Сделать power bank из li-ion аккумуляторов 18650 своими руками

   Power bank – это внешний аккумулятор, который будет служить в роли дополнительного к мобильному телефону, планшету, часам и может подзарядить их в любом месте за счет накопленной электроэнергии. Сегодня существуют тысячи моделей этих устройств, различных производителей: Asus, Xiaomi, Huawei, Hiper. Но я решил собрать себе сам из отдельных компонентов.

Устройство и принцип работы внешнего аккумулятора

 Вот блок-схема power bank, как вижу его я.

   На входе стоит контроллер заряда/разряда литий-ионных (Li-Ion) аккумуляторов. Его задача зарядить аккумуляторы нужным током и напряжением по определённому алгоритму. Так же следит за их разрядом, не допускает разряда ниже порогового значения.

   Основные требования к контроллеру заряда / разряда следующие:

   Разъём для подключения кабеля – micro USB;
   Входное напряжение – 5 Вольт;
   Ток заряда – 2 000 mA (2A);
   Напряжение защиты от разрядки аккумулятора – 2,5 Вольта
   Аккумуляторы для пауэр банка должны быть достаточной емкости, чтобы обеспечить максимальное количество циклов заряда мобильных устройств. От их качества зависит качество внешнего источника питания.

   Основные требования к аккумулятору следующие:

•    Литий-ионный аккумулятор (Li-Ion);
•    Ёмкость 3000 mAh (3 ампер-час );
•    Формат питающего элемента 18650;

   Напряжение на Li-Ion аккумуляторе составляет в среднем 3,7 вольта, а на выходе USB необходимо 5 вольт, значит необходимо поднять уровень напряжения. Для этого необходим DC-DC конвертер.

   Основные требования к DC-DC преобразователю следующие:

•    Входное напряжение от 2 В до 24 В;
•    Выходное напряжение от 5 В до 28 В;
•    Выходной ток 2 А;

   На выходе из power bank должно находиться разъём (или несколько) USB. Еще для меня важно, чтобы имелась возможность следить за состоянием аккумуляторов (напряжение, уровень заряда) и процессом заряда/разряда.

Что необходимо, чтобы сделать Power bank своими руками

   

Все компоненты решил заказать в интернет-магазине из Китая. Например: модуль TP4056 – это контроллер заряда/разряда, MT3608 – повышающий DC-DC преобразователь.
   Однако, при поиске корпуса для самодельного power bank, обнаружил более подходящий вариант.

   Здесь уже имеется преобразователь, контроллер заряда и индикация. Остаётся только вставить элементы питания.

   Обзор корпуса для пауэр банк

   В купленный корпус внешнего аккумулятора можно установить максимально 5 аккумуляторов. Устанавливаются они параллельно, можно оставить меньшее количество элементов. При параллельном соединении напряжение одинаковое, а ёмкость суммируется. На плате имеется надпись BQ-X5LED 2016-04-25.

   Устройство снабжено тремя разъёмами USB, можно заряжать три устройства одновременно, максимальный ток 2 ампера. Заряжается само устройство через разъём micro USB. Рядом расположен светодиод фонарика. Чтобы включить фонарик, нужно дважды нажать на кнопку. Есть три режима фонарика, их смена осуществляется одиночным нажатием кнопки.

   Индикация позволяет оценивать уровень заряда аккумуляторов в процентах. Так же отображает процесс собственного заряда (In) и заряда портативных устройств (Out), показывает силу тока заряда.

   Защелки, на которые закрываются обе половинки корпуса надёжные, открыть повторно корпус проблематично, потому советую несколько раз проверить все ли аккумуляторы установлены верно.

Выбор Li-Ion аккумулятора 18650 для power bank

   Несмотря на то, что у меня имелись литий-ионные аккумуляторы нужного количества, я решил купить новые, чтобы быть уверенным в их ёмкости. Заказать решил всё там же – на Aliexpress. Подобрал элементы питания с ёмкостью 3400 mAh, 18650 (18 мм. диаметр и 65 мм. длинна) количество 6 штук и заказал. Заказ ожидал очень долго, связанно это с запретом перевозить на воздушном транспорте литиевые элементы питания.

   Проверка элементов показала, что ёмкость у них всех около 2300 мАч. Продавец все отрицал, писал мне, что я не умею измерять ёмкость, что устройство бракованное. Не советую покупать там GlobalPower Co., LT Store, продавец явно обманывает и надёжность аккумуляторов очень сомнительна. Итого: из предполагаемых 17 ампер-часов у меня останется 12000 мАч. - минус 30% емкости.

   Собираю портативное зарядное, итоги, рекомендации

   Установил аккумуляторы с лучшей емкостью, по результату тестирования. Так как корпус тяжело будет открывать, не сломав защёлку - рекомендую ставить новые аккумуляторы с проверенной ёмкостью.

   Не рекомендую продавца с Aliexpress GlobalPower Co., LT Store. Емкость power bank оказалась ниже на 30% от планируемой.

   Внешний аккумулятор получилось надёжным и удобным, имеется дисплей, где отображаются нужные показания.