kellet. Én meg makacs módon továbbra sem voltam hajlandó leírni a veszteséget, ezért keresnem kellett egy megoldást a telefon megtáplálására. A legegyszerűbbnek az látszott, ha az akku helyére csatlakoztatok valamilyen más áramforrást.

A Li-Ion akkumulátor cellák érzékenyek rá, ha rosszul bánnak velük (túlmerítés, túltöltés, túl hideg vagy túl meleg környezetben töltés), ezért a felhasználók által hozzáférhető, cserélhető akkuk sosem „nyers” cellák, mindig tartalmaznak valamilyen felügyeleti rendszert, BMS-t. A készülék sokszor megpróbálja azonosítani a BMS-t, és ha nem sikerül neki, nem tölti az akkut, esetleg egyáltalán nem is működik vele.
Az azonosítás módja készülékenként eltérő, laptopokban általában valamilyen soros adatkommunikáció, de egyszerűbb szerkezetekben sokszor csak egy feszültségosztó, esetleg egy NTC termisztor kivezetett lába szolgál erre a célra.
Szerencsémre ez a mobiltelefon meglehetősen igénytelen ilyen szempontból, egy az akku érintkezőkre forrasztott vezetékekkel végzett gyors próba alapján beéri azzal, ha a + és - csatlakozók között van feszültség.

A gyári akkumulátor Li-HV típusú volt, ennek a feszültsége teljesen feltöltve a LiPo-nál szokásos 4,2V helyett 4,4V. 4,3V-os táplálás esetén a telefon 88%-os töltöttséget jelzett ki.

4,3V-os dugasztápot persze nem egyszerű találni, és néhány kivétellel az univerzális tápegységek kimeneti feszültsége sem fokozatmentesen állítható, így megtoldva egy 6,3V-os elektrolit kondival egy aprócska állítható DC-DC step-down konvertert építettem be az akkumulátor helyére. A kondi valószínűleg nem is lenne szükséges a stabil működéshez, de volt kéznél valami régi alaplapról bontva, és ártani nem árt.

A DC-DC konverter egy olcsó típus, még évekkel ezelőtt vettem belőle 5000Ft körüli összegért egy százas csomagot. 4,75V-23V bemeneti feszültségről tud dolgozni, rövid távon (állítólag) 3A-t, hosszabb távon pedig 1,8A-t képes leadni, de ezzel kapcsolatban azért vannak kétségeim... A méretei 17 x 11 x 3,8mm.

Csak kötni kell rá egy pici terhelést meg egy multimétert, és addig tekerni rajta a potmétert, amíg a kimenet be nem áll a kívánt feszültségre. Utána le kell ragasztani a potmétert, hogy véletlenül se tudjon elmozdulni, és máris kész a széles tartományban mozgó bemeneti feszültségről működő eszköz.
A vezetékeket egy a telefon hátlapjára fúrt lyukon vezettem ki, és egy 2,1/5,5mm-es anya tápcsatlakozót kötöttem rájuk.
A telefon tápigénye még terhelés alatt is 3W alatt marad, a konverter hatásfoka pedig magas, 90% körüli, így egy régi TP-Link router 9V / 600mA-es dugasztápját túrtam ki hozzá a tápos fiókból, ami bőven képes kiszolgálni azt.

Bónusz:

A héten a kezembe került pár régi 18650-es Li-Ion cella. Eredetileg az előző blogpostomban bemutatott laptop gyári telepének részei voltak. Mikor kb. 6 éves korában azt mondta rá a gép, hogy már nem használható, szétszedtem és kitermeltem belőle a cellákat. A 6 cellából 4 még működőképesnek bizonyult, a két tönkrementből valószínűleg az egyik zárlatos lett, és lemerítve kivégezte a vele sorba kapcsolt másikat is. A megmaradtakat azóta is használom zseblámpában.
Lassan betöltik a 13 éves kort, ebből az első 6 évben több száz töltés-kisütés ciklust éltek meg. Kíváncsi voltam, hogy a gyári 2200mAh kapacitásból ennyi használat után és ennyi idősen mennyi maradt, ezért kettőt lemértem belőlük. Az eredmény: 1321mAh és 1489mAh 3,1 V-ig merítve, azaz az eredeti kapacitás kb. 60/67%-a.

Ha az autómban is bír majd ennyit az akku, nem leszek elégedetlen.