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Online seit Februar 2009
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BASTELANLEITUNG für eine
Powerbank-Batterie
Automatische Lastzuschaltung
damit kein Abschalten der Batterie erfolgt
Die Batterie
Power-Bank schaltet nicht mehr bei kleinen Strömen ab
Eine Powerbank ist eine Batterie um ein Smartphone
aufzuladen.
Die Batterie ist meist preislich kosten-günstiger
als eine normale übliche Batterie und kleiner.
(Klick
hier) und ein Beispiel erscheint von
der Bestell-Firma REICHELT.
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Klick auf den Stromlaufplan und die andern Fotos und es wird
größer. |
Download der Bastelanleitung hier als:
"Power-Bank.zip"
ca. 2,5Mbyte
Es bietet sich an, eine Powerbank mit einer
Kapazität von mehreren tausend mAh für Basteleien zu nutzen.
Aus der Powerbank kommt dauerhaft eine Gleich-Spannung von
fast genau 5Volt bis die Batterie leer ist.
Schließt
man aber einen Verbraucher an, der einen Strom von
ca.
kleiner 100mA benötigt,
schaltet die Powerbank nach
wenigen sec ab.
Nur wenn der Verbraucher einen größeren
Dauer-Strom
realisiert, kann man die Batterie betreiben.
ABER:
Mit einer impulsartigen
"Automatischen Lastzuschaltung" kann man die Powerbank dennoch
für kleinere Verbraucher-Ströme verwenden.
Aller paar
sec wird eine Last in Form eines Widerstandes zugeschaltet.
Ein Controller übernimmt die zeitliche Steuerung.
Dabei
muss man aber bedenken.
Der Controller arbeitet nur von ca.
4,0Volt bis 5,5Volt exakt.
Sollte die Spannung von 5V der
Batterie durch
zu großen Last-
Strom zusammen brechen, arbeitet der Controller
nicht mehr. |
Um die Einstellwerte / Parameter auszuprobieren für die
jeweils unterschiedlichen Powerbank-Batterien macht sich ein
Steckbrett-Aufbau gut. |
Er stürzt ab! Der gesamte
Aufbau funktioniert nicht mehr.
Ein Aufbau mit diskreten
Bauelementen, wie nur Transistoren oder den
NE555-Schaltkreisen ist deshalb manchmal sinnvoller.
Im
Internet habe ich dazu gefunden : (Klick
hier )
Die dortigen Einstellungen sind wie
folgt:
Pause: 5sec
Impuls: 100msec (hier wird ein
Last-Widerstand zugeschaltet)
Last-Widerstand: 22ohm -->
220mA an 5V
Bei mir haben diese Einstellungen bei
MEINER Powerbank nicht funktioniert.
So bin ich
wie folgt rangegangen mit messen:
1.-Nach wie viel
sec schaltet die Powerbank ohne Last ab?
2.-Wie groß muss
der parallele Widerstand / Strom sein damit
es nicht mehr abschaltet?
Ergebnis bei MEINER
Powerbank (mit Quick-Charge):
1.-Nach 35sec
Abschaltung ohne Last / Verbraucher
2.-82 ohm als
Dauerlast, dann kein Abschalten mehr |
Fertig bestückte Universal-Lochraster-Leiterplatte
mit
USB Stecker und Buchse |
So wurde in der
Automatischen-Last-Schaltung genommen:
Pause: 28sec
Last: 75ohm --> 66mA an 5V
Impuls: durch probieren mittels
PIC-Programm
ergaben sich 2,2sec
[im Programm wurde die Impuls-Zeit
des
Controllers PIC12F629 geändert]
(bei 1,5sec ging es
nicht)
(bei 2,0sec ging es)
Deshalb sicherheitshalber
2,2sec genommen.
PRAXIS-Ergebnis:
Beim Anschluss eines CO2-Messgerätes hat es funktioniert.
(Bei der CO2-Messung traten sporadische Stromspitzen
von ca.
180mA impulsartig auf.)
Die 5Volt der Powerbank ist auf
4,9Volt bei 180+66=246mA zusammen gebrochen. Der Controller
ist nicht abgestürzt.
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Im Foto oben der Test mit einem gekauften CO2 Messgerät.
Eigentlich ist es nur mit einem 5Volt USB-Stecker-Netzteil
betreibar.
Es muss nicht nur eine gebasteltes Gerät
sein, auch bei Industrie-Geräten
funktioniert es.
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Ich habe es
bei einer weiteren Powerbank
(ohne Quick-Charge [nur
normal]) ausprobiert.
Ergebnis bei MEINER zweiten
Powerbank:
Pause: 17sec
Last: 22ohm --> 220mA
an 5V
Impuls: durch probieren mittels PIC-Programm ergaben
sich 3,7sec
PRAXIS-Ergebnis:
Ebenso
wie oben bei der 1-ten Batterie:
Beim Anschluss eines
CO2-Messgerätes hatte es funktioniert.
Die 5Volt der
Powerbank ist auf 4,5Volt bei 180+220=400mA
zusammen
gebrochen.
Der Controller PIC12F629 der Steuerung ist
hier so
programmiert, dass ein automatisches Reset
bei
kleiner 4,0Volt Speisespannung erfolgt.
Ein Absturz des
Controllers PIC12F629 ist fast ausgeschlossen!
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Man kann
sich selbst ausrechnen, wie lange eine 10.000mAh
Powerbank-Batterie Strom liefert bis sie leer ist.
In der
Regel sind es mehrere Tage !
So etwas gibt es
nicht als Leiterplatte zu kaufen.
Es ist eine reine
Bastelei !
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IM
BASTEL-DOWNLOAD oberhalb :
Man kann selbst die
eigene Powerbank ausmessen und
einfach seine eigenen Werte am
Text-Anfang
des ASM-Controller-PIC-Programms ändern.
(Klick
hier) und man erkennt wie einfach diese Änderung
funktioniert !!!
Das
Assembler-Programm um nach der Änderung
ein brennbares
HEX-File zu erzeugen,
liegt dem Bastel-Download bei.
Eine Leiterplatten-Zeichnung habe ich absichtlich nicht
gemacht.
Je nach Anwendung könnte man diskrete oder SMD-Bauelemente
nutzen.
Nach dem Strom des Lastwiderstandes ist es meist
ein unterschiedlicher N-Kanal-Mosfet-Typ.
Je nach Anwendung ist die Leiterplatte
unterschiedlich!
Ich habe es mit einer
Universal-Lochraster-Leiterplatte aufgebaut.
NOCH WAS ZUR EIGENTLICHEN POWERBANK-BATTERIE :
Aus
den 3,7Volt der NUR einen Lithium-Zelle werden 5Volt durch
Wechselstrom-Takten und Spannungs-Vervielfachung und
Gleichrichtung
sowie Spannung-Stabilisierung erzeugt.
Es müssten Oberwellen im Khz-Bereich entstehen.
Mit einem
DCF77-Funkuhren-Empfänger (77,5Khz) in direkter Nähe
könnten dennoch keine Störungen BEI MEINER BATTERIE
festgestellt werden.
Es soll aber auch
Powerbank-Batterien geben mit 2 Lithiumzellen
(3,7V+3,7V=7,4Volt).
Beim Entladen wird hier NUR eine
Spannungs-Stabilisierung auf 5Volt benötigt.
ABER
Beide
Zellen müssen gemeinsam mit einen Balancer aufgeladen werden.
Der Balancer bewirkt, dass beide Batteriezellen gleichermaßen
gleichbleibend aufgeladen werden.
Ohne Balancer könnte eine
Zelle (bei zu viel aufgeladen) explodieren. Es besteht
Brenngefahr !!!
Eine spezielle Schaltung als Balancer ist
notwendig.
Genaueres von wikipedia (Klick
hier)
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