Power bank вместо аккумулятора

Что скажете по поводу идеи использовать powerbank в качестве источника бесперебойного питания Raspberry Pi (либо другой электроники)?

Хотел бы обсудить идею использовать powerbank в качестве источника бесперебойного питания и высказать свои опасения.

Столкнулся с некоторыми неприятными моментами, о которых напишу далее.

Возникла задача когда нужно обеспечить бесперебойное питание Raspberry Pi 3.
Характеристики оригинального блока питания: 5V 2.5A.
На практике смотрел, у меня потребление порядка 1-1.5 Ампера (но плата не загружена по полной, не используется WiFi), потому подозреваю что потребление может еще возрасти.

Мне советуют использовать Powerbank в роли источника бесперебойного питания.

Однако, когда я изначально рассматривал идею бесперебойного питания и подбирал что бы можно было использовать в качестве источника этого питания, у меня были некоторые опасения относительно Powerbank-ов.
До этого я сталкивался с источниками бесперебойного питания на 12V и там я столкнулся с одной неприятной ситуацией — несоответствие заявленных параметров реальным.
В частности это был гарантированный выходной ток при определенном напряжении.
И суть проблемы заключалась в следующем:
— у нас есть на входе источника бесперебойного питания определенный ток,
— в случае заряженного АКБ входной стабилизатор нормально работает на выход и обеспечивает нужный ток,
— однако, в определенный момент времени возникает ситуация когда входное питание выключается, система переходит на питание от АКБ, работая некоторое время от АКБ,
— я пока не рассматриваю вопросы, связанные с тем какой ток отдает АКБ, при каком токе срабатывает защита (в литий-полимерных АКБ) и т.п.,
— однако когда входное питание появляется вновь, ток, который отдает входной стабилизатор разветвляется и часть тока идет на заряд АКБ,
— и вот тут я столкнулся с ситуацией когда выходной ток перестал соответствовать заявленным параметрам, т.к. когда я питался отбирать заявленный и нужный мне ток, то напряжение проседало ввиду того, что входной стабилизатор просто не мог нормально обеспечить суммарный ток на заряд АКБ и ток на выходе.

Теперь возвращаясь к Powerbank.
Я решил провести эксперимент и проверить свои опасения.
Для экспериментов взял имеющийся в наличии Xiaomi Mi Power Bank 2 5000.

При подключении к ней телефона (при отключенном входном напряжении) на USB следующие параметры: 4.97-5.1V 0.9-1.2А.
Однако, как только я включаю входное напряжение, то происходит
— во-первых резкое падение выходного напряжение до 4.73-4.75V и падение тока до 0.4-0.5А,
— во-вторых при отключении после этого входного питания powerbank в 30-40% случаев сначала выключал питание выходное вовсе, а потом включал обратно исходные параметры 4.97-5.1V 0.9-1.2А.

Исходя из этого лично я сделал выводы что производитель не рассматривал вариант что его можно использовать в качестве ИБП, потому что иначе бы он предусмотрел
— во-первых другой вариант коммутации питания от АКБ/от сети, который бы позволил избежать провалов/пропаданий питания при переключении,
— во-вторых обеспечил бы более-менее соответствие выходных параметров в случаях питания от АКБ/от сети.

Но опять таки, это все было проверено лишь на одном имеющемся powerbank-е, возможно у какого-то другого производителя powerbank будет вести себя по-другому.

Если это так, я с радостью бы узнал что это за производитель и купил бы себе на пробу.

Источник

Как сделать самодельный power bank (повербанк) в домашних условиях

Повер банк своими руками можно сделать из обычных пальчиковых батареек или аккумуляторов повышенной мощности. Схемы сборки зарядного устройства довольно простые, хотя требуют внимательности и элементарных расходных материалов.

Из чего состоит повербанк

Любой повер банк обладает несложным внутренним устройством и состоит из нескольких элементов:

• параллельно спаянных между собой батарей;
• платы управления с преобразователем, контроллером напряжения, транзисторами и светодиодами;
• датчиков температуры;
• предохранителя;
• чипа, отображающего уровень заряда.

Электронные составляющие повер банка заключены в пластиковый или металлический корпус.

Принцип работы внешней батареи очень простой. При подключении смартфона устройство начинает передавать накопленную энергию и быстро восполняет запас емкости гаджета в отсутствие стационарных розеток. Сам внешний банк заряжается от сети, но ставить его на подпитку после каждого использования необязательно. Обычно емкости девайса хватает на несколько циклов восстановления емкости стандартного смартфона.

К преимуществам покупных повербанков относят не только надежность, но и компактные размеры

Схемы повербанка

Сделать внешний аккумулятор своими руками можно из простых и бюджетных материалов. Но предварительно требуется изучить схемы устройства.

Схема самодельного повербанка из батареек от телефона

Чаще всего повер банк своими руками делают из мощных литий-ионных батарей, обеспечивающих готовому устройству хорошую емкость. Однако при желании воспользоваться можно и обычным аккумулятором от старого телефона. Состояние самого агрегата при этом роли не играет, важно, чтобы оставалась рабочей батарея.

Главным недостатком внешнего банка на основе аккумулятора от телефона является его сниженная емкость. Такой самодельный девайс не сможет обеспечить смартфону многократную подзарядку без собственного восполнения энергии.

Внимание! Но к плюсам повербанка из батареи от телефона можно отнести компактность и небольшую массу.

Схема повербанка из 18650

Наибольшей популярностью пользуются схемы power bank своими руками, применяющие в качестве источника питания батареи 18650. Из нескольких аккумуляторов можно собрать довольно мощный внешний девайс, пригодный для долгой эксплуатации. Расположение и подключение элементов цепи стандартное. Батареи нужно соединить с платой управления повер банка положительным и отрицательным проводами, а также закрепить на конструкции USB-выходы, диоды и кнопку включения в работу.

Чтобы повер банк из батарей 18650 оставался безопасным, рекомендуется предусмотреть в цепи предохранитель

Как сделать повер банк своими руками в домашних условиях

Существует несколько популярных схем изготовления самодельного внешнего аккумулятора. Какую из них выбрать, зависит от доступных расходных материалов и от того, насколько мощный нужен банк.

Какие инструменты и материалы потребуются

Чтобы своими руками сделать внешний повер банк, при использовании любой из схем сборки понадобится подготовить для работы:

• элементы питания — аккумулятор от старого телефона, батареи АА или Li-ion;
• преобразователь напряжения на 5V;
• плату управления — проще всего купить готовый элемент, который можно заказать в Интернете;
• диоды, облегчающие процесс использования внешнего устройства;
• провода для соединения аккумуляторов с элементами управления;
• USB-разъемы — в случае, если на преобразователе напряжения нет встроенных выходов.

Также повер банк своими руками требует пластикового или металлического корпуса. Его можно соорудить самостоятельно или позаимствовать от любой другой техники, даже от фонарика. В крайнем случае, разрешается просто обернуть изделие в несколько слоев изоленты.

Помимо основных материалов, для сборки внешнего банка необходимы некоторые инструменты. Среди них:

• паяльник;
• эпоксидная смола или клей;
• острое лезвие для обрезки проводов;
• мини-дрель с маленьким сверлом для подготовки технических отверстий в корпусе.

Часть инструментов и материалов для сборки внешнего повер банка можно найти в домашних бытовых запасах. Недостающие элементы нужно купить, но стоят они обычно недорого.

Как сделать повербанк из аккумулятора для телефона

Наиболее простой способ сделать внешний аккумулятор для смартфона предлагает взять батарею из старого телефона. Пошаговая схема сборки своими руками выглядит так:

1. Аккумулятор извлекают из старого девайса и внимательно осматривают. Батарея должна быть целой, без царапин, вздутий, потемнений и других внешних дефектов.
2. На корпусе маркером или карандашом отмечают место установки платы управления.
3. С небольшим запасом острым лезвием отрезают два разноцветных провода для соединения элементов между собой.
4. При помощи паяльника скрепляют плюсовой контакт платы управления с соответствующим кабелем.
5. Проделывают аналогичную процедуру для второго провода.
6. Припаивают свободные концы обоих кабелей к аккумулятору.
7. При помощи термостойкого силиконового клея закрепляют плату управления поверх корпуса батареи в заранее намеченной области.

На данном этапе внешний повер банк для зарядки телефона готов к использованию. Его остается только поместить в покупной или самодельный защитный корпус.

Аккумулятор повышенной мощности можно сделать из нескольких телефонных батареек

Внимание! Наиболее мощным внешний повер банк своими руками получается на основе батарей от телефонов Nokia 8, Samsung Galaxy A3 и Xiaomi Redmi Note 4.

Как сделать повербанк из батареек своими руками

Внешний аккумулятор из нескольких пальчиковых батареек представляет собой наиболее бюджетный повер банк своими руками. Недостаток у девайса один — для многоразового использования он не пригоден. Когда батарейки полностью отдадут энергию, их останется только выбросить. Но такой внешний банк поможет экстренно зарядить смартфон в чрезвычайной ситуации.

Алгоритм сборки девайса следующий:

1. В пластиковый или картонный корпус помещают обычные алкалиновые батарейки типа АА или ААА, располагая их полюсами в одном направлении.
2. Контакты элементов питания подключают в параллельную цепь при помощи тонкой проволоки, скобок от степлера или методом пайки. Затем цепи последовательно соединяют между собой, обеспечивая выходное напряжение около 4,5 В.
3. В корпус самодельного повер банка устанавливают USB-разъем и напрямую подключают его к выводам батареек.
4. Все компоненты собранного устройства фиксируют термоклеем и проверяют на работоспособность.

Устанавливать в самодельный внешний девайс контроллер зарядки и дополнительные индикаторы не требуется. Такой повер банк своими руками предназначен для одноразового применения.

Обычно для повер банков из батареек используют от 6 до 12 элементов питания

Как сделать повербанк из фонарика

Видео о том, как сделать повер банк, предлагают взять за основу мощный фонарик. В устройстве уже предусмотрен литий-ионный аккумулятор, поддерживающий восполнение энергии. Фактически требуется только установить преобразователь напряжения, который обеспечит необходимый для мобильных гаджетов уровень тока, и проделать дополнительный разъем для USB-кабелей.

Алгоритм работы довольно простой:

1. Корпус осветительного прибора разбирают, демонтируя крепежные винты и верхнюю крышку.
2. На месте вилки для подпитки от стационарной сети паяльником или напильником проделывают проем для USB.
3. К контроллеру заряда внутри фонарика к одному из контактов переключателя припаивают преобразователь напряжения. При этом важно соблюдать полярность и следить, чтобы минусовые и плюсовые провода соединялись с выходами с обозначениями «+» и «-» соответственно.
4. Преобразователь закрепляют в корпусе эпоксидным клеем и собирают конструкцию обратно. Предварительно рекомендуется проверить изготовленный повер банк на работоспособность, чтобы при необходимости сразу же исправить некачественную пайку.

При желании на плате управления фонарика можно демонтировать резистор, отвечающий за перевод прибора в режим тусклого свечения. Регулировать яркость луча после этого уже не получится. Зато сохранится возможность использовать устройство как внешний повер банк и как фонарик поочередно.

Внешний повер банк из фонарика требует преобразователя напряжения с 3,7 до 5 В

Как сделать повер банк из аккумуляторов 18650 своими руками

Самая популярная схема изготовления самодельного внешнего зарядного устройства предлагает использовать батареи 18650 Li-ion. Их можно купить в интернет-магазине или извлечь из других приборов, например, из ноутбука. Такие элементы питания обладают хорошей емкостью и долгим сроком службы, выдерживают множество циклов перезарядки, обеспечивают быстрое восполнение энергии для телефонов и планшетов.

Собрать повер банк самому можно по следующей схеме:

1. Несколько батареек 18650 примеряют к выбранному пластиковому корпусу, наносят разметку и проделывают технические отверстия для USB-выхода и элементов управления.
2. При помощи паяльника соединяют параллельно между собой подготовленные аккумуляторы. Работу проводят быстро и массивным жалом, чтобы не перегревать элементы питания — высокие температуры они переносят плохо.
3. Спаянные батареи дополнительно скрепляют изолентой или скотчем для надежности и устанавливают в корпус устройства.
4. На свободное место помещают заблаговременно купленный модуль заряда с защитой от перегрузки.
5. Соединяют элементы между собой при помощи пайки.
6. Согласно схеме устанавливают в корпус преобразователь напряжения до 5 В. Его необходимо соединить с модулем заряда при помощи кнопки включения.

Дополнительно в электрической схеме можно предусмотреть выравнивающий конденсатор 100 мКф, его припаивают своими руками между «минусовым» и «плюсовым» выходами USB-разъема. Этот элемент сделает зарядный ток более стабильным и обеспечит безопасную эксплуатацию внешнего самодельного повер банка.

Количество батарей 18650 определяют в зависимости от желаемой мощности готового девайса

Аккумулятор своими руками из 3-4 батареек Li-ion подпитывается от стационарной сети примерно в течение восьми часов. Подзарядить от такого устройства смартфон средней мощности получится до двух раз, при этом девайс сможет обеспечить выходной ток до 1,4 А.

Предупреждение! Для подпитки ноутбука самодельный повер банк должен обладать повышенной производительностью. Для него нужно брать не менее 12 элементов 18650.

Заключение

Повербанк своими руками можно собрать из аккумуляторов 18650, одноразовых батареек или элементов питания от старого телефона. Для безопасного и удобного использования в конструкцию необходимо установить преобразователь напряжения, обеспечивающий нужные параметры тока.

Источник