Работа- досуг

Быстро разряжается гироскутер. Обманка.

2022-06-07

Короткая статья о том как обмануть гироскутер, который сигнализирует о разряде батареи, когда она еще вполне заряжена.

Началось все с того, что наступила зима и гироскутер лежал всю зиму практически на улице. За зиму аккумулятор умер и его заряда хватало лишь на пару минут езды. После замены аккумулятора на новый(не оригинальный), гироскутер работал, но время его работы увеличилось незначительно - до десяти минут.
Проверка батареи показала, что батарея исправна, хоть емкость и меньше заявленной.

Осмотр платы гироскутера и контактов разъемов ничего подозрительного не показал, замер напряжений тоже был нормальным, все стабилизаторы работали, конденсаторы не были вздуты, транзисторы целы, колеса не заклинили. А раз все основные узлы на плате работают, нужно углубиться в поиск проблемы.

В гироскутере установлен Li-ion аккумулятор. Полностью заряженный акб должен выдавать напряжение в районе 42 вольт, разряженный 30 вольт. В моем случае гироскутер начинал пищать уже при 37 вольтах, в то время как рабочее напряжение этой батареи 36 вольт! Мне неизвестно все гироскутеры так настроены или нет, но считаю, что это не правильно.
Изучив вопрос устройства гироскутера можно было выделить два пути решения проблемы.
Первый - прошивка микроконтроллера, управляющего гироскутером. Этот путь трудный и малоисполнимый, т.к. прошиваемый микроконтроллер должен быть STM32, а в моем случае был установлен GD32.

Микропроцессор гироскутера GD

Второй путь решения - поставить обманку датчика заряда, изменив узлел контроля уровня заряда аккумулятора. Именно этим им я пошел.
Для начала смотрим на схему гироскутера. На ней есть делитель напряжения идущий на 10 ножку микроконтроллера, этот делитель как раз и отвечает за определение напряжения на батарее.

Принципиальная схема платы гироскутера с изменениями

После этого делителя, при полном заряде аккумулятора(42В), на 10 ножку микроконтроллера поступает 1,3В. При падении напряжения на ножке до 1,2В, микроконтроллер считает что батарея села и начинает подавать сигналы о разрядке - гироскутер плохо едет, пищит и индикатор батареи мигает красным цветом.
А 1,2 вольта на делителе получается когда напряжение на аккумуляторе проседает до 37 вольт, следовательно нужно изменить этот делитель так чтобы 1,2В образовывалось при более низком заряде.

Датчик напряжения гироскутера

В заводском варианте делитель собран из резисторов 30КОм и 1КОм. Нужно немного изменить одно плечо таким образом, чтобы не сильно повлиять на выходное напряжение. Просчитывая делитель и выискивая подходящие резисторы, я нашел один вариант - добавить 100Ом последовательно 1КОм. В итоге делитель получится 30КОм и 1,1КОм. Все эти преобразования изображены красным цветом на схеме.

Все резисторы SMD формата, чтобы впаять резистор последовательно, нужно выпаять уже установленный и припаять его обратно, только перпендикулярно плате одной стороной, и также припаять второй резистор на вторую площадку, и соединить их сверху.

Обманка датчика заряда гироскутера

После всех преобразований, гироскутер смог откатать в 6 раз больше чем до модернизации. Теперь при падении напряжения на аккумуляторе до 35 вольт, гироскутер начинает сигнализировать о разрядке. Это уже более похоже на нормальный режим работы.
Подробности модернизации смотрите на видео.