Cassa bluetooth (boombox, speaker, altoparlante) DIY con TP4056

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Vuoi costruire una cassa Bluetooth perché non hai abbastanza soldi per comprarti una boombox da 50w? Oppure ritieni che lo speaker wirless che tanto ti piace abbia poca potenza? Allora sei nel posto giusto: ecco come costruire la tua personalissima cassa wireless usando le schede TP4056!

Componenti della cassa

È bene avere in mente quali sono gli elementi fondamentali del progetto. Essi sono:
  • altoparlanti (con o senza filtro per frequenze)
  • telaio
  • batteria
  • caricatore per la batteria
Attenzione: questo articolo si concentrerà su batteria e come caricarla (TP4056), ovvero quello che è più difficile da calcolare.

Altoparlanti

Noi li abbiamo recuperati da un vecchio impianto stereo. Potete fare così anche voi (consiglio) oppure spendere qualche soldo e comprarne nuovi. Sappiate che i costi non sono contenuti, soprattutto se prendete versioni pensate per impianti Hi-Fi oppure dotati di un grande wattaggio.

Se volete dirigervi su qualche cosa che sia un buon compromesso allora comprate altoparlanti per macchine: belli a vedersi, buona qualità e prezzo contenuto.

La cosa che dovete tenere a mente è che essenzialmente la potenza complessiva di questi sia “copribile” con le batterie che avete, altrimenti sottoalimenterete il tutto, ottenendo un suono flebile.

Telaio

In teoria ci sono delle formule per capire che volume deve avere la cassa affinché il suono sia meno distorto e anzi amplificato. Però stiamo parlando di un qualche cosa che per definizione deve essere portatile, quindi cercate semplicemente di farlo più piccino possibile.

Legno spesso fa risuonare meglio, ma questo è un malus sul peso complessivo. La nostra (che vedete in foto), per esempio, è grande la metà di quello che dovrebbe essere per formula teorica, entra a mala pena in uno zaino da 35 litri e pesa 7kg siccome fatta in legno spesso 2 cm.

Batteria

Fulcro del progetto sono queste batterie, ai polimeri di litio di tipo 18650. Sono largamente usate in molti campi e ne esistono davvero di svariate capacità. Quello che rimane costante è la forma (da cui deriva il nome: 18mm x 65mm) e il voltaggio (3,7 volt, cioè una cella).

Siccome solo su queste si potrebbe fare una trattazione infinita, vi rimando a questa pagina per una descrizione più approfondita.

Per il progetto in questione sappiate semplicemente che:

  • costano circa 3-6 euro l’una
  • si trovano nelle batterie estraibili dei portati e utensili da lavoro
  • non ne esistono con capacità superiore a 3400 mAh, quindi attenti alle truffe!
  • sono “combinabili” in serie (“s”) o parallelo (“p”) per aumentarne voltaggio e/o amperaggio (
  • vanno scelte in base agli altoparlanti che avete intenzione di usare (per 240W io ne ho usate 18 da 2000 mAh in configurazione 6s3p)

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Ultimo aggiornamento il 23 Luglio 2019 10:00

Caricatore per batteria: TP4056

Queste piccole schedine elettroniche sono necessarie per caricare correttamente una batteria ai polimeri di litio.

Io li ho comprati per poter realizzare un caricatore bilanciato di un pacco batteria Li-Ion, da me costruito, a 6 celle.

Ho cercato per una settimana, ogni giorno, risposte ad alcune domande inerenti a ciò che stavo per fare, senza trovare realmente risposta, ma dopo l’esperienza che mi sono fatto sono contento di appianare molti dubbi a riguardo e di condividere questo bottino con voi.

Vi premetto che queste schede sono fondamentali per evitare che la batteria smetta di funzionare dopo qualche ciclo di carica, ma non sono l’unica alternativa. Trovate maggiori dettagli nelle considerazioni finali.

Ultimo aggiornamento il 23 Luglio 2019 10:00

Procedimento

Come precedentemente accennato, questo articolo si concentrerà più sulla costruzione e assemblaggio di una batteria partendo dalle 18650, piuttosto che sulla costruzione del telaio e la scelta degli speaker. Quello sta a voi e non vi sono particolari indicazioni, se non quelle che ho indicato sopra.

Batteria costruita con le 18650. Sembra stia per esplodere, ma chi non risica non rosica!

La batteria che ho costruito, con 27 batterie 18650 recuperate da avvitatori e portatili, necessitava un bilanciamento nella fase di carica e anche qualche cosa che fosse in grado di caricarla. L’utilizzo che ne ho fatto è stato costruire una boom-box bluetooth da 240W (si, avete letto bene). La batteria nel dettaglio è una 6s3p.

Procedimento ed errori

  • ogni TP4056 è in grado di bilanciare esclusivamente una sola cella, qui ne ho 6. Ne ho quindi usati 6 (messi in parallelo come in figura rispetto alle batterie);
  • non essendo ancora esploso nulla ho continuato il progetto: ogni TP4056 doveva esser alimentato. Mi sono detto: Alimento tutto con un PSU da 240w di un Pc desktop. Collego quindi tutti due positivi e due negativi di queste schedine bilanciati all’alimentatore…quando mi accorgo che si stanno surriscaldando e che dovevo subito scollegarli: stavano facendo cortocircuito;
  • decisi quindi che dovevo utilizzare 6 alimentatori separati. Usai quelli dei cellulari siccome i TP4056 ricevono tra i 3-8 v in ingresso e in uscita danno 4.2-3.7 v 1 A (poi sempre meno in modo da caricare correttamente la batteria). Qui capii un’altra cosa: per poter avere i massimo output servivano caricatori da 1.2 Ah circa, siccome della corrente viene dispersa (altrimenti vedi allungato i empi di ricarica). Ogni cella infatti aveva nominalmente 6600 mAh. Ipotizzandone 6000, caricando il tutto a 1 ah avrei impiegato 6 ore. Utilizzando 0.5 ah 12. I caricatori che riciclai avevano diversi amperaggi, il più scarso dettava in passo: 0.850 mah (consiglio per chi vuole fare di meglio di avere tutti e 6 o caricatori con valori identici e alti, in modo da bilanciare correttamente la batteria). Di questi riciclati, alcuni vecchi anche 10 anni, un paio esplosero;
  • dopo aver scotchato tutto e aver ottenuto 6 positivi e 6 negativi, questi li unii e li collegai ad una presa con pure la messa a terra.

    Telaio DIY per la nostra cassa Bluetooth. Ottenuto usando una cassa originale.

Cosa ho imparato

  • MAI collegare gli “IN” di questi TP4056 tra loro;
  • alimentateli con caricatori di cellulari (ne avrete sicuramente tanti come me a casa, riciclare a costo zero e sono molto sicuro…se non fanno strano rumori);
  • se volete bilanciare una batteria come la mia o più grande e volete che duri ancora di più vi conviene associare ad ogni singola cella (nel mio caso sarebbero state 27) uno di questi cosini: La batteria sarà sempre al 100% bilanciata (come contro necessitate di tanti alimentatori e schedine). Inoltre avrete tempi di ricarica molto inferiori (siccome ipotizzando una 18650 da 2000 mah, questa viene caricata nel minimo tempo di 2 h!!);
  • potete fare il pacco grande quanto volete o piccolo quanto volete: Da 1 cella a 100 celle, basta associare ad ognuna un TP4056.
  • se non siete esperti (mo ci metto anche io) vi giocherete un paio almeno di queste schedine: Prendetene tante (dalla vina costano pochissimo).

    Cassas Bluetooth DIY. Chiamatelo speaker, altoparlante wirless o in altri modi. Io la chiamo “bellissima e potentissima”: ben 240W che fanno tremare i vetri!

Concludendo

Sono riuscito a dilungarmi di un oggetto che pochi vedono come utile perché non conoscono il suo potenziale: potete fabbricare qualunque batteria li-ion riciclando e arricchendo le vostre abilita in elettronica, divertendovi con amici o fratelli (come ho fatto io). In internet c’è gente che si fabbrica batterie di bici elettriche, power bank e altro ancora!

Potete approfondire ulteriormente la questione boombox leggendo questi altri articoli:

6 COMMENTS

    • Ciao! Direi audace e interessante allo stesso tempo 😆 se sono col corretto voltaggio e amperaggio e riesci a saldare o a tenere insieme il risultato finale, beh… Perché non potrebbe funzionare?

  1. Ho letto solo ora la tua guida e vorrei autocostruirmi un boombox stampandolo in 3D. I BMS sono il metodo migliore per bilanciare le celle formate in questo caso da 18650. Io mi sto autocostruendo 2 e-bike e le batterie per le stesse (una 13S8P e una 13S5P) e con i BMS con mudulo bluetooth si fa praticamente tutto. Consiglio di fare il test delle singole batterie ed utilizzare solamente quelle che hanno voltaggio simile e scartare le altre. Altrimenti alla lunga avrai degli scompensi e il pacco batteria avrà una vita molto breve. Su internet trovi molti tutorial su come costruire dei pacchi batteria per e-bike con BMS. Saluti

  2. Ma alla fine quante ore ti dura con quel pacco batteria?
    Non sarebbe stato più semplice prendere un bms 6s è collegare il tutto ad un alimentatore a 24v?

    • Ciao!
      Alla fine dura circa 6-8 ore di autonomia anche se non ho mai calcolato con esattezza. Posso confessarti che al tempo sono diventato pazzo nel cercare schede come quella tu ora propostami? Ero sempre scettico sulle capacità di oggetti simili di bilanciare le celle in modo adeguato. Ammetto e confesso che sono un dilettante allo sbaraglio a cui piace sperimentare, ma devo dire che hai proprio ragione! Credo che acquisterò quella scheda e sicuramente aggiornerò il progetto visto che devo sostituire già delle batterie morte (inserendole in slot in plastica e non saldandole, altro mio errore).
      Se ne hai altri sono ben accetti! Progetti di costruirne una anche tu?

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