Как собрать power bank: Собираем Power Bank своими руками.

Содержание

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.

Удачи.

Вернуться к списку

Как сделать мобильный повер банк своими руками

Пауэрбанки являются очень полезными устройствами, позволяющими заряжать наши гаджеты в любом месте.

Очень сложно поддерживать заряд батареи, постоянно пользуясь телефоном в течение дня. Поэтому важно всегда иметь под рукой резервную переносную батарею для телефона. Как самому собрать повер банк?

Для нашего самодельного повербанка используем аккумуляторы от старой батареи для ноутбука. Батарея для ноутбука требует замены каждые несколько лет, но не все литий-ионные элементы, из которых она состоит, являются поврежденными. Они могут быть извлечены и использованы для различных целей.

Примечание. Наш запасной аккумулятор для телефона, сделанный своими руками сможет заряжать только устройства под управлением Android. Для зарядки iOS-устройств и планшетов требуется специальное значение напряжения (D+ = 2,76 В и D- = 2,06 В – для устройств с потреблением тока 1 А, D+ = 2,0 В и D- = 2,0 В – для устройств с потреблением тока 500 мА). В принципе, такие значения для паувербанка можно получить с помощью делителя напряжения, состоящего из нескольких резисторов.

Шаг 1: Заказываем компоненты для power bank

Ebay. com:

  • Модуль зарядки TP4056
  • Конвертер повышения напряжения с 3,7 до 5 В
  • Контактные перемычки
  • Выключатель
  • Паяльник
  • Клеевой пистолет
  • Литий-ионные аккумуляторы на напряжение 3,7 В

Amazon.com:

  • Модуль зарядки TP4056 – ссылка
  • Конвертер повышения напряжения с 3,7 до 5 В – ссылка
  • Контактные перемычки – ссылка
  • Выключатель – ссылка
  • Паяльник – ссылка
  • Клеевой пистолет – ссылка
  • Литий-ионные аккумуляторы на напряжение 3,7 В – ссылка

Amazon.in:

  • Литий-ионные аккумуляторы на напряжение 3,7 В – ссылка
  • Модуль зарядки TP4056 – ссылка
  • Конвертер повышения напряжения с 3,7 до 5 В – ссылка
  • Контактные перемычки – ссылка
  • Выключатель – ссылка
  • Паяльник – ссылка
  • Клеевой пистолет – ссылка

Еще для батарейки нужны картон, двусторонний скотч и соединительные провода.

Шаг 2: Смотрим видео

Видео – замечательный инструмент, который дает глубокое понимание процесса изготовления устройства. Тем не менее, прочтите статью до конца.

Шаг 3: Подготавливаем литий-ионные элементы для паувербанк

Если вы будете использовать новые литий-ионные аккумуляторы, то можете пропустить этот шаг.

Если вы собираетесь достать внешний аккумулятор для телефона power bank из батареи ноутбука, то следуйте данной инструкции. Батарея ноутбука состоит из нескольких литий-ионных элементов, соединенных вместе в определенных комбинациях. Когда батарея перестает заряжаться или выходит из строя, то обычно неисправными являются только несколько ее аккумуляторов, тогда как остальные еще могут работать. Используем исправные элементы для нашего пауэрбанка.

  1. Аккуратно вскройте батарею ноутбука, стараясь не повредить элементы внутри ее.
  2. Откусите провода, соединяющие аккумуляторы между собой.
  3. Выньте аккумуляторы и протрите каждый влажной тканью, чтобы удалить клей.
  4. С помощью мультиметра, проверьте напряжение на каждом аккумуляторе.
  5. Не используйте элементы с напряжением менее 2,5 В, так как они могут быть повреждены и их трудно будет восстановить.
  6. Если четыре из шести аккумуляторов окажутся исправными, то это уже неплохо.

Шаг 4: Подключаем аккумуляторы

  1. Тщательно зачистите клеммы элементов наждачной бумагой.
  2. Разложите все элементы рядом друг с другом.
  3. Облудите клеммы. Работайте быстро, чтобы не допустить перегрева аккумуляторов.
  4. Возьмите контактные перемычки и облудите их с обоих концов.
  5. Приложите контактные перемычки к контактам аккумуляторов и припаяйте их с помощью паяльника.
  6. Соедините таким образом все элементы по параллельной схеме.
  7. Допустим, что каждый элемент имеет емкость 2200 мА*ч, четыре элемента, соединенных параллельно, образуют батарею 3,7 вольта, 8800 мА*ч.
  8. Припаяйте провода к клеммам получившейся батареи.

Шаг 5: Делаем корпус

  1. Возьмите лист толстого картона.
  2. Положите батарею из аккумуляторов на картон и отметьте на нем ее размеры.
  3. Сделайте коробку для размещения электронной схемы и батареи.
  4. Конструкция корпуса будет зависеть от расположения компонентов.
  5. Придумайте свой дизайн корпуса.
  6. Разметьте места размещения компонентов в корпусе.
  7. С помощью ножа аккуратно вырежьте отверстия для переключателя, портов USB и Micro USB.

Примечание. Обязательно изучите все изображения в этом проекте доп аккумулятора для телефона или посмотрите видео.

Шаг 6: Подключаем компоненты пауэр банк

  1. С помощью двустороннего скотча закрепите аккумуляторы внутри корпуса.
  2. Поместите модуль TP4056 в отведенное для него место в корпусе и закрепите его двусторонним скотчем.
  3. Аналогичным образом разместите преобразователь напряжения 5 В в специально отведенном для него месте и также закрепите двусторонним скотчем.
  4. Приклейте горячим клеем выключатель в отверстии корпуса.
  5. Распаяйте компоненты согласно схеме, представленной выше.
  6. Перед тестированием пауэрбанка, необходимо проверить его выходное напряжение, чтобы не вывести из строя мобильный телефон.
  7. С помощью мультиметра, проверьте выходное напряжение и отрегулируйте его до 5 В с помощью потенциометра.
  8. Подключите USB-кабель и проверьте работу пауэрбанка.
  9. Вырежьте крышку из картона, чтобы закрыть корпус.
  10. Сделайте в верхней части корпуса прорезь для светодиода, как показано на фото выше.
  11. Склейте коробку с помощью термо-клея.

Шаг 7: Тестируем пауэрбанк

Ваш мобильный пауэрбанк готов. Подключите к нему USB-устройство и убедитесь, что оно быстро заряжается.

Вот и все. Посмотрите видео изготовления мобильного пауэрбанка.

Вы также можете сделать мощное ручное зарядное устройство, в котором в качестве генератора используется двигатель постоянного тока. Вот видео изготовления такого повербанк: