آموزش ساخت پاوربانک: انتخاب کیس، ماژول و باتری مناسب + ماشین‌حساب ظرفیت

ساخت پاوربانک یکی از بهترین پروژه‌های شروع الکترونیک است: هم کاربردی است، هم ارزان‌تر از نمونه‌ی آماده درمی‌آید و هم می‌دانید دقیقاً چه باتری‌ای داخلش است. اما قبل از شروع یک سؤال مهم: چرا پاوربانکی که رویش نوشته 20000 میلی‌آمپر، گوشی 5000 میلی‌آمپری را فقط حدود سه بار شارژ می‌کند و نه چهار بار؟

در این راهنما جواب این سؤال را می‌گیرید و یاد می‌گیرید پاوربانک را با کیس آماده یا با ماژول و بدنه‌ی دلخواه بسازید. وسط مقاله هم یک ماشین‌حساب پاوربانک هست: تعداد و نوع باتری را انتخاب کنید تا ظرفیت واقعی، تعداد دفعات شارژ گوشی و قطعات لازم را ببینید.

خلاصه: پاوربانک از سه بخش ساخته می‌شود: باتری‌های لیتیومی موازی، ماژول پاوربانک (شارژ، محافظت و افزایش ولتاژ به 5 ولت) و بدنه. ساده‌ترین راه، کیس آماده است که فقط باتری سرتخت می‌خواهد. ظرفیت واقعی در خروجی حدود 60 تا 65 درصد عدد روی جعبه است.

پاوربانک از چه اجزایی ساخته می‌شود؟

• باتری: معمولاً چند سل لیتیوم یون 18650 یا 21700 که موازی بسته شده‌اند. موازی بستن، ولتاژ را روی 3.7 ولت نگه می‌دارد و ظرفیت‌ها را جمع می‌کند.
• ماژول پاوربانک: قلب پاوربانک. سه کار انجام می‌دهد: باتری را با شارژر موبایل شارژ می‌کند، از آن در برابر شارژ و تخلیه بیش از حد و اتصال کوتاه محافظت می‌کند، و ولتاژ 3.7 ولت باتری را به 5 ولت (و در مدل‌های فست شارژ به 9 یا 12 ولت) می‌رساند.
• بدنه و نمایشگر: کیس آماده همه‌ی این‌ها را یکجا دارد. در ساخت دستی، بدنه را خودتان انتخاب می‌کنید.

دو راه ساخت پاوربانک: کیس آماده یا ماژول؟

ماشین‌حساب پاوربانک: پاوربانک شما واقعاً چقدر شارژ می‌کند؟

روش ساخت، نوع و تعداد باتری را انتخاب کنید و ظرفیت باتری گوشی‌تان را بنویسید. ماشین‌حساب ظرفیت واقعی را حساب می‌کند و کیس یا ماژول و باتری مناسب را همراه با موجودی لحظه‌ای فروشگاه پیشنهاد می‌دهد.

چرا ظرفیت واقعی پاوربانک کمتر از عدد روی جعبه است؟

ظرفیت روی پاوربانک‌ها در ولتاژ باتری، یعنی 3.7 ولت، اعلام می‌شود. اما خروجی USB دست‌کم 5 ولت است. انرژی ثابت می‌ماند، پس وقتی ولتاژ بالا می‌رود، میلی‌آمپر ساعت قابل‌برداشت کم می‌شود. روی این، مدار افزاینده‌ی ولتاژ حدود 10 تا 15 درصد و مدار شارژ داخل خود گوشی هم بخشی از انرژی را به گرما تبدیل می‌کنند.

یک مثال ساده: 8 باتری 18650 با ظرفیت 2600 میلی‌آمپر، روی هم 20800 میلی‌آمپر در 3.7 ولت است؛ یعنی حدود 77 وات‌ساعت انرژی. با راندمان 85 درصد، حدود 13000 میلی‌آمپر در 5 ولت به خروجی می‌رسد. گوشی 5000 میلی‌آمپری (حدود 19 وات‌ساعت) با این پاوربانک تقریباً 3 بار کامل شارژ می‌شود. پس پاوربانک شما کم‌فروشی نکرده؛ فیزیک همین است.

انتخاب باتری: 18650 یا 21700؟

برای پاوربانک، نرخ تخلیه‌ی 3C یا 5C کاملاً کافی است و نیازی به سل‌های پرقدرت 15C نیست. گزینه‌های مناسب: باتری 18650 ولت سل 2600mAh، 18650 با ظرفیت 2200mAh و باتری 21700 با ظرفیت 5000mAh.

سه قانون طلایی باتری پاوربانک را فراموش نکنید:

• همه هم‌مدل و هم‌ظرفیت: باتری‌های موازی باید یکسان باشند. باتری کهنه را کنار نو نگذارید.
• سرتخت برای کیس: کیس‌های آماده باتری سرتخت (Flat Top) می‌خواهند. باتری سرنوک‌دار ممکن است درست جا نیفتد.
• به ظرفیت‌های عجیب شک کنید: باتری 18650 با ظرفیت 9900 میلی‌آمپر وجود ندارد. ظرفیت واقعی بهترین 18650‌های بازار حدود 3500 میلی‌آمپر است.

فست شارژ در پاوربانک دست‌ساز

اگر می‌خواهید گوشی با سرعت 18 تا 22.5 وات شارژ شود، ماژول یا کیس باید پروتکل‌های فست شارژ مثل PD، QC 3.0 یا SCP را پشتیبانی کند. مزیت دوم فست شارژ، ورودی سریع است: پاوربانک 20000 میلی‌آمپری با شارژر 18 واتی حدود 5 ساعت و با شارژر معمولی 10 واتی حدود 9 ساعت پر می‌شود.

کیس‌های شفاف Y189 دو باتری 21700، A4 چهار باتری 21700 و S8 هشت باتری 18650 همگی فست شارژ 22.5 واتی دارند. اگر پاوربانک را برای روشن نگه داشتن مودم یا دوربین مداربسته می‌خواهید، کیس BQ-S18DC خروجی DC تا 12 ولت هم دارد.

مراحل ساخت پاوربانک با کیس آماده

1. باتری‌های هم‌مدل و سرتخت به تعداد جای کیس تهیه کنید.
2. ولتاژ همه‌ی باتری‌ها را با مولتی‌متر بسنجید. اختلاف بیش از 0.1 ولت یعنی باید جداگانه شارژشان کنید تا هم‌ولتاژ شوند؛ وگرنه لحظه‌ی جاگذاری، باتری پرتر با جریان زیاد باتری خالی‌تر را شارژ می‌کند.
3. باتری‌ها را طبق علامت‌های مثبت و منفی داخل کیس قرار دهید و درب را ببندید.
4. پاوربانک را یک بار کامل شارژ کنید تا نمایشگر درصد شارژ کالیبره شود.
5. یک بار کامل تخلیه و دوباره شارژش کنید و ببینید گوشی را چند بار شارژ می‌کند.

مراحل ساخت پاوربانک با ماژول

1. ماژول را بر اساس توان خروجی انتخاب کنید. برای شارژ معمولی، ماژول‌هایی مثل LX-LBU2C با تراشه IP5407 یا H961 دارای نمایشگر کافی‌اند. برای فست شارژ، ماژول 22.5 واتی SW6206 با سنسور دما انتخاب خوبی است.
2. باتری‌ها را موازی کنید. بهترین روش، جوش نقطه‌ای با نوار نیکل است. لحیم مستقیم روی بدنه‌ی باتری گرمای زیادی به سل می‌دهد. اگر می‌خواهید بدون لحیم کار کنید، از جاباتری روبردی 18650 استفاده کنید و پدهای هم‌نام را به هم وصل کنید.
3. مثبت و منفی پک را به ورودی باتری ماژول (B+ و B-) لحیم کنید. بیشتر ماژول‌ها محافظ پلاریته‌ی معکوس ندارند؛ پس دو بار چک کنید.
4. ماژول را با یک شارژر موبایل روشن کنید، ولتاژ خروجی را با مولتی‌متر بسنجید و بعد مجموعه را داخل بدنه ببرید.

نکات ایمنی ساخت پاوربانک

• ماژول‌های پاوربانک برای باتری تک سل (3.7 ولت) هستند. باتری‌ها را هرگز سری نبندید.
• باتری باد کرده، ضربه‌خورده یا داغ را استفاده نکنید.
• سیم‌های مثبت و منفی را با روکش حرارتی عایق کنید و جلوی تماس پایه‌ی فلزی ماژول با بدنه‌ی باتری‌ها را بگیرید.
• پاوربانک را زیر نور مستقیم آفتاب یا داخل خودروی داغ رها نکنید.

سوالات متداول ساخت پاوربانک

جمع‌بندی

برای ساخت پاوربانک اول تصمیم بگیرید کیس آماده می‌خواهید یا ماژول. بعد نوع باتری را انتخاب کنید و با ماشین‌حساب همین صفحه ببینید چند باتری لازم دارید تا گوشی‌تان به تعداد دلخواه شارژ شود. اگر خروجی 12 ولت یا ولتاژ دیگری لازم دارید، راهنمای انتخاب مبدل افزاینده و کاهنده را بخوانید.