GPSトラッカー バッテリー高容量化

前回はGPSロガーのリチウムイオン電池を高容量化し稼働時間を長くしました
友人が3GのGPSロガーが気付かないうちに電池切れとなり使えない場合があると聞いたので
市場でも比較的手に入りやすいGPS端末を使用します
リチウムイオン電池を高容量化し、手ごろなケースに収めてみたいと思います

端末は白ロムまたは正規に契約が必要です
このブログは改造を推奨する趣旨はありません
行う方は自己責任のもと、改造をお願いします

まず端末ですがZTE社製のもので小型てすが稼働時間が20時間と充電を忘れやすい方には不十分な内容です
今回はPanasonic製リチウムイオン電池　NCA10345を組み込みたいと思います
リチウムイオン電池の仕様より
型番：NCA103450
公称容量：2350mAh
保証容量：2270mAh
平均電圧： 3.6V
サイクル寿命：300回以上
重量：38.4g
サイズ：33.8mm ｘ 48.8mmｘ10.5mm （誤差±0.2mm)

正規のリチウムイオン充電池は770mAhなので3倍の容量アップとなり連続稼動時間は60時間となります
モバイルバッテリーを接続すれば良いのですがスマートではないので今回はケースに収めたいと考えました

まず外観ですが後ろのカバーを外します

そこから再度背面カバーを外すと内部基板が露出します
黒いシールが貼ってありますが技適を通すためのものと思います

こちらが基板とリチウムイオン電池の部分です
基板の上にリチウムイオン電池が接続されています

基板をケースから外しました

リチウムイオン電池は基板にコネクタ接続されているので外します

外したコネクタはこちらとなります

リチウムイオン電池の内部構造を見るため被覆を外します
ショートに気をつけてください

こちらがリチウムイオン電池の保護回路となり、基板上にサーミスタが付いている構造のようです

では本体基板側に移ります
こちらは黒いシールが貼られています

この線を引いた部分はケースの電磁波遮断シールに接続され必要ないためカットしました

反対側のピンも同様ですがこちらはショートさせれば良いのではんだで接続としました

次に本体とリチウムイオン電池接続用にUSBケーブルの加工を行います
スペースに余裕があれば良いのですが今回は小型化が目標のため、行います
まずマイクロUSB端子側の外装を外します

そしてリチウムイオン電池側ですが保護回路基板を外します
+と-端子を注意してください

本体ON/OFFを行うスイッチですがケースを変えるため写真のように接続し外部スイッチに接続します

動作確認用のLEDですがこのように接続します
３種類あるので同じ要領で３箇所行ってください　動作は3.3Vでした

こちらが今回使用するPanasonic製リチウムイオン電池　NCA103450となります
上部突起部分が-端子となり本体が+端子となります　取り扱いに気をつけてください

ニッケル端子をスポット溶接にて接続します
使用した機器はYokodai.jp製　HSW-03を使用しました
万が一の短絡を避ける為、ニッケル板は直角方向に出し、付属の絶縁シールを使用しました

中継基板を作成します
先ほど外装を外したマイクロUSB端子を使用した中継で市販されているUSB基板と接続を行います
電源、信号線を間違えないよう注意が必要です

全体をあわせたものが以下の写真となります
リチウムイオン電池と中継基板、スイッチ、本体基板となります

タカチ製のケースが一般的なので今回使用します
ケース前面パネルにLED用とUSB、電源スイッチ用の穴を開けます
位置合わせは行いましたが図面は無いのでご了承ください

全体に収めていきます
中継基板の形状が多少問題となったのでカットしています
ユニバーサル基板を使用しているので加工は簡単でした
リチウムイオン電池はショート防止の為、ポリミドテープにて加工を行っています

基板の位置合わせが終わったので取り付けです
設置には強力両面テープを使用しましたが時間があれば穴あけしてネジ止めを行えば良いと思いました
また接続線の長さ調整は取り回しが決まらなかった関係でこの時点で行いました

接続完了後ですがSIMカードもケースのパネルを外せば取り付けが簡単に行える配置となっています

こちらが組み立て後の外観です
LEDは在庫の関係で赤となっていますが動作時点等を確認しました
またスイッチも問題なく動作しているようです

機器を持ってお台場を一周してみました
こちらがログとなりますがおおむね正確に反映しているようです

連続測定ですが６０時間測定しましたがまだバッテリーは稼動していました
測定間隔を変更すれば動作時間を延長できると思います

改造を推奨する意図はなく、改造は自己責任のもと行ってください
使用した際に起こりうる結果に対して当社は一切の責任を負いかねます