Повер банк в домашних условиях. Power bank своими руками: схемы и чертежи как сделать простое самодельное устройство

Иногда, бывают такие ситуации, когда необходимо зарядить телефон или фотоаппарат, а розетки нет поблизости. В таком случае на помощь придёт устройство под названием "power bank”.

Такое устройство обычно состоит из пары - тройки небольших аккумуляторов, зарядного устройства для них и преобразователя напряжения для заряжаемого устройства, будь то фонарь, мобильный телефон или фотокамера.

Аккумуляторы я взял из старой батареи от ноутбука, типоразмер 18650, для их зарядки решил использовать китайскую микросхему TP4056, специально разработанную для зарядки Li-Ion аккумуляторов, а повышающий преобразователь, построенный на микросхеме CE8301, купил в виде готового модуля. Микросхемы и модули, заказывал на eBay.com.
TP4056 имеет ряд положительных особенностей, а именно:
1. Защита аккумуляторов от перезаряда и перегрева
2. Небольшое количество внешних элементов
3. Индикация режимов работы
4. Регулируемый ток заряда
5. Низкая стоимость
6. И т.д. и т.п.

Схема включения TP4056

Регулировка тока заряда осуществляется резистором Rprog. Я поставил 2,2 кОм, ток зарядки 500мА.

CE8301 имеет миллион подобных аналогов, особо зацикливаться на нём не стоит, скажу лишь, что работает он от 0,9В до 5В, при этом на выходе держит 5В 500мА(600мА максимум), чего вполне достаточно для зарядки большинства мобильных телефонов и фотокамер.

Схема включения CE8301

Фото преобразователей

Готовое устройство хотелось сделать достаточно функциональным, поэтому я решил использовать 2 преобразователя, если придётся заряжать сразу пару устройств, а для аккумуляторов решил взять аж 4 микросхемы TP4056, чтобы можно было использовать аккумуляторы с разной ёмкостью.
Для того чтобы микросхемы TP4056 не влияли друг на друга аккумуляторы соединил через диоды Шоттки, с падением 0,2 Вольта.

Итоговая схема получилась такой

Изготовил

Проверил

И смонтировал все компоненты

Чёрные капельки с надписью 103 это терморезисторы на 10кОм.

Плата получилась довольно компактной с учётом того, что из SMD компонентов были использованы только конденсаторы на 10мкФ и микросхемы TP4056. При пайке подкладывал под корпус микросхем кусочки малярного (бумажного) скотча, чтобы теплоотвод микросхем не замыкал дорожки.
Схема отлично работает, ничего не нагревается. Во время зарядки горит красный светодиод, когда напряжение на аккумуляторе достигает 4,2В, красный светодиод тухнет и загорается зелёный – зарядка прекращается. Если сработала тепловая защита, светодиоды не горят, а если к схеме не подключен аккумулятор, зелёный горит, а красный мигает. Зарядка банок одной ёмкости и с одинаковым остаточным напряжением происходит достаточно синхронно. В общем, я получил именно то, что хотел.

а. 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 . Скачать схему, плату и другие файлы проекта .

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.

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 . 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.

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.

Современные смартфоны и планшеты потребляют большое количество энергии, поэтому батарею приходится часто заряжать. Решает эту проблему приобретение внешнего аккумулятора. Можно сделать Power Bank своими руками. Самостоятельная сборка имеет преимущества и недостатки, которые надо учесть перед тем, как приступить к работе.

Пример Power Bank, сделанного своими руками.

Преимущества и недостатки самоделки

К положительным качествам самодельного устройства относятся такие моменты:

1. Сравнительно низкая стоимость. Емкие внешние аккумуляторы стоят не менее 5 тыс. руб. Более дешевые модели не обеспечивают потребностей пользователя или быстро выходят из строя. При наличии необходимых материалов можно самостоятельно собрать недорогой мощный повербанк.
2. Отсутствие затруднений при ремонте. Прибор имеет съемный корпус, позволяющий легко его демонтировать и заменять детали. Кроме того, собравший устройство человек знаком с типом электроцепи.
3. Возможность получить требуемую емкость. В домашних условиях можно собрать аккумулятор на 6000 мА/ч.
4. Экологическая безопасность. Для окружающей среды благоприятно повторное использование литий-ионных батарей с неисправными контроллерами.
5. Нестандартная конструкция. Странный внешний вид корпуса некоторыми пользователями считается привлекательным.

Недостатки ручной сборки:

1. Трудоемкость процесса. Изготовление повер банка может занять несколько дней. Чтобы правильно собрать устройство, нужно обладать некоторыми навыками.
2. Непривлекательный внешний вид. Самодельное устройство практически невозможно сделать компактным.
3. Отсутствие некоторых материалов под рукой. Некоторые детали сложно найти даже в специализированных магазинах.
4. Небольшой срок службы.
5. Отсутствие светодиодов-индикаторов. Эти детали помогают отслеживать процесс зарядки телефона. Кнопка отключения также может отсутствовать, что вызывает неудобства при эксплуатации. Добавление клавиш в электрические схемы усложняет процесс сборки.
6. Выход заряжаемого аккумулятора из строя. Такой риск присутствует при использовании любого повербанка, однако при самостоятельной сборке такая вероятность выше.
7. Высокая себестоимость. Получается, например, при использовании контроллера заряда.

Кстати, почитайте эту статью тоже: Onda М2 новый мини-компьютер за 200$

Материалы изготовления

Изготовить Powerbank своими руками можно из источника питания любого типа. Чаще всего используются следующие материалы:

• старые литий-ионные аккумуляторы нужной емкости;
• ненужные батареи от ноутбуков;
• пальчиковые элементы питания.

Независимо от типа основы потребуются контроллер заряда и USB-разъем.

Все детали должны быть исправными.

Составляющие Power Bank аккумулятора.

Из телефонных аккумуляторов

Применение этого способа помогает создать емкое, удобное устройство. Для изготовления повербанка потребуется 6 батарей большой емкости. Сборку выполняют так:

1. 3 аккумулятора укладывают стопкой, которую скрепляют скотчем. Контакты направляют в одну сторону. Те же действия повторяют в отношении оставшихся батарей. При склеивании избегают попадания скотча на клеммы.

Собранное из телефонных батареек устройство позволяет заряжать гаджет 4-5 раз. Для зарядки мощного смартфона или планшета оно не подойдет.

Из пальчиковых батареек

Собрать повербанк из пальчиковых элементов питания несложно. Получающееся в результате устройство не отличается большой емкостью и надежностью. Однако для экстренной подзарядки гаджета прибор подойдет. Собирают его так:

1. Отрезают верхние части 2 спичечных коробков и склеивают их основания.
2. В каждый коробок помещают по 2 пальчиковые батарейки. Полюсы направляют в одну сторону.
3. Канцелярскими скобками соединяют батарейки, расположенные в разных коробках. При совмещении клемм учитывают полярность. Скобы фиксируют проволокой. Клейкую ленту использовать не рекомендуется, она может закрывать контакты.
4. Получившуюся конструкцию помещают в пластиковую емкость. Коробки приклеивают термоклеем. В корпусе заранее определяют место, где будет устанавливаться разъем. К USB-порту подсоединяют короткий кабель. После этого разъем надежно фиксируют.

После выполнения всех действий получается повербанк небольших размеров, который можно носить в сумке.

Самодельный Power Bank из пальчиковой батарейки.

Это способ позволяет создать емкий и мощный внешний аккумулятор. Он может применяться в качестве зарядника для энергоемких гаджетов – ноутбуков, планшетов.

Элементы должны быть исправными. Подойдут старые батареи с перегоревшим контроллером. Сборку выполняют так:

1. Подготавливают 8 аккумуляторов 18650. Находят емкость, которая будет служить корпусом. В ней проделывают отверстие для разъема и кнопки включения. Такой повербанк можно дополнить клавишами.
2. Собирают блоки, состоящие из 4 батареек. Положительные клеммы должны быть направлены в одну сторону, отрицательные – в другую.
3. Оба блока помещают в пластиковую тару и фиксируют термоклеем. Конструкцию спаивают с системой выключения автомобильного ЗУ.
4. USB-выход соединяют с аккумуляторами и выключателем.

Power Bank из автомобильной зарядки.

Емкости самодельного повербанка хватает на несколько циклов зарядки мощного гаджета. Начинают зарядку, подсоединяя планшет и нажимая на кнопку включения. Прекращают процесс, переводя реле в положение “Выкл”. После этого можно отсоединять гаджет.

Из фонарика

Внешний аккумулятор можно создать из простого карманного фонаря. Для этого понадобятся осветительный прибор, потребляющий напряжение 3,7 вольт, преобразователь, разъем и контроллер. Имеющиеся 3,7 В нужно превратить в 5 В, необходимые для зарядки смартфона. Сборку повербанка осуществляют так:

1. Разбирают фонарь и находят резистор со светодиодом. Последний отсоединяют.
2. Снимают металлический контакт, который использовался для зарядки фонаря, и заменяют его преобразователем напряжения с USB-разъемом.
3. Оба контакта батареи фонаря припаивают к контроллеру. Клеммы контроллера обозначаются знаками “-” и “+”, что учитывают при сборке.
4. Получившуюся конструкцию соединяют с преобразователем. Эту деталь соединяют с одним из контактов переключателя.
5. Преобразователь проверяют мультиметром. Если напряжение отсутствует, деталь совмещают с другим контактом. Устройство должно функционировать.
6. Контроллер и преобразователь приклеивают к корпусу, затем устанавливают аккумулятор.

После сборки получается удобный и интересный повербанк для телефона.

В этой статье я расскажу как можно собрать очень дешевый power bank из всякого хлама, который обязательно должен найтись под рукой. Точнее что-то похожее на power bank но основную функцию свою, он вполне будет выполнять. Данное портативное зарядное устройство для смартфона будет работать на аккумуляторе или батареи типа "Крона", на 9 или 12 вольт.

Что нужно для сборки

1. Корпус от балласта для люминесцентных ламп
2. Клемма для кроны
3. Аккумулятор или батарея Крона
4. USB гнездо
5. Тумблер или кнопка
6. Стабилизатор напряжения 7805
7. Два конденсатора на 100n

Подготовка корпуса для power bank

Корпус от балласта для люминесцентных ламп очень удобный для подобных самоделок , по крайней мере для моего power bank в самый раз. В него очень хорошо заходит крона и USB гнездо. Кстати гнездо можно взять любой, у меня валялся поломанный автомобильный USB зарядник и я его взял именно от туда. Гнездо тройное и установлено на плате, сама платка прям по размерам подошла к моему корпусу, на фото ниже это видно. Можно взять и одинарное гнездо, сделать для него отверстие в корпусе и зафиксировать термоклеем!

Итак, в моём корпусе оказалось много лишних частей и воспользовавшись ножевкой по металу и лезвием, я от них успешно избавился. А именно отрезал одно из креплений корпуса с основанием, а с другой стороны убрал только крепление.

Далее делаем мелкое отверстие в корпусе для вывода проводов на USB разъем и с другой стороны ещё одно отверстие для тумблера. Ну или в любом другом месте, все зависит от размеров используемой кнопки, у меня была большая, поэтому поместилась именно там.)

Подготовка корпуса завершена, теперь переходим к сборке!

Сборка power bank

Для начала нам нужно собрать стабилизатор напряжения, сердце нашего банка! Для сборки стабилизатора я использовал следующую схему:

Схема очень проста, думаю собрать её будет проще простого. В качестве стабилизатора можно использовать любой 7805, я взял KIA7805. Так же нам понадобится два конденсатора на 100n ну в принципе и все. Спаиваем схему навесным монтажом, сразу припаиваем два тонких изолированных провода на выход и клемму для кроны на вход. Обратите внимание что клемму нужно припаять в разрыв на тумблер, что бы наш power bank можно было включать и выключать!

Собранную схему помещаем в корпус. Стабилизатор я приклеил на термоклей около мелкого отверстия, для того что бы вывести провода на USB гнездо.

Поле того как установил тумблер, я понял что крона не влезет в один из отсеков, куда очень хорошо помещалась, и мне пришлось срезать перегородку.

Далее продеваем провода через мелкое отверстие и припаиваем их к USB гнезду. Будьте внимательны, не перепутайте полярность!

Само гнездо при помощи термоклея приклеиваем в торец корпуса.

Закрываем заднюю крышку и всё, наш банк готов!))

Получилось очень компактно и аккуратно! Хотите верьте, хотите нет, но с помощью одной новой батарейки Крона, мне удалось зарядить полностью севшую батарею смартфона и пару раз подзарядить с половины заряда.

Это переносное зарядное устройство (Power Bank) в отличии от всех выпускаемых моделей выдает не только 5 В постоянного тока, но 220В переменного, чем очень выгодно отличается и может быть применимо в более широком круге. Мощность - 60 Вт, что для такой мелкой коробочки, которая без труда умещается в кармане, довольно много.
Данный повербанк сможет собрать даже новичок без должных знаний электроники, так как все построено на готовых китайских модулях.

Понадобится

• - 3 шт.

Прочее: пластик для изготовления корпуса, горячий и секундный клей.
На можно найти батареи различной емкости от 600 мА*Ч до 9800 мА*Ч, при напряжении 3,7 В. Общая емкость павербанка составляется из суммы емкости всех элементов. То есть, если все три аккумулятора имеют емкость 3000 мА*Ч, то емкость повербанка будет 9000 мА*Ч.

Кейс необходимо выбирать на три элемента.

Касаемо повышающего преобразователя (инвертора) хочу ответить: мощность представленного экземпляра 60 Вт. Но именно такой Вы вряд ли найдете. Скорей всего вам будут доступны другие платы преобразователей меньших размеров. По мощности они преобладают либо на 40 Вт, либо на 150 Вт. Брать можно любой.
Отличительной особенностью таких мини инвертором является то, что они практически не потребляют энергию в холостом режиме. Так же у них очень высокий КПД, потому вся емкость будет отдаваться сполна.

Плата понижающего преобразователя на 5 В с USB розеткой. Она необходима чтобы напрямую заряжать устройства от 5 В через USB.

Изготовление Power Bank на 220 В

Устанавливаем элементы в держатель и замеряем общее напряжение. В кейсе они соединяются последовательно и выходное напряжение полностью зараженных аккумуляторов в сумме примерно равно 12,5 В.

Последовательно с элементами припаиваем тумблер, который будет разрывать всю цепь и не один преобразователь после выключения не будет просто так расходовать емкость.

Припаиваем провода к входам преобразователя на 220 В.

И на 5 В.

Подпаиваем провода к выходу 220 В.

Подготовим универсальную сетевую розетку.

Как-то так. Не стоит особо вникать, так как подключено не совсем понятно, но работает. Преобразователь на 5 В подпаян напрямую к колодке, но затем был перепаян в параллель к инвертору.

Приступим к изготовлению корпуса устройства. Для этих целей хорошо использовать толстый пластик ПВХ, пенокартон и т.п. Располагаем элементы и примерно вырезаем прямоугольник.

Сажаем кейс с элементами на горячий клей.

Так же и плату инвертора.

Это был низ. Верх вырезаем по тем же размерам. Делаем пазы под переключатель и розетку.

В центре вы можете заметить отверстие - это под светодиод, который располагается на плате инвертора и торчит на ножках.

Припаиваем провода к розетке.

В боковой стенке крепим понижающий преобразователь на 5 В с USB розеткой и выходной разъем, который припаиваем параллельно всей батареи на 12,5 В.

Этот разъем будет использоваться для подзарядки поварбанка.

Собираем корпус, склеивая все части секундным клеем.

Вид полностью готового устройства.

Испытание повербанка

Счелкаем переключатель в положение включено и замеряем выходное напряжение на розетке 220 В. Показывает 203, но это не критично, в допуске расхождений.

Втыкаем лампочку на 60 Вт испытывая на максимальную нагрузочную способность. Лампа горит.
3S платы BMS . Благодаря использованию такой платы не будет расхождения по напряжению между элементами в одной цепи.
Вот и все! Теперь розетка на 220 В будет у Вас в кармане!

Хочется напоследок заметить, что выход 220 В имеет высокую частоту порядка 800 Гц. Питать таким устройством нельзя асинхронные двигатели, трансформаторы и другую технику, которая требует точной частоты 50 Гц. А для запитки импульсных блоков питания ноутбуков, телевизоров, зарядных устройств вполне приемлемо.