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.
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!
Иногда, бывают такие ситуации, когда необходимо зарядить телефон или фотоаппарат, а розетки нет поблизости. В таком случае на помощь придёт устройство под названием "power bank”.
Такое устройство обычно состоит из пары - тройки небольших аккумуляторов, зарядного устройства для них и преобразователя напряжения для заряжаемого устройства, будь то фонарь, мобильный телефон или фотокамера.
Аккумуляторы я взял из старой батареи от ноутбука, типоразмер 18650, для их зарядки решил использовать китайскую микросхему TP4056, специально разработанную для зарядки Li-Ion аккумуляторов, а повышающий преобразователь, построенный на микросхеме CE8301, купил в виде готового модуля. Микросхемы и модули, заказывал на eBay.com.
TP4056 имеет ряд положительных особенностей, а именно:
1. Защита аккумуляторов от перезаряда и перегрева
2. Небольшое количество внешних элементов
3. Индикация режимов работы
4. Регулируемый ток заряда
5. Низкая стоимость
6. И т.д. и т.п.
Схема включения TP4056
Регулировка тока заряда осуществляется резистором Rprog. Я поставил 2,2 кОм, ток зарядки 500мА.
CE8301 имеет миллион подобных аналогов, особо зацикливаться на нём не стоит, скажу лишь, что работает он от 0,9В до 5В, при этом на выходе держит 5В 500мА(600мА максимум), чего вполне достаточно для зарядки большинства мобильных телефонов и фотокамер.
Схема включения CE8301
Фото преобразователей
Готовое устройство хотелось сделать достаточно функциональным, поэтому я решил использовать 2 преобразователя, если придётся заряжать сразу пару устройств, а для аккумуляторов решил взять аж 4 микросхемы TP4056, чтобы можно было использовать аккумуляторы с разной ёмкостью.
Для того чтобы микросхемы TP4056 не влияли друг на друга аккумуляторы соединил через диоды Шоттки, с падением 0,2 Вольта.
Итоговая схема получилась такой
Изготовил
Проверил
И смонтировал все компоненты
Чёрные капельки с надписью 103 это терморезисторы на 10кОм.
Плата получилась довольно компактной с учётом того, что из SMD компонентов были использованы только конденсаторы на 10мкФ и микросхемы TP4056. При пайке подкладывал под корпус микросхем кусочки малярного (бумажного) скотча, чтобы теплоотвод микросхем не замыкал дорожки.
Схема отлично работает, ничего не нагревается. Во время зарядки горит красный светодиод, когда напряжение на аккумуляторе достигает 4,2В, красный светодиод тухнет и загорается зелёный – зарядка прекращается. Если сработала тепловая защита, светодиоды не горят, а если к схеме не подключен аккумулятор, зелёный горит, а красный мигает. Зарядка банок одной ёмкости и с одинаковым остаточным напряжением происходит достаточно синхронно. В общем, я получил именно то, что хотел.
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.
- Корпус.
- - 2 шт.
- USB (мама).
- Выключатель.
- Светодиод и резистор на 100 ом.
Схема Power Bank
Данный Power Bank я собирал по такой схеме.
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.
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.
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.
В качестве корпуса я использовал старый дверной звонок, из которого предварительно вытащил всю электронику, а ненужные выступающие элементы я удалил при помощи кусачек.
Далее я установил USB на место где ранее был встроен выключатель от звонка, при помощи супер клея и соды.
Тем же самым методом я установил выключатель рядом с USB.
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.
Таким же самым образом припаял плюсовой провод, в разрыв подключил выключатель.
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.
При помощи паяльника я проделал отверстие под контроллер зарядки.
Сам контроллер я приклеил на супер клей и соду, почему соду, да потому что клей и сода образуют прочный полимер.
Устанавливать аккумуляторы я буду при помощи двухстороннего скотча.
Преобразователь я установил рядом с контроллером, и так же приклеил его на клей и соду.
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.
Провод плюса от контроллера я припаял к одному контакту выключателя, а минусовой к входу преобразователя.
Из кусочка пластика я вырезал рассеиватель для светодиода и установил между выключателем и usb.
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 . 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 - . 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.
В очередной раз тема статьи посвящена PowerBank’ам. Сегодня вы сможете увидеть простую хорошую схему без каких-либо микросхем, только на одних транзисторах.
Схема представляет собой простой стабилизированный повышающий, который способен увеличивать напряжение от источника питания, к примеру, от литиевого аккумулятора, до уровня 5 В. Такое напряжение уже позволит заряжать планшеты и смартфоны.
Безусловно, такой модуль повышающего преобразователя можно приобрести в Китае примерно за 1 $, но работа устройства, собранного своими руками, приносит значительно больше удовольствия. К тому же эта схема практически не требует никаких финансовых затрат, и не придется ждать месяц, как в случае заказа товара из Китая.
Несколько слов о схеме и принципе ее работы.
Имеется мультивибратор в качестве генератора импульсов. В представленном варианте он настроен на частоту около 30 кГц.
Принцип работы схемы не отличается от ее сородичей. Начальный импульс от мультивибратора, поступая на базу составного транзистора, открывает его. В момент закрытия транзистора возникают импульсы ЭДС самоиндукции от дросселя, которые выпрямляются быстрым диодом D1 и сглаживаются конденсатором C1. Выходное напряжение стабилизировано, а задается оно путем подбора стабилитрона VD1.
Транзистор VT2 открывается, когда выходное напряжение с конвертера превышает заданное напряжение стабилизации. База транзистора VT1 через его открытый переход закорачивается на массу. Вследствие этого последний закрывается.
Коэффициент полезного действия этого конвертера может доходить до 70-75%. И это очень даже хорошо. Но чтобы добиться такого КПД, придется потратить не один час, перематывая дроссель, ведь очень многое зависит именно от него.
Максимальное значение тока, которое удалось получить на выходе, составило около 1 А. Стабилизация работает так, как положено. Устройство пригодно для реального применения.
На создание платы также было потрачено немало времени. Она компактная, да и выглядит очень красиво.
Скачать плату можно в конце статьи.
Настало время поговорить об элементной базе и настройке схемы. Транзистор VT1 рекомендуется брать составной. Опыты проводились с разными транзисторами, но в итоге самыми подходящими оказались КТ829, КТ972 или что-нибудь из импортных, например, BD677 и т. д.
Дроссель намотан на ферритовом сердечнике типа «гантелька». Он был изъят из платы блока питания компьютера. Также можно применить кольца из порошкового железа или стержневой сердечник. Количество витков и диаметр провода были подобраны путем проведения опытов. В конечном счёте, дроссель был намотан проводом диаметром 8 мм (возможно отклонение до 20%). Количество витков составило 25.
Наладка преобразователя сводится к получению нужного выходного напряжения и минимального тока потребления на холостом ходу. В описываемом примере минимальный ток холостого хода составляет 40 мА и зависит от дросселя. Это много, если сравнивать с готовыми китайскими модулями. Но ничего не поделаешь – от банального мультивибратора не стоит ожидать большего.
Стабилитрон тоже подлежит подбору. Напряжение стабилизации выбирается в пределах 4,7-6,2 В. В примере используется стабилитрон в 5,1 В.
Составной транзистор все-таки биполярный, и возможен его нагрев во время работы, поэтому небольшой теплоотвод в виде алюминиевого листа будет очень кстати.
Не следует забывать о проверке устройства на работоспособность. Ваттметр на китайском USB-тестере немного «глючит» - реальное напряжение составляет приблизительно 5 В и может «гулять» в небольшом пределе, что полностью нормально. Также будет меняться и ток заряда.
Теперь взгляните на конструкцию PowerBank’а в целом. Питается конвертер от двух аккумуляторов стандарта 18650 (Li-ion), соединенных параллельно. Они были изъяты из аккумулятора ноутбука. Рабочие емкости обоих должны быть максимально близки друг другу.
Также аккумуляторы были дополнены платой защиты, которая отключает их, когда напряжение опускается ниже 3,2 В. .
Для этого в устройстве задействована вот такая плата заряда:
Такие платы бывают уже со схемой защиты аккумулятора. Такие платы проще купить, чем сделать, ведь их цена всего 30-50 центов.
Теперь сборка. Первым делом нужно подготовить аккумуляторы. Паять их нежелательно, но можно. Главное – не перегреть.
Количество аккумуляторов может быть любым. В примере их 2 штуки. Чем больше их емкость, тем больше время работы PowerBank’а. Все аккумуляторы соединяются параллельно.
Корпус для PowerBank’а подошел от старого адаптера питания ноутбука.
Осталось поместить все детали в корпус, добавить выключатель питания, вывести разъем USB для зарядки телефонов, miniUSB для заряда самого PowerBank’а, а также вывести пару светодиодов, которые имеются на плате контроллера. Один из них горит, когда идет зарядка, а второй загорается по ее завершении.
Прикрепленные файлы : .
Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов своими руками
