Powerbank jak z marzeń? Czy taki istnieje? Nie wiem czy można taki kupić w sklepach ale wiem że można samemu wszystko zbudować lub poprawić samemu by wycisnąć całkiem nowe i nieznane moce nadnaturalne z ogniw 😂
Tradycyjne powerbanki jakie posiadamy do smartfonów oczywiście działają na zasadzie ogniw LI-ION lub LI-POLY ewentualnie są to powerbanki z "paluszkami" 18650. Główna wada tych powerbanków jest taka że jest tam podnoszone napięcie z ogniw z zakresu 3,6 do 4,2 volta na równe 5 volt czyli takie jak w portach i ładowarkach USB. Czemu jest to wada? Bo podnoszenie w ten sposób napięcia powoduje pewne niepotrzebne straty. Dodatkowo ogniwa często są odcinane już przy napięciu 3,6 volta a powerbanki pokazują wtedy od 0 do 10% energii a to nie do końca prawda!
Więc co zrobić aby tych strat całkowicie się pozbyć a z ogniw wycisnąć całkiem nowe ukryte moce?
Standardowe powerbanki do smartfonów działają w ten sposób że dużo prądu się marnuje, ja zrobię tak że wycisnę wszystko co się da, podobny system działa w moim RoweroMotorze.
Zasilanie tzw. "step-up" jest mało wydajne bo powoduje straty dlatego prawdziwy powerbank powinien działać z ogniw szeregowo łączonych i potem w kilka pakietów równolegle by podnieść to napięcie do 12 volt a jednocześnie podnieść pojemność dwu, trzy lub czterokrotnie (pojemność ogniw). Dodatkowo mając na uwadze że napięcie KRYTYCZNE ogniw 18650 to 2,5 volta daje nam to nowe możliwości!
Powerbank jaki zbudowałem składa się 12 ogniw 18650 łączonych szeregowo i równolegle w celu uzyskania napięcia 12 volt oraz pojemności 8800mAh (istnieje rezerwa w mojej obudowie na dołożenie jeszcze jednego pakietu w celu zwiększenia do ponad 10000 mAh) to znacznie więcej niż standardowy akumulator żelowy 12 volt 7,2 aH a jednocześnie lżejszy od żelówki.
Nie chodzi tylko o mAh ale też o zasadę działania 😲
Warto wspomnieć że obliczenia mAh są dla napięcia 12 volt a to oznacza że po obniżeniu tego napięcia mamy o wiele większą pojemność ponieważ ładowanie przy 5 voltach i 1,5 ampera to dla 12 volt mamy pobór prądu na poziomie 0,8 ampera. 1,5 ampera przy 5 voltach to tzw. szybkie ładowanie (fast charge nie mylić z quickcharge 2.0) przy takim natężeniu smartfon może naładować się w ciągu 1-2 godzin a więc teoretycznie możemy spokojnie naładować smartfon około 10 razy z takiego powerbanka
Mój powerbank to bardzo prosta konstrukcja, nie posiada zbyt wielu przycisków i portów.
Jest standardowe gniazdo USB 5 volt 2 amper (ale przetwornica może pracować nawet do 5 amper, bo posiada radiator oraz możliwość ustawienia natężenia max, jednakże dałem to ograniczenie w celach bezpieczeństwa)
Jest też animacja bateryjki, która wskazuje:
- 11,7 volt -12,6 volt - pełna bateryjka
- 11.1 volt - 11,7 volt - 75%, 3 segmenty
- 10,5 volt - 11,1 volt - 50%, 2 segmenty
- 9,9 volt - 10,5 volt - 25%, 1 segment
- poniżej 9,8 volt - 0%, brak segmentów, tylko obwódka bateryjki
- poniżej 9 volt dodatkowo załącza się głośny alarm
2 przyciski:
- - przycisk uruchamiania wskaźnika bateryjki/naładowania
- - włącznik zasilania portu USB/przetwornicy/wskaźnika naładowania oraz alarmu
Ogniwa teoretycznie rozładowane mają jeszcze 3/4 mocy
Dodam że ogniwa, które były rozładowane już do 10% w tradycyjnym powerbanku, obecnie mają moc 75% i już naładowałem 1 smartfon i ładowałem od 50% drugi smartfon na tych niby pustych już ogniwach 3,6 volta 😲
Proste wyliczenia
3,6 volt razy 3 = 10,8 volt 😎 razy 3 lub 4 lub 5 pakietów (pojemność 1 pakietu 2200mAh) ogniw równolegle 😎 2200 mah *4/5/6 = ponad 10000 mAh = 10 aH
Gdzie ta ukryta moc ogniw?
Granica powerbanka w systemie 12 volt to 9 volt czyli 3 volty na jedno ogniwo 😎 przy 9 voltach uruchamia się głośny alarm niskiego napięcia w powerbanku (moduł na układzie LM358) ale go nie rozłącza!
Więc można dalej ładować jeśli to ma ratować np. nasze życie (skończyła się nam bateria w smartfonie a powerbank teoretycznie jest rozładowany) ale kosztem uszkodzenia ogniw 😲 czyli jest to powerbank marzeń !
Zaznaczam że ustawiłem granicę krytyczną na 9 volt czyli jakieś 3 volt na 1 ogniwo gdyż granica krytyczna to 2,5 volta gdzie ogniwa nie będą już do odratowania lub będzie to bardzo trudne, jednakże żadna elektronika nie utrudni nam ładowania nawet w momentach krytycznych a teoretycznie 0% już nam nie zagrozi. Jedyne co będzie nam przeszkadzało to dość głośne piszczenie alarmu a wskaźnik animacji bateryjki będzie wyświetlał pustą bateryjkę.
Powerbank posiada dodatkowe gniazdo DC
Po co to gniazdo? A no po to by podczepić tam np. zewnętrzny moduł ładowarki quick charge 2.0 i móc ładować smartfon zasilaniem 5/9/12 volt lub używać powerbanka jako zasilania 12 voltowego do dowolnego zastosowania.
To samo gniazdo służy także za ładowanie całego powerbanka (dołączany jest z kolei inny moduł przetwornicy na układzie XL4005 z inteligentnym ogranicznikiem prądu ładowania, który spada wraz z ładowaniem się ogniw do pełna a max ładowanie to 2 ampery przy pustych ogniwach) i 100 mA przy prawie pełnych, jest to jedna z bezpiecznych alternatywnych metod ładowania akumulatorów bez użycia specjalistycznych sterowników ładowania.
W pełni naładowany powerbank ma 12,6 volta, pusty ma 9 volt, przetwornica cały czas podaje na wyjście 5 volt i działa do samego końca i będzie działa nawet do 6 volt na wejściu
Ładowanie odbywa się dowolnym zasilaczem lub ładowarką od 15 do 30 volt, może to być nawet dowolny zasilacz do laptopa/ panel solarny a nawet zasilacz od drukarki
