Powerbank bygge

[Hossoguzz]

Jag tänkte lära mig mer om el och elektronik och tänkte att bygge av en powerbank med självbyggt batteripack skulle kunna va nått.

Hade tänkt mig en på ca 8000 mAh eller liknande och då bör fyra 1,2 V 2100 mAh laddningsbara batterier parallellkopplade tillsammans med en 0.9-5V omvandlare vara rätt väg att gå eller?

Men hittar ingen sådan omvandlare på någon svensk sajt så om det är rätt väg att gå och någon vet någon så får ni gärna länka..

Har på diverse sajter hittat både med och utan usbuttag och det har mindre betydelse för mig. Pålitlighet är viktigare än utförande.

Mitt största problem som jag själv ser är hur jag ska ordna med laddning av dessa när powerbanken ska laddas.
Har dåligt med egna idéer men en tanke är att det bör ske via usb det med för att man ska kunna ladda via bilen, datorn, vägguttag och andra ställen.

Men vad behöver jag för komponenter för att undvika överladdning mm?

Sorry om jag hörs förvirrad men är ny inom detta.

[Icecap]

Välkommen till forumet.

Normalt när det anges mAh brukar det vara med 3,6V batterier. 8000mAh vid 3,6V ger 28 800mWh.
Din lösning ger 9 600mWh.

Men det är bara lite uträkning, principen är det samma ändå.

Om du med 1,2V celler menar NiMH ska de laddas till 1,45V.

Om du inte har en del elektronik med på USB-bussen kan du nog inte räkna att dra mer 500mA som bäst på USB-bussen, egentligen gäller 100mA. Med en switch-mode omvandlare (5V -> 1,45V) med en verkningsgrad på 80% ska du ladda i ~5 timmar för att ladda fullt vid 500mA från USB-bussen.

Sedan ska du stega upp spänningen, jag antar att du menar till 5V och där är 1,2V inte mycket att utgå ifrån.

Hade du istället kopplat så att du har 2,4V blir det enklare att höja verkningsgraden till ett rimligt nivå, energimängden blir ju den samma likaväl.

[Hossoguzz]

Nu vet jag att man inte ska tro på allt man läser Men du tror inte denna http://www.ebay.com.sg/itm/0-9-5V-to-5V ... 1793786433 skulle fixa 1,2-5v?

[Icecap]

Det är i alla fall vad de skriver.

[Hossoguzz]

Japp.. Men vad som skrivs och vad som är sant skiljer sig hyfsat ofta.

Jag förstår/kommer inte underfund med vad jag ska köra för komponenter för att ladda batteripacket utan att behöva vakta det så de ej överladdas..

[Hossoguzz]

Har tänkt om lite och har börjat fundera på att parallellkoppla 3,7v Li-jon batterier och använda Kjell&Company: 87910 som output port men input port vet jag ej ännu men mini/micro usb av något slag.. Har ni något förslag?

Sedan som step-down till 4,2v tänkte jag Kjell&Company: 87896.

Problemet jag ser som nybörjare är hur jag ska få ned en alternativt för hög ström till ca 400-800 mAh i input för de flesta laddningsadaptrar till vägguttagen ger ju betydligt mer mAh än vad 3,7v Li-jon vill ha.

Förslag?

[Icecap]

När du anger t.ex. Kjell-taggen ska du bara ange artikelnumret!
Step-up för Arduino: Kjell&Company: 87910
Ställbart nätaggregat modul: Kjell&Company: 87896

Jag antar att det sista modul ska säkerställa att spänningen till ackumulatorn inte blir för hög. Men tål det att få spänning in bakvägen utan matningsspänning? Eller tål den men drar ut ackumulatorn?

Jag är osäker vad du menar med "hur jag ska få ned en alternativt för hög ström till ca 400-800 mAh i input för de flesta laddningsadaptrar till vägguttagen ger ju betydligt mer än vad 3,7v Li-jon vill ha."

Spänningsregulatorn till 4,2V har ju en verkningsgrad på >90% och om vi utgår ifrån 12V in och en maximal laddström på 4,2V sidan på 800mA får du säkra att det inte går att dra mer ström på 12V sidan än 300mA.

[Hossoguzz]

Jag redigerade nog mitt inlägg under tiden du skrev ditt för det hade jag gjort redan när jag läste ditt inlägg men tack ändå för upplysningen om hur man länkar till kjell med flera..

Ska vara ärlig och säga att jag ej hinner med på vad du menar med:

Spänningsregulatorn till 4,2V har ju en verkningsgrad på >90% och om vi utgår ifrån 12V in och en maximal laddström på 4,2V sidan på 800mA får du säkra att det inte går att dra mer ström på 12V sidan än 300mA.

Förklara gärna bättre/enklare.. Antar att input från en vanlig mobilladdare är 5v och inte 12v. För använder jag en micro/mini usb adapter som input källa så är ju en vanlig mobilladdare ett bra alternativ som laddare av powerbanken kanske?


Hittade en i mina ögon mycket smidig lösning på laddning av batterierna.
Micro Lipo - Laddare för LiPo/LiIon MicroUSB : Electrokit: 41013415

Denna bör ju va exakt vad söker?

[Icecap]

Om vi utgår ifrån 4,2V och 800mA max blir det (4,2V * 800mA =) 3360mW som det maximalt kan laddas med.
Med en verkningsgrad på omvandlaren på ~90% blir det (3360mW / 90% =) 3733mW maximalt på ingående ström.

3373mW blir vid 5V (3373mW / 5V =) 747mA.

Detta betyder att så länge du använder en 5V utgång som inte ger mer än t.ex. 500mA är läget lugnt. Men kan den ge mer än 747mA kan din ackumulator få problem.

Vissa mobilladdare kan ju ge 1,2A (2,1A i vissa Apple-produkter) medan de "normala" är ganska "lugna" av sig.

[Hossoguzz]

Hittade nyss denna: Electrokit: 41013415 Micro Lipo - Laddare för LiPo/LiIon MicroUSB

Den löser ju mitt problem utan omvandlaren..
Vist gör den det va? Eller tänker jag helt fel?

[Icecap]

Den ser MYCKET bra ut till detta!

[Hossoguzz]

Smartast är att brygga den så man hoppar från 100 mAh till 500 mAh va? För ska jag ladda powerbanken som hamnar kring 8500-9000 mAh så tar det ju ett tag med 100mAh..

[danei]

Ja, det går åt ca 90 laddningar. Om spänningen är samma.

Du behöver börja med att få ordning på enheterna så blir det nog lättare för både dig och de som läser.

[Hossoguzz]

Du menar 90 timmar och inte laddningar antar jag. Men skulle jag brygga den så skulle den enligt den info som finns ge 500 mAh och det ger ju en helt annan bild..

Med att få ordning på enheterna menar du att jag ska få ordning på vilka komponenter jag vill använda eller menar du att jag skall ha bättre koll på Ampere, Watt, Volt mm?

Än vad du än menar så är det så att jag är ny och har varit tydlig med det och att jag behövde hjälp. Och tycker du jag varit otydlig på nått ställe kan du ju fråga mer så kanske jag kan förklara mig bättre.. Jag hade koll på att det skulle ta en halv evighet att ladda mitt batteripack med 100 mAh.. Och varför jag inte kan specificera exakt hur många mAh packet kommer ligga på är för att jag ännu inte exakt bestämt mig exakt vilka 3,7 batterier jag kommer köra på. I infon om de olika batterierna ger ju varje enskilt batteri mellan 2000 mAh och 2200 mAh av de jag tittat på men vet det finns betydligt kraftigare med..

[xxargs]

Dessa föreslagna laddare är linjära så dom blir varma under laddningen, ännu varmare när du kör denna i 500 mA-läget. (man ser detta genom att det inte finns några drosslar på kortet)

Ett problem med för stort batteri gentemot laddningsströmmen är att laddningstiden blir lite väl lång. Helst skall LiIon-batterier inte laddas mer än 3-4 timmar och sedan avbryts laddningen helt - eller när strömmen går ned till 5-3% C1 beroende på vad som sägs i databladet.

Att ladda med spänning 4.2 Volt lång tid (halva och hela dygn) i underhållsladdning (över)laddar batteriet rent kemiskt på samma sätt som om man laddade vid 4.3-4.4 Volt på kortare tid.

Nu fuskas det en del med detta i olika powerpack och laddningstid kan vara väl över 10 timmar pga. att USB inte kan ladda mer än 1-2 Ampere och det är 10 - 24 Ah att ladda i dom stora packen, dock stänger det av sig till slut (somliga jättepack har dessutom dubbla USB-laddtag av just anledningen att minska laddtiden). Eventuellt parerar man det en smula att slutspänningen i laddlogiken sätts till 4.1 Volt i stället för 4.2Volt för en 3.7 LiIon-batteri och då klarar att ligga på 'maxspänning' mycket längre tider innan risk för skada.

Skillnaden från tex. blybatterier vid laddning så minskar inte strömmen till noll när batteriet är fulladdat utan LiIon/pol batterier fortsätter att ladda med låg ström och joner byter plats i obegränsad tid när man laddar på batteriets rek maxspänning - därav kravet att laddströmmen skall stängas av helt när laddströmmen går under 3-5% av C1 eftersom det aldrig kommer till helt noll - blybatterier och NiMh/Nicd-batterier kan gasa ut energiöverskott i form av att sidoprocesser börja dela upp vatten till väte och syre och gör sig av med energi den vägen, men sådan kan inte LiIon-batterier göra.


Det som händer när man laddar för hög spänning eller för länge med max rek. spänning är att litiumhalten i litiumkoboltoxiden sakta sjunker under 50% av ursprungliga litiuminnehållet och då ha dessa korn en tendens att reformera sig strukturmässigt till en annan form som inte kan ta tillbaka litiumjoner längre och materialet blir inaktiv i batteriet, Till detta så har litiumet som lösts ut bara en begränsad plats att sugas upp i anoden (kol/grafit som agerar 'svamp') - dvs. när 'svampen' är full så börja man få litiumplätering på ytan (samma sak händer om man laddar batterierna för hårt strömmässigt när man är under 0 grader C för att litiumet helt enkelt rör sig för trögt in i 'svampen' och hinner inte hålla undan alla litium-metall-atomer som avsätts på ytan) - när litiumjoner väl blivit metall på en yta så löses det inte upp igen med den kemin som finns i LiIon-batterier och den litiumet blir inaktiv - dock samtidigt farlig då det kan bilda nålar mm. som kan sticka hål i membranen mellan och ge kortis, punktvis värme och termitbranden på koboltsidan sätter igång.

---

När man håller på med sådana saker så handlar det om att läsa på ämnet (tex hur batterierna skall laddas) leta fram i många fall färdiga block/kretsar som gör jobbet (i form av olika kretsar och kretskort) - skala strömmarna för laddning och urladdning rätt så att laddningstiden blir rimlig och även urladdningsströmmarna är rimliga och med adekvat överladdningsskydd, avstängning efter färdig fulladdning inom rimlig tid och urladdningsskydd.

Med andra ord är det bra mer komplicerat med LiIon-batterier i jämförelse med blybatterier och NiMH/Cd-batterier då dessa förlåter misshandel i tämligen hög grad - det gör inte LiIon-batterier - se de gamla batterikemierna som en gammal volvo B18-motor som går i ur och skur, kan skötas av en tämlig okunnig bilförare medans LiIon/pol-batterier är en Formel1-motor som kräver en hel stab av tekniker, fintrimning och övervakning konstant, måste varmköras rätt innan den åker ut på bana etc. annars katastrofhaveri med brand. som tur var finns det många chip och byggblock som sköter största delen av LiIon-batterihanteringen, men det är inte samma sak att det är lätt att hitta rätt block för just sitt bygge...