Как сделать power bank своими руками: плюсы и минусы, пошаговые инструкции по изготовлению из разных материалов

Что такое Power bank

Повер-банк — это переносной аккумулятор с емкостью от 2 до 15 тысяч мАч. Чем больше такой показатель, тем дольше устройство сможет подпитывать ваш гаджет. Использовать его легко, сомкнув повер-банк и телефон, планшет — с USB-кабелем. Вполне несложно сделать такой повер-банк своими руками из подручных материалов.

Данные устройства бывают следующих разновидностей:

• Литий-ионные — легкие, с отсутствием памяти заряда, высокой энергетической плотностью, низким k самозаряда.
• Литий-полимерные — обгоняют первый тип по плотности энергии на единицу объема, по весу.
• Снабженные солнечной батареей — мощность заряда зависит от ее площади.

Некоторые модели оснащены двумя, а то и несколькими USB-выходами для подзарядки нескольких гаджетов одновременно, LED (световой) индикацией или ЖК-дисплеем для вывода служебной информации об уровне и процессе зарядки, а также светодиодным фонариком.

Из автомобильной зарядки

Мощный портативный источник постоянного тока, предназначенный для восполнения емкости аккумуляторов ноутбуков, собирается на основе компонентов автомобильного зарядного приспособления для телефонов. Для сборки изделия потребуются элементы питания стандарта 18650, которые извлекаются из неисправных батарей для компьютерной техники.

Из имеющихся батарей собираются 2 банки, контакты соединяются последовательно. Суммарное напряжение каждой банки составит 14,8 В, для соединения элементов используется медный монолитный кабель, который крепится к полюсам при помощи припоя. Рекомендуется использовать провод сечением не менее 0,5 мм², который обеспечит передачу повышенной мощности и гарантирует надежность соединения.

Блоки устанавливаются в пластиковый бокс, для фиксации элементов применяется термоклей. В качестве корпуса рекомендуется использовать пластиковый бокс от реле, устанавливаемый в автомобилях. Материал стенок обладает повышенной прочностью, крышка устанавливается на винтах через резиновый уплотнительный кант, предотвращающий попадание воды на элементы питания и контроллер.

В стенках кожуха предварительно прорезаются технологические отверстия для дополнительных элементов (портов USB и трехпозиционного переключателя).

Выходы от батарей припаиваются к клеммам выключателя, шнуры выводятся к контроллеру от автомобильного зарядного блока. Затем подключается блок разъемов USB, все точки соединения изолируются специальной поливинилхлоридной трубкой или изоляционной лентой.

Кабели укладываются в пустоты между элементами, для крепления применяется термический клей или пластиковые хомуты. Затем на место ставится крышка и производится тестирование зарядного устройства, емкости хватает на 2-3 зарядки сотового телефона.

Существуют специальные боксы, рассчитанные на размещение 8 элементов стандарта 18650. При применении заводского кожуха нет необходимости соединять элементы питания проводами, в нижней части кожуха предусмотрены металлические контактные пластины.

Дополнительным достоинством бокса является фиксация источников тока пружинами контактов и специальными выступами на крышке. К недостаткам изделия можно отнести срок его поставки (оно производится в Китае) и хрупкость защелок, расположенных по периметру секций бокса.

Внутри корпуса установлен штатный контроллер зарядки, на внешней стороне предусмотрены порты USB, рассчитанные на ток 1 и 2 А. Для зарядки элементов имеется отдельный вход, снабженный контрольным диодом. Для поддержания выходного напряжения на уровне 4,85-5,0 В используется штатный регулятор. В конструкции предусмотрен регулятор зарядки элементов, автоматически разрывающий цепь питания.

Миниатюрный Power Bank для вашего гаджета.

При изготовлении самодельного блока зарядки возможно расширить функциональные возможности устройства, разместив на кожухе светодиоды. Источники света устанавливаются в заранее просверленные отверстия, для фиксации используется термоклей, который дополнительно герметизирует устройство.

Затем лампы соединяются в общую цепь, которая подключается к батарее через переключатель. Устройство применяется одновременно как фонарик и как блок зарядки, количество и схема расположения лампочек могут быть произвольными.

Внешний аккумулятор из батарей мобильных телефонов

Одним из самых простых способов создать Power bank дома – собрать его из аккумуляторов мобильных телефонов. Ведь у современного человека точно где-то завалялась куча старых ненужных телефонов. Не спешите их выбрасывать, оказывается они могут вам еще пригодиться.

Необходимые материалы:

• Батареи от сотовых телефонов;
• Контроллер с USB-разъемом;
• Пара проводов;
• Коробочка.

Во-первых, необходимо уточнить, что батареи должны быть как можно более схожи, так будет проще (вместо батарей от телефонов можно использовать другие литий-ионные аккумуляторы). И все они должны быть одинакового объема, в нашем случае это 1020 mAh каждая.

Разъем на контроллере может быть совершенно любым, именно таким, какой вам нужен. Просто USB самый распространенный, поэтому мы выбрали именно его.

Итак, когда все собрано, можно приступать к сборке нашего устройства.

Сначала сгруппируем батареи для пущей удобности. Для этого устанавливаем их параллельно друг другу и фиксируем все это скотчем или изолентой (все производится с учетом ваших аккумуляторов)

Важно! Контакты должны быть открыты!

Теперь необходимо спаять батареи и контроллер между собой, а именно контакты “+” и “-” (это крайние). Центральные можно не трогать. Потом в “корпусе” нашего Power bank прикидываем расположение всех элементов и отмечаем места для будущих разъемов. Остается только проделать дырочки и зафиксировать все элементы термоклеем в коробочке.

Все готово! Этого Power bank из аккумуляторов вам хватит на несколько подзарядок телефона.

Повер-банк из пальчиковых батареек

Необходимые материалы:

• несколько проводков;
• USB-разъем;
• коробочка, в которой продаются фотопленки;
• небольшая пластиковая бутылочка (от лекарств, витаминов);
• скобы;
• баллончик от дезодоранта или освежителя воздуха;
• проволока;
• 2 спичечных коробка;
• 4 пальчиковые батареи AA.

Как сделать повер-банк своими руками:

• Отогнув верхнюю стенку каждого коробка из-под спичек, склейте их основаниями вместе, внутрь каждого поместите по две батареи.
• С помощью скоб создайте контакт между аккумуляторами из двух коробков, прикрепите их проволокой.
• Компактно сложите устройство в коробку из-под пленки.
• В дне пластиковой баночки проделайте отверстие для USB-выхода. Закрепите его внутри банки, припаяйте к нему проводок.
• Соедините USB-разъем с аккумуляторами.
• Отрежьте верх от баллончика, закрепите внутри него конструкцию термоклеем. Крышкой будет служить донышко баночки с USB-выходом.

Из фонарика

Стандартный карманный фонарик со светодиодом тоже можно превратить в power bank.

Для этого потребуется собственно сам фонарик с аккумулятором 3,7 вольт, контроллер заряда, как и в предыдущих примерах, преобразователь напряжения с выходом на USB.

Такой преобразователь нужен только в данном способе самостоятельной сборки устройство, так как выходные 3,7 вольт нужно преобразовать, в необходимые для зарядки телефона, 5 вольт.

• Разберите фонарик и найдите резистор к которому прикреплен светодиод;
• Открепите светодиод;
• Снимите металлическую вилку, с помощью которой ранее заряжался фонарик;

<Рис. 8 Разбор>

• На ее место установите преобразователь тока с USB-выходом;
• Теперь припаяйте к контроллеру оба полюса аккумулятора фонаря – и плюс и минус к соответствующим местам;
• Внимательно посмотрите на контроллер – на нем есть два контакта – OUT+ и OUT-;
• Присоедините к ним преобразователь в 5 вольт;
• Освободите один из контактов переключателя;
• Подпаяйте к освобожденному контакту преобразователь;
• С помощью вольтметра проверьте, работает ли преобразователь;
• Если он не работает, то проведите перепайку к другому контакту на этой стадии;
• Снова проведите проверку – теперь все должно работать;
• Теперь прикрепите термоклеем контроллер и преобразователь к корпусу фонаря;

<Рис. 9 Установка>

• Установите в корпус сам аккумулятор;
• Соберите корпус снова.

Таким образом вы получаете достаточно удобный повер банк интересного дизайна. Кроме того он достаточно износостойкий и прочный.

<Рис. 10 Работа>

Как сделать повер банк своими руками

Для этого проекта нам потребуется:

• Li-ion аккумуляторы 18650;
• модуль зарядки TP4056 с защитой;
• повышающий модуль DC-DC MT3608;
• самодельный корпус для powerbank;
• USB порты;
• светодиод и резистор;
• провода, стальной провод, термоклей, паяльник и т.д.

Файлы для печати корпуса повер банка на 3D принтере можно скачать здесь одним архивом. Если возможности 3D печати у вас нет, то можно подобрать пластиковый контейнер подходящего размера и разместить всю начинку и электрическую схему устройства в нем. Количество аккумуляторов 18650 можно брать произвольное, от этого будет зависеть лишь емкость (мощность) вашего внешнего аккумулятора.

Повер банк своими руками: схема и описание

Схема повер банка на модуле зарядки TP4056

Количество Li-ion аккумуляторов в схеме можно увеличивать, повышая ёмкость (мощность) внешнего зарядного устройства для телефона. Модуль зарядки TP4056 защищает аккумуляторы в устройстве от переразряда отключая заряд батарей при достижении напряжения 4,2 Вольта, а также от излишнего переразряда, отключая внешнюю нагрузку при падении напряжения на аккумуляторах до 2,9 Вольт.

Модуль MT3608 повышает напряжение на выходе устройства до 5 Вольт. По заявлению производителя на странице товара алиэкспресса данная плата может отдавать в нагрузку ток до 1 Ампера. Вместо батарей 18650 можно использовать старые литиевые аккумуляторы от телефона или планшета с выходным напряжением до 4,2 Вольт. После сборки power bank, остается аккуратно разместить схему в красивом корпусе.

Корпус для повер банка (внешнего аккумулятора)

Чертеж корпуса для повер банка в Компасе

Модель корпуса была разработана в программе Компас 3D, габариты корпуса без крышки 100 x 74 x 19 мм. Внутри корпуса внешнего аккумулятора предусмотрены сквозные отверстия для USB гнезд, а также для светодиода в качестве световой индикации зарядки аккумуляторов. Для параллельного соединения батарей 18650 предусмотрены места для креплений контактов, которые подключены к TP4056.

Сборка внешнего аккумулятора на батареях 18650

После сборки схемы и изготовления корпуса, остается лишь аккуратно собрать прибор. Контакты для параллельного соединения батарей в виде пружинок и стальной проволоки крепятся в специальных пазах в боковых стенках корпуса. Модуль TP4056 крепится в левом верхнем углу, где расположен проем для USB разъема. Повышающий модуль также размещается сверху и подключается выходящим USB портам.

Сборка powerbank (внешнего аккумулятора) на батареях

Повер-банк из старых телефонных аккумуляторов

Для того чтобы смастерить такое устройство, вам понадобятся от шести до девяти ненужных, но рабочих аккумуляторов от телефонов (целесообразно подбирать их емкость от 1200 мАч). Повер-банк из телефонных батареек своими руками делается по этому несложному алгоритму:

• Аккуратно смотайте скотчем по три батарейки — у вас получится две или три стопки. Следите за тем, чтобы клеммы всех аккумуляторов смотрели в одну сторону и не закрывались клейкой лентой.
• Выберите подходящий корпус для устройства — пластиковая коробочка, мыльница.
• Спаивание между собой крайних клемм всех батареек — «плюс» с «плюсом», «минус» с минусом». Средняя клемма — температурный датчик, позволяющий узнать оставшийся уровень емкости. Его можно не трогать.
• Внутри корпуса начертите с краю место контроллера, проделайте отверстие для USB-разъема.
• Подсоедините батареи к контроллеру, затем все элементы прикрепите к корпусу термоклеем.
• Закройте корпус крышкой или склейте между собой половинки мыльницы — повер-банк готов! Устройства хватает на 4-5 подзарядок среднемощного гаджета.

Из фонарика

Для сборки Повер Банк подходит бытовой электрический фонарик с аккумулятором напряжением 3,7 В. Дополнительно потребуется сделать блок управления зарядкой и установить преобразователь (для конвертации напряжения до 5 вольт), а затем установить кабель, подающий ток на разъем USB. В качестве корпуса используется корпус фонаря, который модифицируют под установку дополнительных компонентов.

Алгоритм изготовления изделия:

1. Отвинтить крепежные шурупы, разделить кожух фонаря на половины. Возможно, потребуется снять дополнительные фиксирующие детали.
2. Найти резистор, который отвечает за подачу питания к контрольному светодиоду. Отделить диод от цепи питания.
3. Демонтировать металлические контакты, использовавшиеся для подзарядки встроенной батареи от бытовой сети. На место вилки установить заранее собранный или приобретенный конвертер напряжения, оснащенный пластиной с установленным разъемом типа USB.
4. Подсоединить коммутационные шнуры от батареи фонаря к блоку управления зарядкой. При соединении проводки требуется учитывать полярность элементов.
5. Найти на контроллере выходы, отмеченные символами “+” или “-“, встречаются модификации с обозначениями вида “Out-” и “Out+”. Подключить к выходам ответные шнуры, идущие от преобразователя напряжения.
6. Подсоединить одну из цепей, идущих к преобразователю напряжения, через штатный переключатель фонаря. Проверить работоспособность изделия при помощи тестового прибора, если напряжение на порт USB не подается, то кабель переносится на другой штекер переключателя.
7. Проверить работоспособность полученного источника питания, компоненты закрепить в корпусе при помощи термоклея и дополнительных прокладок. Собрать половины внешней оболочки изделия. Преимуществом конструкции является ее универсальность – изделие можно использовать для подсветки дороги в темное время суток и для подзарядки смартфона. Емкости встроенного элемента хватает на 1-2 зарядки, допускается установка аккумулятора увеличенной емкости.

Блок повышения напряжения собирается на основе транзисторов и дополнительных электронных компонентов. В конструкции предусматриваются стабилитроны, путем подбора рабочих параметров обеспечивается нужное напряжения на выходе. Дополнительное влияние на работу узла оказывает катушка индуктивности, для регулирования рабочих параметров изменяют число витков провода.

Для самостоятельного изготовления преобразователя необходимо обладать знаниями в области схемотехники и электроники, в противном случае собрать узел не получится.

Из пальчиковых батареек

Этот способ также несложный, но он достаточно ненадежный.

Такие аккумуляторы тяжелые и не обладают достаточной емкостью.

Но они дешево стоят и просто собираются.

• Возьмите два коробка из под спичек, отрежьте их верхние стороны;
• Склейте коробки основаниями друг к другу;
• Поместите в каждый коробок по две батарейки, сориентировав их в одну сторону полюсами;
• С помощью скоб от стиплера создайте контакты между батарейками из двух коробков – минус с минусом, плюс с плюсом, с обеих сторон;
• Закрепите скобы с помощью проволоки (главное не использовать скотч, так как иногда он способен изолировать контакты);
• Поместите все устройство в какую либо коробку, где оно будет компактно зафиксировано и контакты не повредятся;
• Найдите корпус, в который поместите весь аккумулятор – наметьте в нем место, где будет находиться USB-выход;
• Припаяйте короткий провод к USB-выходу;
• Закрепите выход в корпусе устройства;
• Припаяйте к USB-выходу аккумулятор;
• Закрепите всю конструкцию в корпусе с помощью термоклея.