Схема электрическая внешнего аккумулятора для смартфона. Самодельный power bank с солнечной батареей. Из аккумуляторов от мобильников

Это очень полезное устройство, особенно если вы часто путешествуете, которое можно очень быстро и дешево сделать своими руками. Есть очень много готовых устройств и кейсов для батарей формата 18650, но все они по разным причинам нам не подошли и мы решили сделать свой.

Особенности Power Bank’а

Идея нашего зарядного устройства очень простая. Это в некотором роде кейс для LiIon-аккумуляторов типоразмера 18650 с возможностью быстрой замены этого аккумулятора. Устройство может как заряжать сам аккумулятор, так и заряжать внешние устройства. И все это, в соответствии с первоначальным планом, должно было иметь минимальный размер, низкую стоимость и предельную простоту устройства вплоть до того, чтобы каждый смог собрать его самостоятельно. И в итоге мы получили достаточно удачный дизайн:

Во-первых, такой подход спасает вас от принятия решения о необходимой вам емкости батареи. Наш PowerBank позволяет взять с собой столько запасных аккумуляторов, сколько может потребоваться в конкретной ситуации.
Во-вторых, аккумуляторы такого формата широко распространены и доступны. Мы не рекомендуем подобные действия, но их даже можно условно бесплатно найти в старой технике.
В-третьих, таких универсальных решений просто не существует, либо они стоят очень дорого. И основная претензия в первую очередь к размерам готовых решений.

Комплектующие для сборки

Полный перечень всего что потребуется:

1. Держатель для батареи типоразмера 18650 , предназначенный для установки на печатную плату
2. Контроллер заряда аккумулятора. Имеет встроенную защиту и может заряжать аккумулятор током до 1А
3. StepUp-преобразователь для зарядки внешних устройств током до 0,5А
4. Клавишный переключатель (фото с размерами)
5. Винт М3х6 с потайной головкой в потай — 2шт
6. Гайка М3 квадратная - 2шт
7. Монтажный провод и термоусадочная трубка
8. Напечатанный корпус (ссылка для скачивания будет в конце статьи)

То есть стоимость (с учетом доставки!) составляет приблизительно $4.

Схема подключения

Соединяется все очень просто, пятью проводами:

Сначала необходимо припаять провода и переключатель к плате заряда. Важно, что провода от контактов "B+" и "B-" должны быть длинные, а провода от контактов "OUT+" и "OUT-" нужно сделать короткими.

Затем плата устанавливается в пазы внутри корпуса. Он специально сделан очень тугим, чтобы в будущем плата в нем не болталась.

Теперь можно установить в свои пазы плату повышающего преобразователя и затем припаять к ней короткие провода от контроллера заряда аккумулятора, которые идут через выключатель от контактов "OUT+" и "OUT-". Важно нигде при этом не перепутать полярность, но там все достаточно удачно и интуитивно понятно расположено.

После этого можно укоротить провода, идущие к аккумулятору, припаять их к держателю батареи и установить гайки в пазы. При этом соблюдайте полярность подключения проводов с полярностью на держателе аккумулятора и на торцах корпуса!

На этом этапе уже можно установить аккумулятор и проверить, что устройство функционирует нормально. Если все работает нормально, то можно дополнительно закрепить платы в корпусе при помощи тремоклея, но и без этого они держатся очень плотно.
Остается только прикрутить винтами держатель к корпусу:

Видео

Итоги

Все устройство имеет размеры 79х26х31мм, при том, что диаметр аккумулятора 18мм и длина 65мм. Весит зарядник 25г без аккумулятора и 75г с аккумулятором.
Комплектующие которые мы использовали применяются очень широко и некоторым образом уже зарекомендовали себя. Мы только объединили все это в один законченный продукт, который может каждый сделать себе сам. И на наш взгляд, у нас вполне получилось сделать его минималистичным и вполне пригодным для повседневного использования как для заряда самих батарей, так и для использования в роли PowerBank’а.

Ссылки для скачивания

Файл для печати корпуса на 3D-принтере .

Мы будем очень рады, если вы поддержите наш ресурс и посетите магазин наших товаров .

Ситуации могут быть в жизни всякие - пустой аккумулятор смартфона и отсутствие сетевой розетки для подзарядки поблизости - частое дело. Именно поэтому решено было сделать свой, мощный Повер Банк из старого аккумулятора ноутбука, с USB питанием. Конечно можно купить китайский, но ихние 10000 и 20000 мА - это большое преувеличение! Эта статья покажет вам как собрать устройство, состоящее из модуля зарядки литиевого АКБ, повышающего преобразователя для USB, а также светодиодного индикатора состояния аккумулятора Power Bank.

Где взять литиевые аккумуляторы

Сами аккумуляторы лучше не покупать (дорого да и слабых много попадается) а использовать со старого ноутбука. Внутри этого, что на фото - 3 пачки из двух параллельных сборок литиевых 18650 типа на 2200 мА/ч, которые соединены последовательно.

В нашей конструкции, будем использовать все 3 пакета параллельно, предварительно проведя проверку, хорошо ли они держат заряд в течение достаточно долгого времени.

В крайнем случае, если некоторые банки уже совсем слабые, ставьте один двойной пакет - тогда повербанк станет легче и меньше, хоть и слабее.

Модули Повер Банк

Следующая важная часть USB Powerbank - плата зарядки. Для этого выбран дешевый . Дополнительно он отключает нагрузку, если напряжение литиевых батарей падает ниже ~3.7 Вольт, тем самым защищая аккумуляторную батарею от глубокого разряда.

Теперь берём схему, которая повышает напряжение от батарей до 5 вольт (для питания USB выхода). Это любой повышающий преобразователь на USB.

Как это соединить между собой - . Естественно принципиальная схема будет иметь небольшой тумблер для включения Повер Банк. Тумблер нужен, поскольку повышающий преобразователь всегда получает питание от батареи (и тянет небольшой ток), даже если к USB никакое устройство не подключено.

Корпус для самодельного Power Bank

Корпус лучше брать неметаллический - подходящую пластиковую коробку, кабель канал и так далее. Для этого проекта применили нестандартный и экологичный материал - дерево, точнее ДВП. Две крышки и стенки по периметру, всё это соединено винтами.

Существует немало способов обеспечить свое мобильное устройство внешним источником энергии. Флагманские смартфоны сегодня оснащены фирменными беспроводными модулями для зарядки. Кто-то поступает проще и приобретает дополнительные батареи для своего телефона или планшета. Другие пользуются внешними аккумуляторами на солнечных батареях.

Все эти способы хороши, но стоят порой немало. Поэтому мы будем использовать лайфхак и создадим свой повер-банк из подручных средств:

• обычных батареек;
• умного фонарика;
• старых АКБ.

Какой из них выбирать, вы решите сами, но все они очень просты и надежны в своей конструкции.

Первый способ

Для сборки вам понадобятся:

• 4 батарейки АА по 1,5 V.
• Пластины.
• Проволока.
• USB-разъем.
• Пустые коробки из-под спичек.
• Клей.
• Подходящая по размеру емкость для всей конструкции.

Берем пустые коробки и отгибаем с одной стороны так, чтобы туда поместилось по паре батареек в каждую.

На дне коробок устанавливаем металлические пластины, тем самым соединяем "+" и "-" батарей.

Соединяем "+" и "-" двух пар между собой в последовательную схему, к свободным контактам подключаем провод USB-разъема.

Всю конструкцию для удобства можно упаковать в подходящую емкость. Устройство готово к использованию.

Важно , чтобы параметры на выходе соответствовали потребляемой вашим аппаратом силе тока (не менее 1А в сумме, иначе заряжаться девайс будет долго).

Второй способ

Разбираем фонарик и к клемам, соблюдая полярность, подключаем преобразователь напряжения на 5 V. Его можно снять со старого сетевого зарядного устройства с микро-USB-разъемом. Припаиваем провода. Связываем конструкцию изолентой для прочности и компактности.

В итоге у нас получается 2 в 1: и фонарик, и внешняя зарядка для смартфона.

Третий способ

Эта конструкция готовится на основе старых аккумуляторов от всевозможной бытовой техники. Суммарное напряжение не должно превышать 5В. Спаиваем между собой только боковые контакты, так как центральные, как правило, отвечают за обмен информацией с контроллерами. Затем к получившемуся мощному монолитному аккумулятору припаиваем, как и в случае с фонариком, преобразователь мощности тока.

Всю конструкцию желательно упаковать в компактную тару - коробку из-под крема или мыльницу.

Таким образом вы сделали еще один внешний зарядный блок для вашего устройства.

Сегодня никого уже не удивишь наличием смартфона, планшета или фотоаппарата. Все эти спецпримочки есть у каждого человека, однако довольно часто возникают ситуации, когда нет возможности их подзарядить при помощи зарядного устройства через электросеть.

В таком случае Вам обязательно пригодится power bank или внешний аккумулятор, который используется для подзарядки портативных устройств, например, во время походов. Конечно, можно купить уже готовый power bank, но зачем тратить деньги, если его можно сделать самостоятельно.

Предлагаем Вашему вниманию несколько схем сооружения power bank своими руками.

1. Power bank из аккумуляторных батарей мобильных телефонов

Итак, рассмотрим как сделать power bank своими руками при помощи нескольких аккумуляторных батарей мобильных телефонов. Для этого Вам понадобятся:

Несколько обычных мобильных аккумуляторов (желательно шесть или девять) емкостью 1020 mAh каждый.

Устанавливаем батареи параллельно друг дружке и обматываем их вдоль скотчем, а в поперек изолентой. Обратите внимание, обязательно должны быть открыты клеммы, к которым позже будут припаиваться провода.

Спаиваем между собой наши аккумуляторные батареи, соединяя две клеммы: «плюс» и «минус». Центральные клеммы АКБ или температурный датчик можно не соединять, поскольку они необходимы только для демонстрации оставшегося уровня заряда данного устройства.

Делаем контрольные замеры и прикрепляем все термоклеем.

И вуаля, все готово!

Данного Power bank Вам хватит на четыре-пять полных подзарядок Вашего телефона.

2. Внешний аккумулятор из простого фонарика

Чтобы соорудить Power bank из фонарика нам понадобятся:

Непосредственно сам фонарик с 3,7 Вольтовой батареей;

Преобразователь напряжения с встроенным USB выходом, который позволяет 3,7 Вольта литий-ионного аккумулятора фонарика преобразовать в 5 Вольт;

Контроллер заряда.

А) Демонтируем устройство.

Б) Убираем один из резисторов фонаря (к нему должен быть подпаян светодиод). Это позволит заменить один из режимов яркого свечения на новый режим – Пауэр Банк.

В) На место, где размешалась вилка для подзарядки фонаря, размещаем наш преобразователь с USB выходом.

Г) К контроллеру заряда батареи припаиваем «плюс» и «минус» от батареи. После чего к контактам OUT+/OUT- данного контроллера припаиваем преобразователь 5V.

Обратите внимание, предварительно нужно освободить один контакт переключателя и подпаять к нему преобразователь.

Д) Теперь проверяем работоспособность преобразователя, при необходимости перепаиваем.

Е) Итак, если все работает, при помощи эпоксидного клея приклеиваем контроллер и преобразователь.

Ж) Собираем фонарик и можем пользоваться.

Теперь вы всегда будете на связи и при свете, главное не забывать заряжать аккумулятор фонарика!

3. Power bank из простых батарей 2200 мАч 3,6 В

Для данного Power bank Вам понадобятся:

Непосредственно сами литий-ионные батареи (желательно 8 штук);

В очередной раз тема статьи посвящена PowerBank’ам. Сегодня вы сможете увидеть простую хорошую схему без каких-либо микросхем, только на одних транзисторах.

Схема представляет собой простой стабилизированный повышающий, который способен увеличивать напряжение от источника питания, к примеру, от литиевого аккумулятора, до уровня 5 В. Такое напряжение уже позволит заряжать планшеты и смартфоны.

Безусловно, такой модуль повышающего преобразователя можно приобрести в Китае примерно за 1 $, но работа устройства, собранного своими руками, приносит значительно больше удовольствия. К тому же эта схема практически не требует никаких финансовых затрат, и не придется ждать месяц, как в случае заказа товара из Китая.

Несколько слов о схеме и принципе ее работы.

Имеется мультивибратор в качестве генератора импульсов. В представленном варианте он настроен на частоту около 30 кГц.

Принцип работы схемы не отличается от ее сородичей. Начальный импульс от мультивибратора, поступая на базу составного транзистора, открывает его. В момент закрытия транзистора возникают импульсы ЭДС самоиндукции от дросселя, которые выпрямляются быстрым диодом D1 и сглаживаются конденсатором C1. Выходное напряжение стабилизировано, а задается оно путем подбора стабилитрона VD1.

Транзистор VT2 открывается, когда выходное напряжение с конвертера превышает заданное напряжение стабилизации. База транзистора VT1 через его открытый переход закорачивается на массу. Вследствие этого последний закрывается.

Коэффициент полезного действия этого конвертера может доходить до 70-75%. И это очень даже хорошо. Но чтобы добиться такого КПД, придется потратить не один час, перематывая дроссель, ведь очень многое зависит именно от него.

Максимальное значение тока, которое удалось получить на выходе, составило около 1 А. Стабилизация работает так, как положено. Устройство пригодно для реального применения.

На создание платы также было потрачено немало времени. Она компактная, да и выглядит очень красиво.

Скачать плату можно в конце статьи.

Настало время поговорить об элементной базе и настройке схемы. Транзистор VT1 рекомендуется брать составной. Опыты проводились с разными транзисторами, но в итоге самыми подходящими оказались КТ829, КТ972 или что-нибудь из импортных, например, BD677 и т. д.

Дроссель намотан на ферритовом сердечнике типа «гантелька». Он был изъят из платы блока питания компьютера. Также можно применить кольца из порошкового железа или стержневой сердечник. Количество витков и диаметр провода были подобраны путем проведения опытов. В конечном счёте, дроссель был намотан проводом диаметром 8 мм (возможно отклонение до 20%). Количество витков составило 25.

Наладка преобразователя сводится к получению нужного выходного напряжения и минимального тока потребления на холостом ходу. В описываемом примере минимальный ток холостого хода составляет 40 мА и зависит от дросселя. Это много, если сравнивать с готовыми китайскими модулями. Но ничего не поделаешь – от банального мультивибратора не стоит ожидать большего.

Стабилитрон тоже подлежит подбору. Напряжение стабилизации выбирается в пределах 4,7-6,2 В. В примере используется стабилитрон в 5,1 В.

Составной транзистор все-таки биполярный, и возможен его нагрев во время работы, поэтому небольшой теплоотвод в виде алюминиевого листа будет очень кстати.

Не следует забывать о проверке устройства на работоспособность. Ваттметр на китайском USB-тестере немного «глючит» - реальное напряжение составляет приблизительно 5 В и может «гулять» в небольшом пределе, что полностью нормально. Также будет меняться и ток заряда.

Теперь взгляните на конструкцию PowerBank’а в целом. Питается конвертер от двух аккумуляторов стандарта 18650 (Li-ion), соединенных параллельно. Они были изъяты из аккумулятора ноутбука. Рабочие емкости обоих должны быть максимально близки друг другу.

Также аккумуляторы были дополнены платой защиты, которая отключает их, когда напряжение опускается ниже 3,2 В. .

Для этого в устройстве задействована вот такая плата заряда:

Такие платы бывают уже со схемой защиты аккумулятора. Такие платы проще купить, чем сделать, ведь их цена всего 30-50 центов.

Теперь сборка. Первым делом нужно подготовить аккумуляторы. Паять их нежелательно, но можно. Главное – не перегреть.

Количество аккумуляторов может быть любым. В примере их 2 штуки. Чем больше их емкость, тем больше время работы PowerBank’а. Все аккумуляторы соединяются параллельно.

Корпус для PowerBank’а подошел от старого адаптера питания ноутбука.

Осталось поместить все детали в корпус, добавить выключатель питания, вывести разъем USB для зарядки телефонов, miniUSB для заряда самого PowerBank’а, а также вывести пару светодиодов, которые имеются на плате контроллера. Один из них горит, когда идет зарядка, а второй загорается по ее завершении.

Прикрепленные файлы : .

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов своими руками