Pack pin 18650 cho Quansheng UV-K5 và biến thể (DIY Battery Pack)

Đã thêm “Battery pack activator” — cái tool nhỏ này giờ giúp bạn kích hoạt battery pack sau khi thay cell lúc đang ở ngoài. Tiếc là con BMS sẽ tự shutdown mỗi lần bạn ngắt pin, và phải kích hoạt lại. Bình thường bạn có thể cắm vào đế sạc (charging cradle) hoặc cắm tạm vào power bank qua cổng USB-C một lúc ngắn để nó bật lại, nhưng khi đang di chuyển thì không phải lúc nào cũng làm được. Xem demo trong video bên dưới.

Để làm activator, bạn cần cùng loại lá kim loại (metal sheet) như bạn đã dùng cho các mối nối khác trong pin, 2 con vít M2, và một ít dây điện.

Gập đôi lá kim loại ở giữa (đường kính 8mm khi chưa gập và 4mm khi gập) rồi đẩy xuyên qua các khe (cutouts). Canh thử xem cần đẩy vào sâu tới mức nào để chạm được vào cell lithium.

Với vít M2 cũng vậy: vặn vào và test-fit để đảm bảo tiếp xúc tốt ở mặt trên (đừng siết quá tay, không muốn kẹp/chèn quá mạnh!! Nó phải gắn vào và tháo ra dễ dàng).

Dùng 2 đoạn dây để nối các lá kim loại đã gập với các vít ở cực + và -.

Activator làm nhiệm vụ nối raw output sang P+ và P- để BMS “tưởng” đang có nguồn ngoài cấp vào và sẽ bật lên. Làm vậy hoàn toàn an toàn nên cứ yên tâm.

UPDATE 07.04.2024:

Thêm một tấm back surface in rời cho các setup two-tone (in 2 màu). Dĩ nhiên là tuỳ chọn thôi nhưng nhìn đã lắm :D Sau khi dán keo, dùng dao Stanley gọt mép từng chút một cho tới khi phần chuyển lớp (transition) hoà lại thành một.

UPDATE 03.04.2024:

Thêm một ngàm gắn belt clip mình mượn từ ( Quansheng UV-K5 18650 battery with charging contacts by GonzoG - Thingiverse)

Vì mình không thích kiểu chỉ dán keo không, nên mình thêm một cái rãnh và các chốt (pins) cần được nung chảy sau khi đã dán và gắn lên phần base. Cách này tạo thêm liên kết cơ khí để tăng độ chắc cho ngàm belt clip — chỗ này bị tải liên tục do lò xo của belt clip zin.

Để nung chảy chốt, mình dùng đơn giản một cây đinh sắt có đầu cỡ phù hợp, một cái bật lửa và kìm để kẹp đinh. Hơ nóng đầu đinh rồi ấn xuống các chốt để làm chảy chúng. Nhớ là đừng hơ quá nóng, bạn không muốn làm chảy luôn phần base.

Một pack pin 18650 cho Quansheng UV-K5. Rất hợp cho anh em preppers vì tới lúc nào đó trong tương lai tận thế thì pin zin chắc khỏi mua được nữa XD

Nhược điểm duy nhất là battery pack sẽ “shutdown” khi bạn lấy ra 1 viên pin. Nghĩa là khi bạn lắp pin vào lại, pack sẽ không hoạt động cho tới khi bạn cắm nó vào đế sạc (charging cradle) khoảng 1 giây (để kích hoạt mạch bảo vệ 2S).

Mình đang dùng pin 3500mAh.

Mình thử 3 thiết kế khác nhau trên mạng: có cái thì cần etching PCB, có cái thì mình không tài nào slice được với bất kỳ slicer nào đã thử, có cái thì chạy ổn nhưng fail về độ cứng/độ bền hoặc thiếu khả năng sạc. Nên mình lấy thiết kế mình thấy ổn nhất rồi cải tiến tiếp.

Thiết kế gốc của zero scripts khá hay nhưng mình gặp vài vấn đề.

Vấn đề lớn nhất là cơ chế khoá: vì nút bấm được giữ bởi một nắp nhỏ phía trên phải dán keo, nên vài lần nó bị bung làm cả cục pin rớt khỏi máy.

Mình cải tiến nắp trên để nó kẹp (clip) cơ khí trực tiếp vào phần base và được giữ bằng 2 chốt. Nhờ vậy gần như không thể lỏng ra rồi rớt.

Mình cũng thêm khe hở hai bên và các tiếp điểm kim loại để giờ bạn có thể sạc pack này bằng đế sạc zin.

Mình bỏ chữ tên ở hông và thay bằng pattern bám tay đẹp ở cả hai bên.

Thêm chữ “Push” lên nút khoá và chỉnh hơi nghiêng vào trong giống pin zin.

Mình làm rộng hơn cả hai “stem” mà nút bấm tì vào để chắc hơn, và cho đáy nhìn đẹp hơn khi gắn vào máy bằng cách bo góc tròn giống pack zin.

Có một đường hầm quản lý dây (cable management tunnel) ở giữa chạy từ trên xuống dưới, đồng thời mình cũng khoét thêm không gian để đi dây dễ hơn.

Mình đã thêm support material ngay trong file chính để bạn KHÔNG phải tự thêm support nữa!

Lần đầu gắn battery pack vào máy sẽ cần dùng lực hơi nhiều vì là dạng friction fit, nhưng nó sẽ khớp ngon. Và lúc đó bạn sẽ thấy cơ chế khoá nút bấm khá hay và vì sao giờ nó gần như không thể fail ;) (trừ khi bạn làm gãy cái clip).

Những thứ bạn cần cho bản build này:

2x 18650 (2 viên giống hệt nhau!! cùng loại cell) loại không có protection, kiếm mua ở chỗ uy tín gần bạn, dung lượng càng cao càng tốt.

Dù bạn có thể sạc pack bằng đế sạc zin, bạn vẫn nên có thêm một cục sạc kiểu như vầy:

LCD-2 AA 18650 Akkuladegerät 3,7 V 1,2 V, LCD-Bildschirm kann die Kapazität anzeigen, 2 A Schnellladegerät für Li-Ion-Akkus 26650 21700 18490 18350 17670 17500 16340 14500, RCR123A, NI-MH/NI-Cd AAA: Amazon.de: Elektronik & Foto

Lý do là: cực kỳ quan trọng là hai viên pin bạn lắp vào phải có đúng cùng điện áp và dung lượng (cùng loại cell và cùng brand)! Tuyệt đối đừng lắp hai viên 18650 có mức sạc khác nhau hoặc dung lượng khác nhau vào pack, vì sẽ làm hư cell! Mạch bảo vệ pin có thể ngăn các tình huống nguy hiểm, nhưng nó sẽ không hoạt động đúng như thiết kế trong trường hợp này.

Battery connectors:

100 stücke Batterie Batterie schrapnell AA oder AAA batterie frühling 5 Keine. positive und negative kontaktieren stücke 50pairs S09 - AliExpress

2S lithium Ion 18650 protection:

5pcs 2s 3a Li-Ionen-Lithium-Akku 7,4 V 8,4 V Ladegerät Schutz platine BMS PCM für Li-Ionen-Lipo-Batterie zellen paket (aliexpress.com)

Metal band for contact points:

1 rolle 10m 18650 Li-Ion Batterie Nickel Blatt Platte Vernickelt Stahl Gürtel Streifen Stecker Spot Schweißen Maschine Batterie schweißer (aliexpress.com)

Fabric tape for battery pull latch:

Isolierband hitze beständiges Kabelbaum band Isolierung Kfz-Stoff Stoffband wasserdichtes geräusch beständiges Klebeband - AliExpress

Double sided sticky foam tape for battery contacts:

https://www.amazon.de/tesa-Montageband-Fliesen-geeignet-Spiegelklebeband/dp/B01FHBNV02/ref=sr_1_35

Bạn cũng sẽ cần dây điện nhỏ, mỏ hàn, thiếc hàn, keo 502 (superglue), một lò xo nhỏ cho cơ chế khoá của nút bấm.

LUÔN đảm bảo bạn dùng một cặp 18650 cùng loại, khớp điện áp, dung lượng và brand!

Mạch bảo vệ Lithium 2S (xem hình) thì khá dễ. Hai cell nối tiếp (series). B+ và B- nối vào hai đầu cực pin để đo ra khoảng 8.x volt.

Chân BM nối vào điểm giữa hai cell. P+ và P- nối ra các tiếp điểm sạc và các connector lò xo ở phía trên (đầu nối vào radio). Nhớ kiểm tra đúng cực + và - bằng cách so với pack zin!

Pro Tip1: Dạo này mình rất thích dùng resin in 3D và đèn UV. Cách này giúp cố định nhanh các món vào đúng vị trí; chỉ cần vài giây chiếu UV là cứng ngay, tiện để canh chỉnh. Mấy đốm trắng bạn thấy trong vỏ là resin đã đóng rắn (white hardened resin). Thêm nữa resin không dẫn điện nên cũng rất hợp để cách điện cho các dải kim loại và điểm hàn.

ProTip2: Khi hàn trong vỏ, lót một miếng bìa mỏng hoặc giấy dưới các dải kim loại/điểm hàn. Nếu bạn để mũi hàn quá lâu trên kim loại, rất dễ làm chảy PLA bên dưới rồi bị đội phồng ra ngoài, nhìn mặt ngoài sẽ xấu lắm!