Самодельный повербанк? это просто! Как сделать power bank своими руками: плюсы и минусы, пошаговые инструкции по изготовлению из разных материалов Повер банк из телефонных аккумуляторов

В этой статье я расскажу как можно собрать очень дешевый power bank из всякого хлама, который обязательно должен найтись под рукой. Точнее что-то похожее на power bank но основную функцию свою, он вполне будет выполнять. Данное портативное зарядное устройство для смартфона будет работать на аккумуляторе или батареи типа "Крона", на 9 или 12 вольт.

Что нужно для сборки

Корпус от балласта для люминесцентных ламп
Клемма для кроны
Аккумулятор или батарея Крона
USB гнездо
Тумблер или кнопка
Стабилизатор напряжения 7805
Два конденсатора на 100n

Подготовка корпуса для power bank

Корпус от балласта для люминесцентных ламп очень удобный для подобных самоделок , по крайней мере для моего power bank в самый раз. В него очень хорошо заходит крона и USB гнездо. Кстати гнездо можно взять любой, у меня валялся поломанный автомобильный USB зарядник и я его взял именно от туда. Гнездо тройное и установлено на плате, сама платка прям по размерам подошла к моему корпусу, на фото ниже это видно. Можно взять и одинарное гнездо, сделать для него отверстие в корпусе и зафиксировать термоклеем!

Итак, в моём корпусе оказалось много лишних частей и воспользовавшись ножевкой по металу и лезвием, я от них успешно избавился. А именно отрезал одно из креплений корпуса с основанием, а с другой стороны убрал только крепление.

Далее делаем мелкое отверстие в корпусе для вывода проводов на USB разъем и с другой стороны ещё одно отверстие для тумблера. Ну или в любом другом месте, все зависит от размеров используемой кнопки, у меня была большая, поэтому поместилась именно там.)

Подготовка корпуса завершена, теперь переходим к сборке!

Сборка power bank

Для начала нам нужно собрать стабилизатор напряжения, сердце нашего банка! Для сборки стабилизатора я использовал следующую схему:

Схема очень проста, думаю собрать её будет проще простого. В качестве стабилизатора можно использовать любой 7805, я взял KIA7805. Так же нам понадобится два конденсатора на 100n ну в принципе и все. Спаиваем схему навесным монтажом, сразу припаиваем два тонких изолированных провода на выход и клемму для кроны на вход. Обратите внимание что клемму нужно припаять в разрыв на тумблер, что бы наш power bank можно было включать и выключать!

Собранную схему помещаем в корпус. Стабилизатор я приклеил на термоклей около мелкого отверстия, для того что бы вывести провода на USB гнездо.

Поле того как установил тумблер, я понял что крона не влезет в один из отсеков, куда очень хорошо помещалась, и мне пришлось срезать перегородку.

Далее продеваем провода через мелкое отверстие и припаиваем их к USB гнезду. Будьте внимательны, не перепутайте полярность!

Само гнездо при помощи термоклея приклеиваем в торец корпуса.

Закрываем заднюю крышку и всё, наш банк готов!))

Получилось очень компактно и аккуратно! Хотите верьте, хотите нет, но с помощью одной новой батарейки Крона, мне удалось зарядить полностью севшую батарею смартфона и пару раз подзарядить с половины заряда.

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!

Способ 4. Внешний энергонакопитель с солнечной батареей

Ещё один интересный вариант. Поскольку световой день начинает увеличиваться, актуально обсудить преимущества энергонакопителей солнечной энергии. Вы увидите, как изготовить переносное зарядное приспособление с возможностью заряда от панелей-накопителей солнечной энергии.

Нам необходимо:

Литий-ионный энергонакопитель формата 18650,
Футляр от этих же накопителей
Модуль повышения напряжения 5 В 1 А.
Плата заряда для аккумулятора.
Солнечная панелька 5,5 V 160 mA (любого размера)
Проводки для соединения
2 диода 1N4007 (можно и другие)
Липучка или двусторонний скотч для фиксации
Термоклей
Резистор 47 Ом
Контакты для энергонакопителя (пластинки тонкой стали)
Пара тумблеров

Изучим базисную схему внешнего аккума.

На схеме видно 2 соединительных проводка разных цветов. Красный подсоединяется к «+», чёрный к «-».

Контакты к литий-ионной батарее паять не рекомендуется, поэтому поставим в корпусе клеммы и зафиксируем их с помощью термоклея.
Следующая задача - разместить модуль увеличения напряжения и плату зарядки для аккумулятора. Для этого делаем отверстия для USB-входа и USB-выхода 5 В 1 А, тумблера и проводков к солнечной панели.
Резистор (сопротивление 47 Ом) впаиваем к USB-выходу, с оборотной стороны модуля, увеличивающего напряжения. Это имеет смысл для зарядки IPhone. Резистор решит проблему с тем самым управляющим сигналом, который запускает процесс зарядки.
Чтобы панели было удобно переносить, можно осуществить прикрепление контактов панели с помощью 2 маленьких контактов типа «мама-папа». Как вариант, можно соединить основной корпус и панельки с помощью липучек.
Ставим диод между 1 контактом панели и платой заряда энергонакопителя. Диод стоит ставить стрелкой в сторону платы заряда. Это предотвратит разряжение накопительной батареи через солнечную панель.

ВАЖНО. Диод ставится в направлении ОТ солнечной панели ДО платы заряда.

На сколько зарядов хватит такого Повер банка? Всё зависит от ёмкости вашего аккумулятора и ёмкости гаджета . Помните, что разряжать литиевые накопителей ниже 2,7 В крайне нежелательно.

Что касается заряда самого устройства . В нашем случае мы использовали солнечные панели с общей ёмкостью в 160 mAh, а ёмкость аккумулятора - 2600 mAh. Следовательно, при условии прямых лучей батарея зарядится за 16,3 часа. При обычных условиях - около 20–25 часов. Но пусть эти числа вас не пугают. Через миниUSB зарядится за 2–3 часа. Скорей всего, солнечной панелью вы будете пользоваться в условиях путешествий, походов, дальних поездок.

В заключение

Выбирайте наиболее приемлемый для вас метод и сооружайте собственный портативный аккумулятор. Такая вещь точно пригодится в дороге или в путешествии. Преимуществ сделанного устройства масса: это уникальный внешний вид, а ещё способ получить ту мощность, которая удовлетворит именно ваши потребности. С помощью портативного аккумулятора можно заряжать не только телефоны, а и планшеты, беспроводные наушники и прочие мелкие гаджеты.

Ни для кого не секрет, что аккумулятор планшета очень энергоёмкий. Иначе, как «прокормить» такую громадину, имеющую большой экран, мощные динамики и не менее мощные модули Wi-Fi, Bluetooth и GPS... Очень неприятно, что эти устройства ломаются гораздо чаще и быстрее, чем другие, не такие полезные и интересные гаджеты. Довольно частая причина выхода из строя – раздавленный экран. В силу своих немалых размеров именно он, как наиболее хрупкая деталь во всей конструкции, подвержен внешнему механическому воздействию. Достаточно простого падения из рук неуклюжего хозяина... а кто и сесть на него умудрится. Именно такой раздавленный планшет мне и принесли недавно, на запчасти.

Устройству, со слов его хозяев, не было ещё и месяца. Заказ и покупка нового экрана, а также оплата работы мастера за замену экрана превысили стоимость самого планшета почти в два раза, потому его хозяева благоразумно отказались от этой затеи. Однако, даже из сломанного планшета можно извлечь немало полезных и нужных вещей, и одна из них – аккумуляторы. Именно из этих, практически новых аккумуляторов, я и предлагаю собрать внешнее зарядное устройство. У большинства планшетов такого типа, обычно стоят парные литиевые аккумуляторы. Каждый из них имеет 3,7 вольта на выходе и 7000 mA*h. Соединив параллельно два этих элемента питания (плюс к плюсу, и минус к минусу) мы получим на выходе те же самые 3,7 вольта, но ёмкость такого двойного аккумулятора увеличивается в два раза – до 14000 mA*h. Это очень неплохие показатели для среднестатистического внешнего зарядника. 3-4 раза можно смело зарядить даже самый современный смартфон. Самое проблематичное в этой затее было сработать корпус. Ну, и пришлось заказать по интернету . Заказал я не самый дешёвый, но и не сильно дорогой – средний.

Посылка пришла довольно быстро.

Понадобится

Аккумуляторы от планшета.
Паяльник, олово и флюс.
Двойной скотч.
Тонкие проводки (желательно чёрный и красный).
Ножницы.
Секундный клей и сода.
Лист пластмассы (1,5-2 миллиметра толщиной).
Выжигатель.
Цветная клейкая плёнка (для декоративной облицовки).
Плоская отвёртка.
Линейка и маркер.
Надфили.

Изготовление Power bank

Итак, для начала нужно вынуть аккумуляторы из сломанного устройства. При помощи плоской отвёртки, снимаем крышку с планшета. Отсоединяем штекер контроллера заряда, к которому припаяны аккумуляторы, от платы планшета и извлекаем аккумуляторы вместе с контроллером. Отпаиваем аккумуляторы от контроллера и убираем контроллер – может в будущем на что сгодится.

Основная и, на мой взгляд, довольно нудная работа – это сконструировать корпус. С него и начнём. Подобрав подходящую по толщине пластмассу, я взялся за дело.

Замеряем длину и ширину аккумулятора, не забывая про дополнительное место для нового контроллера заряда и, с помощью линейки и маркера, переносим параметры на пластмассовый лист.

Толщину будущего устройства определяем исходя из толщины самой объёмной детали всех составляющих.

Далее, вырезаем заготовки раскалённым жалом выжигателя.

Можно было всё это вырезать строго по начерченным линиям и потом просто снять напильником оплавленные края, но я решил сэкономить время и отрезал с небольшими полями, чтоб не шаркать потом напильником. Просто взял мощные ножницы, и подравнял пластмассовые заготовки по линиям... Итак, заготовки корпуса готовы.

Теперь на одном из лицевых торцов отмечаем маркером, где будут располагаться разъемы входа и выхода устройства. Опять же, выжигателем, вырезаем примерные отверстия, и доводим их тонким надфилем.

Сейчас подготовим аккумулятор. А именно, ровно приклеиваем один ко второму, при помощи двойного скотча, спаиваем контакты параллельно – плюс к плюсу, минус к минусу (тут нужно быть предельно внимательным!) и припаиваем к спаянным контактам проводки. К плюсу красный, к минусу чёрный. Это во избежание путаницы.

Теперь, воспользовавшись секундным клеем и содой, приклеиваем контроллер заряда к соответствующим отверстиям в заранее подготовленной торцевой стенке корпуса.

Далее займёмся индикатором. На данном контроллере не имеется клавиши вкл/выкл, а также нет дисплея, показывающего уровень заряда. Вместо них стоят два микродиода – синий и красный. Красный мигает, когда заряжается само устройство, и светится ровно, когда зарядка завершена. Синий же, светится ровно, когда устройство заряжает какой-либо гаджет, и гаснет, когда заряжаемый гаджет полностью заряжен. Чтобы вывести эту индикацию наружу, сквозь глухую и светонепроницаемую пластмассу, я проделал в верхней крышке корпуса отверстие, в приблизительном местоположении индикаторов. Потом вклеил в это отверстие рассеиватель света от вспышки камеры (выковырянный из того же планшета). Получился очень неплохой и аккуратный индикатор.

Теперь приклеиваем торец с вклеенным в него контроллером к нижней крышке корпуса и наклеиваем на внутреннюю сторону (на дно) двойной скотч.

Укладываем на скотч аккумуляторы и припаиваем плюсовой и минусовой проводки на соответствующие клеммы контроллера (клеммы В+ и В-). Важно не перепутать полярность, иначе контроллер перегорит моментально – уже имелся горький опыт...

Далее, собираем остальные части корпуса воедино, склеивая всё секундным клеем.

Осталось самую малость; сточить напильником все торчащие и острые углы с торцов, обработать не грубой наждачкой, и обклеить изделие клейкой плёнкой любого, понравившегося Вам цвета. Я, например, обклеил черной матовой.

В магазине Power bank, с такой ёмкостью заряда, стоит очень недёшево, а в нашем случае, он обошёлся нам ценой в стоимость контроллера заряда (2 доллара) и пары часов работы… К тому же, получился он не больше и толще, чем зарядник из магазина, заводской сборки – размером с ладонь, но очень энергоёмкий.

Если подключить к нему USB-разветвитель – он может очень выручить Вас и ещё нескольких человек, во время долгой поездки, отдыха на природе, или при отключении электричества вовремя, например, ремонта.

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