Power-bank wyprawowy samodzielnie wykonany o mocy 103,6Wh

[Crazy Horse]

Power-bank wyprawowy.
Oczywiście można kupić pojemne power-banki ale... raczej mało przydatne na wyprawach. Problem z nimi to taki że ładowanie takiego power-banku o pojemności powiedzmy 22000mAh (i wiekszych) to nawet 16h! Tyle czasu jesteśmy uwiązani do gniazdka z prądem! Druga sprawa to że mamy wyjście na USB czyli 5V. Do wszystkich urządzeń ładowanych przez USB
pasują ale co zrobić z np. ładowaniem baterii aparatu fotograficznego czy kamery albo netbooka? Jest rozwiązanie! Są przecież ładowarki samochodowe do takich sprzętów! Po prostu trzeba wziąć ze sobą akumulator samochodowy i podłączyć do niego gniazdo zapalniczki! Mamy możliwość wpięcia wszystkiego co pasuje do gniazda zapalniczki czyli ładowarki samochodowe do sprzętu czy też nawet gniazda USB - wpinane w gniazdo zapalniczki. No i to byłoby dobre rozwiązanie ale... waga akumulatorów ołowiowych.
Żelowy (bo inny w sakwie się wyleje) akumulator o pojemności 7Ah to waga 2kg! A gdzie ładowarka do niego? Trop jest dobry... tylko zamiast akumulatora ołowiowego musimy znaleźć coś innego - lżejszego. Są akumulatorki oparte na niklu. Kadmowo-niklowe to już przeszłość, niklowo-wodorkowe NiMH są lepsze. Niestety napięcie ogniwa 1,2V
czyli pakiet 12V uzyskamy z 10 ogniw bo "samochodowe" 12V to tak naprawdę to od 10,8V (głębokie rozładowanie) do 14,4V (pełne naładowanie) czyli po środku 12V. Mamy dostępne różne wielkości "bateryjek" - do nawet R20. Aby zrobić pakiet o pojemności około 7Ah trzeba... 10 szt wielkości R20! Nadal objętościowo duży ale już lżejszy od ołowiowego. To jeszcze nie to. W grę wchodzi tylko technologia litowa. Akumulatorki litowo-jonowe (Li-Ion), litowo-polimerowe (Li-Po, Li-Poly), litowo-żelazowo-fosforanowe (Li-FePO4). Najlepsze byłyby te ostatnie ale cena lekko odstrasza. Lepiej wybrać sprawdzone i tańsze litowo-jonowe (li-Ion). Napiecie jednego ogniwa to 3,7V a realne od 2,5V do 4,2V. By uzyskać odpowiednik samochodowego 12V trzeba zrobić pakiet z 4szt czyli średnie napięcie 14,8V a realne od 10V do 16,8V. Napięcie 16,8V jest wyższe od "samochodowego" ale ładowarki spokojnie wytrzymają! Niektóre nawet do 24V.

Parametry mojego powerbanku:
 napięcie 14,8V
 pojemność 7Ah
 moc 103,6Wh
ładowanie do około 85% pojemności znamionowej - 1h
pozostałe 15% do 100% pojemności - 1h
Testowany przez 6dni w podróży w tym jedno doładowanie na 100%
Zasilał:
 1x dziennie ładowanie tabletu Galaxy Tab3 Lite (nie od zera ale 80% zawsze)
 Smartfon Galaxy S3 praktycznie stale na sznurku z powodu nawigacji - na noc wyłączany.
 1x naładował inny telefon - niby smartfon ale starszej generacji
Przy takim ładowaniu prądu wystarczyło mi na 4dni! Ostatniego dnia wieczorem doładował telefon do 60% i padł...
W warunkach "polowych" nie przetaczałem prądu do baterii z aparatu bo miałem 4szt i nie potrzebowałem tego robić ale w domu "ćwiczyłem" taką opcję.

A mój skromny power-bank wygląda tak... no nie wygląda ale działa!!!

 


A ładuje się tak:



I takim prądem!!!



Tyle tytułem wstępu. Opis wykonania w następnych postach.

[Crazy Horse]

Zanim spłodzę dalszy opis tego ustrojstwa nadmienię tylko że toto nigdzie samolotem nie poleci. Wygląda jak bomba... i w pewnych okolicznościach może być jak bomba - zapalająca bomba. O przepisach lotniczych dotyczących przewożenia ogniw zawierających lit można poczytać tu:
https://www.ewaipiotr.pl/sprzet-fotograficzny/latanie-z-bateriami/

Ale rowerkiem po ziemi - tej Ziemi nawet na koniec Świata spokojnie można...

[Król Julian]

Obrazek na 2 zdjęciu postawi na nogi wszystkie służby mundurowe na lotnisku

[Elizium]

każdy policjant chwyci za broń przy takim widoku..

[worek_foliowy]

Zrób taki mniejszy (żeby spełnić wymogi) i ładuj sobie z gniazdka na lotnisku. Będziesz sławny

[m.arek]

Wiemy już, że waży mniej niż 2 kg, ale nie wiemy ile dokładnie

[Crazy Horse]

Wiemy już, że waży mniej niż 2 kg, ale nie wiemy ile dokładnie

To jest sama "bateryjka"



I ładowarka do tego:


A jeśli ktoś wozi ze sobą lapka czy netbooka to... ma już ładowarkę

[Crazy Horse]

Po sprawdzeniu jak się to zachowuje w terenie zastanawiam się czy nie dodać jeszcze chociaż 4 ogniw po 3500mAh czyli razem 10,5Ah - 153,3Wh a ciężar wzrósłby o 1/3 czyli do 670g

[globalbus]

Problem z nimi to taki że ładowanie takiego power-banku o pojemności powiedzmy 22000mAh (i wiekszych) to nawet 16h!

Powerbank z quickcharge i tyle.

[Crazy Horse]

Problem z nimi to taki że ładowanie takiego power-banku o pojemności powiedzmy 22000mAh (i wiekszych) to nawet 16h!

Powerbank z quickcharge i tyle.

Ok. a podaj jakiej mocy masz ten power-bank? Spoko, znam quick'a nawet sprawdza się ale power-banki z quick'em nie są aż tak pojemne jak mój no i na wyjściu nasz USB i 5V - jeszcze jedna przetwornica step-up by dociągnąć do 12V jeśli masz inny sprzęt? Chyba że głębsza ingerencja w elektronikę.
edit: a do swojego powerbanku z quick'iem podłączysz awaryjnie lapka czy netbooka? bo ja bez problemu

[Crazy Horse]

Opisu ciąg dalszy.

Pakiet składa się z 8szt ogniw LG18650MJ1/ST. Pojemność jednego ogniwa to 3500mAh. Drogie cholerstwo bo po 30zł/szt. Ale zaletą ich jest to że mają możliwość ładowania wysokim pradem bo standardowy prąd to jest 1,7A ale maksymalny to aż 3,4A. Maksymalny prąd rozładowania to też duży bo aż 10A tyle że ten parametr do niczego nie jest mi potrzebny - no chyba że do rozpalenia ogniska   Czyli jak mam czas mój pakiet ładuję prądem 3A przez 2,5h (trochę skrót myślowy ale wyjaśnię go później) a "bateryjki" odwdzięczą się dłuższą trwałością. Ale jak czasu nie mam to ustawiam prąd na 6A i teoretycznie po godzinie mam pełen power-bank. Dlaczego teoretycznie to też wyjaśnię później. Niestety taki strzał na 6A obniża trwałość ogniw. Niby po 500 ładowaniach powinny zachować jeszcze 80% pojemności ale to przy standardowym prądzie ładowania.  Taki strzał na 6A potrzebny jest jak np. gdy staję na popas przy jakimś wiejskim sklepie, kupuję bułki i proszę ładną panią sprzedawczynię o możliwość podłączenia ładowarki na pół godziny może nawet trochę dłużej. W ciągu pół godziny mojego śniadania łapię 3Ah czyli prądu na 2 dni obsługi całego mojego sprzętu! Jak mam czas to szanuję "bateryjkę" i ładuję na 2-3A i w czasie nawet (ładne mi nawet w porównaniu ze zwykłymi power-bankami) 2,5h  

[Wilk]

Ok. a podaj jakiej mocy masz ten power-bank? Spoko, znam quick'a nawet sprawdza się ale power-banki z quick'em nie są aż tak pojemne jak mój no i na wyjściu nasz USB i 5V - jeszcze jedna przetwornica step-up by dociągnąć do 12V jeśli masz inny sprzęt? Chyba że głębsza ingerencja w elektronikę.
edit: a do swojego powerbanku z quick'iem podłączysz awaryjnie lapka czy netbooka? bo ja bez problemu

Są powerbanki quick charge 20 tys mAh (ok. 75Wh), ładują się koło 7h i ważą ledwie 350g, a są dużo lepiej wykonane i niedrogie. Tak więc to co proponujesz - to raczej rzeźba dla majsterkowiczów, bo do realnego użycia sporo wygodniejsze będzie gotowe urządzenie. Przy wadze takiej jak Twoje urządzenie - masz dwa takie powerbanki i sporo większą pojemność (150 Wh)

[Crazy Horse]

Wilku 20tys dzielone na najpojemniejsze ogniwa to musi ich być 6szt. Jak mam 8szt i 28tys mAh i twierdzisz że łącząc te same ogniwa (w najlepszym przypadku!) bez obudowy tylko owinięte taśmą są cięższe w stosunku moc-waga? Jakim cudem? No i przy 20tys mAh przy quick'u ładujesz je 7h a ja 28tys mAh ładuję praktycznie 2h do pełna. Będziesz siedział pod gniazdkiem 7h? Albo "ukradniesz" komuś prąd ze samochodu by podładować powerbank? Bo ja to zrobię Ze swego powera bez dodatkowych przejściówek naładujesz baterie do aparatu lub kamery? Też nie... A że nie wygląda to moje ustrojstwo - to jest jeszcze w tzw. pająku bez obudowy-pudełka. Ale konstrukcja tak modułowa i uniwersalna jak to tylko możliwe.

[Crazy Horse]

Opisu ciąg dalszy.



Moduł ogniw czyli moja 'bateryjka" - bo całość podzielona jest na moduły!

Osiem ogniw. Do tego płytka układu zabezpieczającego i balansera. Układ zabezpieczajacy czuwa nad tym by nie dopuścić do wyższego napięcia niż 16,8V bo po przekroczeniu tego progu ogniwa wybuchają i się zapalają. Zabezpieczenie odcina też ogniwa przy rozładowaniu - nap. graniczne 10V - bo głębiej rozładowane ulegają trwałemu uszkodzeniu. Balanser dba by wszystkie ogniwa były zbalansowane czyli równo naładowane. Również mam ograniczenie prądu do 8A i zabezpieczenie przeciw zwarciu. To są obowiązkowe zabezpieczenia. Bez tego jest to bomba! Dodatkowo mam jeszcze linijkę diodową pokazującą stan naładowania - dobrze jest wiedzieć ile prądu jest w ogniwach. I to wszystko. to jest moduł ogniw. Wyprowadzone są dwa przewody - plus czerwony i minus czarny. Nie ma sensu bym zamieszczał schemat połączeń bo... już samych ogniw bez zabezpieczenia kupić nie można - firma LG i Panasonic zakazały sprzedaży detalicznej ogniw bez zabezpieczenia! Pozostałe firmy też pójdą w tym kierunku. W detalu pozostaną ogniwa z elektroniką zabezpieczającą - droższe i raczej nieprzydatne do budowy pakietów. Ale nic straconego. Są firmy ktore budują pakiety z dowolnych ogniw i dowolnej konfigurcji i dołączają płytki z balanserem i zabezpieczeniem. Usługa nie jest wcale droga. Sam bym z tego skorzystał tylko połowa moich ogniw była z odzysku - nowa ale z innego projektu który nie wypalił. Wiec dokupiłem ogniw i elektronikę i sam lutowałem. Teraz zastanawiam się nad dołożeniem jeszcze 4 lub nawet 8 ogniw puki mogę jeszcze ostatnim rzutem na taśmę je kupić. Robiąc oddzielny pakiet - też o tym myślałem - mam dodatkowe koszta na PCB zabezpieczającą i linijkę diodową. Czyli bardziej opłaca się robić jeden ale pojemny pakiet niż dwa mniejsze.
To jest cała część- pakiet akumulatorów. Pojemność mogę powiększać dokładając po 4 ogniwa. Każde następne 4 ogniwa to 225g wagi i 3,5Ah (~52Wh).

Na fotce pakiet i płytka ze zabezpieczeniem. Linijka diodowa jest przyklejona po wstępnym owinięciu pakietu taśmą. Może zrobię do tego jakieś pudełko? Może na drukarce 3D?

[Wilk]

Wilku 20tys dzielone na najpojemniejsze ogniwa to musi ich być 6szt. Jak mam 8szt i 28tys mAh i twierdzisz że łącząc te same ogniwa (w najlepszym przypadku!) bez obudowy tylko owinięte taśmą są cięższe w stosunku moc-waga?

Same ogniwa ważą tyle co i Twoje, takie powerbanki mają też najwydajniejsze ogniwa. 6 ogniw po 45g to 270g, reszta to obudowa i elektronika, odpada cała waga Twojej ładowarki

Jakim cudem? No i przy 20tys mAh przy quick'u ładujesz je 7h a ja 28tys mAh ładuję praktycznie 2h do pełna. Będziesz siedział pod gniazdkiem 7h? Albo "ukradniesz" komuś prąd ze samochodu by podładować powerbank? Bo ja to zrobię

Nie, wystarczy raz na 10 dni wziąć nocleg na kwaterze i jesteś naładowany. Poza tym godzina w knajpie - i masz ponad 20% (a jak masz dwa i ładujesz równocześnie - to od razu 40%), na początku ładowania quick charge jest najszybszy. To co proponujesz - nie bardzo ma sens, to tylko rozwiązanie dla osób co potrzebują wielkich ilości prądu. Przy normalnych potrzebach niespecjalnie widzę zysk z tego.