Kiedy masz rozładowaną baterię lub bateria się wyczerpuje i nie ma energii na szybkie ładowanie. Wtedy wszystko, czego potrzebujesz, to power bank, a może bank mocy domowej roboty.
Dzięki bankowi energii możesz korzystać z urządzeń elektronicznych przez długi czas, bez ryzyka wyczerpania baterii.
Jednak wokół power banku pojawia się kilka pytań: jak to działa? Jak mogę zrobić bank energii? Jak zbudować obwód banku energii?
Tak więc, jeśli masz te pytania, to trafiłeś we właściwe miejsce.
Tutaj pokażemy Ci wszystko, co musisz wiedzieć o power bankach, jak działa power bank i jak go zrobić - i sprawimy, że będzie to dla Ciebie łatwe do zrozumienia.
Czy jesteś gotowy? A więc zaczynajmy.
Co to jest Power Bank?
Dwa power banki z różnymi portami USB
Mówiąc najprościej, power banki to banki baterii. Ludzie kupują power banki tylko w jednym celu - aby naładować zasilane bateriami urządzenia elektroniczne w podróży. Banki energii są dostępne w różnych rozmiarach. Niektóre mają duże pojemności baterii i duże rozmiary, podczas gdy inne są wystarczająco małe, aby zmieścić się w dłoni lub kieszeni.
Ponadto, istnieją różne rodzaje banków energii, które można wybrać. Również rozmiar i pojemność baterii to dwie główne cechy, które odróżniają banki energii. Jednak jest jeszcze kilka innych rzeczy, na które należy zwrócić uwagę przy zakupie banku energii.
Mając to na uwadze, oto główne rodzaje banków energii USB:
Rodzaje banków energii USB
1. Banki energii słonecznej
Te rodzaje banków energii wykorzystują energię słoneczną do ładowania. Jest to możliwe dzięki ogniwom fotowoltaicznym, które przekształcają światło słoneczne w źródła energii dla baterii power banku.
Słoneczny bank energii
Można jednak ładować te power banki za pomocą przenośnej ładowarki (USB), jeśli uważasz, że ładowanie słoneczne jest zbyt wolne.
2. Bezprzewodowe banki energii
Bezprzewodowe banki energii są jednym z najnowszych osiągnięć w technologii banków energii. Tego typu banki energii są w stanie ładować urządzenia bezprzewodowo.
Bezprzewodowy bank energii z możliwością ładowania
Mówiąc najprościej, bezprzewodowy bank energii nawiązuje połączenie bez kabla USB. Ale urządzenie musi być kompatybilne z ładowaniem bezprzewodowym; w przeciwnym razie nie będzie działać.
3. Standardowe banki energii
Są to najbardziej rozpowszechnione lub zwykłe banki energii na rynku. Można je nabyć online lub w lokalnych sklepach.
Standardowy bank energii
Można go również ładować za pomocą zwykłej ładowarki USB. Gdy naładujesz go w pełni, może on naładować inne urządzenia zasilane bateriami, nawet baterię laptopa.
Jaka jest wydajność ładowania i natężenie prądu w power bankach?
Pojemność prądowa i pojemność ładowania banków energii są zazwyczaj różne. Poprzednie generacje power banków miały małe pojemności rzędu 1000mAh. Z drugiej strony, najnowsze urządzenia posiadają ogromne pojemności 25000mAh lub więcej.
Co więcej, większość najnowszych banków energii dostarcza prąd o natężeniu 2,5A, który pozwala na szybkie ładowanie za pomocą przenośnej ładowarki.
Akumulatory banków energii
Wszystkie banki energii mają jedną wspólną cechę: baterię wielokrotnego ładowania. Akumulatory te opierają się na technologii litowej. Obecnie w power bankach stosuje się baterie litowo-jonowe i litowo-polimerowe.
Akumulatory litowo-jonowe mogą przechowywać dużą ilość ładunków elektrycznych w określonej objętości. Ponadto, są tańsze w produkcji i mają dłuższą żywotność.
Nowoczesna bateria litowo-jonowa
Z drugiej strony, baterie litowo-polimerowe nie mają długiej żywotności. Ponadto, produkcja takich baterii jest droższa.
Niezależnie od rodzaju baterii, banki energii działają dobrze. Musisz jednak znaleźć idealną równowagę między wydajnością a kosztami.
Jak działa bank energii?
Jak już wcześniej wspomnieliśmy, istnieją różne rodzaje banków energii. Jednym z nich jest bank energii Ni-Cd. Ten awaryjny obwód ładowarki wykorzystuje ładowalne baterie 1,2 V Ni-Cd, aby dostarczyć 4,8 V - poprzez ułożenie czterech takich ogniw.
Struktura baterii Ni-Cd
Plus, to sprawia, że ten obwód ładowarki pakiet optymalne ładowanie wszystkich rodzajów telefonów komórkowych.
Jeśli jednak zbudujesz bank energii z ogniwami Li-Ion o napięciu 3,7V, napięcie może nie być odpowiednie do ładowania baterii telefonu komórkowego o tym samym parametrze napięcia.
Dlaczego? Ponieważ połączenie dwóch podobnych akumulatorów stworzyłoby sytuację, w której ogniwa wymieniają się mocą, aby osiągnąć stan równowagi. Oznacza to więc, że obie strony otrzymają równą ilość ładunku.
Oto przykład:
Jeśli w pełni naładujesz power bank 3,7V do około 4,2V, a następnie użyjesz go do naładowania telefonu komórkowego z wyczerpanym ogniwem 3,3V, obie strony będą próbowały osiągnąć poziom = (3,3 + 4,2) / 2 = 3,75V poprzez wymianę mocy.
Baterie niklowo-kadmowe
Niemniej jednak, nie możemy uznać 3.75V jako pełnego poziomu naładowania - ponieważ większość telefonów komórkowych wymaga pełnego poziomu naładowania 4.2V dla optymalnego naładowania.
DIY Power Bank
Łatwo jest zrobić prosty domowy power bank DIY, więc nie musisz wydawać pieniędzy na jego zakup.
Do wykonania tego DIY power banku użyliśmy następujących komponentów:
- ogniwo litowe 18650
- Przełącznik suwakowy
- Konwerter podwyższający napięcie z 3V na 5V
- Moduł TP4056
Poniżej znajduje się schemat obwodu, który pomoże Ci zrozumieć jak działa ten bank energii:
Power bank schemat obwodu
Źródło: Wikimedia Commons
Bateria jest pierwszym elementem składowym naszego DIY power banku. Użyliśmy więc ogniwa litowo-jonowego 18650 (o średnicy 18 mm i wysokości 65 mm). Ogniwa te występują w różnych pojemnościach i są ładowalne o napięciu wyjściowym 3,7V.
Następnie podłączyliśmy nasz moduł TP4056 w celu przeprowadzenia metody ładowania stałą ładowarką (CC).
Struktura modułu TP4056
Źródło: FreeSVG
W tym przypadku, ładowarka stosuje stały prąd przy jednoczesnym zwiększaniu napięcia aż do osiągnięcia limitu.
Następnie TP4056 przykłada napięcie równe maksymalnemu limitowi ogniwa, które powoli redukuje do dolnego progu prądowego - z 3% stałym prądem.
Dodatkowo moduł ten posiada dwie diody LED, które obejmują:
- Pierwsza dioda LED (L1) świeci na czerwono, gdy power bank jest w trakcie ładowania
- Druga dioda LED (L2) świeci na niebiesko, gdy ładowanie jest zakończone.
Ponadto, bateria w power banku dostarcza tylko 3.7v, a my potrzebowaliśmy więcej (do 5v) aby naładować telefon komórkowy.
Tak więc, podłączyliśmy moduł 3V do 5V boost converter board, który zwiększył całkowitą moc wyjściową power banku do 5V. Dodatkowo, moduł wyposażony jest w uniwersalny port USB żeński (typ-A). Posiada on również wskaźnik, który świeci się, gdy z baterii płynie prąd.
Na koniec, podłączyliśmy przełącznik suwakowy do włączania/wyłączania zasilania przenośnej ładowarki.
Jak zrobić Power Bank w domu
Teraz, gdy już wiesz, jak działa power bank, czas nauczyć się, jak go zrobić.
Oto kroki, które należy wykonać:
Krok 1: Przygotuj materiały
Oto materiały, których potrzebujesz do zbudowania tego obwodu:
- ogniwa 18650 Li-ion
- Przewody
- Futerał ochronny
- TP-4056
- Lutownica
- Moduł step up
- Drut lutowniczy
Krok 2: Stwórz swój zestaw baterii
Przed stworzeniem zestawu baterii, upewnij się, że napięcie baterii jest takie samo - szczególnie jeśli używasz dwóch lub więcej baterii.
Po potwierdzeniu napięć, użyj kleju na gorąco lub taśmy klejącej, aby połączyć baterie. Następnie połącz drutami odpowiednie zaciski baterii (anodę z anodą i katodę z katodą). Na koniec, użyj lutownicy, aby zabezpieczyć przewody.
Krok 3: Zbuduj obwód
Podłącz ujemny biegun (katodę) baterii do bieguna -ve modułu step-up i TP-4056. Następnie połączysz dodatnie zaciski (anody) z zaciskiem +ve. Ale to nie wszystko. Potencjometrem ustawiamy napięcie wyjściowe modułu step-up na 5V. Na koniec łączymy port USB z wyjściem modułu step-up.
Krok 4: Testowanie i rozwiązywanie problemów
Teraz możesz naładować swoje urządzenie mobilne.
Ale jest mały szkopuł.
Ten obwód ładuje tylko telefony komórkowe, które zużywają mniej niż 700mA. Ale na szczęście możesz łatwo rozwiązać ten problem poprzez uratowanie PCB starego banku energii, najlepiej takiego o pojemności 10,000 mAh. Możesz też użyć modułu konwertera DC 0.9 - 5V, 3V - 5V boost, aby zwiększyć pojemność.
Krok 5: Finish Touches (wykończenie)
Zamontuj nową 5 mm białą diodę LED i przycisk za pomocą lutownicy na płytce drukowanej banku energii. W ten sposób dodasz elementy wykończeniowe.
Krok 6: Zakryj obwód
Na koniec, nie zostawiaj odsłoniętego obwodu. Dlatego użyj ochronnego etui, aby zabezpieczyć obwód. Możesz użyć przezroczystej osłony lub standardowej obudowy banku energii.
Tak więc, oto jak zrobić prosty power bank w domu.
Słowa końcowe
Ogólnie rzecz biorąc, power bank jest produktem cyfrowym z rosnącymi funkcjami, które pozwalają użytkownikom na częste korzystanie ze smartfonów. Ponadto, dodatkowa moc z banku energii może zaoszczędzić Ci kłopotów z szukaniem gniazda AC w niektórych scenariuszach.
Jednak ciągłe korzystanie z banku energii może z pewnością zmniejszyć czas pracy baterii.
Dlatego właśnie napisaliśmy ten artykuł, abyś mógł dowiedzieć się, jak zrobić przenośny bank energii DIY jako zapasowe źródło energii do celów awaryjnych. Co więcej, dzięki temu bank energii staje się fajnym projektem.
Dodatkowo, podczas pracy z bateriami litowymi należy wziąć pod uwagę jakość pracy i ochronę baterii. Dlatego polecamy ogniwa litowo-jonowe 18650. Większość z tych ogniw ma dobrą ochronę, jak również świetną jakość.
To wszystko.
Jeśli potrzebujesz więcej informacji, skontaktuj się z nami. Będziemy szczęśliwi mogąc pomóc.