Быт - Портативный аккумулятор

Записка от 10.08.2015

В повседневной жизни современного человека огромную роль играют электронные устройства: телефон, планшет, ноутбук и т.п. Как известно, все подобные устройства работают от аккумуляторов, а запас энергии в них небезграничен. Именно поэтому в продаже появилось множество портативных аккумуляторов, с помощью которых можно зарядить электронику в дороге. К сожалению цена на такие устройства высока, не смотря на низкую себестоимость входящих в них компонент.

Чтобы удешевить стоимость портативного аккумулятора, я предлагаю купить все компоненты по отдельности, тогда стоимость устройства на 10 000 мА*ч будет примерно 400 рублей против магазинного варианта в 2000 рублей.

Есть 3 варианта цены для самодельного портативного устройства: 2600 рублей, 1700рублей и 400 рублей. Цена зависит от способа приобретения аккумуляторов:

  • 2200 рублей при покупке в России - аккумулятор типа 18650 с защитой х 4 штуки
    1300 при покупке в Китае - аккумулятор типа 18650 с защитой х 4 штуки
    0 рублей при использовании аккумуляторов от сломанных ноутбуков;
  • 350 рублей - корпус для аккумулятора;
  • 50 рублей - кислота для пайки, олово, провода.

При заказе аккумуляторов в Китае нужно учитывать менталитет китайцев, которые, по моему мнению, считают своим долгом обмануть покупателей. Поэтому после получения посылки с заказом, нужно вскрывать ее на камеру - делать видеозапись состояния посылки до вскрытия, процесс распаковки и обзор содержимого. Для подтверждения емкости аккумуляторов нужно использовать USB тестер. Если продавец обманул покупателя с емкостью аккумуляторов, и есть видеоотчеты распаковки и измерений емкости, то площадка АлиЭкспресс в большинстве случаев встает на сторону покупателя и компенсирует стоимость заказа без необходимости возвращать товар обратно в Китай.

Заказать пустую коробку для портативного аккумулятора из Китая можно на АлиЭкспресс, например тут.

В указанный выше комплект поставки входят:

  • корпус из 2 половинок,
  • плата с 2 USB выходами, 1 microUSB входом, светодиодом и экраном,
  • кнопка,
  • светорассеиватель для фонарика,
  • 2 оргстекла для экрана и фонарика.

В комплект не входят:

  • 4 аккумулятора типа 18650,
  • контактные площадки,
  • провода,
  • 2 микровинта для крепления платы к корпусу,
  • USB-microUSB кабель.

Так же понадобятся инструменты для сборки:

  • паяльник,
  • паяльный жир или кислота,
  • олово,
  • плоскогубцы,
  • отвертка.

На фотографии представлен набор для самостоятельной сборки портативного аккумулятора, который приходит из Китая по почте.

Элементы питания типа 18650 можно достать из аккумулятора старого ноутбука или купить в магазине новые. Например, на фотографии показан аккумулятор от ноутбука HP nc6220, внутри которого находятся 6 элементов Samsung ICR18650-26F. Вскрывать аккумулятор нужно аккуратно, чтобы не повредить элементы питания, а так же не сделать короткого замыкания ячеек.

Когда элементы извлечены из батареи, нужно проверить их на работоспособность и безопасность:

  1. Измерить напряжение элемента. Если меньше 2.5 В – элемент неисправен.
  2. Зарядить элемент. Если она греется во время зарядки – элемент неисправен.
  3. Измерить напряжение элемента при отключенном зарядном устройстве сразу после зарядки. Напряжение должно быть в пределах 4.1...4.2 В, иначе – элемент неисправен.
  4. Подождать 30 минут. Измерить напряжение элемента. Если напряжение выше 4 В, то записать значение. Если оно стало ниже чем 4В – элемент неисправен.
  5. Поместить аккумуляторы на 3 или более дня в прохладное, сухое место, а потом измерить напряжение ячейки. Если напряжение ячейки упало более чем на 0.1 В по сравнению с ранее записанным значением напряжения – элемент неисправен.
  6. Оставшиеся аккумуляторы прошли тест и их можно безопасно использовать в устройствах.

Когда аккумуляторы подготовлены, нужно подобрать провода для параллельного соединения элементов. В качестве контактов между элементами можно использовать ленту, которой ячейки соединялись в аккумуляторе из ноутбука, или взять медную ленту толщиной 5 мм. Провод для соединения аккумуляторной батареи с платой рекомендуется брать из расчета пропускания тока в 2 А, то есть сечением 0,33 мм2.

С помощью паяльной кислоты или паяльного жира и олова необходимо припаять контактные пластины к полюсам аккумуляторов, соединив их параллельно в одну батарею, а к концам пластинки нужно припаять два вывода длинной 30 мм. При работе с паяльником и литиевыми аккумуляторами нужно быть предельно осторожными, так как чрезмерный нагрев элемента может привести к его поломке или разрушению, вплоть до взрыва, поэтому нужно использовать довольно мощный паяльник и точечный прием пайки с временем контакта жала паяльника и элемента питания 2-3 сек.

Когда батарея из 4 элементов готова, ее необходимо припаять к плате устройства, соблюдая полярность, указанную на клеммах, после чего уложить все в корпус и привернуть плату к корпусу.

Проверив устройство на работоспособность, корпус можно захлопнуть, с собранного устройства и экрана снять защитные пленки, а на места установки экрана и фонарика приклеить стекла.

Готовое устройство можно протестировать с помощью USB-тестера и нагрузки.

На этой фотографии показано использование нагрузки в 1 А и выхода устройства в 1 А.

На этой фотографии показано использование нагрузки в 2 А и выхода устройства в 2.1 А.

Разрядив аккумулятор до 0% и зарядив его через USB-тестер, можно приблизительно узнать емкость аккумулятора.

На фотографии показан конец цикла зарядки устройства: 100% заряд на индикаторе аккумулятора и 9385 мА*ч на экране тестера. Это означает, что аккумуляторные батареи из старого ноутбука еще в рабочем состоянии, так как теоретически заряд батареи из 4 элементов типа 18650 должен быть 4 шт х 2500 мА*ч = 10000 мА*ч. То есть можно утверждать, что портативный аккумулятор по емкости равен 8000 мА*ч с учетом обычного КПД в 80% при зарядке.

На практике при использовании полностью заряженного аккумулятора я могу зарядить 3 раза свой телефон Huawei P1 XL c батареей 2600 мА*ч, то есть в теории суммарно 7800 мА*ч, а на практике с учетом износа телефонного аккумулятора чуть поменьше, что соответствует вышеприведенным расчетам.

Для тех, кто не умеет паять, у китайцев есть варианты корпусов с готовыми контактными площадками, например такое устройство на 5 элементов типа 18650.

Итак, в результате проделанной работы получился портативный аккумулятор, который будет не только выполнять свои прямые функции по зарядке электроники в дороге, но и греть душу фактом создания устройства своими руками.

Вверх