Banco de energía de bricolaje: 10 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Terminé todos mis proyectos de primavera / verano y necesitaba un proyecto de otoño ya que septiembre se acerca rápidamente. Necesitaba una idea y me encontré con un viejo cargador de teléfono portátil alias. banco de energía que mi esposa recibió como regalo de su empresa. Dejó de funcionar, así que permaneció un año hasta que lo encontré. Se cargó cuando estaba enchufado, pero no cargó el teléfono (sin salida). Lo desmonté y tenía una batería LiPo delgada de 7 mm de grosor en el interior y algunos circuitos integrados de refuerzo / protección en una placa con LED SMD para indicadores de carga y capacidad. La batería dijo 4000 mAh. ¡Genial material de proyecto!

Conseguí uno diferente para Navidad, pero solo pude cargar mi teléfono una vez antes de tener que recargarlo nuevamente: (Quería uno mejor, pero no quería gastar $ 30 o $ 40 por uno de alta capacidad https:// www.amazon.com/Anker-PowerCore-Ultra-Compa….

Me encontré con estas cosas (https://www.ebay.com/itm/Ultrathin-5000mAh-Externa … que parecían carcasas de discos duros externos de 2.5 , pero colocaste baterías LiPo en ellas y podrías convertirlas en cargadores portátiles. Pensé que podría hacer uno con el kit, pero descubrí que estaban limitadas a baterías de 5000 mAh. Quería al menos 6000 mAh, así que busqué algo de fabricación personalizada y decidí que no valía la pena sin una impresora 3D u otras herramientas.

Luego me encontré con más kits de banco de energía de bricolaje de China como estos: https://www.ebay.com/itm/Power-Bank-Kit-LCD-Dual-U… que tomaban baterías de iones de litio 18650 como fuente de energía, no LiPo, que eran un poco caras para las delgadas que cabían dentro de los gabinetes. Terminé comprando una más para la batería liPo más pequeña y la construí. Tenía algunos 18650 de baterías de portátiles recuperadas de diferente capacidad, así que pensé ¿por qué no? ¿Qué tan difícil podría ser? Así que usé PayPal por $ 6,99. ¡Piezas en el correo! ¡Empecemos!

Paso 1: Qué necesita: piezas y herramientas

Una vez que obtuve las partes (de los EE. UU. Esta vez), me di cuenta de que no es plug and play como algunos de los otros que tienen los conectores de resorte ya instalados, así que simplemente inserta los 18650 como lo harías con los AA en un control remoto de TV. Tenías que construir un paquete de baterías para que funcionara. No es un problema ya que lo he hecho antes, pero para aquellos que no lo han hecho, los ayudaré en este tutorial. He hecho tutoriales para baterías caseras antes, así que échales un vistazo si quieres.

Dicho esto, necesitas algunas herramientas para que esto suceda.

Soldador. ¡Tiene que ser de al menos 30 vatios! Menos y no obtendrá buenas conexiones de soldadura a las baterías. Sostener el soldador en los terminales de la batería no es bueno. Desea minimizarlo tanto como sea posible para que cuanto más rápido derrita la soldadura, mejor.

Buena soldadura. Yo uso un núcleo de colofonia Kester 44. Es la MEJOR soldadura para electrónica. Período. El mío es.031, 63/37 Pb / Sn. Se funde a 250 C, gran acción fundente y limpiadora. No utilice soldadura sin plomo. Se necesita más calor para derretirse, deja oxidación y no fluye bien.

Cortadores laterales o cortadores al ras. Los baratos, grandes o pequeños, están bien.

00 Destornillador Phillips para montar el kit.

Cargador con capacidad de polímero o de iones de litio. Puede utilizar cualquiera que cargue o analice las baterías. Utilizo un Zanflare C4 y mi clon SkyRC iMax B6.

Papel de lija. Para preparar las pestañas y las baterías para soldar. Estoy usando grano 500, pero 220 también funciona. Algunas pestañas no necesitan preparación, pero aún lo hago, ya que la soldadura se adhiere mejor a ellas.

Multímetro. Nada lujoso, lo necesitas para medir el voltaje de la batería.

Navaja o pelacables. Vivo al límite y uso una navaja. Tenga cuidado al usar uno para pelar cables.

Para los materiales, necesitas:

Tiras de níquel o lengüetas de soldadura para la construcción del paquete de baterías. Prefiero tiras de níquel, pero como no estaba haciendo un paquete de batería en serie / paralelo elegante y de alto rendimiento con circuito de equilibrio, usé las pestañas que ya estaban en las celdas sobrantes de las conexiones de la batería del portátil. Funcionan bien para esto porque no le estamos poniendo una gran carga y solo son 3.7 voltios.

Cable. Estoy usando alambre de calibre 24 (.5.11 mm de diámetro). No necesitas nada loco como calibre 18 o calibre 16. Lo máximo que consumirá es 2 amperios, y en los voltajes bajos, el cable puede manejarlo, pero yo no iría por debajo de eso.

Cinta adhesiva. También puede usar cinta aislante para sujetar las baterías juntas mientras las suelda. Si quiere ser realmente elegante, puede usar esos espaciadores de batería para colocar y alinear las baterías. Usé mis globos oculares y una superficie plana.

Cuatro (4) baterías 18650. Cuanta más capacidad, mejor.

Paso 2: el paquete

Entonces, necesitamos construir un paquete de 4 celdas con las celdas en paralelo. Por lo general, estas baterías están en una configuración en serie / paralelo para tener un voltaje más alto y mantener la capacidad. En una conexión en serie, el voltaje se combina entre las baterías, pero la capacidad es la misma que la de una sola celda. Mi otro Instructable explica esto en detalle, pero básicamente estamos conectando todos los terminales positivos y negativos de las baterías, con una salida positiva y negativa que se apagan cada una a la carga.

El banco de energía emite 5 voltios que está regulado por la placa de circuito para aumentar el voltaje del paquete de baterías más allá de 3.7 voltios. Así es como podemos salir con una configuración en paralelo, donde los terminales positivo y negativo de las baterías se unen. Esto lo convierte en una capacidad muy alta, ¡lo que queremos! Estoy disparando para al menos 6000 o 9000 mAh, por eso estoy haciendo dos paquetes. Uno tiene celdas de 1500 mAh, el otro es de 2400 mAh.

Paso 3: las baterías

Sabemos conectar los terminales positivo y negativo de las baterías, así que pongámonos en marcha.

Mis paquetes estarán hechos de algunas baterías que recuperé de dos paquetes de baterías de portátiles HP que obtuve en mi depósito de segunda mano por alrededor de $ 4 para ambos. Eso es 12 celdas en total. Hice un Instructable sobre cómo obtener y recuperar este tipo de baterías. Tengo dos modelos de celdas 18650 ICR de Moli Energy Company. Moli Energy solía estar en Canadá, pero ahora es propiedad de una empresa taiwanesa y fabrica baterías para todo tipo de empresas y fabricantes de equipos originales, por lo que son de buena calidad. Los de color verde azulado no estaban claramente marcados y los datos eran casi imposibles de encontrar, pero supongo que tenían una capacidad de 1500 mAh y eran buenos para la descarga de 2 amperios (como la mayoría de la química de tipo ICR) ya que salieron de un HP antiguo. Batería para computadora portátil ProBook de 3 Ah y 11,1 voltios. Los ejecuté en mi analizador de cargador y resultaron ser un promedio de 1455 mAh, muy cerca de la cifra de 1500. Los azules son ICR-18650J más nuevos y encontré la hoja de datos para ellos fácilmente. 2400 mAh a 2,2 amperios de descarga, ¡bastante bueno! Los probé y en realidad superaron su calificación con un promedio de 2453 mAh.

Prueba las baterías. Asegúrese de que sus voltajes estén realmente juntos, dentro de - / +.03 voltios. Estos son bastante buenos ya que los había probado, cargado y descargado anteriormente. Además, siempre se han usado juntos en la batería. Como regla general, es ideal usar baterías que anteriormente estaban en un paquete de baterías, ya que están acondicionadas juntas y tendrán aproximadamente el mismo voltaje, ya que generalmente hay un circuito de equilibrio en las baterías de las computadoras portátiles o en los paquetes de litio de múltiples celdas. Si está utilizando celdas aleatorias, asegúrese de que tengan aproximadamente el mismo voltaje y la misma capacidad y condición. Pruébelos primero. Tener una celda débil en un paquete paralelo no es tan malo como en un paquete en serie, pero aún así no es bueno ya que perjudica la capacidad.

Si los voltajes se ven bien, estamos listos para seguir adelante.

Paso 4: creación de los paquetes

Por lo general, usa pestañas de soldadura o tiras de níquel con un soldador por puntos para hacer las conexiones del paquete de baterías, pero no tengo un soldador por puntos y no necesito uno, ya que cuestan alrededor de $ 250 USD por uno chino, por lo que los soldaremos. juntos. No es la forma recomendada, pero debería estar bien si tiene cuidado.

Comience calculando el tamaño de las tiras que necesita para conectar las celdas. Estas baterías ya tenían intactos los restos de las pestañas de la batería de la computadora portátil que ya estaban soldadas por puntos, así que pensé que las soldaría de nuevo. Las tiras restantes eran lo suficientemente largas como para soldarlas juntas, y donde necesitaba más, simplemente corté una a medida y la soldé.

Prepara las superficies que vas a soldar raspándolas con el papel de lija donde se realizará la conexión. Dado que las pestañas del paquete de baterías de la computadora portátil aún estaban soldadas a los terminales, recorté las pestañas a lo largo y las soldé para evitar tener que soldar directamente en el terminal de la batería, lo que no es bueno para las celdas. Puede causar acumulación de calor y pérdida de capacidad, o dañar la batería. Conecté dos celdas, luego pegué el resto con cinta adhesiva para mantenerlas alineadas y niveladas.

Si necesita hacer una tira para llenar un espacio, raspe y agregue soldadura en ambos extremos y suelde a las pestañas de la batería, y suelde la tira.

Cuando termine, las conexiones deben ser fuertes. Agregue una pestaña al lado negativo del anuncio positivo para que pueda agregar los cables de salida. También pegué con cinta adhesiva los lados para proteger los terminales expuestos. Tenía algunos trozos de papel grueso diseñados para esto, pero no tenía suficiente para ambos. Mida el voltaje del paquete y debe ser igual en todas las celdas. +/-.02 voltios está bien. Eventualmente, se igualarán en voltaje a medida que se autoequilibran.

Construí dos paquetes, uno con las celdas de 1500 mAh y otro con las celdas de 2400 mAh, por lo que uno es de 6000 mAh y el otro es de 9600 mAh, ¡una capacidad bastante alta! Los tiré en mi cargador y lo puse en modo de descarga, y cargué el otro. Tiene un límite de capacidad de 5000 mAh y un temporizador de seguridad de 300 minutos, y llegó al máximo, por lo que puedo asumir con seguridad que está muy por encima de eso. Yo digo que es una victoria.

¡Ahora estamos listos para agregarlos a nuestro kit de banco de energía!

Paso 5: ¡El kit

En el paquete estaban las dos mitades del gabinete / caja, la PCB, un conjunto de botones y un reflector para la linterna LED incorporada, dos pequeños tornillos Philips autorroscantes y dos lentes de plástico transparente para cubrir la pantalla LCD y Aberturas del reflector de la linterna. Las mitades de la caja estaban cubiertas con una película de plástico y descubrí por qué rápidamente. El estuche tiene un acabado de plástico muy brillante hecho de plástico rígido. Es un imán absoluto de huellas dactilares y aparece el más mínimo rasguño. Créame, se rayó a los pocos segundos de que se desprendiera el plástico. Una especie de fastidio, pero es lo que es.

La placa tiene dos salidas USB A, una para salida de 5 voltios 1A y una segunda para 5 voltios, salida 2A (para cargar iPads, tabletas, dispositivos que usan salida 2A y una entrada Micro USB B para cargar la batería del banco de energía. Intenté cargarlo con el cargador de alto rendimiento de mi teléfono (9 vatios), pero no pude saber si lo cargó más rápido que un cargador estándar de 5 vatios. Es una batería grande, ¡así que tardó mucho en cargarse! 9 horas. La pantalla LCD tiene una bonita luz de fondo azul y muestra la capacidad general de la batería, el estado (carga de entrada / descarga) y el tipo de salida que se está utilizando (1A o 2A). Solo puedo suponer lo que hacen los IC, pero Probablemente haya un indicador de gas IC, uno para regular la salida de voltaje y otro para la protección / carga de la batería.

Paso 6: ensamble la electrónica

Ponerlo todo junto fue bastante sencillo. Requería algunos arreglos, pero finalmente lo conseguí. ¡Solo para que lo sepas, las instrucciones no se encuentran por ninguna parte! Empiece por preparar la PCB. Necesita su soldador y algo de soldadura para esto. Agregue soldadura a las dos almohadillas de soldadura de entrada de la batería. A continuación, suelde los cables de salida de la batería a sus respectivas almohadillas, positivas y negativas. NO invierta la polaridad, o probablemente hará que la placa libere el humo azul mágico, momento en el que ya no funcionará, ya que normalmente no hay protección de entrada en estas placas chinas baratas. Tuve que acortar los cables de salida de mi batería para que encajara, lo que esperaba. La placa también se encenderá en este punto, por lo que debería ver que muestra el nivel de la batería.

Paso 7: agregue los bits

Necesitamos agregar algunas de las partes a la carcasa a continuación, incluido el botón, su carcasa / moldura y el reflector del LED. Hay postes de montaje para la pieza de ajuste del botón y encaja en su lugar. El ajuste fue bastante bueno. El botón en sí se enciende primero y puede asegurarlo con pegamento o usar una pieza de metal caliente para derretir los dos postes y asegurar el botón y la moldura en su lugar. Usé un poco de pegamento CA (también conocido como superpegamento). El reflector del LED simplemente se coloca en su lugar y se sujeta mediante un pequeño divisor. En su mayoría, se mantiene en su lugar por el propio LED presionando sobre él, lo cual era bastante torpe, así que puse un poco de pegamento en la carcasa donde se encuentra el reflector y coloqué la lente. Puede agregar las lentes de plástico ahora o más tarde. Tienen un respaldo que cubre el adhesivo preaplicado. Quítelo para exponer el adhesivo. Extrañamente, había otra almohadilla adhesiva en la propia lente que también tuve que despegar con cuidado. Usé la punta de mi cuchillo para hacerlo. Curiosamente, también hay otra película protectora en el exterior de la lente. Lo quité al final. El adhesivo es bastante fuerte, por lo que no creo que las lentes se desprendan.

Paso 8: agregue la placa y la batería

Ahora puedes agregar la placa y la batería. Es un ajuste ceñido, por lo que es posible que primero deba probar el ajuste. Asegúrese de no doblar demasiado los cables para evitar futuras roturas o malas conexiones. Primero coloco la placa, primero deslizo el LED en el reflector y luego lo presiono suavemente en el lado derecho hasta que encaje en su lugar. Puede que sea necesario un par de intentos para hacerlo bien, así que tenga paciencia. Una vez que esté en su lugar, agregue los tornillos. Por cierto, necesitas un destornillador Philips 00.

Paso 9: Ponlo todo junto

Ahora que la electrónica está instalada, puede juntar la carcasa. Agregué algunos trozos de tiras de espuma de microcelda de 2 mm que tenía tiradas en la parte superior de mi batería para protegerla de las sacudidas y evitar que se caiga en el estuche si se cae o golpea. Esto es opcional, pero lo recomiendo encarecidamente. Coloque la mitad superior de la carcasa en la parte inferior para asegurarse de que esté alineada correctamente. Luego presione hacia abajo en los lados, moviéndose alrededor del exterior para enganchar los broches en el frente, los lados y la parte trasera hasta que todo esté seguro y las partes superior e inferior queden al ras. Tenga en cuenta que esto no es a prueba de agua ni a prueba de salpicaduras / resistente. Puede agregar silicona transparente a la placa alrededor de las salidas y cambiar para ayudar, pero eso haría que sea difícil de arreglar en caso de que las conexiones de la batería se estropeen o alguna vez sea necesario reemplazarlas.

Paso 10: ¡Prueba y listo

Está todo junto, ahora lo prueba para activar el circuito. Necesita una señal de 5 voltios, así que conéctelo a cualquier cargador de pared a través de la entrada micro USB. Una vez que lo consigas, ¡estarás listo! ¡Conecte el cable de su elección y cargue algo! La pantalla LCD muestra el porcentaje de vida restante de la batería y el estado, la entrada (cargando la batería interna) y la salida (cargando un dispositivo) y el tipo de salida 5 voltios 1A o 5 voltios 2A. Creo que el indicador de la batería está un poco apagado, ya que la batería de mi teléfono es de 3200 mAh, y al 71% de carga muestra un 68% de capacidad de la batería, que no se acerca a la capacidad real de la batería de alrededor de 9600 mAh +/- 150-200 mAh. Sin embargo, si puedo obtener 3 cargas o 2.5 cargas completas, lo considero un éxito. También podría obtener un segundo de estos para mi otra batería.

Lo usé también para cargar mi altavoz Bluetooth y funcionó muy bien.

La luz LED es muy útil y una adición bienvenida. No es superbrillante, pero tampoco tenue. Bueno para una emergencia o para encontrar ese puerto de carga difícil de alcanzar por la noche o un cargador perdido debajo del tocador. Para activarlo, simplemente presione el botón de encendido dos veces rápidamente y nuevamente para apagarlo.

Probé el teléfono con la salida 2A y no noté una diferencia en la velocidad de carga. Depende de la capacidad de carga del dispositivo para eso, y este teléfono no fue diseñado para eso. ¡No es problema!

Espero que les haya gustado este Instructable. Traté de hacer un tema sobre el que no hay muchas guías, así que si lo encontró útil, hágamelo saber o avíseme si podría hacerlo mejor.

¡Mejor!