А. Смартфонът е устройство, което се е превърнало в незаменимо устройство за общуване на всички хора. Те се използват за достъп до интернет и често за дълго време. Но смартфоните имат един недостатък - време е. живот на батерията. В най-добрия случай батерията ще работи без презареждане един ден, а ако я използвате активно, след това няколко часа. Тази статия и придружаващото я видео ви показват как да направите мощна домашна Powerbank, която дори може да зарежда едновременно смартфон или таблет, или комбинация от двете.
Можете да закупите бебефон, който е описан в началото на видеото, както и всички компоненти на захранващата банка в този китайски магазин. Как да получите кешбек (възстановяване) в размер на 7% от цената на всички покупки е на нашия уебсайт. Изтеглете схеми, дъски и други файлове на проекта.
За да се подобри производителността на батериите на мобилните телефони, бяха поръчани преносими зарядни устройства, които обикновено се наричат poverbank. Но в една единствена форма такова устройство не може дори наполовина да зареди батерията на телефона. И дори три такива устройства не дават изход от ситуацията. Закупуването на мощна банка за захранване е доста скъпо. Една нормална powerbank, да речем, с капацитет 10 000 милиампера струва 25-30 долара. Като се има предвид това и дългото време за чакане на пакета, е по-лесно да направите своя собствена версия.
Описание на схемата на power bank
Powerbank веригата се състои от три основни части. Това е контролер за зареждане на литиева батерия с функция за автоматично изключване при пълно зареждане; отделение за батерии с 18650 паралелно свързани литиево-йонни батерии; превключвател за захранване от 5-10 ампера от компютърно захранване; усилващ преобразувател за увеличаване на напрежението от батерията до желаните стойности от 5 волта, които са необходими за зареждане на телефон или таблет; USB конектор, към който е свързано зареждащото устройство.
В допълнение към простотата и ниската цена, представената схема има висок изходен ток, който може да достигне до 4 ампера и зависи от мощността на компоненти като полеви транзистор, изходен диод на Шотки и индуктивност. Китайските колеги са в състояние да осигурят изходен ток не повече от 2,1 ампера. Това е достатъчно за зареждане на няколко смартфона едновременно, а нашата захранваща банка може да се справи с 4-5 смартфона.
Разгледайте отделните компоненти на структурата. Като източник на захранване 5 паралелно свързани батерии 18650 от лаптоп. Капацитетът на всяка батерия е 2600 милиампера на час. Използва се адаптерен или инверторен калъф, но може да се използва и друг подходящ калъф. Ще използваме платка за зареждане, закупена като контролер за зареждане. Зарядният ток е около 1 ампер. Инвертор, който ще увеличи напрежението от батерията до необходимите 5 волта, също може да се вземе готов. Много е евтино. Максимален изходен ток до 2 ампера.
Монтаж на веригата
На първия етап фиксираме батериите, закрепваме ги заедно с пистолет за лепило. След това трябва да свържете контролер към батерията, за да проверите как протича процесът на зареждане. Също така трябва да разберете времето за зареждане на батерията и да разберете дали автоматичното изключване работи, когато е напълно заредена. Всичко е подписано подробно на таблото.
Можете да зареждате от всеки USB порт. Индикаторът трябва да показва това зареждането е в ход. След 5 часа светва вторият индикатор, което означава, че процесът на зареждане е приключил. Ако се използва метална кутия, допълнително изолирайте батериите с широка самозалепваща лента.
Един от основните компоненти на веригата е повишаващ DC-DC преобразувател, инвертор - преобразувател на напрежение. Предназначен е за повишаване на напрежението от батериите до 5 волта, необходимо за зареждане на телефона. Напрежението на една батерия е 3,7 волта. Тук те са свързани паралелно, така че е необходим инвертор.
Системата е изградена върху таймер 555 - транзистор с полеви ефекти и стабилизация на изходното напрежение, което се настройва с помощта на ценеров диод vd2. Може да се наложи да изберете ценеров диод. Всеки ценеров диод с ниска мощност ще свърши работа. 0,25 или дори 0,125 вата резистори. Дроселът L1 може да бъде отстранен от компютърното захранване. Диаметърът на жицата е най-малко 0,8, най-добре е да направите 1 милиметър. Броят на завоите е 10-15.
Във веригата е монтиран възел за настройка на честотата, който задава работната честота на таймера. Последният е свързан като генератор на правоъгълни импулси. При този избор на компоненти работната честота на таймера е около 48-50 kHz. Ограничаващ резистор R3 за 4,7 ома FET. Съпротивлението може да бъде от 1 до 10 ома. Можете да замените този резистор с джъмпер. Транзистор с полеви ефективсякакви средна мощностс ток от 7 ампера. Подходящи теренни работници от дънни платки. Малък транзистор с обратна проводимост vt1. kt315 или друг транзистор с обратна проводимост с ниска мощност ще свърши работа. Токоизправителен диод - желателно е да се използва диод на Шотки с минимален спад на напрежението в прехода. Два контейнера стоят като захранващ филтър.
Този инвертор е импулсен, осигурява висока ефективност, висока стабилизация на изходното напрежение, не се нагрява по време на работа. Следователно не е необходимо захранващите компоненти да се монтират на радиатора. Ако има затруднения с диодите на Шотки, тогава можете да използвате диоди, които са вътре компютърни блоковехранене. В тях се намират двойни до -220 диоди.
На снимката по-долу инверторът е сглобен.
Мога да направя печатна електронна платка. В описанието има линк.
Тестване на 5 волтов инвертор
Проверяваме инвертора за работоспособност. Смартфонът се зарежда, както можете да видите, процесът на зареждане е в ход. Изходно напрежениеподдържа 5,3 волта, което е напълно съвместимо. Инвертора не загрява.
Окончателно сглобяване на тялото
От парче пластмаса трябва да изрежем страничните стени. На контролера за зареждане две Лед индикатор, които показват процента на зареждане. Те трябва да бъдат заменени с по-ярки и изнесени на предния панел. В страничната стена са изрязани два отвора за микро USB конектори, тоест две устройства могат да се зареждат едновременно. Има и дупки за светодиоди. Отвор за контролера, тоест за зареждане на вградените батерии. Ще бъде направен и малък отвор за превключвателя на захранването.
Всички конектори, светодиоди и превключвател се фиксират с пистолет за лепило. Остава да опаковате всичко в кутията.
Към изхода на устройството е свързан USB тестер. Вижда се, че напрежението от 5 волта е здраво задържано на изхода. Нека да свържем мобилни телефони и да се опитаме да ги заредим от домашно приготвен Power bank. Два смартфона ще се зареждат наведнъж. Токът на зареждане скача до 1,2 ампера, напрежението също е нормално. Процесът на зареждане протича успешно. Инвертора работи безупречно. Оказа се компактен и, най-важното, стабилен. Веригата е лесна за сглобяване, използват се всички познати компоненти.
Понякога има ситуации, когато трябва да заредите телефона или фотоапарата си, но наблизо няма контакт. В този случай на помощ ще дойде устройство, наречено "power bank".
Такова устройство обикновено се състои от няколко - три малки батерии, зарядно за тях и преобразувател на напрежение за устройството, което се зарежда, независимо дали е фенерче, мобилен телефон или фотоапарат.
Взех батериите от стара батерия за лаптоп, размер 18650, за да ги заредя, реших да използвам китайската микросхема TP4056, специално проектирана за зареждане Li-ion батерии, и купих усилващ преобразувател, изграден върху чипа CE8301 като готов модул. Микросхеми и модули, поръчани на eBay.com.
TP4056 има редица положителни характеристики, а именно:
1. Защита на батериите от презареждане и прегряване
2. Малко външни елементи
3. Индикация на режимите на работа
4. Регулируем ток на зареждане
5. Ниска цена
6. И т.н. и така нататък.
Електрическа схема TP4056
Токът на зареждане се регулира от резистора Rprog. Сложих 2.2 kOhm, заряден ток 500mA.
CE8301 има милион подобни аналози, не трябва да се закачате за него, само ще кажа, че работи от 0.9V до 5V, докато поддържа 5V 500mA (600mA максимум) на изхода, което е напълно достатъчно за зареждане повечето мобилни телефонии камери.
Електрическа схема CE8301
Преобразуватели на снимки
Исках да направя готовото устройство достатъчно функционално, затова реших да използвам 2 преобразувателя, ако трябваше да зареждам няколко устройства наведнъж, а за батериите реших да взема до 4 чипа TP4056, за да могат да се използват батерии с различен капацитет използвани.
За да не се влияят микросхемите TP4056 една на друга, батериите бяха свързани чрез диоди на Шотки със спад от 0,2 волта.
Крайната схема се получи така
направени
проверено
И монтира всички компоненти
Черните капчици с надпис 103 са термистори от 10 kΩ.
Платката се оказа доста компактна, като се има предвид факта, че от SMD компоненти са използвани само 10uF кондензатори и микросхеми TP4056. При запояване поставям парчета маскираща (хартиена) лента под корпуса на микросхемата, така че радиаторът на микросхемите да не затваря пистите.
Веригата работи отлично, нищо не се нагрява. По време на зареждане червеният светодиод свети, когато напрежението на батерията достигне 4.2V, червеният светодиод изгасва и зеленият светва - зареждането спира. Ако е задействала термичната защита, светодиодите са изключени, а ако батерията не е свързана към веригата, свети зелено и мига червено. Зареждането на кутии с еднакъв капацитет и със същото остатъчно напрежение става съвсем синхронно. Като цяло получих точно това, което исках.
Всеки мозъци, Здравейте! Мисля, че всички вие принадлежите към частта от населението на планетата, която използва смартфони, и мисля, че през последните няколко години сте ги сменили няколко пъти с по-модерни. Всички "наследени" смартфони имат литиево-йонни батерии, които не могат да се използват в новите модели и по този начин се оказвате с добри, но безполезни батерии ... Но дали е така?
Лично аз съм натрупал три батерии на телефона (и не съм сменял телефони поради повреда на батерията), те не се нагряваха и не се подуваха и могат да се използват за захранване на някои джаджи. Капацитетът на средна батерия след 2 години употреба е около 80% от оригиналната, точно това е периодът, през който обикновено купувам нова мозъчен смартфон. И ако мислите за усилията за получаване на суровините, производството на самите батерии и разходите за транспорт ...
Като се имат предвид всички неща, би било наистина жалко да ги оставите да „умрат“ бавно или просто да ги изхвърлите. В това мозъчна статияИ валякще ти кажа как направи го самнаправи домашно приготвени, което ви позволява да "дадете нов живот" на батерии от стари телефони, тоест да направите външна батерия за джаджи, известна още като POWERBANK.
Стъпка 1: Материали
Е, нека започнем с това, от което се нуждаете, за да създадете своя собствена външна батерия. От необходимите материали:
- литиево-йонна батерия,
- платка за зареждане и защита на литиево-йонни батерии, с номинално напрежение 5V, максимален входен ток 1A (колкото по-малък, толкова по-дълъг ще бъде „вторият живот“ на батерията),
- DC усилващ преобразувател с 5V изход и макс. 600MA
жици, - множество щифтови конектори
- офис клипс,
парче акрил - винтове,
- и превключете.
Вие също ще имате нужда от:
- чифт клещи
- стриптизьорка,
- поялник,
- и пистолет за лепило
- както и бормашина и мелница.
Стъпка 2: Как работят дъските?
Първо, нека се запознаем с платката за зареждане и защита за литиево-йонни батерии. Три от нея важни функцииТова са зареждане, защита от свръхток и защита от пренапрежение.
Литиево-йонните батерии се зареждат по определен модел - когато са почти напълно заредени, консумацията на ток намалява. мозъчно плащанеразпознава това и щом напрежението на батерията достигне 4.2V, спира зареждането. Изходът на платката има защитна верига за предотвратяване на свръхток и свръхнапрежение. Такава защита вече е вградена в съвременните телефонни батерии, но в това домашно приготвенитази платка ще позволи използването на незащитени батерии, които се срещат в по-старите лаптопи. Зарядният ток на платката може да се регулира с резистор и трябва да бъде в рамките на 30-50% от номиналния капацитет на батерията.
DC преобразувателят преобразува постоянното напрежение на батерията в правоъгълна вълна и го прекарва през малка намотка. Поради индукционни процеси, повече високо напрежение, който се преобразува обратно в постоянен и може да се използва за захранване на джаджи, проектирани за 5V.
Сега, повече или по-малко знаейки с какво имаме работа, можем да продължим към същинското сглобяване мозъчни занаяти.
Стъпка 3: Дизайн
Преди да продължите със създаването на случая за домашно приготвени, измерете компонентите и направете чертеж. Така че в моя мозъчно устройствобатерията ще бъде закрепена с канцеларска скоба, която се завинтва към кутията, платките ще бъдат разположени една върху друга, входно / изходните контакти ще бъдат отгоре в горната част на кутията, а контактите, отиващи към батериите ще бъдат отдолу.
Някои батерии имат нестандартна позиция на полярността на контактите, така че това "нестандартно" трябва да се вземе предвид в нашето устройство, тоест да се добавят щифтови конектори. За да направите това, вземаме конектор с три щифта и издърпваме средния, а самите щифтове се огъват от едната страна, така че да е по-удобно да ги приложите към контактите на батерията. Или вземете конектор с четири щифта, най-външните от които са свързани към положителния извод, а средните към отрицателния извод, и по този начин променете полярността на контактите, просто като свържете батерията към лявата или дясната двойка щифтове.
Стъпка 4: Изграждане на кутията
Сега нека започнем да сглобяваме кутията. За да направите това, вземаме линийка и маркираме линиите с остър нож, като ги надраскаме около 10 пъти, така че след това да не прилагаме големи усилия върху детайла и вече да не използваме линийката. След като надраскаме линиите на достатъчна дълбочина, ние прилагаме клещи към тях и огъваме детайла, докато се счупи по тези линии. "Разбиване" по този начин на всички необходими детайли мозък,почистваме ги и ги напасваме един към друг. След това ги фиксираме към стабилна повърхност и използваме бормашина, за да направим дупки и слотове за винтове, превключвател, входове, изходи и щифтови конектори.
Стъпка 5: Сглобяване на веригата
Преди да започнете сглобяването мозъчни устройствапърво сглобяваме електрическата верига и в същото време се ръководим от представената диаграма. Малък ключ тук служи за включване / изключване на преобразувателя постоянен ток.
Стъпка 6: Окончателно сглобяване
С помощта на пистолет за лепило залепваме дъските една към друга, а след това към една от частите на кутията. След това залепваме цялото тяло и завиваме канцеларска скоба към него.
Свързваме батерията през щифтовия конектор и опитваме домашно приготвениВ действие. Ако не работи, свържете кабела за зареждане.
Стъпка 7: Използвайте!
Е, сега вашите стари телефонни батерии отново са в експлоатация!
Версията на случая, която предложих, със сигурност не е идеална, но ще бъде подходяща за демонстриране на цялата концепция. Дори мога да се обзаложа, че ще измислите много по-добро решение :)
Това е всичко, всички мозъчен късмет!
Днес устройства като Power bank (автономни зарядно устройство) са станали част от ежедневието ни. Те значително улесняват използването на всички видове съвременни енергоемки джаджи, като таблети и смартфони, тъй като позволяват бързо презареждане при почти всякакви условия, когато сте далеч от контакта.
Най-простите Power banks имат само един тип изход - USB, който е най-популярен. В по-модерните зарядни устройстваустройства, можете да намерите изходи с напрежение, превърнало се в стандартно захранващо напрежение за устройства с ниско напрежение - 12V. Значително еразширява обхвата на такива захранващи банки, тъй като почти всяка автомобилна електроника и много други работят от 12Vелектрически консуматори. И когато използвате инвертор, можете да получите 220V, ако желаете.
Крайъгълният камък в такива Power banks е въпросът за капацитета. Използването на съвременни литиево-йонни батерии с голям капацитет позволяваза създаване в компактен размер на захранващ източник с достатъчен капацитет за захранване на всяко 12-волтово устройствоняколко часа.
За съжаление, производителите често пестят от качеството на вградените литиеви батерии, за да намалят общите разходи.зарядно устройство, което се отразява негативно на времето за работа на Power bank. Затова искаме да ви кажем как сами да направите Power.Банкирайте с помощта на комплект, състоящ се от многофункционален DC-DC преобразувател, защитна платка и кутия и висококачествени литиеви батерии с общ размер .
Ще ни трябва:
Монтажен комплект за Power Bank модел HCX-284, състоящ се от директно многофункционален DC-DC преобразувател, защитна платка(PCM) за Li-ion батерии и метален корпус за 4 Li-Ion 18650 батерии.Като литиеви клетки вземаме 4 литиево-йонни батерии Panasonic NCR18650B 3.6V с капацитет 3400mAh
Конверторът HCX-284 има стабилизиран 12V изход с максимален ток на натоварване 4A и 5V USB конектор с максимален ток 1A. Като зарядно устройство за нашата Power Bank можете да използвате всяко 12V захранване с 5,5 x 2,5 mm щифтов конектор имаксимален ток не по-малко от 1,5A. Можете, разбира се, да използвате по-малко мощен блокзахранване, но процесът на зареждане в този случай може да отнемеза доста дълго време.
Принципът на работа на нашата Power Bank е следният:
С комплект батерии от 4 последователно свързани (4S) литиево-йонни батерии получаваме номинално напрежение от 14,8 V. По-точно тованапрежението по време на работа ще се промени от 16,8 V (напълно заредена батерия) до 12 V (напълно разредена). Директно къмБатериите са свързани към PCM защитната платка. Той ще контролира тези високи и ниски напрежения, като не им позволява да надхвърлятекстремни стойности и защита на литиевите клетки от презареждане и презареждане.
От защитната платка се подава напрежение към входа на понижаващ DC-DC преобразувател, който превръща нашите 16,8 - 12V от батериите встабилизирани 12V и 5V на съответните конектори.
При зареждане на батерии 12 волта от "DC In" входа на стабилизатора се преобразуват в 16.8V, необходими за зареждане на 4S Li-Ion батерия.Максималният ток, подаван на батериите е 1А и не зависи от мощността на вашето захранване. Това ви позволява да използвате ввключени в HCX-284 литиеви батерии с минимален капацитет от около 2000mAh, в които зарядният ток не трябва да надвишава половинатастойности от капацитета, т.е. около 1А.
Процес на сглобяване:
1. Залепете батерия от четири литиево-йонни батерии Panasonic модел NCR18650B с горещо лепило.
Горещото лепило се използва най-добре сниска температура на топене за предотвратяване на локално прегряване на батериите. Ние обръщаме внимание на качеството на лепилните шевове - те не сатрябва да излиза извън размерите на батерията, в противен случай просто няма да се побере в кутията.
2. Използваме специални електрически изолатори, за да предотвратим контакт между никелова заваръчна лента и корпуса на батерията.
3. Заваряваме литиево-йонни клетки в 4S батерия с помощта на никелова лента 5x0,127 мм и машина за съпротивително заваряване. Спойка Li-Ionбатериите не се препоръчват поради факта, че се страхуват от прегряване, което може значително да намали живота им. Тъй като токовете в нашата батерия ще бъдат вв рамките на 3-4 ампера, тази дебелина на лентата ще бъде повече от достатъчна.
Веднага формираме заключенията на всички напрежения за последващо запояванепроводници към контролните щифтове на PCM платката.
4. Инсталирайте PCM на батерията. Ние оформяме захранващи контакти само с помощта на лента. Той е по-надежден и по-компактен. Контролни напрежениясвържете към платката с проводници с най-малко напречно сечение. Използвахме MGSHV 0,2 mm, но можете да използвате тел и например MGTF0,14 мм.
Необходимо е да свържете контактите на контролера в последователност от "минимум" до "максимум", т.е. първо "B-", след това +3.7V, 7.4V,11.1V и последното "B+"
5. Правим заключения с PCM с PUGV 0,5 мм проводник. Дължината на проводниците трябва да бъде не повече от 2 см. Затваряме краищата на батерията с изолациякартон и опаковайте батериите в тънък термосвиваем филм.
На този етап имаме защитена батерия, която може да се използва без страх от презареждане или презареждане. Но на излизанедосега имаме нестабилизирано напрежение, което ще се промени по време на разреждането от 16.8V на 12V.
6. Свържете батерията към стабилизаторната платка. За да направите това, свържете черния "отрицателен" проводник към клемата "P-", а червения "положителен" проводник към
контакт "P +" В същото време стабилизаторът ще мига веднъж с трите светодиода.
7. Инсталираме батерията със запоен стабилизатор в кутията. Започваме инсталацията с батерията, след това стабилизатора. Стабилизиращ бордсе монтира в специални жлебове на тялото.
Всичко. Нашата собствена PowerBank е готова. Проверяваме работата, като щракваме върху единствения бутон, който, когато не е свързан
конектори, включва индикатора за ниво на заряд, който показва, че нашите батерии вече са напълно заредени.
Нека изчислим крайния капацитет на нашата Power Bank:
Използвахме 4 батерии Panasonic NCR18650B 3.6V 3400mAh. Общо получаваме 3.4A / h при напрежение 14.8V.
Но имамеизход 2 напрежение 5V и 12V. Трябва също да се има предвид, че ефективността на преобразувателя е около 90%.
Съответно, при 5V, капацитетът на нашия
батерията ще бъде ((14.8 * 3.4) * 0.9) / 5 = 9.05Ah Това означава, че при петволтов товар с ток 1A, нашата Power Bank ще работи около 9 часа!При 12V капацитетът ще бъде: ((14,8 * 3,4) * 0,9) / 12 = 3,77Ah
Това е общо взето целият процес. Като време, с опит и инструменти отнема около 1 час.
Ако не сте уверени в способностите си, ние Power Bank използваме наличните Li-Ion батериинашия каталог.
В нашия магазин има вече сглобени, готови за употреба Power Bank базирани на комплект H284.
Слънчевата енергия е абсолютно безплатна (засега 🙂), широко достъпна и екологична форма на енергия. Мнозина са запознати с така наречените фотоволтаични преобразуватели или слънчеви панели. Техните клетки са направени от специални полупроводникови материали и когато слънчевата светлина ги удари, тя избива електрони, което ги кара да се отделят от атомите си. Докато електроните преминават през клетката, те генерират електричество.
Power Bank - практика
Като цяло с кратка теориязавършен. А сега ще направим мощна и качествена Powerbank, която събира и съхранява енергия чрез слънчеви панели, както е в предишния проект. Електричеството, генерирано от тези панели, се съхранява в Li-Po батерия. Тогава акумулаторна батериясе използва за формиране на необходимата мощност - стабилизиран 5 V, който се използва в USB джаджи, най-често смартфони. Power Bank може да се зарежда и с външен 5V източник от мрежов адаптерна 220 V. На открито се зарежда сам с помощта на слънчева светлина - по предназначение.
електрическа схема
Запазете диаграмата, за да я увеличите
Печатна платка в архива. Веригата на соларната банка за захранване се състои от две части. Първото е зарядно устройство, базирано на MCP73831, а второто е усилващ преобразувател LT1302-5, който преобразува напрежението на литиевата батерия в 5V.
MCP73831 е миниатюрен контролер за зареждане на литиево-йонна или литиево-полимерна батерия. Тъй като диапазонът на входното напрежение е 3,7 - 6V, всяка стойност между тези стойности може да се използва като източник на входно напрежение. Във веригата е включен и допълнителен 5V mini USB вход за зареждане на Power Bank от 220V мрежа чрез адаптер, когато няма достатъчно слънчева светлина. Контролерът ще зареди напълно батерията до 4,2 V безопасен режим. Светодиодът на контролера свети по време на целия процес на зареждане.
Вторият етап е усилващ преобразувател, който преобразува напрежението на батерията от 4 V в 5 V. Базиран е на чипа LT1302-5 - DC / DC преобразувател към фиксирано изходно напрежение от 5 V. Входен волтаж LT1302-5 може да е под 2,2 V.
Слънчевите панели, използвани в проекта, са с мощност 6V и 150mA, което осигурява около 1 Wh при идеални условия. А литиево-полимерната батерия тук струва 3,7 V И 4000 mA, което може да даде около 15 W / h. Обърнете внимание, че зареждането ще отнеме много повече от 15 часа, тъй като съхранението и ефективността на преобразуване ще бъдат по-малко от 100%. Но тъй като слънчевата енергия е безплатна, няма бързане.
Зареждане...