Портативный аккумулятор сделай сам

Как сделать самодельный power bank (повербанк) в домашних условиях

Повер банк своими руками можно сделать из обычных пальчиковых батареек или аккумуляторов повышенной мощности. Схемы сборки зарядного устройства довольно простые, хотя требуют внимательности и элементарных расходных материалов.

Из чего состоит повербанк

Любой повер банк обладает несложным внутренним устройством и состоит из нескольких элементов:

• параллельно спаянных между собой батарей;
• платы управления с преобразователем, контроллером напряжения, транзисторами и светодиодами;
• датчиков температуры;
• предохранителя;
• чипа, отображающего уровень заряда.

Электронные составляющие повер банка заключены в пластиковый или металлический корпус.

Принцип работы внешней батареи очень простой. При подключении смартфона устройство начинает передавать накопленную энергию и быстро восполняет запас емкости гаджета в отсутствие стационарных розеток. Сам внешний банк заряжается от сети, но ставить его на подпитку после каждого использования необязательно. Обычно емкости девайса хватает на несколько циклов восстановления емкости стандартного смартфона.

К преимуществам покупных повербанков относят не только надежность, но и компактные размеры

Схемы повербанка

Сделать внешний аккумулятор своими руками можно из простых и бюджетных материалов. Но предварительно требуется изучить схемы устройства.

Схема самодельного повербанка из батареек от телефона

Чаще всего повер банк своими руками делают из мощных литий-ионных батарей, обеспечивающих готовому устройству хорошую емкость. Однако при желании воспользоваться можно и обычным аккумулятором от старого телефона. Состояние самого агрегата при этом роли не играет, важно, чтобы оставалась рабочей батарея.

Главным недостатком внешнего банка на основе аккумулятора от телефона является его сниженная емкость. Такой самодельный девайс не сможет обеспечить смартфону многократную подзарядку без собственного восполнения энергии.

Внимание! Но к плюсам повербанка из батареи от телефона можно отнести компактность и небольшую массу.

Схема повербанка из 18650

Наибольшей популярностью пользуются схемы power bank своими руками, применяющие в качестве источника питания батареи 18650. Из нескольких аккумуляторов можно собрать довольно мощный внешний девайс, пригодный для долгой эксплуатации. Расположение и подключение элементов цепи стандартное. Батареи нужно соединить с платой управления повер банка положительным и отрицательным проводами, а также закрепить на конструкции USB-выходы, диоды и кнопку включения в работу.

Чтобы повер банк из батарей 18650 оставался безопасным, рекомендуется предусмотреть в цепи предохранитель

Как сделать повер банк своими руками в домашних условиях

Существует несколько популярных схем изготовления самодельного внешнего аккумулятора. Какую из них выбрать, зависит от доступных расходных материалов и от того, насколько мощный нужен банк.

Какие инструменты и материалы потребуются

Чтобы своими руками сделать внешний повер банк, при использовании любой из схем сборки понадобится подготовить для работы:

• элементы питания — аккумулятор от старого телефона, батареи АА или Li-ion;
• преобразователь напряжения на 5V;
• плату управления — проще всего купить готовый элемент, который можно заказать в Интернете;
• диоды, облегчающие процесс использования внешнего устройства;
• провода для соединения аккумуляторов с элементами управления;
• USB-разъемы — в случае, если на преобразователе напряжения нет встроенных выходов.

Также повер банк своими руками требует пластикового или металлического корпуса. Его можно соорудить самостоятельно или позаимствовать от любой другой техники, даже от фонарика. В крайнем случае, разрешается просто обернуть изделие в несколько слоев изоленты.

Помимо основных материалов, для сборки внешнего банка необходимы некоторые инструменты. Среди них:

• паяльник;
• эпоксидная смола или клей;
• острое лезвие для обрезки проводов;
• мини-дрель с маленьким сверлом для подготовки технических отверстий в корпусе.

Часть инструментов и материалов для сборки внешнего повер банка можно найти в домашних бытовых запасах. Недостающие элементы нужно купить, но стоят они обычно недорого.

Как сделать повербанк из аккумулятора для телефона

Наиболее простой способ сделать внешний аккумулятор для смартфона предлагает взять батарею из старого телефона. Пошаговая схема сборки своими руками выглядит так:

1. Аккумулятор извлекают из старого девайса и внимательно осматривают. Батарея должна быть целой, без царапин, вздутий, потемнений и других внешних дефектов.
2. На корпусе маркером или карандашом отмечают место установки платы управления.
3. С небольшим запасом острым лезвием отрезают два разноцветных провода для соединения элементов между собой.
4. При помощи паяльника скрепляют плюсовой контакт платы управления с соответствующим кабелем.
5. Проделывают аналогичную процедуру для второго провода.
6. Припаивают свободные концы обоих кабелей к аккумулятору.
7. При помощи термостойкого силиконового клея закрепляют плату управления поверх корпуса батареи в заранее намеченной области.

На данном этапе внешний повер банк для зарядки телефона готов к использованию. Его остается только поместить в покупной или самодельный защитный корпус.

Аккумулятор повышенной мощности можно сделать из нескольких телефонных батареек

Внимание! Наиболее мощным внешний повер банк своими руками получается на основе батарей от телефонов Nokia 8, Samsung Galaxy A3 и Xiaomi Redmi Note 4.

Как сделать повербанк из батареек своими руками

Внешний аккумулятор из нескольких пальчиковых батареек представляет собой наиболее бюджетный повер банк своими руками. Недостаток у девайса один — для многоразового использования он не пригоден. Когда батарейки полностью отдадут энергию, их останется только выбросить. Но такой внешний банк поможет экстренно зарядить смартфон в чрезвычайной ситуации.

Алгоритм сборки девайса следующий:

1. В пластиковый или картонный корпус помещают обычные алкалиновые батарейки типа АА или ААА, располагая их полюсами в одном направлении.
2. Контакты элементов питания подключают в параллельную цепь при помощи тонкой проволоки, скобок от степлера или методом пайки. Затем цепи последовательно соединяют между собой, обеспечивая выходное напряжение около 4,5 В.
3. В корпус самодельного повер банка устанавливают USB-разъем и напрямую подключают его к выводам батареек.
4. Все компоненты собранного устройства фиксируют термоклеем и проверяют на работоспособность.

Устанавливать в самодельный внешний девайс контроллер зарядки и дополнительные индикаторы не требуется. Такой повер банк своими руками предназначен для одноразового применения.

Обычно для повер банков из батареек используют от 6 до 12 элементов питания

Как сделать повербанк из фонарика

Видео о том, как сделать повер банк, предлагают взять за основу мощный фонарик. В устройстве уже предусмотрен литий-ионный аккумулятор, поддерживающий восполнение энергии. Фактически требуется только установить преобразователь напряжения, который обеспечит необходимый для мобильных гаджетов уровень тока, и проделать дополнительный разъем для USB-кабелей.

Алгоритм работы довольно простой:

1. Корпус осветительного прибора разбирают, демонтируя крепежные винты и верхнюю крышку.
2. На месте вилки для подпитки от стационарной сети паяльником или напильником проделывают проем для USB.
3. К контроллеру заряда внутри фонарика к одному из контактов переключателя припаивают преобразователь напряжения. При этом важно соблюдать полярность и следить, чтобы минусовые и плюсовые провода соединялись с выходами с обозначениями «+» и «-» соответственно.
4. Преобразователь закрепляют в корпусе эпоксидным клеем и собирают конструкцию обратно. Предварительно рекомендуется проверить изготовленный повер банк на работоспособность, чтобы при необходимости сразу же исправить некачественную пайку.

При желании на плате управления фонарика можно демонтировать резистор, отвечающий за перевод прибора в режим тусклого свечения. Регулировать яркость луча после этого уже не получится. Зато сохранится возможность использовать устройство как внешний повер банк и как фонарик поочередно.

Внешний повер банк из фонарика требует преобразователя напряжения с 3,7 до 5 В

Как сделать повер банк из аккумуляторов 18650 своими руками

Самая популярная схема изготовления самодельного внешнего зарядного устройства предлагает использовать батареи 18650 Li-ion. Их можно купить в интернет-магазине или извлечь из других приборов, например, из ноутбука. Такие элементы питания обладают хорошей емкостью и долгим сроком службы, выдерживают множество циклов перезарядки, обеспечивают быстрое восполнение энергии для телефонов и планшетов.

Собрать повер банк самому можно по следующей схеме:

1. Несколько батареек 18650 примеряют к выбранному пластиковому корпусу, наносят разметку и проделывают технические отверстия для USB-выхода и элементов управления.
2. При помощи паяльника соединяют параллельно между собой подготовленные аккумуляторы. Работу проводят быстро и массивным жалом, чтобы не перегревать элементы питания — высокие температуры они переносят плохо.
3. Спаянные батареи дополнительно скрепляют изолентой или скотчем для надежности и устанавливают в корпус устройства.
4. На свободное место помещают заблаговременно купленный модуль заряда с защитой от перегрузки.
5. Соединяют элементы между собой при помощи пайки.
6. Согласно схеме устанавливают в корпус преобразователь напряжения до 5 В. Его необходимо соединить с модулем заряда при помощи кнопки включения.

Дополнительно в электрической схеме можно предусмотреть выравнивающий конденсатор 100 мКф, его припаивают своими руками между «минусовым» и «плюсовым» выходами USB-разъема. Этот элемент сделает зарядный ток более стабильным и обеспечит безопасную эксплуатацию внешнего самодельного повер банка.

Количество батарей 18650 определяют в зависимости от желаемой мощности готового девайса

Аккумулятор своими руками из 3-4 батареек Li-ion подпитывается от стационарной сети примерно в течение восьми часов. Подзарядить от такого устройства смартфон средней мощности получится до двух раз, при этом девайс сможет обеспечить выходной ток до 1,4 А.

Предупреждение! Для подпитки ноутбука самодельный повер банк должен обладать повышенной производительностью. Для него нужно брать не менее 12 элементов 18650.

Заключение

Повербанк своими руками можно собрать из аккумуляторов 18650, одноразовых батареек или элементов питания от старого телефона. Для безопасного и удобного использования в конструкцию необходимо установить преобразователь напряжения, обеспечивающий нужные параметры тока.

Источник

Гальваническая банка. Делаем power bank для ноутбука в домашних условиях

Содержание статьи

Я — счас­тли­вый обла­датель ноут­бука Asus серии K53, который под наг­рузкой куша­ет поряд­ка 70 Вт. Сле­дова­тель­но, про­вод с триг­гером быс­трой заряд­ки на 12 В и пла­та‑повышай­ка с «Али­экс­прес­са» тут не помогут — быс­трая заряд­ка Quick Charge 3.0 выда­ет мак­симум 12 В / 1,5 А (18 Вт) минус потери из‑за не 100%-го КПД пре­обра­зова­теля. Более мощ­ную «бан­ку» с Power Delivery я покупать не хочу. Ком­плект смен­ных акку­муля­торов не вари­ант, ноут­бук с заряд­ным и так весит боль­ше 3 кг.

Ко­роче, я у мамы инже­нер, недав­но при­шел новень­кий паяль­ник с «Али», в ящи­ке валя­ется мешок банок 18650, и как раз при­еха­ли пла­ты BMS и понижа­ющий модуль. Решено было собирать свой акку­муля­тор, что я и сде­лал, пос­вятив это­му занятию три сво­бод­ных вечера.

Требования

Крат­ко обри­сую тре­бова­ния, которые я предъ­являл к сво­ей самодел­ке.

1. За­ряд­ка от штат­ного ноут­бучно­го БП. Через Micro-USB заряжать такой емкий акку­муля­тор — мазохизм, кабеля Type-C в доме нет ни одно­го, а делать отдель­ный заряд­ник спе­циаль­но для сво­ей самодел­ки не кошер­но, хочет­ся иметь воз­можность зарядить­ся от чего угод­но. 220-воль­товое гнез­до тре­бует доволь­но габарит­ной схе­мы пониже­ния и вып­рямле­ния, которая к тому же нуж­дает­ся в охлажде­нии даже при исполь­зовании импуль­сно­го тран­сфор­матора. Поэто­му на вход будет стан­дар­тное гнез­до 5,5 × 2,5 мм, куда мож­но вста­вить любой заряд­ник с нап­ряжени­ем от 13 до 32 В.
2. Боль­шая емкость для про­дол­житель­ной авто­ном­ной работы. Тас­кать с собой уве­сис­тую шту­ку, которая сядет через минут двад­цать, — удо­воль­ствие пос­редс­твен­ное. Если уж делать, то делать доволь­но емкий, чтоб потом не бегать гла­зами вок­руг в поис­ках розет­ки.
3. Вы­ход — стан­дар­тный ште­кер 5,5 × 2,5 мм. Само собой, если ты решишь пов­торить эту самодел­ку и у тебя дру­гой разъ­ем — его лег­ко заменить любым дру­гим.
4. Кноп­ка‑вык­лючатель, для удобс­тва и что­бы не рас­ходовать заряд батареи током холос­того хода выход­ного пре­обра­зова­теля и инди­като­рами.
5. USB-выход с под­дер­жкой быс­трой заряд­ки для смар­тфо­на.
6. Вы­сокая выход­ная мощ­ность для нор­маль­ной заряд­ки ноут­бука.
7. По воз­можнос­ти — регули­руемое выход­ное нап­ряжение для без­болез­ненной перес­трой­ки под дру­гой ноут­бук при необ­ходимос­ти.

Материалы

Здесь все стан­дар­тно для такого рода гад­жетов. Собс­твен­но акку­муля­тор­ные ячей­ки, пла­та BMS, вход­ной понижа­ющий и выход­ной повыша­ющий пре­обра­зова­тели, кон­трол­лер быс­трой заряд­ки для USB-выхода и рас­ходни­ки для кор­пуса.

С акку­муля­тора­ми тоже все тра­дици­онно: литий‑ион­ные ячей­ки типораз­мера 18650 проч­но засели в арсе­нале самодель­щиков и позиции сда­вать не собира­ются. Они емкие, удоб­ны для соз­дания батарей, отно­ситель­но недоро­ги, и их мож­но за копей­ки (а то и бес­плат­но) наб­рать в сер­вис‑цен­трах из дох­лых ноут­бучных батарей. Емкость в таком слу­чае оставля­ет желать луч­шего, но зато это край­не дос­тупный вари­ант для деревен­ских нищеб­родов вро­де меня.

Пла­та BMS (Battery Management System) нуж­на всег­да, если пос­ледова­тель­но соеди­няет­ся боль­ше одной ячей­ки. Дело в том, что даже про­изве­ден­ные в одной пар­тии акку­муля­торы име­ют слег­ка раз­личные харак­терис­тики, в час­тнос­ти — емкость. При пос­ледова­тель­ном соеди­нении яче­ек раз­ной емкости они будут раз­ряжать­ся нерав­номер­но, то есть минимум одна ячей­ка уйдет в перераз­ряд. А, как ты зна­ешь, перераз­ряд для лити­евых банок — это не прос­то пло­хо, а очень пло­хо.

Об­ратное про­изой­дет при заряд­ке такой батареи: менее емкие ячей­ки зарядят­ся быс­трее, и даль­нейшая заряд­ка при­ведет к некон­тро­лиру­емой реак­ции горения, в прос­тонародье зовущей­ся взры­вом. Горящие лити­евые акку­муля­торы, рас­кидыва­ющие вок­руг кус­ки адско­го неуга­симо­го пла­мени, конеч­но, выг­лядят кра­сиво, но это небезо­пас­но, так что давай не будем доводить их до такого сос­тояния, а прос­то вос­поль­зуем­ся BMS.

Гра­мот­ные BMS име­ют в сос­таве балан­сиров­щик яче­ек и схе­му защиты, которая отклю­чит батарею в слу­чае перег­рузки, переза­ряда или перераз­ряда, и сто­ят при этом все­го пару бак­сов. Впро­чем, силь­но эко­номить на защите не сле­дует, так что перед покуп­кой все же почитай отзы­вы. Попада­лись пла­ты, в которых заяв­ленный балан­сиров­щик не работал или вооб­ще отсутс­тво­вал.

По­нижа­ющий DC-DC-кон­вертер по вхо­ду нужен для получе­ния ста­биль­ного рабоче­го нап­ряжения заряд­ки акку­муля­торов из неиз­вес­тно­го (хоть и заведо­мо более высоко­го) вход­ного. Его важ­ные осо­бен­ности — наличие хоть неболь­шого ради­ато­ра, так как вся вход­ная мощ­ность будет про­ходить через него, и, опци­ональ­но, при­сутс­твие огра­ничи­теля по току, что­бы с ходу не убить пре­обра­зова­тель мощ­ным током при заряд­ке в ноль сев­ших акку­муля­торов.

Вы­ход­ной DC-DC-пре­обра­зова­тель — это то, на чем я решил сэконо­мить, и горь­ко об этом пожалел, но об этом чуть поз­же. Его задача — обес­печить тре­буемое ста­биль­ное выход­ное нап­ряжение из нап­ряжения нашей батареи. В иде­але он дол­жен иметь защиту от корот­ких замыка­ний и перег­рузки, что­бы потом не думать, чем его заменить. Ну и хоть неболь­шой ради­атор, по опы­ту, точ­но не пов­редит.

Быс­трая заряд­ка — отдель­ная тема. Как ты зна­ешь, она исполь­зует линии дан­ных в USB, что­бы устрой­ство мог­ло догово­рить­ся с заряд­ником о нап­ряжении и токе заряд­ки. Стан­дарт прос­той, и ты можешь даже сам реали­зовать заряд­ное с его под­дер­жкой, если руки рас­тут из нуж­ного мес­та. Но для меня было дешев­ле и про­ще купить готовую пла­ту с кон­трол­лером, бонусом получил под­дер­жку не толь­ко Quick Charge 3.0, но и пол­дюжины дру­гих про­токо­лов.

Стан­дарты быс­трой заряд­ки

На Хаб­ре была хорошая статья об исполь­зовании умных заряд­ников в сво­их целях. Там же опи­сан про­токол, что поможет тебе соз­дать соот­ветс­тву­ющее спе­цифи­кации заряд­ное устрой­ство самос­тоятель­но.

Рас­ходни­ки есть в гараже у любого ува­жающе­го себя тех­наря. Это гнез­да 5,5 × 2,5, про­вода, при­пой, орг­стек­ло или плас­тик, кноп­ка, диоды и вся­кое такое.

У гнез­да, как ты пом­нишь, три кон­такта: один внут­ренний (+) и два внеш­них (–). Внеш­ние я соеди­нил перемыч­кой для сни­жения наг­рузки. Если не хочешь проб­лем, тебе сто­ит сде­лать так же.

Продолжение доступно только участникам

Вариант 1. Присоединись к сообществу «Xakep.ru», чтобы читать все материалы на сайте

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», позволит скачивать выпуски в PDF, отключит рекламу на сайте и увеличит личную накопительную скидку! Подробнее

Источник