Использован материал с канала блогера Ака Касьяна. Смартфон – девайс, который стал для всех людей незаменимым устройством для общения. Их используют для выхода в интернет и часто на долгое время. Но у смарфтонов есть один недостаток – это время автономной работы. В лучшем случае аккумулятор будет работать без подзарядки в течение одного дня, а если активно им пользоваться, то несколько часов. В этой статье и прилагаемом видео показано, как изготовить мощный самодельный Powerbank, который может заряжать даже одновременно для смартфона или планшета или их сочетания.
Купить радионяню, о которой рассказано в начале ролика, и все комплектующие повербанка можно в этом китайском магазине. О том, как получать кэшбэк (возврат стоимости)в размере 7% от цены всех покупок есть на нашем сайте статья. Скачать схему, плату и другие файлы проекта здесь.
Почему выгодно сделать повербанк самому?
Для того, чтобы улучшить параметры работы аккумуляторных батарей мобильного телефона, были заказаны портативные зарядные устройства, которые носят простонародное название повербанк. Но в единичном виде такое устройство даже наполовину не способно зарядить аккумулятор телефона. И даже три таких устройства не дают выход из ситуации. Покупка мощного пауэрбанка – довольно дорогое удовольствие. Нормальный powerbank, скажем, с емкостью 10000 миллиампер стоит 25-30 долларов. Учитывая это и долгое время ожидания посылки, проще сделать свой вариант.
Преимущества
Позитив:
- Относительно низкая цена – аккумуляторы большой емкости стоят дорого, дешевые же аналоги быстро выходят из строя, потому, если необходимые компоненты для сборки имеются под рукой, то собрать такое устройство выгодно;
- При возникновении неполадок в работе самодельный аккумулятор починить проще, так как он будет иметь съемный корпус, и вы будете понимать устройство цепей;
- Возможность сделать устройство желаемой емкости – достаточно большой;
- Вы можете сделать сменный корпус устройства для того, чтобы в случае повреждения вам не пришлось менять весь повер банк;
- С экологической точки зрения вторичное использование литий-ионных аккумуляторов (например, из батарей со сломавшимся контроллером заряда) также благоприятно;
- Оригинальный или странный внешний вид устройства для некоторых пользователей также может быть привлекательным.
Негатив:
- На изготовление аккумулятора тратится достаточно много времени;
- Необходимо иметь некоторые изначальные навыки для его сборки;
- Плохой внешний вид устройства;
- Не все материалы для изготовления такого устройства могут быть под рукой;
- В большинстве случаев срок службы такого устройства ниже, чем у заводского аналога;
- В самых простых вариантах самодельного оборудования отсутствуют индикаторы заряда, кнопки включения и отключения, что не удобно (если же они будут присутствовать, то самостоятельная сборка станет чрезмерно долгой, сложной и дорогой);
- Теоретически такое устройство способно нанести вред аккумулятору мобильного устройства и даже вызвать его перегорание (но такой риск есть при использовании любого повер банка, изготовленного брендом, отличным от бренда вашего устройства);
- При сборе такого аккумулятора в любом случае нужны USB-выход и контроллер заряда, а с учетом стоимости их покупки конечная цена устройства будет не такой уж и низкой.
<�Рис. 1 Простая схема>
Внимание! Не стоит браться за самостоятельную сборку, если у вас не имеется достаточно навыков для этого. При ошибке в сборке цепей устройство может нанести существенный вред смартфону или планшету.
<�Рис. 2 Принцип>
Описание схемы повербанка
Схема powerbank состоит из трех основных частей. Это контроллер заряда литиевых аккумуляторов с функцией авто-отключения при полной зарядке; отсек батарей с параллельно соединенными литий-ионными аккумуляторами стандарта 18650; выключатель питания на 5-10 ампер от компьютерного блока питания; повышающий преобразователь, для того чтобы повышать напряжение с аккумулятора до желаемых значений в 5 вольт, которые нужны для зарядки телефона или планшета; юсб-разъем, к которому подключается заряжаемое устройство.
Кроме простоты и дешевизны, представленная схема высокие значения выходного тока, который может доходить до 4 ампер и зависит от номинала таких компонентов, как полевой транзистор, диод Шоттки на выходе и индуктивность. Китайские аналоги способны обеспечивать выходной ток не более 2,1 ампер. Этого достаточно для того, чтобы зарядить одновременно пару смартфонов, а наш пауэрбанк может справиться с 4-5 смартфонами.
Рассмотрим отдельные узлы конструкции. В качестве источника питания 5 параллельно соединенных аккумуляторов стандарта 18650 от ноутбука. Емкость каждого аккумулятора 2600 миллиампер в час. Использован корпус от адаптера или инвертора, но можно использовать другой подходящий корпус. В качестве контроллера для заряда будем использовать плату для заряда, купленную тут. Ток заряда порядка 1 ампера. Инвертор, который будет повышать напряжение от аккумулятора до нужных 5 вольт, можно взять также готовый. Он стоит очень дешево. Максимальный выходной ток до 2 ампер.
Сборка схемы
На первом этапе фиксируем аккумуляторы, скрепляем друг с другом с помощью клеевого пистолета. Далее нужно подключить к аккумуляторной батарее контроллер, чтобы проверить как происходит процесс заряда. Нужно также узнать время заряда батареи и понять работает ли авто-отключение при полной зарядке. На плате все детально подписано.
Заряжать можно от любого юсб порта. Индикатор должен показать, что идет зарядка. Через 5 часов загорелся второй индикатор, что означает, что процесс заряда завершен. Если используется металлический корпус, следует дополнительно изолировать батарейки с помощью широкого скотча.
Читать также: Схема подключения амперметра в зарядном устройстве
Одним из основных узлов схемы является повышающий dc-dc конвертор, инвертор – преобразователь напряжения. Он предназначен для того, чтобы поднимать напряжение с аккумуляторов до 5 Вольт, нужные для заряда телефона. Напряжение одного аккумулятора составляет 3,7 вольт. Здесь они соединены параллельно, поэтому инвертор необходим.
Система построена на таймере 555 – полевой транзистор и стабилизация выходного напряжения, который задается с помощью стабилитрона vd2. Стабилитрон, возможно придется подобрать. Подойдет любой маломощный стабилитрон. Резисторы на 0,25 или даже 0,125 ватт. Дроссель L1 можно вынуть из компьютерного блока питания. Диаметр провода не менее 0,8, лучше всего сделать 1 миллиметр. Количество витков 10-15.
В цепи собран частотозадающий узел, который задает рабочую частоту таймера. Последний подключен в качестве генератора прямоугольных импульсов. С таким подбором компонентов рабочая частота таймера около 48-50 кГц. Затворный ограничительный резистор R3 для полевого транзистора 4,7 Ом. Сопротивление может быть от 1 до 10 Ом. Можно этот резистор заменить перемычкой. Полевой транзистор любой средней мощности с током 7 ампер. Подойдут полевики от материнских плат. Небольшой транзистор обратной проводимости vt1. Подойдет kt315 или другой маломощный транзистор обратной проводимости. Диод выпрямительный – желательно использовать диод Шоттки с минимальным падением напряжения на переходе. Две емкости стоят в качестве фильтра питания.
Данный инвертор импульсный, он обеспечивает высокий КПД, высокую стабилизацию выходного напряжения, не нагревается в ходе работы. Поэтому силовые компоненты устанавливать на теплоотвод не нужно. Если будут затруднения с диодами Шоттки, то можно использовать диоды, которые стоят в компьютерных блоках питания. Сдвоенные диоды to-220 встречаются в них.
На фото ниже инвертор в собранном состоянии.
Можно сделать печатную плату. В описании есть ссылка.
Тестирование инвертора на 5 вольт
Проверяем инвертор на работоспособность. Заряжается смартфон, как видно, идет процесс заряда. Выходное напряжение держится на уровне 5,3 вольта, что полностью соответствует нормативам. Инвертор при этом не нагревается.
Окончательная сборка в корпус
Из куска пластика нам нужно вырезать боковые стенки. На контроллере заряда два светодиодных индикатора, которые показывают процент заряда. Их нужно заменить более яркими и вывести на переднюю панель. В боковой стенке вырезаны два отверстия под микро юсби разъемы, то есть одновременно можно заряжать два устройства. Также есть отверстия для светодиодов. Отверстие для контроллера, то есть для зарядки встроенных акб. Будет сделано также небольшое отверстие под выключатель питания.
Все разъемы, светодиоды и выключатель фиксируются с помощью клеевого пистолета. Осталось все запаковать в корпус.
На выход устройства подключен USB-тестер. Видно, что на выходе твердо держится напряжение 5 вольт. Подключим мобильные телефоны и попробуем зарядить их с самодельного Power банка. Будут заряжаться сразу два смартфона. Ток заряда скачет до 1,2 Ампера, напряжение тоже в норме. Идет успешно процесс заряда. Инвертор работает безотказно. Получилось компактно и, главное, стабильно. Схема проста в сборке, использованы всем знакомые комплектующие.
Ваш смартфон всегда так не вовремя разряжается, вы задумались о покупке Power bank? Не спешите, сейчас мы расскажем, как сделать внешний аккумулятор своими руками! 4 интереснейших методов изготовления портативного зарядного устройства — выбирайте любой.
Далеко не всегда выпадает возможность зарядить гаджет от электросети. В таком случае портативная зарядка просто необходим. Но поскольку это довольно популярная вещь, на рынке много некачественного хлама. Ошибиться в выборе просто. Но не будем ошибаться — лучше просто сделаем свой Power bank.
Из телефонных аккумуляторов
Для создания компактного повербанка небольшой емкости используются аккумуляторы мобильных телефонов. Рекомендуется использовать не менее 6 однотипных изделий одинаковой емкости, которые соединяются в общую цепь, а затем закрываются пластиковым кожухом.
Вариант Power Bank своими руками.
Для уменьшения размеров требуется собрать 2 банки, для удержания элементов используется малярный скотч или изоляционная лента. Для упрощения коммутационной схемы аккумуляторы размещаются контактными площадками в одном направлении.
Затем производится соединение медным кабелем крайних контактов источников тока в каждой банке. Проводка крепится методом пайки, перед соединением тестовым прибором проверяется полярность элементов. Батареи соединяются в параллельную цепь, что позволяет увеличить емкость будущего Power Bank.
При сборке следует использовать только крайние контакты на каждом источнике тока, средняя площадка не используется (этот элемент предназначен для контроля температуры батареи). По аналогичной схеме коммутируется вторая банка.
Подготовить пластиковый корпус с подходящими габаритами, который должен вместить блок управления зарядкой и собранные ранее аккумуляторные банки.
Внутри кожуха размещаются соединительная электропроводка и задняя часть разъема USB.
После соединения кабелей компоненты помещают в коробку, для ограничения подвижности устанавливаются пластиковые или поролоновые прокладки. Нужно протестировать работу полученного устройства, емкости установленных элементов должно хватать на 3-5 зарядок батареи смартфона.
Для соединения частей кожуха и дополнительных крышек применяется термоклей, винты или защелки. Тип конструкции зависит от конфигурации и конструкции деталей. Рекомендуется делать разъемную конструкцию, которая позволит удалять скопившиеся в ходе эксплуатации загрязнения и менять вышедшие из строя элементы.
Хороший результат достигается при использовании пластиковой водопроводной трубы, которая нагревается строительным феном и обжимается вокруг муляжа аккумуляторных банок.
Способ 1. Старый аккум — новые возможности
Как сделать Повер банк (Power bank) из устаревших телефонных батареек? — просто. Пошаговое описание метода поможет вам не допустить ошибок.
- Батарейка из старого телефона
- Провода
- Контроллер
- USB-вход
- Изолента, скотч, термоклей.
- Берём старый мобильник, достаём из него аккумулятор. Таких батарей нам понадобится 3, 6 или 9. Чем больше, тем на дольше хватит устройства.
- Складываем 3 накопителя друг к другу, вдоль фиксируем скотчем, а поперёк обматываем изолентой. При этом клеммы остаются открытыми.
- Находим подходящий корпус. Эту роль может выполнить даже простая мыльница, всё зависит от размеров.
- С помощью 2 проводков объединяем 3 штуки вместе: один провод — «+», второй провод — «-». Центральные клеммы АКБ не соединяем. Они служат температурным датчиком и вся их суть в демонстрации остатка заряда для конкретного устройства.
- Размечаем местоположение контроллера и делаем отверстие, чтобы вставить вход.
- Крепим все детали на термоклей и готово!
Читать также: Как обжать розетку для витой пары
Повер банк из устаревших телефонных батареек
Вот так, всего в 6 шагов мы получили портативный аккумулятор.
В принципе манипуляции несложные. Единственное, что может вас остановить — не у всех есть такое количество устаревших аккумов.
Как разобрать повер банк
Большинство недорогих (да и дорогих) моделей собираются без метизов. Детали корпуса соединяются клеем или подобными составами. Поэтому открыть такой повербанк можно только механическим воздействием – острым ножом или другим предметом. Разбор надо начинать с как можно более глубокого прорезания клеевого слоя по периметру. Эту операцию надо выполнять аккуратно, чтобы нож не соскользнул и не нанес травму.
Потом освобожденные элементы корпуса надо поддеть и аккуратно снять. Делать это надо осторожно – к деталям оболочки могут быть прикреплены части пауэрбанка, при излишних усилиях можно оторвать соединительные провода, сломать кнопки, платы и т.д.
Разборка пауэрбанка
Способ 2. Фонарь путь осветит, телефон «накормит»
У вас есть фонарик? Сейчас вы узнаете, как преобразовать фонарь, чтобы он не только путь-дорогу освещал, а ещё помогал оставаться на связи.
Зарядное устройство из фонаря
- Фонарь с накопителем на 3,7 В
- Преобразователь напряжения со встроенным USB-выходом
- Контроллер энергозаряда.
- Разбираем фонарик.
- Резистор с подпаянным светодиодом необходимо убрать. Это даёт возможность сменить один из режимов свечения на другой режим — зарядку.
- На то место, где ранее находилась вилочка с целью зарядки фонарика, ставим преобразователь с выходом.
- К контроллеру заряда батареи припаиваем «+» и «-» от батареи. Уже после этого к контактам OUT+/OUT- предоставленного контроллера подпаиваем преобразователь 5 V.
- Проверяем работоспособность. Если нужно — перепаиваем.
- Крепим преобразователь и контроллер. Готово!
Вот такой модерн фонаря даст двойное преимущество в походе. И свет есть, и не страшно остаться без связи в любой момент.
Тут главное, всё сделать правильно, фонарик у вас точно найдётся, а дальше — дело техники.
Материалы изготовления
Базой для изготовления самодельных источников постоянного тока являются портативные аккумуляторные батарейки, аккумуляторы сотовых телефонов или элементы питания ноутбуков. Допускается использование алкалиновых батареек стандарта АА или ААА, а также перезаряжаемых элементов на никель-металлогидридной основе, имеющих аналогичные размеры корпуса.
Дополнительно приобретаются разъем USB и контроллер, поддерживающий стабильное напряжение в цепи питания.
Возможно изготовление конструкций, использующих для восполнения заряда энергию солнечного излучения. В конструкцию изделия включается светочувствительный элемент, преобразующий солнечный свет в электрическую энергию. Панель подключается к блоку управления зарядкой, оснащенному портом microUSB для подключения к внешней цепи питания, поскольку от солнечного излучения аккумуляторную батарею зарядить невозможно.
Способ 3. Как сделать портативное зарядное устройство из батареек
Этот способ чем-то похож на первый, но тут мы будем использовать обычные литий-ионные накопители 18650 2200 мАч 3,6 В
- Литий-ионные батареи 18650 2200 мАч 3,6 В. — 8 штук
- Зарядка автомобильная
- USB-вход
- Блок-корпус с реле автомобиля
Схема портативного устройства
Всего в несколько шагов мы вновь добьёмся желаемого — изготовим свой Повер банк.
- В корпусе нужно вырезать 2 отверстия: под выключатель и вход.
- Накопительные батареи спаиваем вместе по 4 штуки. Схему вы можете увидеть на изображении. Устанавливаем их в корпус.
- Объединённые блоки припаиваем к выключателю, потом от выключателя к плате, от платы к USB-входу. Этот процесс тоже показан на схеме.
Вот, пожалуй, самый быстрый способ. Такое устройство будет работать даже у любителя в силу своей простоты. Всего 3 шага и внешний аккумулятор для телефона своими руками готов.
Вывод
Стоит ли самостоятельно собирать аккумулятор? Во-первых, для этого нужны соответствующие навыки и достаточно большое количество свободного времени.
Но даже если они есть – необходимо найти все компоненты устройства, и если батареи из неработающих аккумуляторов найти достаточно просто, то контроллер заряда в большинстве случаев придется покупать.
Учитывая стоимость контроллера, выхода под USB и, в некоторых случаях, преобразователя, экономическая целесообразность самостоятельной сборки представляется минимальной.
Но если по какой-то причине такие компоненты имеются под рукой, тогда дополнительный повер банк не будет лишним.
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.
- 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
Читать также: Что такое такт двигателя внутреннего сгорания
Базисная схема внешнего аккумулятора
- 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.
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.
Процесс сборки и схема
В корпусе вырезаем отверстия под включатель, и USB вход.
Спаиваем аккумуляторы по схеме, в две батареи по 4 штуки, и устанавливаем в корпус.
Дальше припаиваем батареи к включателю, а от включателя, припаиваем к плате, как на схеме, а от платы припаиваем к USB входу. Фото готового устройства смотрите далее.
