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Guia de informações sobre o simulador de bateria

Observação

A partir da versão atualizada do HLK (lançada em outubro de 2024) para Windows 11 24H2 e Windows Server 2025, não há mais suporte para o HLK Proxy Client. No futuro, integre os clientes usando o processo detalhado no "Guia de Introdução ao HLK"..

Este guia fornece informações sobre o Simulador de bateria, incluindo sua finalidade, juntamente com uma descrição técnica. Essas informações não ditam os requisitos do projeto e não devem ser usadas para estabelecer tais requisitos. Como as baterias diferem muito em forma, design e função, seria impraticável para a Microsoft fornecer requisitos de design. Em vez disso, este guia de informações deve ser usado para auxiliar no processo de determinar a melhor forma de construir um simulador de bateria.

  1. Por que preciso de um simulador de bateria? Não posso simplesmente alimentar meu dispositivo móvel diretamente com uma fonte de alimentação externa?
    • Um simulador de bateria vai além da energia direta para um dispositivo, falsificando os elementos de uma bateria real, que geralmente são necessários para que o dispositivo seja ligado. Isso habilita que o dispositivo seja usado para testes de longo prazo em ambientes de laboratório que normalmente não são possíveis devido à capacidade limitada da bateria. Isso é feito permitindo que o dispositivo móvel se comunique normalmente com a bateria, mesmo que a corrente esteja sendo fornecida por uma fonte de alimentação externa. Em alguns casos muito limitados, você pode alimentar diretamente um dispositivo móvel a partir de uma fonte de alimentação externa, como uma fonte de alimentação de 4,2 VCC. Na maioria dos casos, no entanto, o dispositivo pode não funcionar corretamente quando não consegue se comunicar com sua própria bateria. Os problemas que você pode encontrar incluem: falha ao ligar, falha ao inicializar completamente, alarme de bateria fraca prematuro ou falso, desligamento instantâneo na inicialização ou muitos outros tipos de comportamento.
  2. Como um dispositivo móvel se comunica com sua própria bateria? O que é uma bateria inteligente?
    • A maioria dos dispositivos móveis modernos se comunica com a bateria usando uma interface serial de um fio conhecida como HDQ (consulte as Perguntas frequentes #5 para obter uma descrição do termo HDQ). O circuito de bateria integrado monitora uma queda de tensão em um pequeno resistor de detecção de corrente conectado em série com a saída da bateria para determinar a atividade de carga e descarga da bateria. Compensações para idade, temperatura, autodescarga e taxa de descarga da bateria são aplicadas às medições de capacidade para fornecer informações disponíveis sobre o tempo de esvaziamento em uma ampla gama de condições operacionais. A capacidade disponível da bateria é automaticamente recalibrada, ou aprendida, no decorrer de um ciclo de descarga, de cheia para vazia. Esses circuitos se comunicam com o dispositivo móvel por meio de uma interface serial HDQ de um fio ou I2C.
  3. Um simulador de bateria precisa funcionar EXATAMENTE como uma bateria? Quais são os requisitos reais?
    • O simulador de bateria é usado apenas como um meio de fornecer energia externa contínua ao dispositivo para habilitar testes de longo prazo que, de outra forma, seriam impossíveis usando apenas a bateria. Não é usado como um instrumento para testar a operação ou o design da bateria real. Por uma questão de simplicidade, o simulador da bateria deve fornecer apenas o que normalmente é necessário para alimentar o telefone da mesma maneira que a bateria. Por exemplo, se o design do dispositivo exigir comunicação com um circuito HDQ ou I2C então, o simulador de bateria deve oferecer esse recurso. Se a bateria usar uma resistência conhecida ou esperada para ID, autenticação ou um circuito de termistor (TH), o simulador também deve fornecer isso. A forma exata como as características necessárias para imitar a bateria são fornecidas pelo simulador de bateria para o dispositivo depende inteiramente do OEM.
  4. Minha bateria usa um circuito de medidor de combustível baseado em HDQ ou I2C e meu dispositivo requer que esse circuito esteja presente para inicializar. O que é necessário para falsificar este circuito para que o simulador da bateria possa ser usado em vez da bateria?
    • Isso é desconhecido para a Microsoft, pois não projetamos o circuito. Esperamos que os projetistas de hardware OEM entendam esses requisitos, pois têm acesso aos esquemas, referências de design e especificações de hardware que estipulariam esses requisitos. Contamos com esses mesmos designers para fabricar o simulador de bateria e garantir que ela atenda às especificações do chassi e aos requisitos de hardware.
  5. O que significa a sigla HDQ quando usada em referência a baterias e circuitos de medidor de combustível?
    • HDQ é um acrônimo composto usado para descrever o circuito de comunicação serial de um fio entre a bateria e o dispositivo móvel. H na sigla significa Alta velocidade, e DQ é um termo eletrônico padronizado que descreve a entrada de dados (D) e a saída de dados (Q) usadas com muitos tipos diferentes de circuitos Flip-Flop. Juntos, você obtém entrada de dados / saída de dados de alta velocidade, ou apenas HDQ para abreviar.
  6. Qual é a dificuldade de fazer cada tipo de simulador de bateria? Existem diretrizes de construção?
    • Isso depende da complexidade do circuito da bateria usado, e apenas o OEM ou seus engenheiros designados têm uma compreensão completa dos requisitos necessários para imitar a bateria original. Quanto à construção física, há muitos projetos possíveis, a maioria dos quais provavelmente começou como uma bateria original que teve a célula química removida, deixando apenas o invólucro e a placa de circuito da bateria para trás. Em alguns projetos em que a bateria não fornece comunicações I2C ou HDQ de 1 fio, a construção pode ser tão simples quanto rotear fios externos para os pads apropriados no lado do telefone da placa de circuito da bateria. Em outros casos, talvez seja necessário ajustar a forma de operação do circuito de segurança ou até mesmo removê-lo do circuito. Em outros casos, pode ser necessário alterar o software do telefone para acomodar a mudança na bateria. Depende apenas do que o dispositivo espera ver da bateria para presumir que uma bateria genuína está sendo usada em vez do simulador de bateria. Mais sobre este ponto específico será abordado mais adiante neste documento.
    • Na maioria dos casos, a remoção da célula da bateria deixa para trás um quadro de bateria muito frágil. Depois que os fios estiverem conectados à placa da bateria e as alterações necessárias nos componentes eletrônicos da placa da bateria tiverem sido feitas (se houver), recomendamos que a peça bruta seja envasada ou preenchida com um material rígido que restaure a rigidez do quadro de plástico e torne a peça bruta da bateria durável. Idealmente, os fios também seriam envasados, proporcionando alívio de tensão. Fornecer um simulador de bateria sem qualquer alívio de tensão nos fios é fortemente desencorajado. As baterias que têm caixas de chapa metálica geralmente são suficientemente rígidas, mas podem causar outros problemas com os fios, expondo bordas afiadas que cortariam o isolamento do fio. A cola quente é uma boa opção para segurar fios e outras peças necessárias dentro do quadro (como capacitores necessários). Lembre-se de que, ao projetar seu simulador de bateria, ele deve ser durável e capaz de lidar com vários ciclos de inserção e remoção sem danificar o simulador. O simulador deve caber perfeitamente no compartimento da bateria, assim como a bateria original. Ele nunca deve estar tão solto a ponto de cair sozinho, mas também não deve estar muito apertado. Os fios que saem do simulador de bateria devem ser desviados para fora e para longe do dispositivo. Não deve haver componentes suplementares saindo da parte de trás do simulador de bateria que aumentem sua espessura (como grandes capacitores eletrolíticos ou outros componentes eletrônicos). Se forem necessários capacitores ou outros componentes grandes, considere o uso de dispositivos de montagem em superfície para manter o tamanho o menor possível. Esses pontos específicos são abordados com mais detalhes posteriormente neste documento.

Exemplo de circuitos de comunicação e proteção de bateria

exemplo de circuitos de comunicação e proteção de bateria

Esses circuitos de bateria foram removidos de 11 tipos diferentes de baterias. As células às quais eles estavam permanentemente ligados foram removidas e recicladas e não são mostradas nesta exposição. Os circuitos que mostram as abas de metal prateado nas bordas esquerda e direita da placa de circuito são onde a célula da bateria é conectada. Os outros circuitos que mostram 4 contatos dourados são onde o dispositivo se conectaria. A disposição dos pinos pode variar muito de bateria para bateria, mas a maioria inclui um mínimo de 3 contatos a um máximo de 6 contatos. Os pinos geralmente fornecem +, -, HDQ, ID ou TH, embora isso varie muito de OEM para OEM. Alguns têm chips de medidor de combustível e outros não. Não há nenhuma mágica feita dentro da célula da bateria real que forneça qualquer tipo de característica física da bateria. Essas informações são todas fabricadas, calculadas, medidas ou estimadas pelos componentes eletrônicos de bordo que são programados na fábrica (se necessário) e permanentemente conectados a baterias novas de fábrica. Esses circuitos são projetados para visualizar uma certa quantidade de tensão da célula da bateria 100% do tempo durante toda a vida útil da célula da bateria, mesmo quando a bateria está tecnicamente descarregada. Uma vez removida da bateria, todas as informações que foram registradas durante a vida útil da célula da bateria conectada podem ser invalidadas ou perdidas pelos componentes eletrônicos.

Como você pode ver, há uma grande variedade de estilos, formas e circuitos disponíveis apenas dentro da bateria. Como tal, seria impraticável para a Microsoft ditar os detalhes por trás do que exatamente é necessário para o seu dispositivo fazer com que o simulador da bateria funcione corretamente, especialmente nos casos em que os componentes eletrônicos originais da bateria são reciclados para uso em simuladores de bateria.

Em muitos casos, esses circuitos também atuam para autenticar o dispositivo conectado, comunicando-se com ele pela interface HDQ ou I2C após a inserção no dispositivo: se o dispositivo se autenticar corretamente com a bateria, esta se ligará, habilitando a saída total de energia para o dispositivo, permitindo assim que ele seja ligado. Além disso, o circuito do medidor de combustível (se presente) se comunica com o dispositivo móvel pela interface serial de um fio HDQ (ou I2C) para transmitir as características operacionais da bateria para o dispositivo móvel. Com essas informações, os componentes eletrônicos da bateria podem fornecer várias características de uso, inclusive a vida útil restante aproximada da bateria, o consumo de energia atual, o nível de tensão atual, o tempo de esvaziamento, o número de ciclos de carga etc. No caso de baterias de dispositivos móveis, um método de autenticação mais comum é simplesmente fornecer uma resistência fixa do terra por meio de um pino de identificação que é usado pelo telefone para garantir que uma bateria genuína esteja conectada (desde que a resistência seja igual). Essa tática específica também vale para os dois lados: a bateria pode, na verdade, exigir uma resistência fixa no dispositivo móvel antes de ligar sua saída principal. Seu simulador de bateria deve fornecer qualquer um dos parâmetros necessários para simular com precisão uma bateria real, permitindo que o dispositivo seja alimentado por uma fonte de alimentação externa.

Aviso

  É muito importante lembrar que os circuitos mostrados acima foram projetados especificamente para proteger uma célula física de bateria. Uma vez removidos, os parâmetros operacionais dessa célula de bateria podem ser perdidos ou invalidados pelo mesmo circuito que se comunica com o telefone, e as informações operacionais passadas de volta ao telefone podem refletir essa alteração e fazer com que o dispositivo se comporte de maneira diferente. Da mesma forma, os circuitos de segurança que normalmente esperam ver uma tensão constante fornecida pela célula da bateria agora veriam a tensão sendo ligada e desligada através do simulador de bateria, e isso poderia fazer com que os circuitos de segurança falhassem ou desarmassem permanentemente, o que poderia, por sua vez, abrir erroneamente a saída do simulador de bateria durante o teste (já vimos isso antes). Pode ser prudente ignorar qualquer circuito de segurança normalmente projetado para proteger uma célula de bateria, pois esses circuitos provavelmente detectarão os ciclos de energia ligados e desligados através do simulador de bateria como problemas com a bateria. Essas falhas imprevistas do circuito de segurança também podem não se manifestar necessariamente de imediato. O simulador de bateria pode parecer funcionar normalmente de 10 a centenas de ciclos de energia antes de serem acionados.

Projetar um simulador de bateria: um exemplo

Um grande número de soluções de chip único que combinam eletrônicos de proteção de bateria especialmente projetados com a capacidade de acionar FETs externos estão atualmente disponíveis e estão se tornando mais difundidos no mercado. O uso desses componentes eletrônicos em simuladores de bateria pode ocasionalmente causar mais danos do que benefícios, pois eles estão sendo usados fora de sua intenção e especificações projetadas e, portanto, podem erroneamente (e muitas vezes inesperadamente) fazer com que a saída se abra.

Como o OEM tem as informações confidenciais necessárias (ou seja, esquemas e especificações de projeto) necessárias para determinar a melhor forma de contornar esses circuitos de segurança, contamos com eles para fornecer quaisquer modificações necessárias nos simuladores de bateria.

As informações a seguir são fornecidas como um exemplo generalizado de como construir um simulador de bateria. Ele mostra a evolução do que, a princípio, parece ser uma boa solução para o que, em última análise, teve de ser alterado para tornar o simulador de bateria robusto e confiável para uso no laboratório.

exemplo de design de simulador da bateria mostrando o DS2784 em uma placa conectada a uma célula de íon de lítio e uma segunda placa com cabeçalho de bateria de dispositivo móvel

Na imagem acima, o OEM optou por usar o Dallas / Maxim DS2784, um popular IC de medidor de combustível autônomo de célula única. O medidor de combustível fornece estimativas precisas da capacidade restante e relata dados oportunos de medição de tensão, temperatura e corrente. As estimativas de capacidade são calculadas a partir de um modelo linear por partes do desempenho da bateria sobre carga e temperatura e parâmetros do sistema para condições de cheio e vazio. Os parâmetros do algoritmo são programáveis pelo usuário e podem ser modificados em pacote. A capacidade crítica e os dados de classificação por vencimento são salvos periodicamente na EEPROM em caso de perda de energia devido a um curto-circuito ou esgotamento profundo.

O último texto em negrito é muito importante, pois indica que essa peça foi projetada especificamente para lidar com cenários em que a bateria entra em esgotamento profundo, uma característica que, de certa forma, corresponde ao desligamento da energia em um simulador de bateria. Embora reconfortante à primeira vista, a aplicação no mundo real é muito menos óbvia. O circuito operacional típico fornecido pela folha de dados do DS2784 mostra que o chip controla um arranjo de FET duplo colocado em série com fio POSITIVO para o dispositivo projetado para interromper a saída conforme considerado apropriado pelo DS2784:

esquema típico do circuito operacional

ESQUEMA TÍPICO DO CIRCUITO OPERACIONAL

A maneira rápida e fácil de criar um simulador de bateria nesse caso pode parecer tão simples quanto substituir a célula física da bateria pelo conector Molex necessário:

Exemplo de projeto de simulador de bateria mostrando os pinos do conector e o invólucro do conector

Simplesmente substituindo a célula da bateria pelo conector Molex, você deixa os FETs em série com o POSITIVO. O circuito de segurança ainda está intacto e totalmente operacional. Qualquer condição de erro detectada pelo DS2784 pode fazer com que os FETs sejam acionados em ABERTO, mesmo em condições normais de teste operacional. O DS2784 pressupõe que uma célula de bateria está conectada, não uma fonte de alimentação externa, e a operação adequada do DS2784 de acordo com sua especificação de projeto original não é mais garantida. Há inúmeras condições que poderiam causar um mau funcionamento nessa aplicação não natural do DS2784, mas, em última análise, o resultado final é que o simulador de bateria para de funcionar e a energia para de fluir para o dispositivo móvel.

Há várias soluções alternativas possíveis, mas, em última análise, os projetistas da bateria e da interface da bateria precisam determinar a melhor solução. Neste exemplo específico, o dispositivo requer explicitamente que o circuito HDQ seja conectado ao telefone. Isso significa que simplesmente ignorar totalmente o DS2784 não funcionaria, pois ele precisa de energia para fornecer as comunicações necessárias ao dispositivo móvel. Isso permite várias opções possíveis:

  1. Desabilite a necessidade de HDQ no dispositivo por meio de uma alteração de software e conecte um desvio em torno do FET.
    • Essa opção requer uma solução alternativa de software juntamente com uma alteração de hardware e não é ideal, especialmente se parte do teste do dispositivo abranger comunicações com a bateria.
    • Essa é provavelmente a opção menos ideal, pois pode resultar na descoberta de bugs não reais e também pode precipitar problemas adicionais de software no dispositivo relacionados ao carregamento ou ao gerenciamento de energia.
  2. Projete seu dispositivo para usar o HDQ, se presente, mas crie uma opção para ignorar esse requisito se outro parâmetro operacional for atendido, como uma resistência fixa ao aterramento no lugar do HDQ.
    • Essa solução é ideal, mas requer desenvolvimento e implementação adicionais durante o ciclo de desenvolvimento de hardware, o que pode ser tarde demais neste ponto ou simplesmente não ser uma opção para começar.
    • A ideia aqui é que, se um simulador de bateria não fornecer sinalização HDQ por ter sido removido do simulador, outra coisa tenha sido adicionada (como uma resistência fixa) para acionar uma substituição do requisito HDQ no dispositivo, permitindo que o dispositivo opere normalmente como se o sinal HDQ estivesse presente.
  3. Ignore apenas o FET para que, mesmo que ele tente abrir, a energia ainda flua para o contato P+.
    • Essa opção não abrange as alterações ou condições de erro que o DS2784 pode estar informando ao telefone por meio da linha HDQ, o que ainda pode afetar negativamente a operação do dispositivo.
    • A menos que o DS2784 esteja enviando informações por HDQ para o telefone que afetem sua operação, essa é provavelmente a melhor e mais fácil solução de implementar.

Supondo que a Opção #3 seja ideal neste exemplo específico, só precisamos encontrar uma maneira de contornar o FET enquanto deixamos o DS2784 intacto para fazer seu trabalho. Em alguns projetos de placas de bateria em que os esquemas e diagramas de layout não estão disponíveis, talvez seja necessário usar um multímetro para identificar o fio direto para o pad P+ no lado do dispositivo da placa de bateria. Em outros casos, a serigrafia pode apontar diretamente para a resposta:

localizar o painel p+ por meio de destaque de serigrafia

Um Painel de teste de P+ está convenientemente localizado no lado do componente da placa da bateria. Tudo o que é necessário agora é conectar a tensão positiva que está sendo fornecida ao B+ a esse painel de teste P+ também. Isso fornecerá tensão ao DS2784, permitindo que ele opere normalmente, ao mesmo tempo em que ignora o FET se ele tentar abrir.

O resultado final após modificar a placa da bateria com um curto ao redor do FET:

simulador de bateria após modificar a placa com um curto-circuito ao redor do fet

Lembre-se de que este foi apenas um exemplo usando uma parte popular do gerenciamento de bateria. Cada projeto é diferente, e a solução descrita acima é apenas um exemplo possível criado para fazer você pensar sobre os possíveis problemas que pode encontrar ao projetar ou criar um simulador de bateria. Isso representa um dos exemplos mais complexos vistos no campo. Para baterias que fornecem apenas um circuito de segurança de chip único que controla um FET, a solução geralmente é muito simples: basta ignorar o FET. Não há necessidade de se preocupar com a falta de interesse da linha HDQ porque ela não existe. Também é importante notar que a maioria dos circuitos de interrupção de segurança observados no campo realmente interrompe o fio NEGATIVO, não o fio positivo usado pelo DS2784. No entanto, aplicam-se os mesmos princípios de desvio.

Construir para durabilidade: recomendação, o que fazer e o que não fazer

Conforme mencionado anteriormente, depois de retirar os rótulos e remover com muito cuidado a célula química da bateria de uma bateria de produção, você geralmente fica com um quadro plástico frágil, fino e aberto. Não é uma imagem de durabilidade de forma alguma, portanto, nesta seção, abordaremos algumas recomendações que podem guiá-lo por um caminho mais rígido e durável.

É importante lembrar que você está criando um simulador de bateria para uso em um ambiente de laboratório. Como tal, precisa ser durável e capaz de resistir a condições de trabalho excessivas e muitas vezes irracionais. Embora a equipe seja treinada para não usar os fios como um meio de remover o simulador de bateria, algumas pessoas fazem isso sem pensar.

Envasamento

Embora não esteja listado como um requisito específico na especificação do chassi, o simulador de bateria deve se aproximar da durabilidade projetada da bateria de produção. Há várias maneiras de fazer isso. A maioria inclui o envasamento (ou preenchimento) de toda a cavidade vazia com epóxi, cola quente, adesivo de silicone, folha de borracha ou algum tipo de enchimento de plástico. Seja qual for a opção escolhida, tente criar seu simulador de bateria de modo que o acesso à placa da bateria não fique permanentemente bloqueado. O motivo dessa solicitação é que, se você tiver um problema com o design do seu simulador de bateria e ele falhar por algum motivo, é quase impossível remover o epóxi da placa da bateria sem danificar o circuito, o que inibiria seriamente qualquer tentativa de solução de problemas. Nesse caso, o OEM seria solicitado a fornecer espaços em branco novos e funcionais para substituir os que não puderam ser reparados. As sugestões para isso incluem a adição de uma camada de fita Kapton entre a placa da bateria e o composto de envasamento, ou o uso de um composto de envasamento, como cola quente, que possa ser resfriado e rompido da placa da bateria sem danificar os componentes.

Alguns exemplos de materiais e compostos de envasamento:

  • Ar (ou seja, sem envasamento)

    • Vantagens

      • Nenhum
    • Desvantagens

      • Sem alívio de tensão para os fios conectados à placa da bateria
      • Nada para preencher o quadro plástico frágil
      • Nada para fixar a placa da bateria no lugar
      • Nada para proteger os componentes eletrônicos internos
  • Cola quente

    • Vantagens

      • Muitos tipos diferentes disponíveis para cobrir a maioria dos cenários
      • Bastões de cola quente são baratos
      • Fácil de aplicar, aquecer e esguichar, sem necessidade de mistura
      • Normalmente, é fácil limpar os resíduos indesejados
      • Não se liga quimicamente a nenhum outro material
    • Desvantagens

      • Pode fazer uma grande bagunça se não for cuidadosamente contido
      • Pode queimar o assembler de forma fácil e rápida
      • Pode levar de 2 minutos a 2 horas para solidificar
      • O calor da cola pode amolecer e distorcer o quadro fino de plástico
  • Epóxi

    • Vantagens

      • Material muito denso, extremamente rígido quando misturado e curado adequadamente
      • Pode ser perfurado ou moldado facilmente, conforme necessário, depois de curado
      • Vem em massas misturáveis à mão que funcionam muito bem para essa aplicação e evitam algumas das dificuldades associadas às misturas de epóxi de duas partes à base de líquido
    • Desvantagens

      • Pode se ligar quimicamente a outros materiais, tornando a remoção extremamente difícil
      • A reação exotérmica durante a cura pode liberar um calor considerável que pode amolecer e distorcer o quadro fino de plástico
      • Os líquidos de duas partes geralmente preenchem todos os espaços vazios possíveis, uma vez que se diluem consideravelmente pouco antes do endurecimento
      • Leva de 1 minuto a 1 dia para curar, dependendo da fórmula
      • Muito trabalhoso para remover, se necessário. Geralmente danifica o gabinete durante a remoção
  • Outros materiais de enchimento sólidos: borracha, plástico, madeira, papelão sólido

    • Vantagens

      • Facilmente removível, se necessário
      • Geralmente mantém a forma se for cortado com precisão para se ajustar ao estojo
    • Desvantagens

      • Pode ser trabalhoso para cortar, dependendo do material
      • Pode ser difícil ancorar os fios para alívio de tensão
      • Geralmente não adere ao quadro de plástico e pode exigir uma fita adesiva ou outro adesivo para manter o material no lugar dentro do quadro

Implementações boas e ruins

Alguns simuladores de bateria exigem que componentes suplementares, como capacitores, sejam colocados dentro do quadro da bateria. Se necessário (conforme determinado pelo OEM), essas peças devem caber inteiramente dentro da cavidade da bateria do quadro da bateria. Qualquer saliência além dos fios que levam ao conector Molex pode afetar negativamente a espessura geral do dispositivo e prejudicar nossa capacidade de colocar o dispositivo em um de nossos instrumentos de teste automatizados.

Aqui está um exemplo de um simulador de bateria mal projetado:

simulador de bateria mal projetado mostrando o capacitor e dois fios submersos em plástico com aparência derretidasimulador de bateria mal projetado com fios salientes torcidos à mão

O capacitor de 2200uF mostrado acima aumentou a espessura do dispositivo em mais de 13 mm. Nesse caso, colocar o capacitor eletrolítico de lado ou usar capacitores de tântalo de montagem em superfície em vez do estilo mostrado teria reduzido significativamente ou até eliminado completamente a espessura extra. Observe também a falta de qualquer alívio de tensão adequado nos fios. Até mesmo um pequeno puxão em um fio pode puxá-lo para fora da cola quente ou soltá-lo. Também descobrimos que a fiação escondida dentro do monte de cola quente não estava soldada, estava apenas torcida, criando uma conexão elétrica muito pouco confiável (veja a imagem detalhada acima à direita).

Aqui estão alguns exemplos de um simulador de bateria bem projetado:

À direita, abaixo, observe as conexões seguras do cabo e os materiais usados para garantir um bom ajuste ao dispositivo.

simulador de bateria bem projetado com uma caixa de componentes e um cabo com fios vermelho e preto que se estendem para forasimulador de bateria bem projetado mostrando a placa de circuito verde no estojo com cabos pretos e vermelhos

À esquerda acima, observe a espessura uniforme em toda a bateria. A chapa metálica mantém o quadro unido na parte superior e inferior e mantém todo o conjunto rígido. A área onde os fios se projetam é selada com cola quente para proporcionar um alívio sólido da tensão e evitar que os fios sejam cortados pela borda da chapa metálica. Eletronicamente, o FET de segurança foi removido e substituído por um fio sólido. Essa é uma implementação sólida e bem planejada do simulador de bateria que imita muito bem a bateria original do OEM.

Considerações de segurança, diretrizes gerais e avisos

Há duas maneiras de criar simuladores de bateria:

  1. Do zero: a Microsoft recomenda enfaticamente que um OEM crie seus simuladores de bateria do zero para evitar os possíveis perigos e dificuldades associados à transformação de baterias de dispositivos reais em simuladores de bateria. Foi comprovado que isso gera simuladores de bateria seguros e confiáveis que são tão duráveis e confiáveis quanto uma bateria de produção.
  2. Modificar baterias existentes: a Microsoft recomenda enfaticamente criar o simulador de bateria a partir do zero; no entanto, se o OEM optar por transformar baterias existentes em simuladores de bateria, leia a seção a seguir na íntegra.

Observação

  As informações fornecidas abaixo não incluem todos os possíveis perigos associados à desmontagem de uma unidade de bateria selada. Cada design de bateria é diferente e provavelmente exigirá um método de desmontagem diferente.

O processo geral de desmontagem começa com a remoção cuidadosa das etiquetas da bateria. Ao remover a(s) etiqueta(s), tome cuidado para não perfurar ou arranhar a lateral da célula da bateria com suas ferramentas.

Depois que os rótulos são removidos, a célula geralmente é soldada por pontos a um polifusível em linha e, em seguida, soldada (ou soldada por pontos) à placa de circuito da bateria propriamente dita. Ao desconectar a célula da bateria da placa da bateria, corte apenas um fio de cada vez e tome medidas adicionais para evitar que os fios entrem em curto-circuito. Qualquer curto-circuito nesse ponto pode danificar permanentemente o circuito de proteção da bateria que o seu dispositivo pode precisar para funcionar normalmente, você pode facilmente estragar o simulador de bateria.

Depois que as células forem removidas do quadro da bateria, descarte-as adequadamente. As células LiPol e Li-ION NÃO vão para o lixo comum e devem ser devidamente recicladas. A maioria das lojas de material de escritório possui centros de reciclagem de baterias.

  • Se, a qualquer momento, você observar que uma bateria está começando a inchar, interrompa o processo de desmontagem imediatamente e verifique se não há curtos-circuitos na bateria. Resolva esse problema completamente antes de continuar. Observe-o em um local seguro, longe de qualquer material inflamável, por pelo menos 20 minutos.
  • Ao remover os fios (planos ou redondos) da célula da bateria, NUNCA retire os fios soldados por pontos da célula da bateria propriamente dita. Isso pode romper a parede da célula, fazendo com que os materiais dentro da célula se inflamem.
  • Qualquer célula da bateria que tenha entrado em curto ou perfurada pode vazar e inflamar espontaneamente. Em caso de furo ou violação, remova a bateria para observação e coloque-a em uma área segura e aberta, longe de qualquer material inflamável por aproximadamente 20 minutos.
  • As baterias devem permanecer em temperatura ambiente durante todo o procedimento de desmontagem. As células que ficam mornas ou quentes durante a remoção geralmente indicam um curto-circuito que pode causar uma explosão e uma possível ignição espontânea dos produtos químicos da bateria. Sempre acompanhe as células da bateria expostas.
  • Nunca armazene as células da bateria em áreas com temperaturas extremas e certifique-se de que elas não entrem em curto-circuito umas com as outras no recipiente de armazenamento.
  • Descarte adequadamente as células da bateria o mais rápido possível, não as acumule por várias semanas.
  • Isole a placa positiva de uma célula de bateria com um material durável, como fita Kapton, para evitar que a célula entre em curto-circuito.
  • Nunca, sob nenhuma circunstância, tente desmontar uma célula de bateria selada. Ela entrará em combustão e iniciará um incêndio químico incontrolável, pois o lítio metálico reage com o oxigênio e a umidade do ar. A água não extinguirá um incêndio químico desse tipo e apenas causará uma reação muito mais violenta. Tenha o equipamento de controle de incêndio apropriado à mão e pronto para ser usado. Lembre-se de que os incêndios de metal (baterias de lítio) exigem extintores de incêndio incomuns da Classe D, que são projetados especificamente para abafar incêndios de metal em chamas.