The Ultimate USB Backup-Packung

10 Schritt:Schritt 1: Material und Werkzeug Schritt 2: Die Sache Schritt 3: Die Zellen Schritt 4: Das Ada Obst LiPo-Ladegerät Schritt 5: Spannungsmesser Prototyp Schritt 6: Abschließende Spannungsmesser Schaltungsaufbau Schritt 7: Montage Spannungsüberwachung und Schalten Schritt 8: USB-Ausgang Schritt 9: Abschließende Schritt 10: Verwenden Sie es!

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Brauchen Sie, um Ihr Telefon für zwei Wochen aufgeladen?
Im Handel erhältliches USB-Akkupacks sind in der Regel weniger als 10 Ah Kapazität. Das ist in Ordnung, wenn Sie Saft für ein paar Tage, aber was, wenn Sie es für ein paar Wochen brauchen? In diesem instructable ich beschreiben, wie ein 40.6Ah Batterie-Backup mit Dual-USB-Ausgänge und Spannungsmesser zu bauen.

Schritt 1: Material und Werkzeug

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    Materialien
    Lithium-Ionen-Zellen, habe ich 7 5.8Ah Zellen parallel zu insgesamt 40.6Ah Sicherungen zu geben, habe ich eine 1A-Sicherung für jede Zelle und 5A für die gesamte Partie USB / Solar / DC Lithium-Ionen Ladegerät von Adafruit http: // www.adafruit.com/product/390 10k NTC-Thermistor Ein Schalter, habe ich dieses https://www.adafruit.com/products/481 A P- Kanal-Logic-Level-MOSFET Ich habe eine NDP6020P Zwei 3V bis 5V 1A Hochsetzsteller , waren mein off eBay Ein Doppel gestapelten USB-Header Ein LED-Bargraph mir hatte rote, gelbe und grüne Balken und war ein HDSP-4832 A LM3914 A 1k und 2k ein Potentiometer 3 10k Widerstände 1K Widerstand ein Stück Bandplatte PCB einige rote und schwarzen Draht Assorted Band, Schrumpf und kleben ein Fall von einer Art, habe ich einen alten Lederschreibmappe
    Tools
    Allgemeine elektronische Werkzeuge, Lötkolben, Abisolierzange, ect Die technischen Werkzeuge, Schraubendreher, Cuttermesser, Scheren, ect Multimeter Sewing Nadel und Faden Feuerzeug für Schrumpf
    Eine einstellbare Stromversorgung, habe ich ein LM2596 justierbaren Abwärtswandler

Schritt 2: Die Sache

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    Ich habe einen alten Lederschreibmappe. Um es für die Aktualisierung vorbereiten I unpicked die Nähte halten in der Innenklappe und der "Federhalter" Streifen, so dass ein freier Raum nach innen.

Schritt 3: Die Zellen

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    Ihre Zellen können so groß oder so klein wie Sie möchten. Meine sind jeweils 5.8Ah. Sie müssen jedoch für eine 4,2 V max Spannung ausgelegt sein mit dem Ladegerät kompatibel zu sein.
    Lithium-Ionen-Zellen sind gefährlich, weil sie voll von bösen Chemikalien und kann sich entzünden, wenn Sie sie zu misshandeln. Diese Zellen sind 25c bewertet dh sie können jede Entladung (25 * 5,8) 145A - kein Problem. Wenn Sie Kurzschluss einer Verwaltung wird es noch zu entladen. Nachdem alle Packs 7 parallel sind die Batterie in der Lage, 1015A, weshalb Sicherungen erforderlich ist, für jede Zelle 1A und 5A für die gesamte Packung zu entladen.
    Meine Cells nicht über die Polarität markiert, so habe ich meine Multimeter, um die positive Pin erkennen und markiert sie mit einem roten Filzstift.
    Ich habe dann gelötet auf einem positiven und negativen Führung mit einer 1A-Sicherung inline. So starten Sie mit Ich hatte große Mühe, die Batterielaschen heiß genug, um zu löten aufgrund der Batteriewärmeabfuhr, fand ich, dass, wenn ich die meisten der Weg abgeschnitten einem Streifen, darf die reduzierte Fläche mich auf den Draht leichter zu löten.
    Ich habe eine Länge von Schrumpf über jede Sicherung für Isolierung.
    Dann setzte ich Band über die Enden, um die Zellen zu isolieren und mit Klebeband um sie und den Drähten zur Zugentlastung.
    Um sie auf den Fall passen Ich legte sie und zog um sie herum, und dann durch den Karton "Struktur" der Fall geschnitten, um eine Vertiefung zu schaffen. Der Fall hatte Schaum, der ich intakt.
    Ich verwendete Band, um die Zellen in Position zu halten

Schritt 4: Das Ada Obst LiPo-Ladegerät

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    https://www.adafruit.com/products/390
    Adafruit hat ein extrem gutes Tutorial über die Verwendung dieses Ladegerät hier https: //learn.adafruit.com/usb-dc-and-solar-lipoly ...
    Die Schritte, die ich nahm, um das Ladegerät waren vorbereitet:
    Elektrisch
      Desolder den PROG und THERM SMD-Widerstände. Löten Sie die 1k Widerstand in der PROG Raum. Dies stellt den Ladestrom 1A, statt den Standard 0.5A. Löten Sie den 10k NTC-Thermistor zu den THERM Stifte, die auf die Temperatur Ihres Lipo Zelle zu messen braucht / Zellen, so müssen Sie es ein wenig zu verlängern. Ich etwas Schrumpf auf den Leitungen, damit sie über zur nächsten Zelle gebogen werden. Löten Sie den Kondensator in Position vorgesehen. Ich beugte mich über mir wegen der begrenzten Raum müsste es in passen. Nach einem Test fit ich beschlossen, um de-löten die DC Barrel Jack. Ich entdeckte Sie einen Jumper auf den Pads auf der rechten Seite der Buchse löten, aus mit dem USB-Port haben. Löten Sie den vorgesehenen Stecker an die Batterie mit der Sicherung 5A in der Schlange.

    Mechanisch
      Machen Sie einen Test fit zu erarbeiten, wo Sie gehen, um das Ladegerät zu lokalisieren. Wie ich für die Zellen Schnitt ich eine Aussparung in dem Gehäuse und die Platine mit Klebeband ab. Stellen Sie sicher, Thermistor in Kontakt mit einer Zelle.

    Testen Sie es, sollte das Ladegerät nun laden. Schließen Sie den Akku und ein USB-Kabel und die Power-LED und der Lade- oder getan LED sollte leuchten

Schritt 5: Spannungsmesser Prototyp

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    Wenn Sie nur wollen, es zu bauen und nicht, wie es funktioniert überspringen Sie diesen Schritt.
    Der Spannungsmesser ist eine ziemlich einfache LM3914 Kreis. Die LM3914-Laufwerke 10 Ein- / Aus-Ausgänge als Spannungsabfragepin variiert zwischen zwei Spannungen.
    Dave Jones hat ein Tutorial über die Verwendung der LM3914 für fast den gleichen Zweck (ein 2 Zellenpackung nicht unsere einzigen Zelle) Ich empfehle Ihnen, es zu sehen getan.

    Nachdem ich Daves Tutorial, entschied ich mich auf einige Spezifikationen, 4.20V max Spannung 3,7 V Mindest mit ca. 10mA LED-Strom. I dann durch Daves Mathematik gefolgt und kam mit ein paar Widerstandswerte (siehe zweites Bild), unter der Annahme einer durch 2 Widerstandsteiler zwischen der Batteriespannung und dem Lesestift.
    Ich habe dann gebaut dies auf einem Brett Brot, und getestet mit einem winzigen Lipo Zelle. Ich entdeckte die RH und RL Spannungen waren ein bisschen off aufgrund der Widerstand und Chip-Toleranzen. Nach einigen Hantieren ich beschlossen, es wäre einfacher, ein paar Töpfe Trimmer zu benutzen.
    Ich fügte dann einen P-Kanal-MOSFET-Logikpegel und einen Pull-up-Widerstand, so dass, wenn die letzte Zeile des Balkendiagramms ging aus der MOSFET deaktiviert war und dadurch wirkt wie eine niedrige Spannung abgeschnitten.

Schritt 6: Abschließende Spannungsmesser Schaltungsaufbau

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    Die Schaltung ist sehr einfach mit nur 1-Chip, einem LED-Bargraph, ein MOSFET, 2 und 3 Widerstände Trimmer. Ich baute es auf ein Stück Streifenplatte PCB.
    Um den roten bekommen LEDs am unteren Ende der Skala und dem Grün an der Spitze Ich musste den LM3914 auf den Kopf auf der Unterseite der Leiterplatte setzen. Das ist an sich nicht zu schwierig, so lange wie Sie sich erinnern, die Spuren unter schneiden, bevor Sie es an Ort und Stelle zu löten.
    Sobald der Stromkreis eingebaut, muss das "tune" es. Zuerst schalten Sie es aus einer 4.20V Versorgungs (Ich habe einen justierbaren Abwärtswandler) und stellen Sie den 2K Trimmer (das untere in meine Bilder), die der Offset von 0 V der Skala steuert, so dass die obere grüne LED gerade aufleuchtet .
    Weitere die Eingangsspannung auf 3,8 V und stellen Sie den Trimmer 1k, die der Bereich der Skala ist, so dass die untere rote LED geht gerade weg.
    Möglicherweise müssen Sie die Ausschnittmehrmals als Stell einen Topf wiederholen beeinflusst die anderen leicht.

Schritt 7: Montage Spannungsüberwachung und Schalten

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    Um den Spannungsmonitor passt schneide ich eine Aussparung in der Pappe der Fall, als ich für die Zellen haben. I markiert die Lage der LED-Leiste und schneiden den Schaumstoff entfernt und in Scheiben geschnitten ein X-Ecke, um in der Leder-Ecke.
    Das erlaubte mir, die Anzeige durch die Verschlusslaschen versteckt wieder hinein schieben, ich sicherte es mit Sekundenkleber.
    Ich konnte dann überweisen Sie den Schalter, - wie es eine LED hat es sowohl eine positive als auch negative Leitung erfordert. Die Verdrahtung sehr einfach, da eine Seite des Schalters geht an den positiven Lastausgang auf der Lipo Ladegerät und der andere geht auf den positiven Eingang des Spannungsmonitor und der LED. Dann setzte ich ein Stück Schrumpf rund um die ganze Sache, es zu isolieren.
    Dann verbinden Sie den negativen LED-Anschluss des Schalters und die negative Leitung von der Spannungsüberwachung auf den negativen Lastanschluß des Lipo-Ladegerät.
    Sie können nun testen, ob die LED-Balkenanzeige und die LED innerhalb des Schalters auf, wenn Sie es auf zu kommen.
    Ich habe dann eine Nadel und Faden, um den Schalter in Position zu halten.

Schritt 8: USB-Ausgang

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    Ich hatte geplant, eine einzige Gleichspannungswandler in der Lage Schritt 3.8V-4.2V bis zu 5V 2A (1A für jeden USB-Anschluss) verwendet werden. Allerdings konnte ich ein niedriges Profil eine so landete ich mit zwei 1A-Wandler nicht zu finden.
    Ich schnitt ein Loch für den USB-Anschluss und durch den Karton und Schaum geschnitten und schneiden Sie ein X in der Leder-und Super verklebt es in Kraft, wie ich für die LED-Balken hatte.
    Es wurde dann ein Fall der Verdrahtung eines DC-DC-Wandler an jeden Port. Meine Wandler wurden für USB zu denken, sie sind ein Steckernetzteil und nicht als PC und ermöglicht so eine schnellere Ladung ausgelegt, so dass sie die erforderlichen Telefone Trick Widerstände hatte, (mein android sowieso Iphones könnte komplizierter sein).
    Die positiven und negativen Leitungen aus dem Spannungsmesser Platte kann dann mit den positiven und negativen Anschlussflächen der DC-DC-Wandler gelötet werden.

Schritt 9: Abschließende

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    Ich legte eine Schicht aus Klebeband über alles, was um alles in Position zu halten.
    Ich packte dann den Fall mit etwas Schaum zu stoppen Dinge Lösen.

Schritt 10: Verwenden Sie es!

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    Dies sollte zu halten mein Telefon für at-mindestens zwei Wochen erhoben, (ich habe nicht in Verwendung ist, die lange noch), und ist voll solar Lage. Fügen Sie einfach einen Gleichstromeingangsanschluss zu dem Fall und legen Sie eine 6V Platte zu halten, aufgefüllt. Es ist wahrscheinlich keine gute Idee, um den Akku in direktem Sonnenlicht belassen, wie sie mag es nicht heiß.
    Das einzige, was ich ändern würde ist es, einen dickeren Draht verwenden. Dies liegt daran, Zeichnung 1A gibt einen Spannungsabfall über den Draht von ein paar Zehntel Volt und als Maßstab ist eine Reichweite von 0,5 V (3,7 V-4,2 V) kann die Packung Blick flacher zu machen, als es ist, bis Sie aufhören zu zeichnen Strom.