Tak jako se železnou pravidelností každé ráno vyjde slunce, tak v životě každého geeka přijde okamžik, kdy začne řešit problém, jak prodloužit výdrž svých elektronických miláčků mimo dosah elektrické sítě. Nejinak tomu bylo i v případě mém a mého těžítka a občasné GPS jménem Neo FreeRunner …

FreeRunner má od některého z updatů tu hezkou vlastnost, že po vyndání baterky zapomene datum, a že na správném datu záleží správná funkce asi tak půlky systému, takže řešení koupit si další baterku jsem zavrhl (ostatně jsou pěkně drahé) a jal se zkoumat možnosti dokrmování přes USB. Nejprve jsem se začal poohlížet po komerčním řešení. Před třemi lety jsem měl tu možnost vidět v akci solární nabíječku, a byla to pěkná bída, i přes slunečné počasí většinu týdne. Nu, zdá se, že v této oblasti se pokrok žádný nekonal, nebo alespoň nedorazil na sklady českých obchodů. Nabíječky čistě akumulátorové mě také nenadchly, neb v naprosté většině případů mají nějaký vlastní typ baterky, pokud vůbec jde vyndat, takže jednak jsou drahé a jednak jsem v pytli, pokud tento zdroj dojde. Dík této neutěšené situaci jsem se rozhodl vyrobit krmítko vlastní, do kterého nacpu nějaký standardní formát, nejlépe AA.

Po zběžném průzkumu parametrů USB a možností stabilizace napájecího napětí jsem se rozhodl na stabilizaci vykašlat a napájet stroj přímo čtveřicí AA NiMH akumulátorů, neb tyto mají nominálně dávat 1,2 V, což pro čtveřici dává krásných 4,8 V, tedy kousíček nad dolní mezí tolerance USB napájení. Praxe je ovšem taková, že články v plně nabitém stavu dávají spíše něco k 1,4 V, a tedy v součtu skoro 5,6 V, což už je lehce nad USB tolerancí. To jsem se ale ještě rozhodl risknout, neb pod zátěží na nich napětí klesne.

Druhou věcí bylo, jak FreeRunneru vysvětlit, že je připojen k nabíječce, a může tedy odebírat více než standardních 100 mA. Jelikož nabíječka je zařízení hloupé, se kterým si to USB handshakem vyjednat nelze, používají se různé jiné triky. USB-IF se rozhodlo toto řešit standardizací možnosti zkratovat datové piny. Jelikož ale standardy jsou od toho, aby se nedodržovaly, navíc v době vývoje FreeRunneru byl tento teprv v jednání, tato varianta na FreeRunner nezabírá. V dokumentaci se píše, že originální nabíječka má ID pin spojený se zemí přes odpor 47k5, a toho jsem se tedy držel. Za účelem možné kompatibility se zařízeními podporujícími výše uvedený standard jsem se rozhodl ještě přidat spojení datových datových pinů. Ovšem poněkud se mi příčilo je zkratovat, tak jsem mezi ně vrazil odpor 150R (specifikace uvádí, že to musí být méně než 200 Ohm).

Vybaven teorií vydal jsem se do GM nakoupit. To by vydalo na samostatný blog ... Nakonec jsem tedy úspěšně získal držák na 4 články velikosti AA, konektor s vývody na ten držák, mini-USB konektor-samce typ B a dva malé odpory 150R a 47k5. K tomu jsem později, po vyzkoušení, že to bude fungovat, v Lidlu zakoupil čtveřici NiMH akumulátorů o udávané kapacitě 2500 mAh tuším za 79,90 Kč.

Doma jsem to mistrnou manipulací s jehlou a trafopájkou splácal dohromady: červený (napájení +) na VBUS (+5V), černý (napájení -) na GND, odpor 150R mezi D+ a D-, odpor 47k5 mezi ID a GND. S tím ID byl trošinku problém, neb konektor typu B jej nemá mít zapojený, a tak se výrobce vtipně rozhodl pin zastřihnout, nicméně naštěstí jej takto zkriplil jen na straně kabelu a dalo se to napojit uvnitř konektoru. Jelikož to zatím měl být jen prototyp, proof-of-concept, jak by řekli kolegové z júesej, tak jsem se nijak nepáral s konečnou úpravou a celé to zabalil do izolepy, která by měla zabránit namáhání a rozpadu spojů. Pokud bych ale měl dělat nějakou kulturnější verzi, volil bych asi variantu konektoru do plošného spoje a pospojoval si to tam, protože s tím na kabel se pracuje fakt blbě.

Po proměření jsem to s jistými obavami zapíchnul do FreeRunneru a ... voila, ono to oproti očekávání fungovalo. V praxi to vypadá takto:

(Fotku to zmenšilo víc než je zdrávo, tak nejde přečíst, že aktuálně je na 20% baterky a dobíjí proudem 683 mA.)

Praktické zkušenosti:

• Zajištění izolepou překvapivě drží, co nedrží (ztrácí kontakt) je držák na články a napájecí konektor na něm, a to i přesto, že jsou články dobře zapasovány a jinak (v nabíječce na ně) nemají s kontaktem problém.
• Použitá čtveřice článků má v nabitém stavu napětí na prázdno asi 5,9 V, při zátěži klesne asi na 5,6 V, což je víc než dovoluje specifikace USB. FreeRunneru to zjevně nevadí, ale nedoporučuju s takovými články zkoušet nabíjet zařízení, které nejste ochotni odepsat.
• FreeRunner mi jako nejvyšší nabíjecí proud hlásil něco okolo 800 mA na začátku nabíjení, ke konci nabíjecí proud klesá až do řádu jednotek mA, než se nabíjení ukončí. Plný cyklus trvá asi 2 h.
• S použitými noname (Tronic) akumulátory se mi povedlo dosáhnout jedno plné dobití a druhé asi do 85% - FreeRunner je ovšem vesele vysával i když napětí na sestavě kleslo pod 4 V, tedy méně než 1 V na článek, což jim určitě nedělá dobře, tak hluboké vybíjení.
• FreeRunner si občas nevšimne, že by měl dobíjet, i když jsou kontakty v pořádku ... někdy mu to jen trvá dlouhých několik sekund, někdy je potřeba konektor na chvíli vytáhnout a zkusit to znova (nebo jsem jen neměl dost trpělivosti počkat, až si všimne?) Nevím, čím to je, s originální nabíječkou to nedělá. Než jsem na tuto věc přišel, kroutil jsem s články v držáku jak pako, domnívaje se, že je blbej kontakt (takyže často je).

That's all folks