DIY Power Bank!: 10 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Skończyłem wszystkie moje wiosenno-letnie projekty i potrzebowałem projektu jesiennego, ponieważ wrzesień szybko się zbliża. Potrzebowałem pomysłu i natknąłem się na starą przenośną ładowarkę do telefonu. power bank, który moja żona dostała w prezencie od swojej firmy. Przestał działać, więc siedział przez rok, dopóki go nie znalazłem. Ładuje się po podłączeniu, ale nie ładuje telefonu (brak wyjścia). Rozebrałem go i miał wewnątrz cienki akumulator LiPo o grubości 7 mm i kilka układów scalonych doładowania/ochrony na płycie z diodami LED SMD do wskaźników ładowania i pojemności. Bateria mówiła 4000 mAh. Fajny materiał projektowy!

Dostałem inny na Boże Narodzenie, ale mogłem naładować telefon tylko raz, zanim trzeba go było naładować ponownie:(Chciałem lepszy, ale nie chciałem wydawać 30 USD lub 40 USD na telefon o dużej pojemności https:// www.amazon.com/Anker-PowerCore-Ultra-Compa….

Natknąłem się na takie rzeczy (https://www.ebay.com/itm/Ultrathin-5000mAh-Externa…wyglądały jak obudowy 2,5 zewnętrznych dysków twardych, ale wkłada się do nich akumulatory LiPo i można je zamienić w przenośne ładowarki. Doszedłem do wniosku, że mogę zrobić jeden z zestawem, ale okazało się, że są one ograniczone do akumulatorów 5000 mAh. Chciałem co najmniej 6000 mAh, więc zajrzałem do niestandardowego materiału i zdecydowałem, że nie warto bez drukarki 3D lub innego narzędzia.

Potem natknąłem się na więcej zestawów powerbanków DIY z Chin, takich jak te: https://www.ebay.com/itm/Power-Bank-Kit-LCD-Dual-U… które pobierały 18650 akumulatorów litowo-jonowych jako źródło zasilania, a nie LiPo, które były dość drogie dla cienkich, które mieszczą się w obudowach. Skończyło się na tym, że dostałem jeszcze jeden do mniejszego akumulatora LiPo i zbudowałem go. Miałem jakieś 18650 leżące wokół uratowanych baterii laptopa o różnej pojemności, więc pomyślałem, dlaczego nie? Jak trudne może być? Więc wrzuciłem PayPal za 6,99 $. Części na maila! Zacznijmy!

Krok 1: Czego potrzebujesz: części i narzędzia

Kiedy dostałem części (tym razem z USA), zdałem sobie sprawę, że to nie jest plug and play, jak niektóre inne, które mają już zainstalowane złącza sprężynowe, więc po prostu wkładasz 18650 tak, jakbyś AA w pilocie telewizora. Aby to zadziałało, trzeba było zbudować akumulator. Nie ma problemu, ponieważ robiłem to wcześniej, ale dla tych, którzy tego nie zrobili, pomogę ci w tym samouczku. Stworzyłem już samouczki dla domowych zestawów baterii, więc sprawdź je, jeśli chcesz.

To powiedziawszy, potrzebujesz narzędzi, aby to się stało.

Lutownica. Musi mieć co najmniej 30 watów! Mniej i nie uzyskasz dobrych połączeń lutowniczych do akumulatorów. Trzymanie lutownicy na zaciskach akumulatora nie jest dobre. Chcesz go maksymalnie zminimalizować, więc im szybciej stopisz lut, tym lepiej.

Dobry lut. Używam rdzenia kalafonii Kester 44. To NAJLEPSZY lut do elektroniki. Okres. Kopalnia.031, 63/37 Pb/Sn. Topi się w 250 C, świetny topnik i działanie czyszczące. Nie używaj lutu bezołowiowego. Potrzeba więcej ciepła do stopienia, pozostawia utlenianie i nie płynie dobrze.

Frezy boczne lub frezy do płukania. Tanie, duże lub małe, są w porządku.

00 Wkrętak krzyżakowy do montażu zestawu.

Ładowarka zdolna do ładowania litowo-jonowego lub polimerowego. Możesz użyć dowolnego, który ładuje lub analizuje akumulatory. Używam Zanflare C4 i mojego klona SkyRC iMax B6.

Papier ścierny. Do przygotowania wypustek i baterii do lutowania. Używam 500 grit, ale 220 też działa. Niektóre zakładki nie muszą być przygotowywane, ale nadal to robię, ponieważ lut lepiej do nich przylega.

Multimetr. Nic nadzwyczajnego, potrzebujesz go do pomiaru napięcia baterii.

Nóż uniwersalny lub narzędzie do ściągania izolacji. Żyję na krawędzi i używam noża. Zachowaj ostrożność podczas używania jednego do zdejmowania izolacji z przewodów.

Do materiałów potrzebujesz:

Paski niklowe lub zakładki lutownicze do budowy zestawu akumulatorów. Wolę paski niklowe, ale ponieważ nie robiłem wymyślnego, wysokowydajnego akumulatora szeregowego/równoległego z układem balansującym, użyłem zakładek już na ogniwach pozostałych po połączeniach akumulatora laptopa. Działają dobrze, ponieważ nie obciążamy go zbytnio i ma tylko 3,7 wolta.

Drut. Używam drutu o grubości 24 mm (średnica 0,5,11 mm). Nie potrzebujesz niczego szalonego, takiego jak rozmiar 18 lub 16. Najwięcej, co będzie pobierać, to 2 ampery, a przy niskich napięciach przewód może to wytrzymać, ale nie schodziłbym poniżej tego.

Taśma maskująca. Możesz także użyć taśmy elektrycznej do trzymania baterii razem podczas ich lutowania. Jeśli chcesz być naprawdę fantazyjny, możesz użyć tych podkładek dystansowych do baterii, aby ustawić i wyrównać baterie. Użyłem moich gałek ocznych i płaskiej powierzchni.

Cztery (4) 18650 baterii. Im większa pojemność, tym lepiej.

Krok 2: Pakiet

Tak więc musimy zbudować pakiet 4 ogniw z ogniwami równolegle. Zazwyczaj te akumulatory są w konfiguracji szeregowej/równoległej, aby mieć wyższe napięcie i utrzymać większą pojemność. W połączeniu szeregowym napięcie jest sumowane na bateriach, ale pojemność jest taka sama jak w przypadku pojedynczego ogniwa. Mój inny Instruktaż wyjaśnia to szczegółowo, ale w zasadzie łączymy wszystkie dodatnie i wszystkie ujemne zaciski baterii razem, z dodatnim i ujemnym wyjściem wychodzącym z każdego obciążenia.

Power bank wytwarza napięcie 5 woltów, które jest regulowane przez płytkę drukowaną, aby zwiększyć napięcie akumulatora powyżej 3,7 wolta. W ten sposób możemy uciec od konfiguracji równoległej, w której dodatnie i ujemne zaciski akumulatorów są ze sobą połączone. To daje nam bardzo dużą pojemność, na której nam zależy! Fotografuję na co najmniej 6000 lub 9000 mAh, dlatego robię dwie paczki. Jeden z ogniw 1500 mAh, drugi to ogniwa 2400 mAh.

Krok 3: Baterie

Wiemy, jak połączyć dodatnie i ujemne bieguny baterii, więc zaczynajmy.

Moje pakiety będą wykonane z niektórych baterii, które uratowałem z dwóch pakietów baterii do laptopa HP, które kupiłem w moim magazynie oszczędności, za około 4 USD za oba. To łącznie 12 komórek. Zrobiłem instrukcję, jak zdobyć i uratować tego typu baterie. Posiadam dwa modele ogniw Moli Energy Company 18650 ICR. Moli Energy był kiedyś w Kanadzie, ale teraz jest własnością tajwańskiej firmy i produkuje baterie dla wszelkiego rodzaju firm i producentów OEM, dzięki czemu są dobrej jakości. Te w kolorze turkusowym nie były wyraźnie oznaczone, a dane były prawie niemożliwe do znalezienia, ale przypuszczam, że miały pojemność 1500 mAh i były dobre do rozładowania 2 amperów (jak większość chemii typu ICR), ponieważ pochodziły ze starego HP Akumulator laptopa ProBook o pojemności 3 Ah i 11,1 V. Uruchomiłem je na moim analizatorze ładowarek i wyszły średnio 1455 mAh, a więc całkiem blisko liczby 1500. Niebieskie to nowsze ICR-18650J i łatwo znalazłem dla nich arkusz danych. 2400 mAh przy rozładowaniu 2,2 A, więc całkiem nieźle! Przetestowałem je i faktycznie wypadły ponad ich ocenę przy średniej 2453 mAh.

Sprawdź baterie. Upewnij się, że ich napięcia są naprawdę blisko siebie, w granicach -/+ 0,03 wolta. Są całkiem dobre, ponieważ wcześniej je testowałem, ładowałem i rozładowywałem. Dodatkowo zawsze były używane razem w zestawie baterii. Zasadniczo najlepiej jest używać baterii, które wcześniej znajdowały się w zestawie baterii, ponieważ są one kondycjonowane razem i będą miały mniej więcej takie samo napięcie, ponieważ zwykle w bateriach laptopa lub wieloogniwowych pakietach litowych występuje obwód równoważący. Jeśli używasz losowych ogniw, upewnij się, że mają takie samo napięcie, taką samą pojemność i stan. Przetestuj je najpierw. Posiadanie słabej komórki w paczce równoległej nie jest tak złe jak w paczce szeregowej, ale nadal nie jest dobre, ponieważ szkodzi pojemności.

Jeśli napięcia wyglądają dobrze, możemy ruszyć dalej.

Krok 4: Budowanie paczek

Zwykle do łączenia pakietów baterii używa się lutów lub pasków niklowanych ze zgrzewarką punktową, ale nie mam zgrzewarki punktowej i nie potrzebuję, ponieważ kosztują około 250 USD za chińską, więc będziemy je lutować razem. Nie jest to zalecany sposób, ale powinno być dobrze, jeśli będziesz ostrożny.

Zacznij od ustalenia rozmiaru pasków, które musisz połączyć ze sobą. Te baterie miały już nietknięte resztki zakładek z baterii laptopa, które były już przyspawane punktowo, więc pomyślałem, że po prostu przylutuję je z powrotem. Pozostałe paski były wystarczająco długie, aby po prostu zlutować, a tam, gdzie potrzebowałem więcej, po prostu przyciąłem jeden na długość i przylutowałem.

Przygotuj powierzchnie, które będziesz lutować, przecierając je papierem ściernym w miejscu połączenia. Ponieważ wypustki z akumulatora laptopa były nadal przyspawane do zacisków, przyciąłem je na długość i przylutowałem je razem, aby uniknąć konieczności lutowania bezpośrednio na zacisku akumulatora, co nie jest dobre dla ogniw. Może to spowodować nagrzewanie się i utratę pojemności lub uszkodzenie akumulatora. Połączyłem dwie komórki, a następnie skleiłem resztę, aby były wyrównane i poziome.

Jeśli potrzebujesz zrobić pasek, aby wypełnić lukę, zdrap i dodaj lut na obu końcach i przylutuj do wypustek na baterii, a następnie przylutuj pasek.

Po zakończeniu połączenia powinny być mocne. Dodaj tabulator do pozytywnej strony negatywnej reklamy, aby dodać przewody wyjściowe. Zakleiłem też boki, aby chronić odsłonięte zaciski. Miałem do tego kilka grubych kawałków papieru, ale nie wystarczyło na oba. Zmierz napięcie pakietu i powinno być takie samo we wszystkich ogniwach. +/- 0,02 V jest w porządku. W końcu wyrównują się napięcie, gdy będą się balansować.

Zbudowałem dwa pakiety, jeden z ogniwami 1500 mAh, a drugi z ogniwami 2400 mAh, więc jeden ma 6000 mAh, a drugi 9600 mAh, więc całkiem duża pojemność! Rzuciłem je na ładowarkę i przestawiłem w tryb rozładowania, a drugi naładowałem. Ma limit pojemności 5000 mAh i 300-minutowy wyłącznik czasowy, a osiągnął maksymalny limit, więc mogę śmiało założyć, że to już dobrze. Mówię, że to wygrana.

Teraz jesteśmy gotowi dodać je do naszego zestawu powerbanków!

Krok 5: Zestaw

W opakowaniu znajdowały się dwie połówki obudowy/obudowy, płytka drukowana, zespół przycisków i odbłyśnik do wbudowanej latarki LED, dwie małe samogwintujące śruby Philips i dwie przezroczyste plastikowe soczewki zakrywające wyświetlacz LCD i otwory reflektora latarki. Połówki obudowy były pokryte plastikową folią i szybko zorientowałem się, dlaczego. Obudowa to bardzo błyszczące plastikowe wykończenie wykonane ze sztywnego plastiku. To absolutny magnes na odciski palców i pojawia się najmniejsza rysa. Zaufaj mi, został porysowany w ciągu kilku sekund od oderwania się plastiku. Niby wpadka, ale tak właśnie jest.

Płytka posiada dwa wyjścia USB A, jedno dla 5 woltów 1A, drugie dla 5 woltów, 2A (do ładowania iPadów, tabletów, urządzeń korzystających z wyjścia 2A oraz wejście Micro USB B do ładowania baterii powerbanku. Próbowałem naładować go ładowarką o dużej mocy wyjściowej mojego telefonu (9 watów), ale nie mogłem stwierdzić, czy ładuje go szybciej niż standardowa ładowarka o mocy 5 watów. To duża bateria, więc ładowanie zajęło dużo czasu! 9 godzin. Wyświetlacz LCD ma ładne niebieskie podświetlenie i pokazuje ogólną pojemność baterii, stan (ładowanie/rozładowywanie) oraz typ używanego wyjścia (1A lub 2A). Mogę tylko przypuszczać, co robi układ scalony, ale prawdopodobnie jest wskaźnik gazu IC, jeden do regulacji napięcia wyjściowego, a drugi do ochrony/ładowania akumulatora.

Krok 6: Złóż elektronikę

Złożenie tego wszystkiego w całość było całkiem proste. Wymagało to trochę manipulacji, ale w końcu udało mi się to zebrać. Żebyś wiedział, nigdzie nie można znaleźć instrukcji! Zacznij od przygotowania płytki PCB. Potrzebujesz do tego lutownicy i trochę lutu. Dodaj lut do dwóch padów lutowniczych wejściowych akumulatora. Następnie przylutuj przewody wyjściowe akumulatora do odpowiednich padów, dodatniego i ujemnego. NIE zmieniaj polaryzacji, bo prawdopodobnie spowodujesz, że płyta uwolni magiczny niebieski dym, w którym to momencie przestanie działać, ponieważ na tych tanich chińskich płytach zwykle nie ma ochrony wejścia. Musiałem skrócić przewody wyjściowe mojej baterii, aby dopasować ją, czego się spodziewałem. W tym momencie płyta również się włączy, więc powinieneś zobaczyć, jak pokazuje poziom naładowania baterii.

Krok 7: Dodaj bity

Do obudowy musimy dodać kilka części, w tym przycisk, jego obudowę/wykończenie oraz reflektor LED. Istnieją słupki montażowe do elementu przycinającego guziki, które zatrzaskują się na swoim miejscu. Dopasowanie było całkiem dobre. Sam przycisk włącza się jako pierwszy i możesz go zabezpieczyć klejem lub użyć gorącego kawałka metalu, aby stopić dwa słupki, aby zabezpieczyć przycisk i przyciąć na miejscu. Użyłem trochę kleju CA (czyli super kleju). Odbłyśnik LED po prostu ustawia się na swoim miejscu i jest utrzymywany przez małą przegrodę. Jest on w większości utrzymywany w miejscu przez samą diodę LED, która na niego naciska, co było dość chwiejne, więc nałożyłem trochę super kleju na obudowę, w której znajduje się odbłyśnik, i założyłem soczewkę. Plastikowe soczewki możesz dodać teraz lub później. Posiadają podłoże pokrywające wstępnie nałożony klej. Zdejmij go, aby odsłonić klej. Na samym obiektywie była o dziwo jeszcze jedna podkładka samoprzylepna, którą też musiałem ostrożnie odkleić. Użyłem do tego czubka noża. Co dziwne, na zewnętrznej stronie obiektywu znajduje się również inna folia ochronna. Odkleiłem to jako ostatni. Klej jest dość mocny, więc nie sądzę, żeby soczewki odpadły.

Krok 8: Dodaj płytę i baterię

Teraz możesz dodać płytkę i baterię. Jest ciasno dopasowany, więc może być konieczne uprzednie przetestowanie dopasowania. Upewnij się, że nie zaciskasz zbyt mocno żadnych przewodów, aby zapobiec przyszłym pęknięciom lub złym połączeniom. Płytkę wkładam jako pierwszą, wsuwając najpierw diodę do reflektora, delikatnie dociskając ją z prawej strony, aż zatrzaśnie się na swoim miejscu. Może to zająć kilka prób, więc bądź cierpliwy. Gdy znajdzie się na swoim miejscu, dodaj śruby. Nawiasem mówiąc, potrzebujesz śrubokręta Philips 00.

Krok 9: Złóż wszystko razem

Teraz, gdy elektronika jest w środku, możesz połączyć obudowę. Dodałem trochę 2 mm skrawków paska pianki mikrokomórkowej, które leżałem na górze mojej baterii, aby amortyzować ją przed wstrząsami i aby nie spadła w przypadku upuszczenia lub uderzenia. Jest to opcjonalne, ale bardzo to polecam. Ustaw górną połowę obudowy na dole, aby upewnić się, że jest wyrównana w prawo. Następnie naciśnij po bokach, przesuwając się na zewnątrz, aby zaczepić zatrzaski z przodu, po bokach i z tyłu, aż wszystko będzie bezpieczne, a góra i dół będą równo. Zauważ, że ta rzecz nie jest wodoodporna ani bryzgoszczelna/odporna na zachlapanie. Możesz dodać przezroczysty silikon do płyty wokół wyjść i przełączyć się, aby pomóc, ale to sprawiłoby, że naprawa byłaby bolesna w przypadku, gdyby połączenia baterii się pogorszyły lub kiedykolwiek trzeba było je wymienić.

Krok 10: Przetestuj i gotowe

To wszystko razem, teraz testujesz, aby aktywować obwód. Potrzebuje sygnału 5 V, więc podłącz go do dowolnej ładowarki ściennej przez wejście micro USB. Kiedy już to zrozumiesz, gotowe! Podłącz wybrany kabel i naładuj coś! Wyświetlacz LCD wyświetla procent pozostałej żywotności baterii oraz stan, wejście (ładowanie wewnętrznej baterii) i wyjście (ładowanie urządzenia) oraz typ wyjścia 5 V 1 A lub 5 V 2 A. Myślę, że wskaźnik naładowania baterii jest trochę zły, ponieważ bateria mojego telefonu ma 3200 mAh, a przy 71% naładowaniu pokazuje 68% pojemności baterii, co nie jest ani trochę zbliżone do rzeczywistej pojemności baterii około 9600 mAh +/- 150-200 mAh. Jeśli uda mi się uzyskać 3 ładunki lub 2,5 pełnego ładowania, nazywam to sukcesem. Mogę też dostać drugi z nich do mojej drugiej baterii.

Użyłem go również do ładowania głośnika Bluetooth i działał świetnie.

Światło LED jest bardzo przydatne i mile widziany dodatek. Nie jest super jasny, ale też nie jest przyćmiony. Dobry w nagłych wypadkach lub do znalezienia nieuchwytnego portu ładowania w nocy lub zagubionej ładowarki pod komodą. Aby go aktywować, wystarczy dwukrotnie szybko nacisnąć przycisk zasilania i ponownie, aby go wyłączyć.

Wypróbowałem telefon na wyjściu 2A i nie zauważyłem różnicy w szybkości ładowania. Zależy to od możliwości ładowania urządzenia, a ten telefon nie został do tego zaprojektowany. Nic takiego!

Mam nadzieję, że podobał Ci się ten Instruktaż. Próbowałem zrobić temat, na który nie ma wielu poradników, więc jeśli uznałeś to za pomocne, daj mi znać lub daj znać, czy mógłbym zrobić lepiej!

Najlepsza!