Le batterie esterne (Power Bank) vengono utilizzate per caricare i dispositivi mobili portatili. Sono comodi da utilizzare durante le escursioni o in vacanza quando non è possibile caricare il cellulare dalla rete o dal computer. Ma cosa succede se vivi lontano da negozi specializzati o semplicemente non vuoi spendere soldi per acquistare una batteria esterna? In questo articolo ti spiegheremo come realizzare tu stesso un Power Bank con i materiali disponibili.
Come realizzare un Power Bank con le tue mani?
Per realizzare una batteria esterna fatta in casa, non è necessario acquistare parti costose; le puoi trovare tutte a casa.
Quindi, avremo bisogno di:
Batterie AA al nichel, 4 pz.
. connettore USB.
. Bottiglia di deodorante per ambienti.
. Scatola di pellicola.
. Fili.
. Scatole di fiammiferi, 2 pz.
. Un barattolo per le vitamine (o qualsiasi altra dimensione appropriata).
. Graffette.
. Filo metallico.
Iniziamo a creare!
1. Incolliamo insieme le scatole di fiammiferi tagliando e piegando una delle pareti di ciascuna di esse (come nella foto). Ci mettiamo le batterie.
2. Usando le graffette, creiamo contatti sul retro della scatola e li colleghiamo con il filo.
3. Il risultato è una struttura con una tensione di poco superiore a 5 volt, sufficiente per caricare un telefono cellulare. Lo mettiamo in una scatola di pellicola e lo sigilliamo in modo che non penzoli nulla.
4 . Tagliamo il fondo del barattolo delle vitamine, facciamo un buco e inseriamo un connettore USB (se non c'è il barattolo delle vitamine, puoi usare qualsiasi altro coperchio, l'importante è che si adatti come coperchio alla bottiglia del deodorante per ambienti ). Saldare il cavo USB all'USB, collegarlo alla batteria e chiudere la scatola.
5. Per garantire che il nostro Power Bank duri a lungo e non si sfaldi al primo scuotimento, lo inseriamo in una bottiglia di deodorante per ambienti.
Spesso è necessario caricare il gadget in un momento in cui non c'è alimentazione nelle vicinanze. In una situazione del genere, Power Bank verrà in soccorso. Una batteria del genere può essere acquistata in qualsiasi negozio di elettronica, ma c'è un punto interessante: puoi costruirla da solo. Parliamo di come realizzare un Power Bank con le tue mani.
Primo metodo di assemblaggio
Notiamo subito che per il montaggio non occorrono pezzi costosi; servono batterie, un connettore USB e materiali comuni che si possono trovare in ogni casa.
Proviamo a realizzare una batteria utilizzando il primo metodo:
- Prendiamo due scatole di fiammiferi. Tagliamo, pieghiamo lateralmente una delle pareti di ciascuna e poi la incolliamo insieme. Quando ottieni un singolo disegno, inserisci due batterie in ciascuna scatola.
- Ora usiamo le graffette. Saranno necessari per creare un contatto affidabile tra le scatole. Devono essere fissati alle estremità su entrambi i lati e quindi collegati con un filo.
- La batteria è quasi pronta. Non resta che costruire il corpo. L'opzione ideale sarebbe una piccola scatola in cui è possibile incollare la struttura risultante in modo che lo spazio sia minimo.
- Una volta completato il passaggio precedente, prendi un barattolo di vitamine in plastica e fai un piccolo foro in cui inserire il connettore USB. Fissatelo con cura e saldate il filo che si collega alla batteria. Ora dovresti posizionare l'intera struttura in un barattolo, che può essere chiuso con un coperchio con un connettore USB incorporato.
Secondo modo
Un metodo originale che ti permette di costruire un Power Bank partendo da una normale torcia. Qui avremo bisogno di un convertitore di tensione che aiuti a raggiungere i 5 volt necessari per la ricarica.
Per passare successivamente dalla torcia al Power Bank è necessario smontarla e rimuovere la resistenza fissata al LED che attiva il passaggio ad una luce meno brillante;
Dove prima era necessaria una spina per la ricarica, è necessario installare un convertitore con connettore. Il passo successivo prevede la saldatura dei terminali della batteria al regolatore di carica. Quindi il convertitore dovrebbe essere saldato ai suoi contatti di uscita. Ora controlliamo l'operatività del progetto risultante, se tutto ha funzionato, puoi fissare i componenti penzolanti nel corpo utilizzando colla epossidica.
Terzo metodo
Avrai bisogno di diverse vecchie batterie di dispositivi mobili e di un controller di carica. Avvolgiamo le batterie con nastro adesivo e saldiamo i terminali laterali in parallelo. Quelli centrali possono essere lasciati soli, poiché controllano l'indicazione del livello di carica. Saldiamo i fili al regolatore di carica e posizioniamo l'intera struttura in un contenitore adatto, avendo precedentemente praticato un foro per il connettore USB.
Speriamo che ora sarai in grado di realizzare una batteria esterna con le tue mani.
Questo è un dispositivo molto utile, soprattutto se viaggi spesso, che puoi realizzare da solo in modo molto rapido ed economico. Esistono molti dispositivi e custodie già pronti per le batterie 18650, ma per vari motivi non erano tutti adatti a noi, quindi abbiamo deciso di crearne uno nostro.
Caratteristiche della banca di potere
L'idea del nostro caricabatterie è molto semplice. Questa è una sorta di custodia per batterie agli ioni di litio di dimensione 18650 con la possibilità di sostituire rapidamente questa batteria. Il dispositivo può sia caricare la batteria stessa sia caricare dispositivi esterni. E tutto questo, secondo il progetto originario, avrebbe dovuto avere dimensioni minime, basso costo ed estrema semplicità del dispositivo, al punto che ognuno avrebbe potuto assemblarlo da solo. E alla fine abbiamo ottenuto un design abbastanza riuscito:
Innanzitutto, questo approccio ti evita di dover decidere la capacità della batteria di cui hai bisogno. La nostra PowerBank ti consente di portare con te tutte le batterie di riserva di cui potresti aver bisogno in una situazione particolare.
In secondo luogo, le batterie di questo formato sono diffuse e convenienti. Non consigliamo tali azioni, ma possono essere trovate gratuitamente anche nelle vecchie apparecchiature.
In terzo luogo, tali soluzioni universali semplicemente non esistono o sono molto costose. E la lamentela principale riguarda principalmente le dimensioni delle soluzioni già pronte.
Componenti di assemblaggio
Un elenco completo di tutto ciò di cui hai bisogno:
- Portabatteria 18650 progettato per il montaggio su PCB
- Regolatore di carica della batteria. Ha una protezione integrata e può caricare la batteria con corrente fino a 1A
- Convertitore StepUp per caricare dispositivi esterni con corrente fino a 0,5A
- Interruttore a chiave (foto con dimensioni)
- Vite M3x6 con testa svasata – 2 pz.
- Dado quadrato M3 - 2 pz
- Cavo di installazione e tubo termorestringente
- Custodia stampata (il link per il download sarà alla fine dell'articolo)
Cioè, il costo (compresa la consegna!) è di circa $ 4.
Schema di collegamento
Tutto è collegato in modo molto semplice, con cinque fili:
Per prima cosa devi saldare i fili e passare alla scheda di ricarica. È importante che i fili dei contatti “B+” e “B-” siano lunghi e i fili dei contatti “OUT+” e “OUT-” siano corti.
La scheda viene quindi installata negli slot all'interno del case. È appositamente realizzato molto stretto in modo che in futuro la tavola non penzoli al suo interno.
Ora puoi installare la scheda del convertitore boost nei suoi slot e quindi saldarvi i fili corti dal controller di carica della batteria, che passano attraverso l'interruttore dai contatti "OUT+" e "OUT-". È importante non confondere la polarità da nessuna parte, ma tutto si trova lì abbastanza bene e in modo intuitivo.
Successivamente, puoi accorciare i fili che vanno alla batteria, saldarli al supporto della batteria e installare i dadi nelle scanalature. In questo caso, rispettare la polarità di collegamento dei fili con la polarità sul portabatteria e alle estremità della custodia!
A questo punto puoi già installare la batteria e verificare che il dispositivo funzioni normalmente. Se tutto funziona bene, puoi anche fissare le schede nella custodia utilizzando tremoklue, ma anche senza questo vengono tenute molto saldamente.
Non resta che avvitare il supporto alla scocca tramite viti:
Video
Risultati
L'intero dispositivo ha dimensioni di 79x26x31 mm, mentre il diametro della batteria è di 18 mm e la lunghezza è di 65 mm. Il caricabatterie pesa 25 g senza batteria e 75 g con batteria.
I componenti che abbiamo utilizzato sono ampiamente utilizzati e in qualche modo si sono già dimostrati efficaci. Abbiamo semplicemente combinato tutto questo in un unico prodotto finito che chiunque può realizzare da solo. E a nostro avviso siamo riusciti a renderlo minimalista e abbastanza adatto all'uso quotidiano, sia per caricare le batterie stesse che per utilizzarlo come PowerBank. 
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File per stampare il corpo su una stampante 3D.
Saremo molto lieti se sosterrai la nostra risorsa e visiterai il nostro negozio di prodotti.
In questo episodio del canale "AlexGyver", il maestro ha parlato di come realizzare con le proprie mani la power bank più semplice, onesta e, presumibilmente, più redditizia ed economica. La base sarà preparare un modulo cinese. Costo 100 rubli Produce 1,2 ampere di corrente di carica, 10 ampere-ora.
Dispone di 2 uscite USB a bordo. Ingresso di ricarica, display. Esistono molti moduli cinesi diversi. Puoi farlo su quello che ti piace di più. Funzionano tutti con batterie collegate in parallelo. Ci sono opzioni più potenti. Ma sarà più difficile lavorarci perché non hanno un caricabatterie e un ingresso USB. Funzionano con batterie collegate in serie.
Le batterie del nostro power bank sono 18.650 batterie al litio. Puoi utilizzare vecchie batterie per laptop. Puoi andare in qualche centro assistenza e chiedere l'elemosina o acquistare da loro una batteria scarica, ma hanno una capacità bassa. Quindi il progetto si rivelerà molto economico, ma poco efficace.
Il tecnico utilizzerà batterie Sanyo. Per la massima capienza è necessario prendere la NSR verde. Il loro prezzo per amp-ora è lo stesso. Quindi non perdiamo nulla e paghiamo esclusivamente per la capacità. 3 batterie NSR forniranno una capacità di esattamente 10 amperora. O rispettivamente 12 wattora.
Come custodia, pronta per 60 rubli, tre batterie si adattano quasi senza spazio. I due supporti di plastica devono essere staccati per tenerli lontani. L'essenza del progetto si riduce a quanto segue. È necessario collegare le batterie in parallelo e collegarle al modulo power bank. Le batterie al litio possono essere collegate in quattro modi. La migliore è la saldatura a resistenza. Ma è inaccessibile alla maggior parte degli spettatori. La seconda è più accessibile, ma allo stesso tempo è un po’ pericolosa. Questa è la saldatura. Il nostro compito è saldare il filo il più rapidamente possibile in modo che la batteria non abbia il tempo di riscaldarsi. Perché è molto dannoso per il litio.
Attenzione! Prima di assemblare le batterie in una batteria, è necessario caricarle tutte alla stessa tensione (o misurare e accertarsi che sia così). Durante l'assemblaggio, inizieranno a equalizzare la tensione e, se la differenza è grande, scorrerà una forte corrente.
Il secondo metodo è piuttosto esotico, ma allo stesso tempo semplice e sicuro. Si tratta di un nastro in nichel e potenti magneti al neodimio 8x1 mm.
Il quarto è ancora più semplice. Questo è il vano batteria. Ma è ingombrante e poco costoso. Dovrai lavorarci un po'. Per iniziare, rimuovi le minigonne laterali direttamente lungo i gradini. Si separano da tutto il resto. È inoltre necessario tagliare i lati finali. Risulta essere un supporto molto elegante, alla moda e sottile. Ma anche in questo caso non è molto adatto, perché l’installazione di un modulo power bank richiederà molto lavoro. Non si adatta bene qui. Anche se può essere posizionato, sarà molto vicino. E il corpo era deformato: è brutto. Gli ultimi due metodi consentono di inserire in sicurezza le batterie cariche o semplicemente di rimuoverle. Quindi sarà più economico e conveniente utilizzare nastro adesivo e magneti. Questo è ciò che faremo.
Per prima cosa devi proteggere il modulo powerbank nella custodia. Puoi vedere che è leggermente più largo del corpo. Puoi usare questo. Vale a dire, crea due scanalature. Inserisci la scheda al loro interno. In questo modo sarà protetto in tutte le direzioni. Non resta che creare una finestra per la visualizzazione sull'ingresso USB. È più comodo lavorare con un Dremel e un disco da taglio. Ma non tutti hanno uno strumento del genere. Quindi diamo un'occhiata a un metodo più accessibile. Bisturi, coltello caldo e lima. Molto sciatto, ma abbastanza efficace. Anche i montanti anteriori sono stati staccati a morsi. Il modulo va a posto e si tiene perfettamente.
Continuazione dal quinto minuto del videoclip
Ancora una volta l'argomento dell'articolo è dedicato ai PowerBank. Oggi puoi vedere un semplice circuito buono senza microcircuiti, solo transistor.
Il circuito è un semplice step-up stabilizzato in grado di aumentare la tensione da una fonte di alimentazione, ad esempio una batteria al litio, al livello di 5 V. Questa tensione ti consentirà di caricare tablet e smartphone.
Naturalmente, un modulo convertitore boost di questo tipo può essere acquistato in Cina per circa 1 dollaro, ma il funzionamento di un dispositivo assemblato da soli è molto più piacevole. Inoltre, questo schema non richiede praticamente alcun costo finanziario e non è necessario attendere un mese, come nel caso dell'ordine di merci dalla Cina.
Qualche parola sul circuito e sul principio del suo funzionamento.
C'è un multivibratore come generatore di impulsi. Nella versione presentata, è sintonizzato su una frequenza di circa 30 kHz.
Il principio di funzionamento del circuito non è diverso dai suoi parenti. L'impulso iniziale del multivibratore, arrivando alla base del transistor composito, lo apre. Nel momento in cui il transistor si chiude, dall'induttore emergono impulsi EMF di autoinduzione, che vengono raddrizzati dal diodo veloce D1 e livellati dal condensatore C1. La tensione di uscita è stabilizzata e viene impostata selezionando il diodo zener VD1.
Il transistor VT2 si apre quando la tensione di uscita dal convertitore supera la tensione di stabilizzazione specificata. La base del transistor VT1 è cortocircuitata a massa attraverso la sua giunzione aperta. Di conseguenza, quest'ultimo si chiude.
L'efficienza di questo convertitore può raggiungere il 70-75%. E questo è molto buono. Ma per raggiungere tale efficienza, dovrai dedicare più di un'ora a riavvolgere l'acceleratore, perché molto dipende da questo.
Il valore di corrente massimo ottenuto in uscita è stato di circa 1 A. La stabilizzazione funziona come previsto. Il dispositivo è adatto per l'uso reale.
È stato dedicato molto tempo anche alla creazione del tabellone. È compatto e sembra molto bello.
Potete scaricare la scheda a fine articolo.
È tempo di parlare della base dell'elemento e della configurazione del circuito. Si consiglia di prendere un transistor composito VT1. Sono stati condotti esperimenti con diversi transistor, ma alla fine i più adatti erano KT829, KT972 o qualcosa di importato, ad esempio BD677, ecc.
L'induttore è avvolto su un nucleo di ferrite del tipo a manubrio. È stato rimosso dalla scheda di alimentazione del computer. Puoi anche usare anelli di ferro in polvere o un'anima in tondino. Il numero di spire e il diametro del filo sono stati selezionati attraverso esperimenti. Alla fine, l'induttore è stato avvolto con un filo con un diametro di 8 mm (è possibile una deviazione fino al 20%). Il numero di giri era 25.
La configurazione del convertitore si riduce all'ottenimento della tensione di uscita richiesta e del consumo minimo di corrente al minimo. Nell'esempio descritto, la corrente a vuoto minima è 40 mA e dipende dall'induttore. Questo è molto se confrontato con i moduli cinesi già pronti. Ma non si può fare nulla: non dovresti aspettarti di più da un banale multivibratore.
Anche il diodo zener è soggetto a selezione. La tensione di stabilizzazione viene selezionata nell'intervallo 4,7-6,2 V. Nell'esempio viene utilizzato un diodo zener da 5,1 V.
Il transistor composito è ancora bipolare e può surriscaldarsi durante il funzionamento, quindi sarà molto utile un piccolo dissipatore di calore sotto forma di un foglio di alluminio.
Non dimenticare di controllare la funzionalità del dispositivo. Il wattmetro del tester USB cinese è un po' "bacato": la tensione effettiva è di circa 5 V e può "camminare" entro un piccolo limite, il che è del tutto normale. Anche la corrente di carica cambierà.
Ora dai un'occhiata al design di PowerBank nel suo insieme. Il convertitore è alimentato da due batterie 18650 (Li-ion) collegate in parallelo. Sono stati presi dalla batteria di un laptop. Le capacità lavorative di entrambi dovrebbero essere il più vicine possibile l'una all'altra.
Le batterie sono state inoltre integrate con una scheda di protezione che le spegne quando la tensione scende sotto i 3,2 V.
Per fare ciò, il dispositivo utilizza la seguente scheda di ricarica:
Tali schede sono già dotate di un circuito di protezione della batteria. Tali tavole sono più facili da acquistare che da realizzare, perché il loro prezzo è di soli 30-50 centesimi.
Ora assemblaggio. Il primo passo è preparare le batterie. Non è consigliabile saldarli, ma è possibile. L'importante è non surriscaldarsi.
Il numero di batterie può essere qualsiasi. Nell'esempio ce ne sono 2. Maggiore è la loro capacità, più lungo sarà il tempo di funzionamento del PowerBank. Tutte le batterie sono collegate in parallelo.
L'alloggiamento del PowerBank proviene da un vecchio alimentatore per laptop.
Non resta che posizionare tutte le parti nella custodia, aggiungere un interruttore di alimentazione, far uscire un connettore USB per caricare i telefoni, miniUSB per caricare il PowerBank stesso e anche un paio di LED che si trovano sulla scheda del controller. Uno di essi si accende quando la ricarica è in corso e il secondo si accende quando la ricarica è completa.
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Caricabatterie fai da te per batterie al litio
