Power bank своими руками из 18650 – Powerbank на 8шт 18650 или почти "мегабанк". Обзор пауэр банка на аккумуляторах 18650. Тест внешнего зарядного устройства

  • Home
  • Своими руками
  • Power bank своими руками из 18650 – Powerbank на 8шт 18650 или почти «мегабанк». Обзор пауэр банка на аккумуляторах 18650. Тест внешнего зарядного устройства

САМОДЕЛЬНЫЙ ПОВЕР-БАНК ИЗ АККУМУЛЯТОРОВ 18650

Ситуации могут быть в жизни всякие — пустой аккумулятор смартфона и отсутствие сетевой розетки для подзарядки поблизости — частое дело. Именно поэтому решено было сделать свой, мощный Повер Банк из старого аккумулятора ноутбука, с USB питанием. Конечно можно купить китайский, но ихние 10000 и 20000 мА — это большое преувеличение! Эта статья покажет вам как собрать устройство, состоящее из модуля зарядки литиевого АКБ, повышающего преобразователя для USB, а также светодиодного индикатора состояния аккумулятора Power Bank.

Где взять литиевые аккумуляторы

Сами аккумуляторы лучше не покупать (дорого да и слабых много попадается) а использовать со старого ноутбука. Внутри этого, что на фото — 3 пачки из двух параллельных сборок литиевых 18650 типа на 2200 мА/ч, которые соединены последовательно.

В нашей конструкции, будем использовать все 3 пакета параллельно, предварительно проведя проверку, хорошо ли они держат заряд в течение достаточно долгого времени.

В крайнем случае, если некоторые банки уже совсем слабые, ставьте один двойной пакет — тогда повербанк станет легче и меньше, хоть и слабее.

Модули Повер Банк

Следующая важная часть USB Powerbank — плата зарядки. Для этого выбран дешевый блок на ТР4056. Дополнительно он отключает нагрузку, если напряжение литиевых батарей падает ниже ~3.7 Вольт, тем самым защищая аккумуляторную батарею от глубокого разряда.

Теперь берём схему, которая повышает напряжение от батарей до 5 вольт (для питания USB выхода). Это любой повышающий преобразователь на USB.

Как это соединить между собой — смотрите здесь. Естественно принципиальная схема будет иметь небольшой тумблер для включения Повер Банк. Тумблер нужен, поскольку повышающий преобразователь всегда получает питание от батареи (и тянет небольшой ток), даже если к USB никакое устройство не подключено.

Корпус для самодельного Power Bank

Корпус лучше брать неметаллический — подходящую пластиковую коробку, кабель канал и так далее. Для этого проекта применили нестандартный и экологичный материал — дерево, точнее ДВП. Две крышки и стенки по периметру, всё это соединено винтами.

      

Немного шлифовки и проект окончательно завершен. Новая батарея очень крепкая и выглядит на удивление прилично. Если эти LI-Ion АКБ держали целый ноутбук на 17″ часа 3, то уж со смартфоном на 5″ они точно справятся))

   Схемы блоков питания

Самодельный ПОВЕРБАНК ? Это просто !

Самодельный повербанк — это очень просто!
Предлагаю ознакомиться с описанием моей самоделки, возможно она даст вам толчок к изготовлению чего подобного своими руками.

На данный момент доступно для покупки огромное количество повербанков разной конфигурации, размеров и с разными дополнительными опциями.
Но я решил собрать себе сам. Причины побудившие меня были достаточно веские: нежелание тратиться на покупку (с возможной лотереей), наличие плат как заряда так и повышающих преобразователей до 5 Вольт. А так же наличие огромного количества аккумуляторов лежащих без дела. Ситуацию обострил друг привезший десяток 18650 от ноутбука.
На фото лишь малая часть аккумуляторов.

Я покупал в интернет магазинах дешевые повербанки на 1 элемент 18650

и покупал сами элементы 18650, но видимо опыт оказался неудачным, либо напряженка с деньгами дали повод для творчества.
Повербанки на 1 элемент с емкостью до 2600мАч (классический случай) не давали полностью зарядить смартфон, не говоря уж о планшете. К тому же аккумуляторы купленные в интернете оказались подделкой с реальной емкостью 1000мАч.

Было куплено 4 штуки, но я решил произвести вскрытие одного, дабы убедиться о подделке, но замкнул случайно полюса и аккумулятор у меня вспыхнул. Благо я ковырялся на балконе и не долго думая швырнул с 5 этажа на улицу. Была зима, аккумулятор от температуры растопил снег и лед и сколько я не пытался его искать позже — так и не нашел. За то нашел его весной. Фоток нет, но зрелище было жалким. Это я к тому, что литиевые аккумуляторы требуют более аккуратного обращения.

Задумался о комплектации повербанка:
Корпус
Изначально планировал собрать аккумуляторы в «трубе», видел как то в очереди на почте у девушки, но на 2-3 элемента получалась какая то трубка с большими габаритами, в карман не положить. Решено было расположить элементы рядом (классический вариант). Встал другой вопрос- из чего делать корпус? Была мысль сделать из стеклоткани с эпоксидной смолой и уже начал проработки, пока на работе у электриков не увидел трубу пластиковую для прокладки электропроводки.



Процесс изготовления следующий: берем 2 аккумулятора (3-5 кому сколько надо), трубу пластиковую и фен(строительный), можно попробовать размягчить трубу в кипятке, этот вариант я не пробовал.
Аккумуляторы обматываем несколькими слоями изоленты или скотча. Греем феном равномерно пластиковую трубу и вставляем аккумуляторы. Далее труба остывает сохраняя форму. Остается вытолкнуть аккумуляторы и часть корпуса готова. далее снимаем изоленту (скотч) с элементов что бы они свободно (но без болтанки) вставлялись в новоявленный корпус. Кстати с первого раза у меня не получилось, на второй попытке я остановился, но корпус получился чуть чуть пропеллером (перекос я устранил шлифованием обоих сторон).
Обрезаем по длине и шлифуем торец наждачной бумагой или напильником.
Далее берем кусочек оргстекла, смачиваем его дихлоэтаном (осторожно ЯД) и склеиваем с трубой.

Через часов 10 (сушить на улице или под вентиляцией) обтачиваем на наждаке или любым доступным способом. У нас получается стакан с донышком.

Схема

Ее можно сказать что практически и нет — 2 провода от платы зарядки на аккумулятор, 2 провода от платы повышающего преобразователя на плату зарядки, которая при разряде батареи до нижнего уровня отключит питание повышающего преобразователя. Если вы купили плату повышающего преобразователя с распаянным USB разъемом, то это упрощает конструкцию. На USB разъеме можно соединить два средних вывода между собой. Некоторые телефоны с помощью перемычки распознают что подключены не к порту компьютера а к зарядному устройству и начинают заряжаться повышенным током (1000 мА вместо 500). Мне же пришлось разъем паять на обратную сторону платы зарядки. Основной нюанс — соблюдать полярность и постараться использовать для + провода красного цвета (любой светлый), для минуса синий(любой темный). В последующем выработанная привычка использовать разные цвета упрощает жизнь. Почитать о маркировке можно тут

Плата заряда аккумуляторов

Вариантов много, но все сводятся к применению одних и тех же микросхем а так же полевых транзисторов в качестве элемента отсечки аккумуляторов при разряде. Ах да, аккумуляторы я использовал без защиты.
Тут нужен будет паяльник для соединения плат между собой и аккумуляторов, а так же кусочки проводов небольшого сечения (длина небольшая, не критично).

Повышающий преобразователь

На ваш кус и цвет, любой повышающий до 5 Вольт и выдающий ток не менее 1 Ампер.
В плате используемой мной нет защиты от короткого замыкания на выходе, но я и использую устройство по прямому назначению, поэтому шанс спалить преобразователь практически отсутствует.
Небольшой недостаток — преобразователь потребляет без нагрузки 500мкА (0.5мА), Но что бы разрядить аккумуляторы потребуется 8000 часов. Можно пренебречь.

Так же не обошлось без паяльника. Припаянную плату я упаковал в кусочек термоусадочной трубки и сделал отверстие для светодиода — индикатора работы преобразователя. Нужно это было по той причине, что платы в корпусе ничем не фиксировались и необходимо было избежать замыкания.

Аккумуляторы



Рекомендую использовать из б/ушных батарей от ноутбуков, дешево и сердито.
Мой следующий повербанк будет на батареях от мертвого планшета.
Элементы фиксируем вместе и мажем автомобильным герметиком, далее соединяем контакты + к + и — к — , т е параллельно.
Тут есть СЕРЬЕЗНЫЙ МОМЕНТ! перед соединением необходимо ЭДС элементов привести к одному значению. Пусть оппоненты пишут, что все это ерунда и происки врагов, но на своем опыте убедился в необходимости балансировки. Для балансировки приготовил лампочку от фонарика 3.5 Вольта, но по работе меня отвлекли и про балансировку я успешно забыл. Спаял оба конца у элементов (пайка выполняется при наличии активного флюса или паяльной кислоты, просто залудить с канифолью будет проблематично). Долго прогревать место пайки нельзя — может выйти из строя аккумулятор. Дело сделано, жду когда сборка из акб остынет, но не тут то было, конструкция от нагрева начала обжигать руку, сначала я подумал, что паяльником так сильно прогрел или повредил, но до меня доперло — не сделал балансировку. быстро отпаял и соединил + с + через лампочку. По истечении примерно 3-4 часов проверил ток между элементами, он составил не более 5 мА, а это значит что аккумуляторы имеют одинаковую ЭДС и готовы для спаривания спайки.

дополнительные мелочи (USB)
Для завершения конструкции мне не хватало USB порта — взял его от какой то дохлой материнской платы. Выпаял вандальным способом — с помощью фена строительного.
Была мысль использовать сразу 2 USB порта и 2 платы преобразователей (раздельные каналы как и положено), но тупо не хватило места внутри корпуса. да и впоследствии наличие 2 го порта USB не было сильно востребовано.
Зафиксировано внутри все герметиком (кто любит клеевой пистолет — можно и им) Крышка приклеена и изготовлена так же как донышко.



Красить повербанк не стал, родной серый цвет корпуса вроде приемлемый, ничего не мешает отшлифовать и покрасить с баллончика.
После изготовления повербанка я задумался о том, что зря я поторопился. Можно было использовать комплект с дешевого повербанка и не изобретать велосипед, но тогда бы потребовались аккумуляторы с защитой.
варианты потрошить дешевую, использовать разные акб

Некоторые нюансы в процессе изготовления повербанка:
конструкция корпуса — применение дихлорэтана — ЯД

От оргстекла стружки тяжело убрать- прилипают (статика), аккумуляторы крайне желательно произвести селекцию из существующих элементов. Я использовал зарядное устройство Imax B6

2 цикла заряда-разряда током 1 Ампер показали ху из ху! Было приличное количество элементов с емкостью меньше 800 мАч, они пошли на утилизацию (на работе собирают и сдают). Пайку выполнять при наличии вентиляции. Аккумуляторы паять мощным паяльником, платы можно маломощным.

Испытания
Выдалась недавно мне поездка в город Волгоград на чемпионат России по радиоуправляемым планерам F3K. Вот тут то повербанк и пригодился. 32 часа в поезде это вроде и не много, но от нечего делать были просмотрены фильмы и сыграны игрушки на смартфоне и планшете. И если в первый день розетки в вагоне не были актуальны, то на второй день любого желающего подзарядиться ждала очередь в несколько часов =)

Повербанк я ставил на зарядку ночью когда все спали, поэтому никому не помешал и был доволен. Емкости повербанка хватало на просмотр фильма и последующей зарядки планшета как минимум на три четверти.

В гостинице ставил заряжаться на ночь, днем пользовался сам и давал другим. Полностью разряженный повербанк заряжается примерно за 5 часов. Емкость получилась около 4100 мАч. Ток разряда в зависимости от кабеля доходит до 1 Ампера. При зарядке индикатор горит красным, по окончанию заряда голубым. Как и у большинства плат контроллеров заряда 18650.
При разряде светится красный индикатор, но его практически не видно, не продумал конструкцию до конца.





Котэ куда же без нее



Заключение: есть с приемлемой ценой повербанки и с лучшими характеристиками, но наличие горы 18650 и желания приложить руки сделали свое дело. на свет появилась самоделка. Версия бета со своими недостатками. Мои запросы перекрывает полностью, дочь иногда в школу носит.
зы обзор дался тяжело, но интересно. Недочеты прошу указывать. Виноватых накажем. остальных поощрим. Пропущенные моменты будут разъяснены и сомнения рассеяны =)

Как сделать походный Power Bank своими руками


Всем доброго времени суток дорогие друзья! В сегодняшней статье я бы вам хотел показать, как сделать походную портативную зарядку для телефона — Power Bank. Его походные качества заключаются в том, что он может заряжаться при помощи солнечной энергии. Данный Power Bank будет стоить достаточно дешево, так как в его сборки будут использованы вторичные аккумуляторы и дешёвые китайские комплектующие с интернет магазинов. Ну да ладно, хватит длинных предисловий, погнали!


И так, для данной самоделки нам понадобится:
— Аккумуляторные батареи формата 18650.
— Кассеты для аккумуляторов.
— Провода.
— Плата управления Power Bank (можно купить у китайцев) .
— ДВП или МДФ панели (можно использовать и пластик, так как это нам пригодится для корпуса Power Banka).
— Солнечная панель (батарея) 5V.
— Выключатель.
— Тонкая пластиковая трубочка.

Из инструментов нам также понадобится:
-Паяльник.
— Супер клей.
— Отвертка.
— Ручка (или карандаш, маркер и т.п.).
— Канцелярский нож.
— Дрель.
— Терма клей.

Перед тем как начать строить Power Bank, следует разобраться с аккумуляторными батареями. Было решено использовать аккумуляторы формата 18650, так как это самый распространённый формат батарей и подобрать модуль управления для них в китайских интернет магазинах будет проще простого. Вы можете купить эти аккумуляторы новыми, что будет очень хорошо, но можете сэкономить и достать эти аккумуляторы из старого ноутбука, как и сделал автор самоделки. Но вы должны понимать, что использование старых аккумуляторов характеристики Power Banka будут не очень, будет медленная зарядка, маленькая ёмкость и т.д.


Переходим к сборке аккумуляторов в одну батарею. Наша батарея будет состоять из четырёх аккумуляторов. Для того чтобы собрать несколько аккумуляторов в один нам потребуются специальные кассеты (фото ниже), конечно можно связать их изолентой или склеить терма клеем, но использовать кассеты будет куда удобнее.


Вставляем аккумуляторы в кассеты так, чтобы спаяв аккумуляторы, мы получили параллельное соединение.


Следующим шагом нам следует спаять аккумуляторы между собой. Многие уже знают, что аккумуляторы нельзя паять паяльником, так как их очень легко перегреть, и они выйдут из строя. Самый лучший способ соединения аккумуляторов это контактная сварка, если у вас такая имеется, то вы очень счастливый человек и используйте её для сборки данной самоделки. Ну а если вы всего лишь владеете паяльником, то учтите, что паять аккумуляторы следует кратковременно, чтобы аккумулятор не успел прогреться, а также для пайки используйте паяльную кислоту. Нужно залудить аккумуляторы как на фото, и после чего прикладывая провод припаиваем.

Для следующего шага нам понадобится плата управления Power Banka, данная плата включает в себя много функций что позволяет сделать конструкцию максимально компактной. Припаиваем нашу аккумуляторную сборку к плате управления. Не забывая про полярность, на плате есть разметки «+» и «-», так что не запутаетесь.


Изготовим корпус. Для корпуса нам понадобится деревянная МДФ панель, но можно использовать любой подходящий плоский материал, с которым вы сможете работать. Вырезаем панель подходящего размера и приложив плату управления, обводим её по контуру.

Вырезаем окошечко для дисплея. МТФ панель довольно мягкая и чтобы вырезать окошечко под дисплей нам потребуется канцелярский нож. Просто проводим несколько раз ножом по отмеченному контуру, используя силу.



С помощью терма клея приклеиваем аккумуляторную сборку и плату управления к МТФ панели.

Из той же МТФ панели следует вырезать два одинаковых прямоугольника, длина которых будет равна длине основной части корпуса, а ширина должна быть такой, чтобы аккумулятор умещался. И ещё два одинаковых прямоугольника такой же ширины, но длина должна будет равна ширине корпуса. После того как вырезали заготовки склеиваем две из них, те что изображены на фото.

Увидев что светодиод от платы управления немного мешает, автор решил проделать отверстия, для того чтобы его индикацию было видно и светодиод не упирался. И также приклеиваем к корпусу.


Затем на другой панели также размечаем отверстия для USB и зарядки Power Banka. И тоже приклеиваем её к корпусу на супер клей.

На одной из боковых частей вырежем и высверлим отверстия под выключатель и кнопку выключения. Выключатель нам нужен для включения и выключения зарядки от солнечной энергии.

Далее нам понадобится солнечная батарея, которую следует подключить к плате управления. Припаивать следует в те места, что указаны на фото, и через выключатель.

Так как наша солнечная батарея меньше корпуса Power Bankа и её будет не достаточно для использования стенки. Для последней стенки корпуса вырежем не большой прямоугольник из МТФ панели, и приклеим супер клеем в указанное место как на фото.



И приклеим саму солнечную панель к корпусу и на этом закончим сборку корпуса.

Из-за того что толщина корпуса не позволила нам использовать кнопку выключения, нужно изготовить своего рода удлинитель для кнопки. Для удлинителя нам потребуется какая-нибудь пластиковая трубка, отлично подойдет трубочка с пастой от шариковой ручки. Отрезаем нужную нам длину, капаем супер клея и приклеиваем.

Все готово! Осталось только немного подкрасить и уже точно все.


В итоге у нас получился отличный помощник, который точно может нам помочь в лесу или просто в походе. Данный Power Bank может выдавать до 2.1А и может заряжать сразу два ваших устройства.

Вот подробное видео от автора со сборкой и испытанием данной самоделки:

Ну и всем спасибо за внимание и удачи в будущих проектах самодельщики!


Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как сделать power bank своими руками на базе аккумуляторов 18650

Это лучший внешний аккумулятор своими руками, который вы когда-либо видели!
И теперь вы сможете сделать ваш собственный. Здесь описаны все примеры электрических деталей и корпуса. Я полагаю, вы придумаете свои идеи для создания корпуса, но можете смело использовать мою.

Этот power bank имеет 4 выхода USB высокого тока в сумме дающей 10А и реальный объем в 30000mAh от литий-полимерного аккумулятора 1S1P. И… его можно зарядить всего за 1 час! Заряжайте все ваши устройства от одного источника!

Посмотрите видео, в котором содержатся все спецификации и кое-какие инструкции о том, как сделать повер банк.

Шаг 1: Составляющие

Чтобы начать работу, вам нужно:

  • Аккумулятор
  • Система управления батареей (BMS)
  • Зарядный модуль
  • Повышающие преобразователи постоянного тока
  • Разная мелочь (коннекторы USB, провода, предохранители, разъемы-бананы…)
  • Корпус

Шаг 2: Аккумулятор

Сперва мы конечно же займёмся батареей. Часть, которая питает весь наш внешний аккумулятор. Если вы хотите мощное устройство, он должен быть большим. Эта схема рассчитана на один литиевый аккумулятор. Я использовал аккумулятор от Kokam. Меня устроил показатель 30000mAh. Вы можете выбрать вариант большей или меньшей ёмкости в зависимости от того, что вы хотите получить.

Kokam достаточно сложно найти и они дорогие, но не беспокойтесь. Если вы не смогли отыскать такой пауэр банк, можете соединить параллельно несколько более мелких батареек, для получения такой же ёмкости. Вольтаж останется тем же. Таким образом, подойдут все мелкие батарейки, используемые для моделей с дистанционным управлением и игрушек. Просто соедините их как на фотографии. Аккумуляторы 18650 также сойдут для наших потребностей!

Не забудьте о предохранителе. Я использовал предохранитель на 40A, так как в моём случае ток в режиме быстрой зарядки равен 30A. Если вы не планируете заряжать его так быстро, можете использовать меньшие предохранители.

Шаг 3: Система управления батареей (BMS)

Литиевые аккумуляторы нельзя «сверхзаряжать» или «сверхразряжать». Чтобы защитить их от таких случаев, используем простую плату 1S BMS, которую по дешевке можно найти на Ebay. Просто найдите BMS, которая может держать достаточный ток. Моя рассчитана на 10A. Соедините всё как показано на фотографии.

Шаг 4: Зарядник

У меня есть две опции для зарядки: быстрая и медленная. Вы можете выбрать одну любую из них, но мне хотелось, чтобы были доступны обе.

Первая и медленная опция позволяет использовать любой зарядник с микро USB, чтобы заряжать внешний аккумулятор медленно. Для этого нужно приспособить зарядную плату, которая понизит вольтаж до 4.2V и зарядит аккумулятор. (поищите на Ebay: 1s lithium battery charging module TP4056). Сила тока будет ограниченна выходным током зарядника (обычно до 2.1A). Этот модуль также может поддерживать силу тока 3A, так что он будет заряжаться и от трёхамперного зарядника, если он поддерживает такой ток на выходе. Соедините всё, как показано на фотографии.

Если у вас есть зарядник для внешних литиевых аккумуляторов, вы можете добавить вход для быстрой зарядки. Просто добавьте два разъёма-банана и соедините их как показано на фото. Теперь ваш предел зарядки ограничен силой тока внешнего зарядного устройства. Я использую зарядник Reaktor на 30A, так что я могу зарядить мой аккумулятор всего за 1 час.

Осторожно! На фотографии разъемы-бананы подсоединены после платы BMS. Делайте также, если ваш внешний зарядник не выдаёт более 10A. Если он заряжает с силой более 10A, присоединяйте разъемы-бананы сразу после предохранителя на + и — аккумулятора перед BMS. Таким образом и собран мой внешний аккумулятор. Делайте так, только если вы понимаете, что делаете. Незащищённая зарядка может вызвать воспламенение!

Шаг 5: Переключатель

Используйте переключатель, чтобы включать и выключать ваш внешний аккумулятор.

Он используется только для режима работы в качестве внешнего аккумулятора (модули постоянного тока и дисплей), так что вы можете заряжать ваш внешний аккумулятор даже тогда, когда он выключен.

Шаг 6: Повышающие преобразователи постоянного тока

Повышающие преобразователи постоянного тока поднимут вольтаж до 5V. Это то, что нужно для зарядки устройств USB.
Преобразователи можно найти на Ebay, я использовал 2 штуки 5A LM2587.

Осторожно! Перед тем, как подключить их к вашему внешнему аккумулятору, следуйте инструкциям на моей фотографии. Вам нужно установить вольтаж 5-5.3V на их выходе, иначе можно повредить устройство, которое вы подключите для зарядки.

Шаг 7: Соединяем всё вместе

Когда повышающие преобразователи постоянного тока установлены на правильный вольтаж, соедините их как показано на фото. Добавьте столько USB-портов, сколько вам нужно. 2 порта на каждый 5A модуль постоянного тока — оптимальный вариант, позволяющий быстро зарядить все ваши устройства.

Добавьте экран с вольтажом, чтобы знать сколько заряда осталось в аккумуляторе. Найдите его на Ebay и подключите как показано.

И наконец, присоедините внешние коннекторы USB и всё готово. За исключением корпуса.

Шаг 8: Корпус

Вот вам еще одно видео, которое включает все предыдущие инструкции и фотографии, чтобы помочь вам всё сделать правильно.

У меня заняло немного времени, чтобы сделать такой корпус. Я спроектировал его модель в программе Autodesk Inventor. Затем я нашел того, кто сможет вырезать его из алюминия. Я обработал внешнюю поверхность, покрасил его и в конце сделал гравировку. Этот корпус подходит для аккумулятора, который использовал я. А вы можете сделать корпус из любого материала и любой формы, которая вам нравится. Главное, чтобы все части и аккумулятор хорошо помещались внутри. Моей первой мыслью было сделать корпус из дерева, но я передумал и сделал его металлическим 🙂

Счастливой зарядки вам!

Power Bank своими руками

Power Bank своими руками
В повседневное время люди часто используют гаджеты (смартфоны, планшеты и т.д.), но отправляясь куда-нибудь в путь, мы постоянно нуждаемся в зарядке своего телефона. Эту проблему решит Power Bank который можно изготовить за полтора часа из доступных компонентов.

Материалы и инструмент


Инструменты:
  • Паяльник (припой, флюс).
  • Кусачки.
  • Канцелярский нож.
  • Клей.
  • Сода.

Материалы:

Power Bank своими руками

Схема Power Bank


Данный Power Bank я собирал по такой схеме.
Power Bank своими руками

Изготовление Power Bank своими руками


Первым делом я занялся изготовлением батареи для будущего Power Bank, из медной шины я изготовил контакты. Ёмкость аккумуляторов около 2000 mAh.
Power Bank своими руками
Далее я соединил два аккумулятора параллельно между собой при помощи отрезков от шины, но учтите, что паять аккумуляторы не желательно, делать это нужно мощным паяльником и очень быстро чтоб они не успевали нагреваться.
Power Bank своими руками
При соединении аккумуляторов напряжение на обеих должно быть одинаковым (4.2 вольта), но лучше всего зарядить их по отдельности, а потом уже спаивать в батарею.
Power Bank своими руками
В качестве корпуса я использовал старый дверной звонок, из которого предварительно вытащил всю электронику, а ненужные выступающие элементы я удалил при помощи кусачек.
Power Bank своими руками
Далее я установил USB на место где ранее был встроен выключатель от звонка, при помощи супер клея и соды.
Power Bank своими руками
Тем же самым методом я установил выключатель рядом с USB.
Power Bank своими руками
Минус аккумулятора я припаял к минусу от преобразователя, провода брать желательно толстого сечения, потому как токи здесь будут от 1 до 3 ампер, в зависимости от того что вы будете заряжать.
Power Bank своими руками
Таким же самым образом припаял плюсовой провод, в разрыв подключил выключатель.
Power Bank своими руками
Далее я настроил преобразователь на нужное напряжение, это напряжение должно колебаться в 5.2 до 5.5 вольт. При настройке аккумуляторы должны быть полностью заряжены.
Power Bank своими руками
При помощи паяльника я проделал отверстие под контроллер зарядки.
Power Bank своими руками
Сам контроллер я приклеил на супер клей и соду, почему соду, да потому что клей и сода образуют прочный полимер.
Power Bank своими руками
Устанавливать аккумуляторы я буду при помощи двухстороннего скотча.
Power Bank своими руками
Преобразователь я установил рядом с контроллером, и так же приклеил его на клей и соду.
Power Bank своими руками
Затем я припаял провода к выходу преобразователя, и припаял их к USB на крайние контакты, контакты что находятся по середине я их замкнул между собой, это нужно для того чтобы телефон не принял Power Bank за компьютер и не заряжал током 500 mAh.
Power Bank своими руками
Провод плюса от контроллера я припаял к одному контакту выключателя, а минусовой к входу преобразователя.
Power Bank своими руками
Из кусочка пластика я вырезал рассеиватель для светодиода и установил между выключателем и usb.
Power Bank своими руками
Power Bank своими руками
В качестве индикации работы Power Bank я задействовал зелёный светодиод, который я вклеил в рассеиватель.
Power Bank своими руками
Подключать светодиод на прямую нельзя, потому что он моментально сгорит, а подключил я его через резистор, на 100 ОМ, при помощи тоненьких проводков подсоединил к минусу и плюсу.
Power Bank своими руками
Для индикации светит не плохо, можно сказать что ИДЕАЛЬНО.
Power Bank своими руками
Для надёжности, контакты светодиода я залил термо-клеем.
Power Bank своими руками

Результат


Ну вот и всё, Power Bank готов для дальнейшего использования.
Power Bank своими руками
Сам Power Bank можно покрасить или обклеить искусственной кожей, но я поступил иначе, при помощи самоклеящейся камуфляжной ленты я обклеил корпус, что в вполне не плохо выглядит.
Power Bank своими руками
Power Bank своими руками

Powerbank на 8шт 18650 или почти «мегабанк». Обзор пауэр банка на аккумуляторах 18650. Тест внешнего зарядного устройства

Пролетали недалеко от меня несколько повербанков на 8шт 18650, одного в итоге затянул к себе на стол, "для опытов", о чем собственно и расскажу в сегодняшнем мини обзоре.
Стоит наверное сразу предупредить, что данный повербанк имеет по сути только одну важную особенность, возможность установки большого количества аккумуляторов, в остальном он довольно прост и по сути ничего особо и не умеет.

В обзоре участвует модель зеленого цвета, хотя существует четыре варианта, белый, розовый, зеленый и голубой. Я заказывал все варианты, но в обзор попал только зеленый 🙂

За упаковку продавцу пять баллов сходу, в пакетах было по 5 штук, каждый был замотан в индивидуальную упаковку, причем основная часть и крышка были отделены друг от друга. На фото я высунул коробку из упаковки для демонстрации, как это было упаковано.

В комплект входит — нижняя часть с платой и клеммами, крышка, а также кусочек прозрачного пластика для окошка. В моем случае все "окошки" были в одной из упаковок.

Первое что замечаешь, это весьма немаленький габарит, 179х79х21мм. Маленьким его точно не назовешь.

Минусовые контакты имеют пружины, прижимают нормально, но запаса вряд ли хватит для защищенных аккумуляторов, либо они будут лезть "со скрипом".

Плюсовые контакты просто выбиты штамповкой, в основном нормально, но на одном из контактов имелась трещина, хотя по большому счету это значения не имеет.

Защиты от переполюсовки нет, потому надо быть очень внимательным при установке аккумуляторов, чтобы избежать "спецэффектов".

Кроме того, корпус не имеет выступов для каждого аккумулятора отдельно и если не заполнить его полностью, то аккумуляторы могут сместится и потом болтаться в корпусе.
Так что либо ставить все восемь, либо забивать свободной пространство чем нибудь.

Сверху расположен небольшой ЖК дисплей, отображающий процент заряда, режим работы и подключенный выход либо ориентировочный ток заряда (об этом позже).
Ориентирован он на взгляд сверху, так как при взгляде сбоку видны все сегменты индикатора. Кроме того имеется классическая "вырвиглазная" подсветка синего света, реально очень яркая.
Активируется подсветка при нескольких событиях:
1. Установка первого аккумулятора
2. Подключение нагрузки
3. Подключение зарядного
4. Нажатие на кнопку.
5. Перегрузка (в этом случае подсветка моргает).

Во всех случаях подсветка отключается автоматически через несколько секунд, так что раздражать будет не очень долго, хотя за это спасибо.

На одном из торцов установлены разъемы:
1. USB выход — 1 Ампер
2. USB выход — 2 Ампера
3. 2шт microUSB для подключения к зарядному

Выходные разъемы хоть и питаются от общего преобразователя, но не являются полностью параллельными, так как имеют раздельную индикацию подключения к ним нагрузки.
При заказе была мысль, что пара microUSB стоит для увеличения тока заряда и имеется два внутренних контроллера, но как потом выяснилось, разъемы просто включены параллельно, хотя и такое решение также может помочь.

Ну и конечно фонарик, какой же уважающий себя китайский производитель сделает устройство без фонарика 🙂
Включается и выключается двукратным нажатием на кнопку питания, светит средне, двумя направленными пучками, в общем только как на крайний случай.

Пластиковое "стеклышко" идет отдельно, хотя как по мне, то ничего не мешало приклеить его изначально. В данном случае я пока его не клеил, так как повербанк предназначался не мне.

По той же причине я не собирал корпус полностью, защелки довольно тугие, а еще тяжелее потом открываются, потому я бы не советовал лишний раз открывать/закрывать корпус.
Вообще данный вариант повербанка удобен тем, у кого много недорогих батарей, либо остатки от батарей ноутбуков. Токи небольшие, потому работать будут даже относительно "уставшие" аккумуляторы. Единственное условие — проверить аккумуляторы на саморазряд. Если какой нибудь из аккумуляторов будет иметь большой саморазряд, то он будет разряжать всю батарею. Потому надо быть внимательным при подборе аккумуляторов.

Конструкция предельно проста, по бокам корпуса две контактные пластинки, которые припаяны к небольшой плате, установленной у одного из торцов.
На плате присутствует индикатор, а также кнопка включения. Логика управления также простейшая: короткое нажатие — включение повербанка, длинное — выключение, двойное — включение/выключение фонарика.
При этом повербанк умеет включаться сам после подключения нагрузки к любому из выходов, длительным нажатием можно после этого отключить питание.

Выкручиваем пару небольших шурупиков и вынимаем плату. Я не стал отпаивать контактные полоски, вынул "как есть".

Плата конечно выполнена в "китайском стиле", хотя по своему даже аккуратна.

С нижней стороны расположен преобразователь напряжения, а также все разъемы и светодиоды.

1. Рядом с индикатором установлен неопознанный микроконтроллер, а также кнопка, транзистор отключения преобразователя (справа внизу) и еще один транзистор, функцию которого я не знаю (справа вверху). В отзывах на Алиэкспресс кто-то жаловался что он у него сгорел, причем именно прогорел. В моем случае он даже не грелся, подозреваю что у человека было где-то КЗ на плате.
2. Данная микросхема управляет подачей питания на USB разъемы. Но что интересно, в тестах заряда она также грелась, хотя к разъемам ничего не было подключено. В режиме холостого хода холодная.
3. Повышающий преобразователь напряжения, судя по всему с синхронным выпрямителем, так как внешнего диода я не нашел. К сожалению не нашел я и ни одного даташита по примененным компонентам, а жаль, так как в продаже такие микросхемы попадались.
4. Дроссель намотан в два провода, в работе не перегревается.

Вообще я прозванивал плату в надежде понять, что же является зарядным устройством, и пока пришел к выводу, что преобразователь и включает в себя функцию зарядного устройства, так как больше вариантов у меня просто не было. Собственно потому мне и было любопытно посмотреть даташит на данную микросхему.

Разъемы на вид припаяны нормально, хотя при взгляде сверху кажется что пайка плохая. Но в процессе экспериментов я их все равно пропаял и это немного улучшило характеристики, хотя и незначительно.

Разъемы на плате также отмечены 1А и 2А, хотя по сути абсолютно ничем не отличаются, средние контакты просто замкнуты.

1, 2. При подключении к зарядному отображается режим работы (IN) и процент заряда.
3, 4. При заряде одновременно работает индикация выходного тока, но в данном случае ее функция иная, таким образом отображается примерный ток заряда, 2 А — около 1.2 и выше, 1А — до 1.2 Ампера.
5, 6. В режиме разряда для каждого гнезда отдельная индикация. Процент заряда отображается естественно один на все. Выводит относительно корректно, но после полного цикла заряд/разряд, сразу после установки аккумуляторов может показать что попало.

В случае подключения зарядного к одному гнезду, ток заряда около 2 Ампер, при использовании использования обоих входов ток примерно тот же, но делится на два гнезда соответственно качеству подключенных кабелей.

Заряд производится до напряжения 4.21 Вольта, отключение при 3.17-3.20 Вольта в случае полностью нагруженного повербанка. Дело в том, что на транзисторе защиты в таком варианте падает до 0.2 Вольта, соответственно на входе преобразователя около 3.0 Вольта. Если снизить выходной ток, то повербанк отключится уже при 3.05-3.10 на аккумуляторах.

Одновременно заряжаться и питать устройства не умеет, в таком варианте только заряжается. На фото 0% заряда, при полном заряде ведет себя аналогично.

Ну и конечно немножко тестов.
Первым я испытывал канал 2 А, почему так, не знаю.
1. Автоотключение срабатывает при токе менее 150мА.
2. При токе нагрузки в 1 Ампер напряжение на выходе было 5.01 Вольта, вполне нормально.
3. Но при токе 2 Ампера резко упало до 4.42 Вольта.
4. А затем опустилось вообще до 3.95. На фото ток ниже чем в предыдущем тесте, это уже я "игрался", повышая/понижая ток, пытаясь понять как этот повербанк реагирует на нагрузку.
5. Напряжение в 4.75 Вольта я смог получить только при токе в 1.86 Ампера. Но стоит учитывать, что напряжение измерялось не прямо на выходе с разъема, а уже через провод к нагрузке, реальное напряжение было примерно на 0.04-0.05 Вольта выше.
6. Отключается повербанк при токе более 2.04-2.05 Ампера.

А вот второй канал меня немного удивил, я рассчитывал, что так как он промаркирован как 1 А, то покажет еще хуже характеристики, но на самом деле все оказалось несколько иначе.
1. Автоотключение здесь при меньшем токе, около 100мА
2. При токе в 1 Ампер напряжение как и в прошлый раз, 5.01 Вольта.
3. При токе 2.009 Ампера выходное напряжение 4.78 Вольта
4. Я не зря показал выше значение до сотых долей Ампера, потому как уже при 2.006 Ампера выходное напряжение поднимается до 4.83 Вольта. Получается некий порог, после которого напряжение на выходе падает резко. С каналом 2А было то же самое, просто там порог немного смещен вниз по току.
5. Здесь защита срабатывает почти при 2.3 Ампера, что на 250мА больше, чем у канала 2 А.
6. При срабатывании защиты банк моргает подсветкой пару секунд и потом полностью обесточивает выход, включение только по кнопке.

Более наглядное сравнение.
Слева канал 2А, справа — 1А. При одном и том же токе напряжение на канале 1 А заметно выше. И это с учетом того, что реальное напряжение на выходе разъема было на 50мВ больше.

А попробуем нагрузить два канала сразу.
К каналу 2А была подключена нагрузка, а к каналу 1 А — смартфон. Кабель к смартфону был длинный, плюс USB тестер, потому ток был несколько ограничен, но в данном случае это роли не играет.
1. Канал 2А, нагрузка 1.2 Ампера, канал 1А, нагрузка 400мА, напряжения вполне адекватные.
2. Поднял ток нагрузки до 1.65 Ампера и по каналу 1А нагрузка отключилась, а напряжение соответственно поднялось.
3. Странно, поднял ток до 2 Ампера, напряжение предсказуемо упало, а по каналуо 1 А оно весьма непредсказуемо выросло, при этом заряда так и нет.
4. Нагрузил канал 2 А по максимуму, предсказуемо просели оба напряжения. Дальше я снизил нагрузку по каналу 2 А и смартфон опять начал заряжаться. Как так происходит, пока не знаю. Напряжение есть, а заряда смартфона нет.

Вообще выходные параметры не такие плохие, как может показаться на первый взгляд. Для интереса сравнил Повербанк, который уже как-то тестировал и обозреваемый. Одно и то же минимально допустимое напряжение было достигнуто при большем токе у обозреваемого. Кстати, мой USB штекер явно не лучшего качества, в этот раз я не стал измерять напряжение прямо на контактах платы.

И последний тест, ток потребления на холостом ходу и в спящем режиме.
На холостом ходу потребление 33мА без подсветки и и 41мА с подсветкой, но реально считать можно по току без подсветки, так как она быстро отключается.
А вот в спящем режиме ток потребления очень мал и составляет всего 39мкА, т.е. 0.039мА и при этом работает автовключение при подключении нагрузки. С учетом большой возможной емкости батареи этот ток вообще кажется смешным и сопоставимым с саморазрядом аккумуляторов.

КПД я не измерял, но в процессе работы под полной нагрузкой (около 1.8-2.0 Ампера) и при минимальном напряжении, греется все, но до вполне терпимых температур, около 70 градусов. Под "всем" я подразумеваю — микросхема преобразователя, микросхема отключения портов и транзистор отключения аккумуляторов, дроссель имеет температуру около 50 градусов.
При выходной мощности в 9 Ватт потери на нагрев я бы оценил как 1.5-2 Ватта максимум, что дает КПД около 75-80% при полной нагрузке и почти полностью разряженных аккумуляторах. Оценка конечно очень грубая.
Со снижением тока нагрузки и/или поднятием напряжения на аккумуляторах КПД будет конечно расти.

На этом с тестами все и можно подвести краткий итог.
Как по мне, то повербанк вполне имеет право на жизнь там, где не требуется большой ток или поддержка QC, но надо иметь большую емкость при низкой цене, а также есть много аккумуляторов.
Из минусов отмечу выходной ток всего в 1.8-2.0 Ампера, автоотключение при весьма высоком токе (100-150мА) и довольно тугие защелки.
Из плюсов — цена, наличие защиты от перегрузки, низкий ток в спящем режиме, автовключение и низкая цена.

Надеюсь что обзор был полезен и как всегда жду вопросов в комментариях.

Собираем Power Bank своими руками.

Сегодня устройства типа Power bank (автономное зарядное устройство) прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Они значительно облегчают использование всевозможных современных энергоемких гаджетов, таких как планшеты и смартфоны, так как позволяют быстро подзарядиться практически в любых условиях, когда вы находитесь вдали от розетки.

У самых простых Power bank имеется только один тип выхода- USB, который является наиболее популярным. В более продвинутых зарядных устройствах можно найти выходы с напряжением, ставшим стандартным напряжением питания для низковольтных устройств,- 12В. Это значительно расширяет область применения таких Power bank`ов, так как от 12В работает практически любая автомобильная электроника и множество других электрических потребителей. А при использовании инвертора можно получить и 220В при желании.

Краеугольным камнем в таких Power bank`ах становится вопрос емкости. Применение современных высокоёмких Li-ion аккумуляторов позволяет создать в компактном размере источник питания достаточной емкости для того, чтобы запитать какое-либо 12 вольтовое устройство в течении нескольких часов.

К сожалению, производители зачастую экономят именно на качестве встраиваемых литиевых элементов питания для уменьшения общей стоимости зарядного устройства, что негативно сказывается на времени работы Power bank. Поэтому мы хотим рассказать вам как самому изготовить Power Bank используя комплект, состоящий из многофункционального DC-DC преобразователя, платы защиты и корпуса и высококачественные литиевые аккумуляторы распространенного типоразмера 18650.

Нам понадобятся:
Комплект для сборки Power Bank модели HCX-284 состоящий из непосредственно многофункционального DC-DC преобразователя, платы защиты (PCM) для Li-ion аккумуляторов и металлического корпуса для 4ех Li-Ion аккумуляторов 18650. В качестве литиевых элементов возьмем 4 Li-ion аккумулятора Panasonic модели NCR18650B 3,6В емкостью 3400мАч


Преобразователь HCX-284 имеет стабилизированный 12В выход с максимальным током нагрузки 4А и 5ти вольтовый USB разъем с максимальным током 1А. В качестве зарядки для нашего Power Bank можно использовать любой 12В блок питания с штыревым разъемом размера 5,5 х 2,5 мм и максимальным током не менее 1,5А. Можно, конечно, использовать и менее мощный блок питания, но процесс заряда в этом случае может занять достаточно продолжительное время.

Принцип работы нашего Power Bank следующий:
С аккумуляторной сборки из 4ех последовательно-соединенных (4S) Li-Ion аккумуляторов мы получаем номинальное напряжение 14,8В. Точнее, это напряжение, в процессе работы, будет меняться от 16,8В (полностью заряженная батарея) до 12В (полностью разряженная). Непосредственно к аккумуляторам подключается плата защиты PCM. Она будет контролировать эти верхние и нижние напряжения, не позволяя им выйти за крайние значения и оберегая литиевые ячейки от перезаряда и переразряда.
С платы защиты напряжение подается на вход понижающего DC-DC преобразователя, который и превращает наши 16,8 — 12В с аккумуляторов в стабилизированные 12В и 5В на соответствующих разъемах.

При зарядке аккумуляторов 12 вольт с входа «DC In» стабилизатора преобразуются в 16,8В необходимые для заряда 4S Li-Ion аккумуляторной батареи. Максимальный ток, подающийся на аккумуляторы, составляет 1А и не зависит от мощности вашего блока питания. Это позволяет использовать в комплекте с HCX-284 литиевые аккумуляторы с минимальной емкостью около 2000мач, у которых ток заряда не должен превышать половины значения от емкости, т.е. примерно 1А.

Процесс сборки:

1. Склеиваем при помощи термоклея батарею из четырех Li-Ion аккумуляторов Panasonic модели NCR18650B.


Термоклей лучше использовать с низкой температурой плавления для исключения локального перегрева аккумуляторов. Обращаем внимание на качество клеевых швов- они не должны выступать за габариты батареи иначе она просто не влезет в корпус.


2. Мы используем специальные электрические изоляторы для исключения контакта никелевой сварочной ленты и корпуса аккумуляторов.


3. Свариваем Li-Ion ячейки в 4S батарею при помощи никелевой ленты 5х0,127мм и сварочного станка для контактной сварки. Паять Li-Ion аккумуляторы не рекомендуется из-за того, что они боятся перегрева, что может сильно уменьшить их ресурс. Так как токи в нашей батареи будут в пределах 3-4 ампер такой толщины ленты будет более чем достаточно.


Сразу формируем выводы всех напряжений для последующей пайки проводами к контрольным контактам на плате PCM.



4. Устанавливаем PCM на батарею. Силовые контакты формируем используя только ленту. Это более надежно и компактнее. Контрольные напряжения подключаем к плате проводами самого минимального сечения. Мы применили МГШВ 0,2мм, но можно использовать провод и, к примеру, МГТФ 0,14мм.



Подключать контакты контроллера надо в последовательности от «минимального» к «максимальному», т.е сначала «B-«, затем +3,7В, 7,4В, 11,1В и последним «В+»

5. Выводы с PCM делаем проводом ПУГВ 0,5мм. Длина выводов должна быть не более 2 см. Закрываем торцы батареи изоляционным картоном и упаковываем аккумуляторы в тонкую термоусадочную пленку.


На этом этапе у нас получилась защищенная батарея, которую можно использовать без опаски перезарядить или переразрядить. Но на выходах, пока, мы имеем нестабилизированное напряжение, которое будет меняться в процессе разряда от 16,8В до 12В.

6. Подключаем батарею к плате стабилизатора. Для этого подсоединяем черный «минусовой» провод к контакту «P-«, а красный «плюсовой» провод к контакту «P+» При этом, стабилизатор однократно моргнёт всеми тремя светодиодами.




7. Устанавливаем батарею с припаянным стабилизатором в корпус. Начинаем установку именно с батареи, затем стабилизатор. Плата стабилизатора устанавливается в специальные пазы корпуса.

8. Закрываем торцы корпуса специальными заглушками, идущими в комплекте и наклеиваем декоративные наклейки.



Все. Наш собственноручно изготовленный PowerBank готов. Проверяем работу, нажимая на единственную кнопочку, которая, при неподключенных разъемах, включает индикацию уровня заряда, которая показывает, что сейчас наши аккумуляторы полностью заряжены.

При использовании Power Bank HCX-284 надо учитывать один нюанс: выход 12В осуществлен при помощи розетки для штыревого разъема питания размером 4х1,7мм. Надо отметить, что такой типоразмер является малораспространенным и в свободной продаже его найти проблематично. Именно поэтому мы прилагаем провод с припаянным штыревым разъемом в комплект к набору HCX-284.


Давайте посчитаем итоговую емкость нашего Power Bank`а:
Мы использовали 4 аккумулятора Panasonic модели NCR18650B 3,6В емкостью 3400мач. Итого мы получаем 3,4А/ч при напряжении 14,8В.
Но у нас на выходе 2 напряжения 5В и 12В. Также надо учитывать, что КПД преобразователя составляет около 90%.

Соответственно, при 5В емкость нашего 

аккумулятора составит ((14,8*3,4)*0,9)/5 = 9,05Ач Это означает, что при пяти-вольтовой нагрузке током 1А наш Power Bank проработает около 9 часов!
При 12В емкость составит: ((14,8*3,4)*0,9)/12 = 3,77Ач

Вот, в принципе, и весь процесс. По времени, при наличии опыта и инструмента, он занимает около 1 часа.
Если вы не уверенны в своих силах, мы можем собрать для вас Power Bank с использованием любых Li-Ion аккумуляторов, присутствующих в нашем каталоге.

В нашем магазине есть уже собранные, готовые к использованию Power Bank`и на основе набора h384.

Удачи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *