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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Powerbank bauen (anfäger)


Autor: Daniel G. (wurzi)
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Hallo zusammen ;)

achtung! ich bin anfänger xD also bitte nicht gleich hauen xD

also ich habe 2 laptop akkus zerlegt und daraus 15 gute 2000mAh 18650 
zellen bekommen.
um diese jetzt nicht einfach rumgammeln zu lassen hatte ich die idee 
eine powerbank zu bauen. nur brauch ich dabei etwas hilfe...

was die powerbank können sollte:
- usb anschlüsse mit 5v 2A oder mehr (am liebsten wäre mir sowas :

https://www.amazon.de/gp/product/B01B14AGFM/ref=ox...

(entweder fest verbaut oder mit zigerettenanzünderbuchse))

- einen anschluss für meinen laptop der das netzteil ersetzt (akku fehlt 
da platine vom akku kaputt war) dazu muss ich noch sagen ein laptop akku 
lohnt nicht da er zu 90% am selben ort steht

- zu laden sollte die powerbank dann aber über einen micro usb sein.


ich freue mich auf antworten und bedanke mich schonmal vorab!

mfg Daniel

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Autor: Johannes S. (jojos)
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Beim Chinesen gibt es das Innenleben von Powerbanks auch einzeln zu 
kaufen, da lohnt sich ein Selbstbau auch schon nicht mehr, ausser du 
möchtest eine PB für höhere Spannungen bauen.

Z.B.: 
https://de.aliexpress.com/item/DIY-kit-power-bank-...

https://de.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initia...

Autor: Timmo H. (masterfx)
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Ich finde die Tomo V8-X ganz gut. Da kannst du deine 18650 einfach 
reinpacken. Das ding hat Einzelzellenüberwachung und kann auch mit 
weniger 18650 Betrieben werden. Ein Port hat 5V/2A der andere 5V/1A: 
https://de.aliexpress.com/item/TOMO-multi-function...

Sieht auch vom Innenleben her sehr gut aus: 
http://powercartel.com/teardowns/tomo-v8-4-soshine...

: Bearbeitet durch User
Autor: Daniel G. (wurzi)
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ich dachte da eher an eine serielle schaltung entweder 3x 5 zellen oder 
so wie sie im moment sind 5x 3 zellen und dann eben mit step down 
modulen arbeiten

edit: eine "kleine" 20000 mah powerbank hab ich bereits ;D

: Bearbeitet durch User
Autor: oszi40 (Gast)
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Die schnelle Lösung wäre: einige Akkus in Reihe schalten und den 
Zigarettenanzünder-Adapter anschließen. Das löst aber nicht das Problem 
ein einer definierten, gleichmäßpgen Ladung aller Zellen! Augebrannte 
Zellen gab es schon genug!

Autor: Daniel G. (wurzi)
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das ist richtig. und ich will das ganze ja auch wiederaufladen können :D

Autor: U. M. (oeletronika)
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Hallo,
zunächst:
Die Antwort auf diesen Troll cavrasm ist zwar verständlich, aber auch 
etwas unangemessen. Solche Deppen läßt man besser einfach links liegen.
> Daniel G. schrieb:
> ich dachte da eher an eine serielle schaltung entweder 3x 5 zellen oder
> so wie sie im moment sind 5x 3 zellen und dann eben mit step down
Den Ansatz finde ich nicht verkehrt.
Allerdings machst du dir dann auch das Leben wieder schwer, wenn du das 
unbedingt mit USB laden willst.

Welche Anwendungen hat du denn konkret für diese Powerbank?
- So wie ich das verstehe, soll einmal der Laptop versorgt werden.
  Welche Spannung braucht der Laptop am Eingang?
- Dann nuch als USB-Lader
- Was akzeptierst du als Ladezeit. Wenn es gemütlich über 12...14h gehen 
darf, wird es insgesamt einfacher und auch schonender für die Zellen.

Wie willst die Akkus im Normalfall aufladen?
Per USB-Netzteil macht es aufwendiger, weil du da Step-Up-wandler 
brauchst.
Die Ladespannung von Lithium-Akkus liegt bei max. ca. 4,2V.
Etwas weniger ist aber für die Lebensdauer besser, also z.B. 4,1V.
Angenommen, du schaltest 5 Zellen in Reihe, dann braucht du bis ca. 
20,5V zum laden. Da würde ich eine 24V-Spannungquelle (Steckernetzteil) 
bevorzugen.

Das runter Transformieren auf z.B. 5V für USB oder 12...15V für Laptop 
wäre über Step-Down-Regler eher einfach zu realisieren.

Aber wie schon geschrieben, brauchst man eine saubere Ladeschaltung mit 
Balancierung der Einzelzellen. Sonst können dir diese um die Ohren 
fliegen, mit umso größerer Gefahr, wenn die Zellen nicht exakt gleich 
sind, sondern eher noch aus unterschiedlichen Packen.

Dann ist aber auch zu beachten, das die Balancierschaltung und sonstige 
Elektronik im Ruhezustand möglichst wenig Energie benötigt, um bei 
längerer Lagerung die Akkus nicht zu sehr zu entladen.
Tiefentladung macht die Zellen nämlich schnell kaputt.
Was anderes ist es, wenn man die Zellen einzeln einsetzen kann und bei 
längerer Lagerung besser heraus nimmt.

Gruß Öletronika

: Bearbeitet durch User
Autor: Daniel G. (wurzi)
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wegen der entladung würd ich einfach einen schalter einbauen der das 
ganze trennt
das 24v netzteil wäre machbar. eig will ich das ganze per solar laden... 
da kann ich mir die Volt so hinbasteln bzw mit step down runterregeln
per 5V 2A is das eig eh blödsinn... braucht ewig bei 30000mah xD

balancing versteh ich soweit aber wie eine schaltung aussieht muss ich 
mir mal anschauen.

weiß einer gute step down module? viel amper und hohe effizienz?

Autor: Daniel G. (wurzi)
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gut... ich finde balancer schaltungen mit 1,2,3,4,zellenplätzen... aber 
keine für 5 =(

Autor: Daniel G. (wurzi)
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ich hab eine neue idee wie ich das relativ leicht realisiere :D

ich häng jeden 3er zellen block an ein 8 pin relais also insgesammt 5 
und zwar auf den geschaltenen. auf den pin der ohne strom geschlossen 
ist hänge ich die akkus seriell zusammen und auf den der offen ist hänge 
ich eine lade schlutzschaltungen. dann überwache ich das ganze noch 
durch eine spannungsanzeige

die relais brauchen nur 5v. die relais hänge ich zu einem micro usb 
anschluss dazu
das heißt ich kann die ganze sache per micro usb aufladen. ja gut das 
ding lädt 15h
oder ich hänge 3 akkus auf einen und 2 akkus und spulen auf nen anderen 
anschluss... sollte dann schneller gehn ;D (da ich jeden 3er block eine 
eigene schutzschaltung habe ist kaum eine gefahr wegen überladung

theoretisch sollte das klappen. praktisch bin ich für konstruktive 
kritik offen!

Autor: Einwand (Gast)
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Ich muss leider einwenden, dass ich deine Idee entweder nicht ganz 
richtig verstanden habe, oder; und das ist warscheinlicher, dass das 
niemals sauber funktionieren wird.


Du kannst nicht einfach 5volt aus einem USB Ladegerät über ein Relais in 
3S Zellen fliessen lassen.
Die haben ja schon wenn sie leer sind mindestens 9 Volt.

Auch 5 Volt direkt auf eine einzelne Zelle zu geben wäre sehr sehr 
mutig, eine Konstantspannungsladung ist 1) sowieso nicht optimal sowie 
gefährlich und 2) wäre diese Spannung nun nichtmehr zu tief wie bei 3S 
sondern zu hoch für 1S.


Vorschlag 1)
Kauf 5 mal einen zB. TP4056 Ladechip mit CC Cv ladung und 
Zellüberwachung.
Die kosten fast nix musst bisl suchen gibt zehnerpacks usw)

Nimm einen mit "cell protection"! gibt auch welche ohne.

Spendire jeder deiner 5 Zellen so ein circuit.

Nun hast du 5 microusb Eingänge zum Laden.
Falls du ein 5V 5A usb ladegerät hast (was ich stark bezweifle) kannst 
du alle 5microusb Eingänge zu einem verbinden.
Warscheinlicher Hast du aber nur 1-2 A USB Netzteile. Und soviele 
Ladekabel ist doof.
Du könntest dir also ein 12Volt 3A Netzteil Überlegen. (Das könnte ganz 
knapp reichen, ein wenig mehr A dürftens auch sein.)

Die 12V gehen in einen gut gewählten Kondensator und an diesen kommt ein 
effizienter Stepdown. Dahinter ein gut berechneter Kondensator und dann 
in die 5 Microusb Eingänge deiner 5 Chips.

Die protected Ausgänge deiner Chips müsstest du nun in serie schalten 
können.
Mach dich da aber nochmal im Datenblatt schlau ob die das wirklich 
können!
Kann sein, dass denen 21V zuvielwird.
Bei 5 Zellen hättest du nämlich max 21 volt direkt nach dem Laden.

Das ist fast zuviel um es noch effizient runterzuwandeln auf 5,25.
Geht aber natürlich mit geringerer Ausbäute schon noch.


Also Masiven Stepdown (Linearregler kannste hier vergessen) für deinen 
5,25V 2-3A USB Ausgang zum Laden von Handys etc.

Ich würde hier wenn du nen 3A stepdown einbaust trotzdem ne 2A Sicherung 
einbauen. Es sei denn du bist dir ganz sicher, dass du Handys hast die 
mehr als 2 A brauchen.

Beachte, dass du die Datapins der USB Ausgänge  beschalten musst wenn du 
mehr als 500 mA willst!
Du könntest dir also einen Iphone Ausgang machen, einen Samsung Ausgang 
usw.

So.

Ich würde den Laptopausgang erstmal weglassen, schau erstmal ob du das 
so gebaut bekommst. Also nur mit USB Ausgängen und 12V Ladeport.
Dann schauen wir weiter.

Und schau nach ob du die protected Ausgänge in serie schalten kannst.
Wenn nicht kannst du geld spaaren und die billigeren chips nehmen.



Nun solltest du noch die Gesamtspannung überwachen (auch wenn du 
protected chips zum laufen bekommen haben solltest)
Und bei allerspätestens 3Volt/ Zelle also 15 Volt gesamtspannung 
Abschalten.

Auch musst du deinen Ausgangsstepup durchprüfen ob er die 5,25 2A stabil 
hällt oder ob das rumschwankt wenn die Zellspannungen sinken.
Er darf von 5,25 nicht weiter als bis auf 4,8 runterschwanken.

Wenn du keine protected zellen hast würde ich statt der Gesamtspannung 
die 5 Einzelspannungen der Zellen überwachen und ausschalten wenn die 
schwächste bei 3V ist.

Und als letztes noch die Anmerkung, dass es möglich sein kann, dass das 
Laden nicht beim Benutzen sicher funktioniert.
Es kannn passieren, dass es "irgendwie schon geht" aber die Ladechips in 
warheit etwas durcheinanderkommen jeh nach qualität und Beschaltung.

Lade also nicht beim Entladen.

Autor: Einwand (Gast)
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Du kannst natürlich auch den Ausgangsstepdown beim Laden als 
Eingangsstepdown verwenden.

Dann wird alles einfacher.

Wenn das 12V Netzteil eingesteckt wird trennt es Akku vom Stepdown (gibt 
fertige stecker mit 3-4 Pins die das können)

Der 5,25 Volt ausgang des stepdowns beliefert nun die Ladechips UND du 
kannst gleichzeitig das Handy laden :)

Viel erfolg !

Autor: Johannes S. (jojos)
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Einwand schrieb:
> Nun hast du 5 microusb Eingänge zum Laden.
> Falls du ein 5V 5A usb ladegerät hast (was ich stark bezweifle) kannst
> du alle 5microusb Eingänge zu einem verbinden.

das wird mächtig qualmen weil die gemeinsame Masse alle bis auf die 
letzte Zelle kurzschliesst. Das geht nur bei Einzelzellen aber nicht im 
n*S Verbund.

Autor: Daniel G. (wurzi)
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Einwand schrieb:
> Du kannst nicht einfach 5volt aus einem USB Ladegerät über ein Relais in
> 3S Zellen fliessen lassen.
> Die haben ja schon wenn sie leer sind mindestens 9 Volt.

sorry da hast du mich falsch verstanden. die 3 zellen sind paralell 
geschalten und geben somit 3.7V nennspannung. vor den zellen hängt noch 
ein ladechip der aber nur beschalten ist wenn das relais strom hat. ohne 
strom am relais werden die zellen ohne ladeschaltung seriell geschaltet 
(andersrum hät ich einen dauerhaften verbraucher und so hab ich jetzt 
nur beim laden mehr stromverbrauch)

> Vorschlag 1)
> Kauf 5 mal einen zB. TP4056 Ladechip mit CC Cv ladung und
> Zellüberwachung.
> Spendire jeder deiner 5 Zellen so ein circuit.

genau das war mein plan allerdings das diese nicht dauerhaft draufhängen 
da über die gemeinsamme masse die chips abrauchen sondern eben wie 
geschrieben per relais zwischen serienschaltung und ladechip wechseln

> Die protected Ausgänge deiner Chips müsstest du nun in serie schalten
> können.

getestet und abgeraucht... waren wohl nicht dafür ausgelegt xD egal hab 
ja noch 10 :D

> Also Masiven Stepdown (Linearregler kannste hier vergessen) für deinen
> 5,25V 2-3A USB Ausgang zum Laden von Handys etc.

schnelllader fürn zigarettenanzünder? geht von 12-24V link is im ersten 
post

> Beachte, dass du die Datapins der USB Ausgänge  beschalten musst wenn du
> mehr als 500 mA willst!
> Du könntest dir also einen Iphone Ausgang machen, einen Samsung Ausgang
> usw.

inwiefern beschalten? ich hab das ohne getestet und der verbrauchter 
nimmt 1A nur + und - angeschlossen und das klappt

>
> So.
>
> Ich würde den Laptopausgang erstmal weglassen, schau erstmal ob du das
> so gebaut bekommst. Also nur mit USB Ausgängen und 12V Ladeport.
> Dann schauen wir weiter.

der laptop benätigt 19V mit 3,5A ich denke das das so eh nix wird

> Nun solltest du noch die Gesamtspannung überwachen (auch wenn du
> protected chips zum laufen bekommen haben solltest)
> Und bei allerspätestens 3Volt/ Zelle also 15 Volt gesamtspannung
> Abschalten.

genau das hatte ich auch im sinn

> Wenn du keine protected zellen hast würde ich statt der Gesamtspannung
> die 5 Einzelspannungen der Zellen überwachen und ausschalten wenn die
> schwächste bei 3V ist.

das würde auch funktionieren... muss dann aber iwoher die teile 
bestellen ;)

: Bearbeitet durch User
Autor: Ben W. (ben_w)
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Timmo H. schrieb:
> Ich finde die Tomo V8-X ganz gut. Da kannst du deine 18650 einfach
> reinpacken. Das ding hat Einzelzellenüberwachung und kann auch mit
> weniger 18650 Betrieben werden. Ein Port hat 5V/2A der andere 5V/1A:
> 
https://de.aliexpress.com/item/TOMO-multi-function...
>
> Sieht auch vom Innenleben her sehr gut aus:
> 
http://powercartel.com/teardowns/tomo-v8-4-soshine...

hehe hatte vor kurzem das gleiche gemacht.

Notebook Akku ausgeschlachtet und die Tomo V8 gekauft.

Meine Erfahrung hab ich hier beschrieben: 
https://ram254.wordpress.com/2016/08/11/tomo-v8-4-...

eines von vielen Problemen ist, dass die Akkus keinen eigenen Schutz 
haben und die Tomo diese schlichtweg überläd. Zmindest bei mir wurden 
die akkus extrem heiß.

was die TP4056 angeht,
wenn man alle parallel schaltet und die akkus relativ gleich geladen 
sind, geht es gut, sind die akkus aber deutlich unterschiedlich dann 
fließt ein größerer ausgleichsstrom zwischen den modulen,
daher bräuchte man noch eine shutzdiode je TP4056. (Die schutzdiode pro 
Batterie sieht man z.B.: sehr gut in der Schaltung der Tomo V8 
powerbank)

: Bearbeitet durch User
Autor: Daniel G. (wurzi)
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Ben W. schrieb:
> eines von vielen Problemen ist, dass die Akkus keinen eigenen Schutz
> haben und die Tomo diese schlichtweg überläd. Zmindest bei mir wurden
> die akkus extrem heiß.

überladen? nein danke... es schadet den zellen und ich hab keine lust 
das meine bude abfackelt ;)

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