Doe-het-zelf powerbank!: 10 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Ik heb al mijn lente-/zomerprojecten afgerond en had een herfstproject nodig aangezien september snel nadert. Ik had een idee nodig en kwam een oude draagbare telefoonoplader tegen. powerbank die mijn vrouw cadeau kreeg van haar bedrijf. Het stopte met werken, dus het bleef een jaar staan totdat ik het vond. Het laadde op wanneer het was aangesloten, maar laadde de telefoon niet op (geen uitvoer). Ik heb hem uit elkaar gehaald en er zat een dunne 7 mm dikke LiPo-batterij in en enkele boost-/beschermings-IC's op een bord met SMD-LED's voor laad- en capaciteitsindicatoren. De batterij zei 4000 mAh. Tof projectmateriaal!

Ik heb een andere gekregen voor Kerstmis, maar ik kon mijn telefoon maar één keer opladen voordat hij opnieuw moest worden opgeladen:(Ik wilde een betere, maar wilde geen $ 30 of $ 40 uitgeven voor een hoge capaciteit https:// www.amazon.com/Anker-PowerCore-Ultra-Compa….

Ik kwam deze dingen tegen (https://www.ebay.com/itm/Ultrathin-5000mAh-Externa… die eruitzagen als 2,5 externe harde-schijfbehuizingen, maar je stopte er LiPo-batterijen in en kon ze in draagbare opladers veranderen. Ik Ik dacht dat ik er een kon maken met de kit, maar ontdekte dat ze beperkt waren tot 5000 mAh-batterijen. Ik wilde minstens 6000 mAh, dus ik keek naar op maat gemaakte fabricage van iets en besloot dat het het niet waard was zonder een 3D-printer of ander gereedschap.

Toen stuitte ik op meer doe-het-zelf powerbankkits uit China, zoals deze: https://www.ebay.com/itm/Power-Bank-Kit-LCD-Dual-U… die 18650 lithium-ionbatterijen als stroombron gebruikten, niet LiPo's, die nogal duur waren voor de dunne die in de behuizingen pasten. Uiteindelijk kreeg ik er nog een voor de kleinere LiPo-batterij en bouwde die. Ik had een paar 18650's rondslingeren van geborgen laptopbatterijen van verschillende capaciteit, dus ik dacht waarom niet? Hoe moeilijk kan het zijn? Dus ik sloeg mijn PayPal op voor $ 6,99. Onderdelen op de post! Laten we beginnen!

Stap 1: Wat u nodig hebt: onderdelen en gereedschappen

Toen ik de onderdelen eenmaal had (dit keer uit de VS), realiseerde ik me dat het niet plug-and-play is zoals sommige van de anderen die de veerconnectoren al hebben geïnstalleerd, dus je steekt gewoon de 18650's in zoals je AA's in een tv-afstandsbediening zou doen. Je moest een batterijpakket bouwen om het te laten werken. Geen probleem aangezien ik het eerder heb gedaan, maar voor degenen die dat nog niet hebben gedaan, zal ik je helpen in deze tutorial. Ik heb al eerder tutorials gemaakt voor zelfgemaakte accu's, dus bekijk die eens als je wilt.

Dat gezegd hebbende, je hebt wat tools nodig om het voor elkaar te krijgen.

Soldeerbout. Moet minimaal 30 watt zijn! Minder en je krijgt geen goede soldeerverbindingen met de batterijen. Het is niet goed om de soldeerbout op de accupolen te houden. Je wilt het zo veel mogelijk minimaliseren, dus hoe sneller je het soldeer smelt, hoe beter.

Goed soldeer. Ik gebruik Kester 44 harskern. Het is het BESTE soldeer voor elektronica. Punt uit. De mijne is.031, 63/37 Pb/Sn. Smelt bij 250 C, grote flux en reinigende werking. Gebruik geen loodvrij soldeer. Het kost meer warmte om te smelten, laat oxidatie achter en vloeit niet goed.

Zijsnijders of vlaksnijders. Goedkope, groot of klein zijn prima.

00 Kruiskopschroevendraaier voor het monteren van de set.

Oplader met lithium-ion of polymeer. U kunt elke batterij gebruiken om deze op te laden of te analyseren. Ik gebruik een Zanflare C4 en mijn kloon SkyRC iMax B6.

Schuurpapier. Voor het voorbereiden van de tabs en batterijen voor het solderen. Ik gebruik korrel 500, maar 220 werkt ook. Sommige tabbladen hoeven niet te worden voorbereid, maar dat doe ik nog steeds omdat het soldeer er beter aan blijft plakken.

Multimeter. Niets bijzonders, je hebt hem nodig om de batterijspanning te meten.

Utility mes of draad strippers. Ik woon op het randje en gebruik een mes. Wees voorzichtig wanneer u er een gebruikt om draden te strippen.

Voor de materialen heb je nodig:

Nikkelstrips of soldeerlippen voor de constructie van het batterijpakket. Ik geef de voorkeur aan nikkelstrips, maar aangezien ik geen fancy, high-output serie/parallel batterijpakket met balanscircuit aan het maken was, gebruikte ik de lipjes die al op de cellen waren overgebleven van de batterijaansluitingen van de laptop. Ze werken hier prima voor omdat we er geen grote belasting op leggen en het is slechts 3,7 volt.

Draad. Ik gebruik 24 gauge draad (.5.11 mm diameter). Je hebt niets geks nodig zoals 18 gauge of 16 gauge. Het maximale dat dit zal trekken is 2 ampère, en bij de lage spanningen kan de draad het aan, maar daaronder zou ik niet gaan.

Afplakband. U kunt ook elektrische tape gebruiken om de batterijen bij elkaar te houden tijdens het solderen. Als je echt zin hebt, kun je die batterijafstandhouders gebruiken om de batterijen te positioneren en uit te lijnen. Ik gebruikte mijn oogbollen en een plat oppervlak.

Vier (4) 18650-batterijen. Hoe meer capaciteit, hoe beter.

Stap 2: Het pakket

We moeten dus een pakket van 4 cellen bouwen met de cellen parallel. Meestal zijn deze batterijen in een serie/parallelle configuratie om een hogere spanning te hebben en de capaciteit op peil te houden. Bij een serieschakeling wordt de spanning gecombineerd over de accu's, maar de capaciteit is hetzelfde als bij een enkele cel. Mijn andere Instructable legt dit in detail uit, maar eigenlijk verbinden we alle positieve en alle negatieve aansluitingen van de batterijen met elkaar, waarbij een positieve en negatieve uitgang elk naar de belasting gaat.

De powerbank geeft 5 volt af, wat wordt geregeld door de printplaat om de spanning van het batterijpakket te verhogen tot boven de 3,7 volt. Op deze manier kunnen we wegkomen met een parallelle configuratie, waarbij de positieve en negatieve polen van de batterijen met elkaar zijn verbonden. Dit zorgt voor een zeer hoge capaciteit, wat we willen! Ik fotografeer voor minimaal 6000 of 9000 mAh, daarom maak ik twee pakketten. De ene is uit 1500 mAh-cellen, de andere is uit 2400 mAh-cellen.

Stap 3: De batterijen

We weten dat we de positieve en negatieve polen van de batterijen met elkaar moeten verbinden, dus laten we beginnen.

Mijn packs zullen worden gemaakt van enkele batterijen die ik heb gered van twee HP-laptopbatterijen die ik bij mijn kringloopdepot heb gekocht voor ongeveer $ 4 voor beide. Dat zijn in totaal 12 cellen. Ik heb een Instructable gemaakt over hoe je dit soort batterijen kunt krijgen en redden. Ik heb twee modellen van Moli Energy Company 18650 ICR-cellen. Moli Energy zat vroeger in Canada, maar is nu eigendom van een Taiwanees bedrijf en maakt batterijen voor allerlei bedrijven en OEM's, dus ze zijn van goede kwaliteit. De groenblauwe kleuren waren niet duidelijk gemarkeerd en gegevens waren bijna onmogelijk te vinden, maar ik neem aan dat ze een capaciteit van 1500 mAh hadden en goed voor een ontlading van 2'-ampère (zoals de meeste alle ICR-type chemie) omdat ze uit een oude HP kwamen ProBook-laptopbatterij met een vermogen van 3 Ah en 11,1 volt. Ik liet ze op mijn laderanalysator lopen en ze kwamen uit op een gemiddelde van 1455 mAh, dus vrij dicht bij het cijfer van 1500. De blauwe zijn nieuwere ICR-18650J en ik vond de datasheet daarvoor gemakkelijk. 2400 mAh bij 2,2 ampère ontlading, dus best goed! Ik heb ze getest en ze kwamen zelfs boven hun beoordeling uit met een gemiddelde van 2453 mAh.

Test de batterijen. Zorg ervoor dat hun spanningen heel dicht bij elkaar liggen, binnen -/+ 0,03 volt. Deze zijn redelijk goed omdat ik ze eerder heb getest, opgeladen en ontladen. Bovendien zijn ze altijd samen in het batterijpakket gebruikt. Als vuistregel is het ideaal om batterijen te gebruiken die eerder in een batterijpakket zaten, omdat ze samen geconditioneerd zijn en ongeveer dezelfde spanning zullen hebben, aangezien er meestal een balanscircuit is in laptopbatterijen of lithiumbatterijen met meerdere cellen. Als u willekeurige cellen gebruikt, zorg er dan voor dat ze ongeveer dezelfde spanning en dezelfde capaciteit en conditie hebben. Test ze eerst. Het hebben van een zwakke cel in een parallel pakket is niet zo erg als in een seriepakket, maar het is nog steeds niet goed omdat het de capaciteit schaadt.

Als de spanningen er goed uitzien, zijn we klaar om verder te gaan.

Stap 4: De pakketten bouwen

Gewoonlijk gebruik je soldeerlippen of nikkelstrips met een puntlasapparaat om accu-aansluitingen te maken, maar ik heb geen puntlasapparaat en heb er geen nodig omdat ze ongeveer $ 250 USD kosten voor een Chinese, dus we zullen ze solderen samen. Niet de aanbevolen manier, maar het zou goed moeten zijn als je voorzichtig bent.

Begin met het uitzoeken van de grootte van de strips die je nodig hebt om de cellen aan elkaar te verbinden. Deze batterijen hadden al de overblijfselen van de lipjes van de laptopbatterij die al waren gepuntlast, dus ik dacht dat ik ze gewoon weer aan elkaar zou solderen. De resterende strips waren lang genoeg om gewoon aan elkaar te solderen, en waar ik meer nodig had, knipte ik er gewoon een op lengte en soldeerde het op.

Bereid de oppervlakken die u gaat solderen voor door ze te schuren met het schuurpapier waar de verbinding zal worden gemaakt. Omdat de lipjes van het batterijpakket van de laptop nog aan de terminals waren gelast, heb ik de lipjes op lengte geknipt en aan elkaar gesoldeerd om te voorkomen dat ik direct op de batterijterminal moest solderen, wat niet goed is voor de cellen. Het kan warmte-opbouw en capaciteitsverlies veroorzaken, of de batterij beschadigen. Ik heb twee cellen verbonden en de rest aan elkaar geplakt om ze uitgelijnd en waterpas te houden.

Als u een strip moet maken om een opening op te vullen, schuurt u en voegt u soldeer toe aan beide uiteinden en soldeert u aan de lipjes op de batterij en soldeert u de strip erop.

Als u klaar bent, moeten de verbindingen sterk zijn. Voeg een tabblad toe aan de positieve en negatieve kant, zodat u de uitgangsdraden kunt toevoegen. Ik heb ook de zijkanten geplakt om de blootgestelde terminals te beschermen. Ik had hiervoor een paar dikke stukken papier ontworpen, maar ik had niet genoeg voor beide. Meet de spanning van het pakket en deze zou gelijk moeten zijn over alle cellen. +/- 0,02 volt is prima. Uiteindelijk zullen ze gelijk worden in spanning als ze een soort van zelfbalans zijn.

Ik heb twee pakketten gebouwd, een met de 1500 mAh-cellen en een andere met de 2400 mAh-cellen, dus de ene is 6000 mAh en de andere is 9600 mAh, dus een behoorlijk hoge capaciteit! Ik gooide ze op mijn oplader en zette hem in de ontlaadmodus, en laadde de andere op. Het heeft een capaciteitslimiet van 5000 mAh en een veiligheidstimer van 300 minuten, en het is maximaal, dus ik kan gerust aannemen dat het daar ruimschoots overheen is. Ik zeg dat is een overwinning.

Nu zijn we klaar om ze toe te voegen aan onze powerbank-kit!

Stap 5: Het pakket

In het pakket zaten de twee helften van de behuizing/behuizing, de printplaat, een knopconstructie en een reflector voor de ingebouwde LED-zaklamp, twee kleine zelftappende Philips-schroeven en twee doorzichtige plastic lenzen om het LCD-scherm te bedekken en zaklamp reflector openingen. De helften van de behuizing waren bedekt met een plastic folie en ik begreep snel waarom. De behuizing is een zeer glanzende plastic afwerking gemaakt van hard plastic. Het is een absolute vingerafdrukmagneet en de kleinste kras verschijnt. Geloof me, het was bekrast binnen enkele seconden nadat het plastic loskwam. Een beetje jammer, maar het is wat het is.

Het bord heeft twee USB A-uitgangen, één voor 5 volt 1A-uitgang en een tweede voor 5 volt, 2A-uitgang (voor het opladen van iPads, tablets, apparaten die 2A-uitgang gebruiken en een Micro USB B-ingang voor het opladen van de batterij van de powerbank. Ik heb geprobeerd hem op te laden met de oplader met hoog vermogen van mijn telefoon (9 watt), maar ik kon niet zeggen of hij hem sneller oplaadde dan een standaard oplader van 5 watt. Het is een grote batterij, dus het opladen duurde lang! 9 uur. Het LCD-scherm heeft een mooie blauwe achtergrondverlichting en toont u de algehele batterijcapaciteit, status (laden in / ontladen) en het type uitgang dat wordt gebruikt (1A of 2A). Ik kan alleen maar veronderstellen wat de IC's doen, maar er is waarschijnlijk een gasmeter-IC, een voor het regelen van de uitgangsspanning en een andere voor batterijbescherming / opladen.

Stap 6: Monteer de elektronica

Alles in elkaar zetten was vrij eenvoudig. Het was even puzzelen, maar uiteindelijk heb ik het voor elkaar gekregen. Zodat je het weet, instructies zijn nergens te vinden! Begin met het voorbereiden van de printplaat. Hiervoor heb je je soldeerbout en wat soldeer nodig. Voeg soldeer toe aan de twee soldeerpads voor de batterij-ingang. Soldeer vervolgens de uitgangsdraden van de batterij aan hun respectieve pads, positief en negatief. Keer de polariteit NIET om, anders zal het bord waarschijnlijk de magische blauwe rook afgeven, op welk punt het niet meer zal werken omdat er meestal geen ingangsbeveiliging is op deze goedkope Chinese borden. Ik moest de uitgangsdraden van mijn batterij inkorten om hem passend te krijgen, wat ik verwachtte. Het bord zal op dit punt ook opstarten, dus je zou het batterijniveau moeten zien.

Stap 7: Voeg de bits toe

We moeten vervolgens een aantal onderdelen aan de behuizing toevoegen, waaronder de knop, de behuizing / bekleding en de reflector van de LED. Er zijn montageposten voor het sierstuk van de knop en het klikt op zijn plaats. De pasvorm was redelijk goed. De knop zelf gaat eerst aan en je kunt hem vastzetten met lijm, of een heet stuk metaal gebruiken om de twee palen te smelten, zodat de knop en de trim op zijn plaats worden vastgezet. Ik gebruikte wat CA-lijm (ook bekend als superlijm). De reflector voor de LED zit gewoon op zijn plaats en wordt vastgehouden door een kleine verdeler. Het wordt meestal op zijn plaats gehouden door de LED zelf die erop drukt, wat behoorlijk wankel was, dus ik deed een beetje superlijm op de behuizing waar de reflector zit en deed de lens erop. U kunt de plastic lenzen nu of later toevoegen. Ze hebben een achterkant die de vooraf aangebrachte lijm bedekt. Trek het eraf om de lijm bloot te leggen. Er zat vreemd genoeg nog een zelfklevend kussentje op de lens zelf dat ik ook voorzichtig moest verwijderen. Ik gebruikte de punt van mijn mes om het te doen. Vreemd genoeg zit er ook nog een beschermende film aan de buitenkant van de lens. Die heb ik er als laatste afgehaald. De lijm is behoorlijk sterk, dus ik denk niet dat de lenzen eraf zullen gaan.

Stap 8: voeg het bord en de batterij toe

Nu kunt u het bord en de batterij toevoegen. Het is een strakke pasvorm, dus het kan zijn dat u eerst de pasvorm moet testen. Zorg ervoor dat u geen draden te sterk krimpt om toekomstige breuk of slechte verbindingen te voorkomen. Ik plaatste eerst het bord, schuif eerst de LED in de reflector en druk hem voorzichtig aan de rechterkant totdat hij op zijn plaats vastklikt. Het kan een paar pogingen kosten om het goed te krijgen, dus wees geduldig. Zodra het op zijn plaats zit, voegt u de schroeven toe. Je hebt trouwens een 00 Philips-schroevendraaier nodig.

Stap 9: Zet het allemaal bij elkaar

Nu de elektronica erin zit, kun je de behuizing in elkaar klikken. Ik heb wat stukjes 2 mm microcel-schuimstrip die ik had rondslingeren aan de bovenkant van mijn batterij toegevoegd om het te dempen tegen schokken en om te voorkomen dat het in de hoes flopt als het valt of wordt gestoten. Dit is optioneel, maar ik raad het ten zeerste aan. Plaats de bovenste helft van de behuizing op de bodem om ervoor te zorgen dat deze goed is uitgelijnd. Druk vervolgens op de zijkanten en beweeg je een weg langs de buitenkant om de drukknopen aan de voorkant, zijkanten en achterkant vast te maken totdat het allemaal veilig is en de boven- en onderkant gelijk liggen. Merk op dat dit ding niet waterdicht of spatwaterdicht/bestendig is. Je zou doorzichtige siliconen aan het bord rond de uitgangen kunnen toevoegen en overschakelen om te helpen, maar dat zou het lastig maken om te repareren in het geval dat de batterijverbindingen slecht zouden zijn of ooit vervangen moesten worden.

Stap 10: Test, en je bent klaar

Het is allemaal samen, nu test je het om het circuit te activeren. Het heeft een 5 volt-signaal nodig, dus sluit het aan op een wandlader via de micro-USB-ingang. Als je dat eenmaal hebt, ben je klaar! Sluit je kabel naar keuze aan en laad iets op! Het LCD-scherm geeft het percentage resterende batterijduur weer en de status, invoer (de interne batterij opladen) en uitvoer (een apparaat opladen), en het type uitvoer 5 volt 1A of 5 volt 2A. Ik denk dat de batterijmeter een beetje verkeerd is, aangezien de batterij van mijn telefoon 3200 mAh is en bij 71% lading een batterijcapaciteit van 68% toont, wat niet in de buurt komt van de werkelijke batterijcapaciteit van ongeveer 9600 mAh +/- 150-200 mAh. Als ik er 3 ladingen of 2,5 volledige ladingen van kan krijgen, noem ik het echter een succes. Misschien krijg ik ook een tweede van deze voor mijn andere batterij.

Ik gebruikte het ook om mijn Bluetooth-luidspreker op te laden en het werkte prima.

Het LED-licht is erg handig en een welkome aanvulling. Het is niet superhelder, maar ook niet gedimd. Goed voor een noodgeval of voor het vinden van die ongrijpbare oplaadpoort 's nachts of een verloren oplader onder het dressoir. Om het te activeren, drukt u gewoon twee keer snel op de aan / uit-knop en nogmaals om het uit te schakelen.

Ik probeerde de telefoon op de 2A-uitgang en merkte geen verschil in laadsnelheid. Het is daarvoor afhankelijk van het oplaadvermogen van het apparaat, en daar is deze telefoon niet voor ontworpen. Geen biggie!

Ik hoop dat je dit Instructable leuk vond. Ik heb geprobeerd een onderwerp te maken waar niet veel handleidingen over zijn, dus als je het nuttig vond, laat het me dan weten, of laat het me weten als ik het beter kan doen!

Het beste!