DIY Power Bank !: 10 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Terminei todos os meus projetos de primavera / verão e precisava de um projeto de outono, pois setembro está se aproximando rapidamente. Eu precisava de uma ideia e me deparei com um velho carregador de celular, também conhecido como. banco de energia que minha esposa ganhou de presente de sua empresa. Parou de funcionar, então ficou parado por um ano até que eu o encontrei. Carregou quando conectado, mas não carregou o telefone (sem saída). Eu o desmontei e ele tinha uma bateria LiPo de 7 mm de espessura dentro e alguns ICs de reforço / proteção em uma placa com LEDs SMD para indicadores de carga e capacidade. A bateria dizia 4000 mAh. Excelente material de projeto!

Comprei um diferente no Natal, mas só pude carregar meu telefone uma vez antes de precisar ser recarregado novamente: (Eu queria um melhor, mas não queria gastar US $ 30 ou US $ 40 por um de alta capacidade https:// www.amazon.com/Anker-PowerCore-Ultra-Compa….

Eu me deparei com essas coisas (https://www.ebay.com/itm/Ultrathin-5000mAh-Externa … pareciam caixas de disco rígido externas de 2,5 , mas você colocava baterias LiPo nelas e poderia transformá-las em carregadores portáteis. I descobri que poderia fazer um com o kit, mas descobri que eles eram limitados a baterias de 5000 mAh. Eu queria pelo menos 6000 mAh, então eu pesquisei sobre fabricobbling customizado e decidi que não valia a pena sem uma impressora 3D ou outra ferramenta.

Então me deparei com mais kits de banco de energia DIY da China como estes: https://www.ebay.com/itm/Power-Bank-Kit-LCD-Dual-U… que usava 18.650 baterias de íon de lítio como fonte de energia, não LiPo's, que eram meio caros para os finos que cabiam dentro dos gabinetes. Acabei comprando mais um para a bateria LiPo menor também e construí essa. Eu tinha cerca de 18650 por aí com baterias recuperadas de laptop de capacidade variada, então imaginei por que não? Quão difícil pode ser? Então eu peguei meu PayPal por $ 6,99. Peças no correio! Vamos começar!

Etapa 1: O que você precisa: peças e ferramentas

Assim que obtive as peças (dos EUA desta vez), percebi que não é plug and play como alguns dos outros que têm os conectores de mola já instalados, então você apenas insere o 18650 como faria com AA em um controle remoto de TV. Você teve que construir uma bateria para que funcionasse. Não é um problema, já que já fiz isso antes, mas para aqueles que não fizeram, vou ajudá-lo neste tutorial. Já fiz tutoriais para baterias caseiras antes, então verifique-os se quiser.

Dito isso, você precisa de algumas ferramentas para que isso aconteça.

Ferro de solda. Tem que ter pelo menos 30 watts! Menos e você não terá boas conexões de solda para as baterias. Segurar o ferro de soldar nos terminais da bateria não é bom. Você deseja minimizá-lo o máximo possível, de modo que quanto mais rápido você derreter a solda, melhor.

Boa solda. Eu uso o núcleo de colofónia Kester 44. É a MELHOR solda para eletrônicos. Período. Os meus 0,031, 63/37 Pb / Sn. Derrete a 250 C, ótimo fluxo e ação limpadora. Não use solda sem chumbo. É preciso mais calor para derreter, deixa a oxidação e não flui bem.

Cortadores laterais ou cortadores nivelados. Os baratos, grandes ou pequenos, estão bem.

00 Chave de fenda Phillips para montagem do kit.

Carregador com capacidade de íon de lítio ou polímero. Você pode usar qualquer um que carregue ou analise as baterias. Eu uso um Zanflare C4 e meu clone SkyRC iMax B6.

Lixa. Para preparar as abas e baterias para soldagem. Estou usando grão 500, mas 220 também funciona. Algumas abas não precisam ser preparadas, mas eu ainda preciso, já que a solda gruda melhor.

Multímetro. Nada extravagante, você precisa dele para medir a voltagem da bateria.

Canivete ou descascador de fios. Eu vivo no limite e uso um canivete. Tenha cuidado ao usar um para descascar fios.

Para os materiais, você precisa de:

Tiras de níquel ou lingüetas de solda para a construção da bateria. Eu prefiro tiras de níquel, mas como eu não estava fazendo uma bateria sofisticada em série / paralela de alta saída com circuito de equilíbrio, usei as guias que já existiam nas células que sobraram das conexões da bateria do laptop. Eles funcionam bem para isso porque não estamos colocando uma grande carga nele e tem apenas 3,7 volts.

Arame. Estou usando um fio de calibre 24 (0,5,11 mm de diâmetro). Você não precisa de nada louco como calibre 18 ou calibre 16. O máximo que isso vai consumir são 2 amperes, e nas tensões baixas o fio aguenta, mas eu não iria abaixo disso.

Fita adesiva. Você também pode usar fita isolante para segurar as baterias juntas enquanto as solda. Se você quiser ser realmente sofisticado, pode usar esses espaçadores de bateria para posicionar e alinhar as baterias. Usei meus olhos e uma superfície plana.

Quatro (4) baterias 18650. Quanto mais capacidade, melhor.

Etapa 2: o pacote

Portanto, precisamos construir um pacote de 4 células com as células em paralelo. Normalmente, essas baterias estão em uma configuração em série / paralelo para ter uma tensão mais alta e manter a capacidade elevada. Em uma conexão em série, a tensão é combinada nas baterias, mas a capacidade é a mesma de uma única célula. Meu outro Instructable explica isso em detalhes, mas basicamente estamos conectando todos os terminais positivo e negativo das baterias juntos, com uma saída positiva e negativa indo cada um para a carga.

O banco de potência produz 5 volts que é regulado pela placa de circuito para aumentar a tensão da bateria além de 3,7 volts. É assim que podemos sair com uma configuração paralela, onde os terminais positivo e negativo das baterias são unidos. Isso resulta em uma capacidade muito alta, que desejamos! Estou disparando para pelo menos 6.000 ou 9.000 mAh, e é por isso que estou fazendo dois pacotes. Um tem células de 1.500 mAh, o outro tem células de 2.400 mAh.

Etapa 3: as baterias

Sabemos conectar os terminais positivo e negativo das baterias, então vamos começar.

Minhas embalagens serão feitas com algumas baterias que resgatei de duas baterias de laptop HP que comprei em meu depósito de economia por cerca de US $ 4 pelas duas. Isso dá 12 células no total. Fiz um Instructable sobre como obter e recuperar esse tipo de baterias. Tenho dois modelos de células ICR 18650 da Moli Energy Company. A Moli Energy ficava no Canadá, mas agora é propriedade de uma empresa taiwanesa e fabrica baterias para todos os tipos de empresas e OEMs, por isso são de boa qualidade. Os da cor azul-petróleo não estavam claramente marcados e os dados eram quase impossíveis de encontrar, mas presumo que eles tivessem 1500 mAh de capacidade e bons para descarga de 2'ish amperes (como a maioria de todos os produtos químicos do tipo ICR), já que saíram de um antigo HP Bateria do laptop ProBook avaliada em 3 Ah e 11,1 volts. Eu os executei no meu analisador de carregador e eles resultaram em uma média de 1455 mAh, muito perto do número de 1.500. Os azuis são os mais novos ICR-18650J e eu encontrei o datasheet para eles facilmente. 2.400 mAh com descarga de 2,2 amperes, muito bom! Eu os testei e eles realmente superaram a classificação em uma média de 2.453 mAh.

Teste as baterias. Certifique-se de que as tensões deles estejam realmente próximas, dentro de - / + 0,03 volts. Eles são muito bons, pois eu os testei, carreguei e descarreguei anteriormente. Além disso, eles sempre foram usados juntos na bateria. Como regra geral, é ideal usar baterias que estavam anteriormente em um pacote de bateria, pois são condicionados juntos e terão aproximadamente a mesma voltagem, pois geralmente há um circuito de equilíbrio em baterias de laptop ou pacotes de lítio de várias células. Se você estiver usando células aleatórias, certifique-se de que elas tenham a mesma voltagem e a mesma capacidade e condição. Teste-os primeiro. Ter uma célula fraca em um pacote paralelo não é tão ruim quanto em um pacote em série, mas ainda não é bom porque prejudica a capacidade.

Se as tensões parecerem boas, estamos prontos para seguir em frente.

Etapa 4: Construindo o (s) Pacote (s)

Normalmente você usa lingüetas de solda ou tiras de níquel com um soldador local para fazer as conexões do pacote de bateria, mas eu não tenho um soldador local e não preciso de um, pois custam cerca de US $ 250 para um chinês, então iremos soldá-los juntos. Não é a forma recomendada, mas deve funcionar se você for cuidadoso.

Comece descobrindo o tamanho das tiras de que você precisa para conectar as células. Essas baterias já tinham os restos das abas da bateria do laptop intactas que já estavam soldadas no local, então resolvi soldá-las novamente. As tiras restantes eram longas o suficiente para apenas soldar, e quando eu precisava de mais, cortei uma no comprimento certo e soldei.

Prepare as superfícies que você irá soldar, raspando-as com a lixa onde será feita a conexão. Como as abas da bateria do laptop ainda estavam soldadas aos terminais, cortei as abas no comprimento e as soldei para evitar ter que soldar diretamente no terminal da bateria, o que não é bom para as células. Isso pode causar aumento de calor e perda de capacidade, ou danificar a bateria. Conectei duas células e colei o resto com fita adesiva para mantê-las alinhadas e niveladas.

Se você precisar fazer uma tira para preencher uma lacuna, raspe e adicione solda em ambas as extremidades e solde nas abas da bateria e solde a tira.

Ao terminar, as conexões devem ser fortes. Adicione uma guia ao lado negativo positivo do anúncio para que você possa adicionar os fios de saída. Também colei as laterais para proteger os terminais expostos. Eu tinha alguns pedaços de papel grosso projetados para isso, mas não tinha o suficiente para os dois. Meça a voltagem da embalagem e ela deve ser igual em todas as células. +/- 0,02 volts está bom. Eventualmente, eles irão equalizar em voltagem enquanto se equilibram.

Eu construí dois pacotes, um com células de 1500 mAh e outro com células de 2400 mAh, então um é de 6000 mAh e o outro é de 9600 mAh, uma capacidade muito alta! Joguei-os no meu carregador, coloquei-o no modo de descarga e carreguei o outro. Ele tem um limite de capacidade de 5000 mAh e um temporizador de segurança de 300 minutos, e ele atingiu o limite máximo, então posso presumir com segurança que está bem acima disso. Eu digo que é uma vitória.

Agora estamos prontos para adicioná-los ao nosso kit de banco de potência!

Etapa 5: O Kit

No pacote estavam as duas metades da caixa / caixa, o PCB, um conjunto de botões e um refletor para a lanterna LED embutida, dois minúsculos parafusos Philips auto-roscantes e duas lentes de plástico transparente para cobrir a tela LCD e aberturas de refletor de lanterna. As metades da caixa estavam cobertas por um filme plástico e descobri o porquê rápido. O case é um acabamento de plástico muito brilhante feito de plástico rígido. É um ímã de impressão digital absoluto, e o menor arranhão aparece. Acredite em mim, ele foi arranhado segundos depois que o plástico foi retirado. Meio chato, mas é o que é.

A placa tem duas saídas USB A, uma para saída de 5 volts 1A e uma segunda para 5 volts, saída 2A (para carregar iPads, tablets, dispositivos que usam saída 2A e uma entrada Micro USB B para carregar a bateria do banco de energia. Tentei carregá-lo com o carregador de alta saída do meu telefone (9 watts), mas não consegui dizer se ele carregou mais rápido do que um carregador padrão de 5 watts. É uma bateria grande, então demorou muito para carregar! Sobre 9 horas. O LCD tem uma bela luz de fundo azul e mostra a capacidade geral da bateria, o status (carga de entrada / saída de descarga) e o tipo de saída em uso (1A ou 2A). Só posso presumir o que os ICs fazem, mas provavelmente há um medidor de gás IC, um para regular a saída de tensão e outro para proteção / carregamento da bateria.

Etapa 6: montar os eletrônicos

Juntar tudo foi bastante simples. Exigiu algum esforço, mas finalmente consegui me recompor. Só para você saber, as instruções não podem ser encontradas! Comece preparando o PCB. Você precisa do seu ferro de solda e um pouco de solda para isso. Adicione solda às duas almofadas de solda de entrada da bateria. Em seguida, solde os fios de saída da bateria em seus respectivos eletrodos, positivo e negativo. NÃO inverta a polaridade, ou você provavelmente fará com que a placa libere a fumaça azul mágica, e nesse ponto ela não funcionará mais, pois geralmente não há proteção de entrada nessas placas chinesas baratas. Tive de encurtar os fios de saída da bateria para caber, o que era de se esperar. A placa também ligará neste ponto, então você deve vê-la exibindo o nível da bateria.

Etapa 7: adicione os bits

Precisamos adicionar algumas das peças ao gabinete a seguir, incluindo o botão, sua caixa / acabamento e o refletor do LED. Existem postes de montagem para a peça de acabamento do botão e ela se encaixa no lugar. O ajuste era muito bom. O botão em si é colocado primeiro e você pode prendê-lo com cola ou usar um pedaço de metal quente para derreter as duas hastes de modo que prenda o botão e apare no lugar. Eu usei um pouco de cola CA (também conhecida como super cola). O refletor do LED simplesmente se instala e é mantido por um pequeno divisor. A maior parte é mantida no lugar pelo próprio LED pressionando-a, o que era bem instável, então coloquei um pouco de super cola na caixa onde fica o refletor e coloquei a lente. Você pode adicionar as lentes de plástico agora ou mais tarde. Eles possuem um forro cobrindo o adesivo pré-aplicado. Retire-o para expor o adesivo. Estranhamente, havia outro adesivo na própria lente que também tive que retirar com cuidado. Usei a ponta da minha faca para fazer isso. Estranhamente, há outra película protetora do lado de fora da lente também. Eu tirei isso por último. O adesivo é muito forte, então não acho que as lentes vão sair.

Etapa 8: adicione a placa e a bateria

Agora você pode adicionar a placa e a bateria. É um ajuste apertado, então você pode precisar testar o ajuste primeiro. Certifique-se de não prender demais os fios para evitar quebras futuras ou conexões ruins. Eu coloquei a placa primeiro, deslizando o LED no refletor primeiro, e pressionando-o suavemente do lado direito até que se encaixasse no lugar. Pode levar algumas tentativas para acertar, então seja paciente. Assim que estiver no lugar, adicione os parafusos. A propósito, você precisa de uma chave de fenda 00 Philips.

Etapa 9: coloque tudo junto

Agora que os componentes eletrônicos estão instalados, você pode encaixar o gabinete. Eu adicionei algumas sobras de fita de espuma de microcélula de 2 mm que eu tinha no topo da minha bateria para protegê-la de solavancos e para evitar que ela tombasse no caso se cair ou bater ao redor. Isso é opcional, mas eu recomendo fortemente. Coloque a metade superior da caixa na parte inferior para ter certeza de que está alinhada corretamente. Em seguida, pressione para baixo nas laterais, movendo-se ao redor do lado de fora para encaixar os encaixes na frente, nas laterais e na parte traseira até que esteja tudo seguro e as partes superior e inferior estejam niveladas. Observe que essa coisa não é à prova de água ou à prova de respingos / resistente. Você poderia adicionar silicone transparente à placa ao redor das saídas e alternar para ajudar, mas seria difícil consertar caso as conexões da bateria estragassem ou precisasse ser substituída.

Etapa 10: Teste e pronto

Está tudo junto, agora você testa para ativar o circuito. Ele precisa de um sinal de 5 volts, portanto, conecte-o a qualquer carregador de parede por meio da entrada micro USB. Depois de conseguir isso, pronto! Conecte o cabo de sua escolha e carregue algo! O LCD exibe a porcentagem de vida útil da bateria restante e o status, entrada (carregando a bateria interna) e saída (carregando um dispositivo) e o tipo de saída 5 volts 1A ou 5 volts 2A. Acho que o indicador da bateria está um pouco errado, já que a bateria do meu telefone é 3200 mAh, e com 71% da carga mostra 68% da capacidade da bateria, o que não está nem perto da capacidade real da bateria de cerca de 9600 mAh +/- 150-200 mAh. Se eu conseguir obter 3 cobranças ou 2,5 cobranças completas, considero um sucesso. Posso conseguir um segundo desses para minha outra bateria também.

Usei-o também para carregar meu alto-falante Bluetooth e funcionou muito bem.

A luz LED é muito útil e uma adição bem-vinda. Não é superclara, mas também não é escuro. Bom para uma emergência ou para encontrar aquela porta de carregamento indescritível à noite ou um carregador perdido sob a cômoda. Para ativá-lo, basta pressionar o botão liga / desliga duas vezes rapidamente e novamente para desligá-lo.

Experimentei o telefone na saída 2A e não notei diferença na velocidade de carga. Depende da capacidade de carregamento do dispositivo para isso, e este telefone não foi projetado para isso. Não é nada demais!

Espero que tenha gostado deste Instructable. Tentei fazer um tópico sobre o qual não há muitos guias, então se você achou útil, me avise ou me diga se eu poderia fazer melhor!

Melhor!