آموزش ساخت پاور بانک قابل شارژ ، خورشیدی و جیبی

آموزش ساخت پاور بانک می‌تواند یک پروژه جذاب و آموزشی باشد که علاوه بر صرفه‌جویی در هزینه، دانش فنی شما را نیز افزایش می‌دهد. در این مقاله، راهنمای گام‌به‌گام ساخت پاور بانک که قوی و کارآمد باشد را ارائه کرده‌ایم.
نحوه ساخت یک پاور بانک خورشیدی جیبی و قابل شارژ که می‌تواند به راحتی دستگاه‌های الکترونیکی شما را در هر مکانی شارژ کند را نیز آموزش داده ایم. استفاده از انرژی خورشیدی به‌عنوان منبع تغذیه نه‌تنها باعث کاهش هزینه‌ها می‌شود، بلکه گامی در جهت حفاظت از محیط زیست نیز خواهد بود. اما پاور بانک راهکاری مؤثر در مدیریت مصرف انرژی و کاهش وابستگی به منابع برقی می باشد.
اگر شما هم به دنبال یک روش مقرون‌به‌صرفه برای ساخت شارژر همراه با باتری های لیتیومی یا قلمی هستید، تا پایان این مقاله با ما همراه باشید.

آموزش ساخت پاور بانک چه مزایایی دارد؟

آموزش ساخت پاور بانک مزیت‌های زیادی دارد که به شما امکان می‌دهد مرحله به مرحله پیش بروید و به‌راحتی یک وسیله کاربردی بسازید.

• کنترل کیفیت قطعات: در ساخت شارژر همراه، می‌توانید از باتری‌های لیتیوم‌یونی با ظرفیت و کیفیت بالا استفاده کنید تا عملکرد بهتری داشته باشد.
• هزینه کمتر:  با استفاده از قطعات بازیافتی مثل باتری‌های قدیمی، هزینه تمام‌شده بانک انرژی به‌طور قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند.
• شخصی‌سازی: هنگام طراحی و ساخت ذخیره‌ساز انرژی، می‌توانید تعداد پورت‌ها، ظرفیت باتری و ویژگی‌هایی مثل شارژ بی‌سیم را متناسب با نیاز خود تنظیم کنید.
• یادگیری فنی: ساخت پاور بانک ، فرصتی عالی برای یادگیری اصول طراحی مدار، لحیم‌کاری و کار با قطعات الکترونیکی فراهم می‌کند.
• دوستدار محیط زیست: با استفاده مجدد از قطعات الکترونیکی برای ساخت بانک شارژ، می‌توانید به کاهش ضایعات الکترونیکی و حفظ محیط زیست کمک کنید.
• تعمیرپذیری بالا: در صورت بروز مشکل در شارژر سیار دست‌ساز، به‌راحتی می‌توانید قطعات آن را تعویض یا ارتقا دهید چون از اجزای داخلی آن آگاه هستید.
• احساس رضایت: استفاده از بانک قدرتی که با دستان خود ساخته‌اید، حس خلاقیت و موفقیت شخصی بیشتری نسبت به خرید نمونه‌های آماده به همراه دارد.

آموزش ساخت پاور بانک قابل شارژ

آموزش ساخت پاور بانک قابل شارژ فرآیندی چندمرحله‌ای است که به دقت در انتخاب و اتصال قطعات الکترونیکی نیاز دارد. این فرآیند شامل انتخاب قطعات مناسب و مونتاژ دقیق برای تولید یک دستگاه مطمئن و کارآمد است. همچنین در همین روش می توانید آموزش ساخت پاور بانک با باتری لیتیومی را یاد بگیرید.

قطعات مورد نیاز برای ساخت پاور بانک قابل شارژ | گام اول

• باتری لیتیوم‌یونی 18650: باتری‌های قابل‌شارژ با ظرفیت و ولتاژ بالا که منبع اصلی انرژی پاوربانک‌ها را تأمین می‌کنند.
• ماژول حفاظت از باتری (TP4056): برای شارژ ایمن باتری‌ها و جلوگیری از اضافه‌شارژ، دشارژ بیش از حد یا اتصال کوتاه ضروری است.
• ماژول تبدیل و تقویت‌کننده (MT3608 یا 6009): ولتاژ باتری را به ولتاژ خروجی مناسب برای شارژ دستگاه‌های USB (معمولاً 5 ولت) تبدیل می‌کند.
• LED: برای نمایش وضعیت شارژ یا عملکرد دستگاه استفاده می‌شود.
• مقاومت 330 اهم: برای کنترل جریان LED و جلوگیری از سوختن آن ضروری است.
• سوکت USB زن: به‌عنوان خروجی برای اتصال کابل‌های شارژ به دستگاه‌ها استفاده می‌شود.
• کیت لحیم‌کاری: شامل هویه و سیم لحیم برای اتصال مطمئن و پایدار قطعات الکترونیکی.
• سوئیچ: برای کنترل روشن و خاموش شدن شارژر قابل حمل.
• تخته سه‌لایه (با ضخامت 1/4 و 3/4 اینچ): به‌عنوان قاب یا بدنه برای محافظت از قطعات داخلی و ایجاد طراحی سفارشی.
• ابزارهای نجاری (مانند مته، اره برقی و اسکنه): برای برش و شکل‌دهی به بدنه چوبی بانک انرژی به‌کار می‌روند.

مونتاژ بسته باتری برای ساخت پاور بانک قابل شارژ | گام دوم

• تمیزکاری ترمینال‌ها:

ابتدا ترمینال‌های باتری 18650 را با استفاده از محلول ایزوپروپیل الکل (IPA) تمیز کنید تا هرگونه آلودگی، اکسیداسیون یا چربی از سطح ترمینال‌ها حذف شود. این مرحله برای ایجاد اتصال الکتریکی مطمئن ضروری است.

• قلع‌کاری ترمینال‌ها:

مقدار کمی فلاکس روی سطح ترمینال باتری اعمال کرده و با استفاده از هویه داغ، سطح ترمینال‌ها را قلع‌کاری کنید. این کار موجب بهبود لحیم‌کاری و کاهش مقاومت الکتریکی می‌شود.

• آماده‌سازی سیم‌ها:

انتهای سیم‌ها را از عایق جدا کرده و همانند ترمینال باتری، قلع‌کاری کنید تا اتصال بهتری با ترمینال برقرار شود و فرآیند لحیم‌کاری سریع‌تر و مؤثرتر انجام گیرد.

• پیکربندی موازی باتری‌ها:

باتری‌ها باید به صورت موازی متصل شوند. این پیکربندی باعث افزایش ظرفیت کلی باتری‌ها می‌شود، در حالی که ولتاژ ثابت باقی می‌ماند. سیم‌ها را با دقت به ترمینال‌های مثبت و منفی باتری‌ها لحیم کنید. توجه داشته باشید که هنگام لحیم‌کاری، نباید باتری بیش از حد گرم شود، زیرا ممکن است به باتری آسیب برسد یا ایمنی آن کاهش یابد.

• انتخاب باتری‌های باکیفیت:

از باتری‌های اصلی و باکیفیت مانند مدل Samsung ICR18650-22 استفاده کنید. این باتری‌ها طول عمر بیشتری دارند و از نظر ایمنی برای پروژه‌های حساس مانند ساخت پاوربانک قابل شارژ مناسب هستند.

• محاسبه ظرفیت:

در این پروژه از 3 باتری به صورت موازی استفاده شده که ظرفیت کلی 6600 میلی‌آمپر ساعت را فراهم می‌کند. با افزودن باتری‌های بیشتر در این پیکربندی، می‌توان ظرفیت نهایی را افزایش داد.

• مقاوم سازی باتری‌ها:

پس از اتصال، باتری‌ها را با استفاده از نوار الکتریکی یا نوار مقاوم در برابر حرارت (کپتون) به‌طور محکم ببندید تا در برابر ضربه یا جابجایی مقاوم باشند.

• هم‌سطح‌سازی ولتاژ باتری‌ها:

پیش از اتصال باتری‌ها در پیکربندی موازی، مطمئن شوید که ولتاژ همه باتری‌ها یکسان است. در غیر این صورت، باتری با ولتاژ بالاتر به باتری با ولتاژ پایین‌تر تخلیه می‌شود و جریان زیادی بین آن‌ها عبور خواهد کرد. این جریان شدید می‌تواند گرمای بیش از حد تولید کرده و به باتری‌ها آسیب برساند.

مدار حفاظت باتری در ساخت پاور بانک قابل شارژ | گام سوم

پایانه‌های ماژول حفاظت باتری TP4056 به‌طور دقیق با نمادهای مشخص‌شده، وظیفه‌ی اتصال و مدیریت شارژ باتری را بر عهده دارند.

• باتری باید به پایانه‌های B+ و B- متصل گردد تا انرژی مورد نیاز از طریق این نقاط منتقل شود.
• خروجی جریان از طریق پایانه‌های Out+ و Out- به دستگاه مقصد هدایت می‌شود. برای شارژ باتری، می‌توان از هر شارژر تلفن همراه که مجهز به پورت USB mini است، استفاده نمود.

ماژول TP4056 وظیفه‌ی حفاظت از باتری در برابر شرایط خطرناک مانند شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد و اتصال کوتاه را به‌طور خودکار بر عهده دارد. هنگام کار با باتری‌های لیتیومی، ضروری است که از دقت کامل در فرآیند شارژ و دشارژ اطمینان حاصل شود. ولتاژ باتری باید در محدوده 2.7 ولت تا 4.2 ولت باقی بماند:

• 2.7 ولت نشان‌دهنده وضعیت شارژ 0٪ (تخلیه کامل)
• 4.2 ولت نمایانگر وضعیت شارژ 100٪ (شارژ کامل).

چراغ‌های LED روی برد، وضعیت شارژ باتری را به‌صورت بصری نمایش می‌دهند:

• LED قرمز: در حال شارژ
• LED سبز: شارژ کامل شده است

توجه: محدوده ولتاژ ذکر شده برای باتری های لیتیوم یونی استاندارد است و ممکن است برای سایر انواع باتری های لیتیومی، این مقادیر کمی متفاوت باشد.

تقویت مدار مبدل در ساخت باتری همراه قابل شارژ | گام چهارم

خروجی ماژول TP4056 باید به پایانه‌های IN+ و IN- ماژول مبدل تقویت‌کننده متصل شود.
یک سوئیچ باید به‌صورت سری قبل از ترمینال IN نصب شود تا امکان قطع و وصل جریان ورودی فراهم گردد.
هدف اصلی ماژول مبدل تقویت‌کننده 6009، افزایش ولتاژ باتری لیتیومی (که ولتاژ اسمی آن 3.7 ولت است) به یک ولتاژ ثابت 5 ولت است که برای شارژ دستگاه‌های الکترونیکی مثل تلفن همراه مناسب است.
برای تنظیم دقیق ولتاژ خروجی به 5 ولت، از پتانسیومتر (تریمر) روی ماژول تقویت‌کننده استفاده کنید. ولتاژ خروجی را با استفاده از پروب‌های مولتی‌متر اندازه‌گیری کرده و اطمینان حاصل کنید که مقدار ولتاژ دقیقاً 5 ولت باشد.
مهم:
پیش از اتصال دستگاه‌های مصرف‌کننده مانند تلفن همراه، حتماً از صحت ولتاژ خروجی اطمینان حاصل کنید. خروجی ماژول تقویت‌کننده هرگز نباید از 5 ولت بیشتر شود، زیرا ممکن است به دستگاه‌های متصل آسیب برسد.

اتصال خروجی USB در تولید پاور بانک قابل شارژ | گام پنجم

خروجی ماژول مبدل تقویت‌کننده به سوکت USB ماده متصل می‌شود. تصویر پیوست‌شده، پیکربندی پین‌های سوکت USB را نمایش می‌دهد.
در مرحله بعد، سوکت USB بر روی برد بورد (پرف برد) لحیم شد و سیم‌های ورودی از مبدل تقویت‌کننده به پین‌های ورودی سوکت USB متصل گردید. علاوه بر این، دو LED آبی به‌صورت موازی به خروجی متصل شدند تا نشانگر فعال بودن دستگاه باشند؛ این LEDها به محض فعال شدن منبع انرژی شما روشن می‌شوند. شماتیک مدار در تصاویر ضمیمه موجود است.
در ادامه، LEDهای نمایش وضعیت شارژ SMD موجود بر روی ماژول TP4056 از مدار جدا شدند و سیم‌های امتداد برای اتصال آن‌ها به نقاط خروجی لحیم شدند. سپس، دو LED 5 میلی‌متری قرمز و سبز که به‌عنوان نشانگر وضعیت شارژ طراحی شده‌اند، لحیم گردیدند و قرار است روی بدنه دستگاه نصب شوند.
پیش از ادامه مراحل ساخت بانک انرژی قابل شارژ ، عملکرد مدار را با اتصال آن به تلفن همراه خود از طریق کابل USB تست کنید که مدار به درستی و بدون مشکل کار می‌کند یا خیر.

ساخت جعبه چوبی | گام ششم

تمام ابعاد چوب مورد نیاز جمع‌آوری و طرح اولیه آماده شد. ایده این بود که یک سوراخ مربع شکل با ابعاد دقیق روی یک تکه چوب سه‌لا با ضخامت 3/4 اینچ ایجاد شود، به طوری که دیواره‌های سوراخ 1 سانتی‌متر عرض داشته باشند. تمام اجزاء باید در داخل این سوراخ قرار گرفته و ثابت شوند.
سپس برای ایجاد جعبه، یک ورق نازک چوب سه‌لا در هر دو طرف چسبانده شد. حفره‌ها برای نصب LED‌ها و اتصال USB با دقت روی چوب سه‌لا برش داده شد.
برای زیبایی‌شناسی بیشتر، ورق‌های آکریلیک به لبه‌های جعبه متصل گردیدند تا با روشن شدن سوئیچ، نور LED‌ها به طور برجسته‌ای نمایان شود. بدین منظور، چهار قطعه 1 سانتی‌متری آکریلیک برش داده شده و به دقت به لبه‌های جعبه چسبانده شدند.
ابعاد جعبه 11 سانتی‌متر در 9.5 سانتی‌متر بود که بسته به طراحی نهایی و تعداد باتری‌ها ممکن است تغییر کند.
پس از اتمام ساخت، سطح چوب با استفاده از کاغذ سنباده 100 گریت صاف شد و دو لایه پولیش چوب با استفاده از پارچه نرم بر روی آن اعمال گردید تا سطحی براق و صاف به دست آید که علاوه بر دوام، جلوه‌ای زیبا به جعبه بدهد.

مونتاژ در ساخت شارژر همراه قابل شارژ | گام هفتم

عملکرد مدار به‌دقت بررسی و آزمایش شد و تمامی قطعات با استفاده از چسب گرم درون جعبه چوبی به‌طور محکم نصب گردیدند.
برای تکمیل ساختار جعبه، از چسب چوب برای اتصال قطعه دیگری از چوب سه‌لا استفاده شد و تا زمان خشک شدن چسب، قطعات به‌طور ثابت در جای خود فیکس شدند. جزئیات مونتاژ مدار در تصاویر همراه موجود است.
این محصول به مدت دو هفته مورد استفاده قرار گرفت و عملکرد آن رضایت‌بخش بوده است. این دستگاه قادر به شارژ کامل یک بار گوشی موبایل است. پیش‌بینی می‌شود با استفاده از باتری‌های با ظرفیت بالاتر، کارایی دستگاه به‌طور چشمگیری افزایش یابد.
برای افرادی که می‌خواهند از فرآیند لحیم‌کاری خودداری کنند، پیشنهاد می‌شود از کیت‌های آماده استفاده کنند که اغلب همراه با جعبه‌های مشابه مدل‌های تجاری موجود در بازار عرضه می‌شوند. با این حال، ساخت پاوربانک قابل شارژ سفارشی که نه‌تنها عملکرد عالی داشته باشد بلکه از لحاظ ظاهری نیز جذاب و منحصر به فرد باشد، تجربه‌ای متفاوت و خاص است.

بیشتر بخوانید: علت باد کردن و ترک خوردن پاور بانک چیست؟

آموزش ساخت پاور بانک جیبی

آموزش ساخت پاور بانک جیبی به شما این امکان را می‌دهد تا یک دستگاه ذخیره‌سازی انرژی سیار با ابعاد کوچک و وزن کم بسازید که به راحتی در جیب یا کیف قابل حمل باشد. این پاوربانک‌های جیبی با استفاده از باتری‌های لیتیوم-یونی و مدارات کنترل‌شده برای شارژ و دشارژ باتری طراحی می‌شوند. علاوه بر این، درون دستگاه مداراتی برای حفاظت در برابر اضافه‌بار و دما قرار دارد تا از عملکرد ایمن و پایدار دستگاه اطمینان حاصل شود.

قطعات و سخت افزار مورد نیاز در ساخت پاور بانک جیبی

• ترانزیستور LM7805: یک رگولاتور ولتاژ است که ولتاژ خروجی 5 ولت ثابت برای تأمین انرژی دستگاه‌های USB فراهم می‌کند.
• باتری اسنپ: باتری لیتیوم-یونی با ظرفیت مناسب برای ذخیره‌سازی انرژی و تأمین جریان مورد نیاز برای شارژ دستگاه‌ها.
• باتری: منبع انرژی اصلی که از آن برای ذخیره و تأمین برق استفاده می‌شود.
• چوب بستنی: برای ساخت بدنه و محفظه بیرونی پاوربانک‌ها به‌منظور نصب و نگهداری قطعات الکترونیکی.
• کابل USB: برای اتصال به دستگاه‌های دیگر به‌منظور شارژ.
• سیم برش: برای برش دقیق سیم‌ها و کابل‌ها در طول‌های مورد نیاز.
• پیچ درایور: برای اتصال و فیکس کردن قطعات مختلف به یکدیگر.
• نرم‌افزار مورد استفاده: آردوینو، برای برنامه‌نویسی و کنترل دقیق عملکرد قطعات الکترونیکی مانند رگولاتور ولتاژ و باتری‌ها.

ساخت و مونتاژ پاور بانک جیبی

• مرحله 1: ابتدا یک آی‌سی LM7805 (رگولاتور ولتاژ 5 ولت) انتخاب کنید. این آی‌سی دارای سه ترمینال است: ورودی (Input)، خروجی (Output) و زمین (Ground). سپس یک کانکتور مادگی USB انتخاب کنید که معمولاً دارای چهار سیم است: قرمز (+5V)، سیاه (GND)، سبز (Data +) و سفید (Data -). برای این پروژه، سیم‌های سبز و سفید که به داده‌های انتقالی مربوط می‌شوند، نیازی به استفاده ندارند و باید قطع شوند. عایق‌گذاری سیم‌های قرمز (مثبت) و مشکی (منفی) را با دقت جدا کنید تا اتصال مستقیم با ترمینال‌های مربوطه برقرار شود.
• مرحله 2: پورت خروجی آی‌سی LM7805 را به ترمینال مثبت (Vcc) کانکتور مادگی USB وصل کنید. سپس ترمینال زمین (Ground) آی‌سی LM7805 را به ترمینال منفی (GND) کانکتور مادگی USB متصل نمایید.
• مرحله 3: ترمینال ورودی (Input) آی‌سی LM7805 را به قطب مثبت (پلاس) باتری 9 ولت متصل کنید. همچنین قطب منفی (مینوس) باتری 9 ولت باید به ترمینال زمین (GND) آی‌سی LM7805 وصل گردد. برای اطمینان از اتصالات صحیح، از نمودار مدار مربوطه استفاده کنید تا مطمئن شوید تمامی اتصالات در شارژر همراه جیبی به درستی انجام شده است و مدار به درستی کار خواهد کرد.

آزمایش پاور بانک جیبی ساخته شده

پس از اتمام تمامی اتصالات، برای اطمینان از عملکرد صحیح مدار، می‌توان از مولتی‌متر برای تست ولتاژ خروجی استفاده کرد یا به راحتی یک دستگاه قابل شارژ را به کانکتور مادگی USB وصل نمود تا فرآیند شارژ آغاز شود. در صورتی که مدار به درستی طراحی و نصب شده باشد، دستگاه متصل باید شارژ شود.
این مدار با چند گوشی هوشمند مختلف به خوبی عمل می‌کند، اما برای دستگاه‌های iOS، به‌ویژه مدل‌های آی‌فون، به طور معمول کار نمی‌کند. در تست‌های انجام‌شده با آی‌پاد، مدار به درستی عمل کرده است، اما برای دستگاه‌های iOS نیاز به تنظیمات خاصی در مدار وجود دارد. دستگاه‌های iOS معمولاً برای تشخیص و شروع فرآیند شارژ نیاز به سیگنال‌های خاصی دارند که باید به‌طور دقیق از طریق مدار ارسال شود. برای کارکرد صحیح پاوربانک جیبی که ساختید با دستگاه‌های iOS، شرایط و پروتکل‌های خاصی مانند هویت‌سنجی (Authentication) و کنترل جریان وجود دارد که در طراحی مدار باید مد نظر قرار گیرند.

آموزش ساخت پاور بانک خورشیدی

آموزش ساخت پاور بانک خورشیدی یک راه‌حل هوشمند و قابل حمل برای تولید انرژی خورشیدی است. که به صورت یک پاوربانک خورشیدی بزرگ عمل می‌کند که قادر به تغذیه دستگاه‌های الکتریکی 220/110 ولتی و دستگاه‌های USB است. این دستگاه از یک آردوینو برای مدیریت سیستم استفاده می‌کند و قابلیت ارتقا برای استفاده از اینترنت اشیا از طریق Intel Edison را دارد. هدف اصلی این پروژه، توسعه و ارائه یک جایگزین مقرون به صرفه برای انرژی‌های تجدیدناپذیر است. هرچند که فناوری مشابهی موجود است، ادغام تمام این اجزا در یک محفظه پنل خورشیدی، اقدامی غیرمعمول و نوآورانه محسوب می‌شود. این پروژه به دنبال فراهم آوردن برق در مناطقی است که دسترسی به انرژی ندارند و به عنوان یک منبع انرژی قابل حمل برای استفاده در هر موقعیتی نیز مفید است.

مراحل ساخت پاور بانک خورشیدی در این بخش، به صورت گام‌به‌گام توضیح داده شده است. ابتدا قطعات و ابزارهای موردنیاز را تهیه کنید و سپس با دقت هر مرحله را اجرا کنید تا در نهایت یک منبع تغذیه انرژی خورشیدی کاربردی بسازید. این راهنما شما را به شکلی ساده و دقیق در طول فرآیند همراهی خواهد کرد.

مرحله 1 : قطعات برای ساخت پاور بانک خورشیدی

• اجزای عمومی:

1. اینورتر 12 ولت به 220 ولت
2. شارژر USB 2A
3. پنل خورشیدی 20 وات
4. آردوینو Uno
5. صفحه نمایش LCD
6. هاب USB
7. باتری لیتیوم یونی 18650

• اجزای گسسته:

1. آی سی ATmega328 (همراه با آردوینو)
2. سوکت IC 28 پین برای Atmega328
3. نوسانگر کریستالی 16 مگاهرتز
4. خازن‌های سرامیکی 22 پیکوفاراد
5. ماسفت IRF9530 و IRF540
6. ترانزیستور 2N3904 NPN
7. سوئیچ SPDT

• لوازم جانبی:

1. سوکت‌های AC
2. اپوکسی، چسب فوق‌العاده، چسب چوب
3. درزگیر سیلیکونی

مرحله 2 : اندازه گیری قطعات و برش فلز

برای نصب قطعات در محفظه، برای ساخت پاور بانک خورشیدی باید اندازه‌گیری‌های دقیقی انجام دهید. از کولیس ورنیه برای ثبت اندازه‌ها استفاده کنید.
پس از اندازه‌گیری، محل‌های قرارگیری قطعات را بر روی قاب آلومینیومی پنل خورشیدی علامت‌گذاری کنید. از مداد برای این کار استفاده کنید تا به راحتی قابل پاک کردن باشد.
برای برش قاب آلومینیومی، می‌توانید از مته برقی و اره منبت‌کاری استفاده کنید. این ابزارها به شما امکان برش دقیق فلز را می‌دهند. برای جلوگیری از بریدگی، لبه‌های تیز فلز را با فایل فلزی صاف کنید.

مرحله 3: هک هاب و شارژر USB و اتصال

برای افزایش تعداد پورت‌های USB، از یک هاب USB ارزان قیمت استفاده کنید. اجزای داخلی هاب را جدا کرده و پورت‌ها را به ورودی‌های برق وصل کنید.
برای استفاده از یک شارژر USB با توان 2.1 آمپر، در ساخت پاوربانک خورشیدی باید آن را باز کرده و قسمت پلاستیکی را جدا کنید. سپس می‌توانید قطعات داخلی آن را برای اتصال به سیستم استفاده کنید.
پس از آماده‌سازی هاب USB، آن را به ورودی 12 ولت شارژر وصل کنید تا قابلیت‌های شارژر USB فعال شود.

مرحله 4: نصب هاب روی پنل در ساخت پاور بانک خورشیدی

در این مرحله از ساخت شارژر همراه خورشیدی هاب USB و مدار شارژر 12 ولت را به پنل خورشیدی متصل کنید. این اتصال به‌طور دقیق باید انجام شود تا از عملکرد صحیح سیستم اطمینان حاصل شود.

مرحله 5: نصب سوکت‌های AC

برای ساخت بانک انرژی خورشیدی سوکت‌های AC باید به‌طور محکم و با دقت نصب شوند. به دلیل ضخامت زیاد قاب آلومینیومی دو جداره، چفت‌ها به‌درستی عمل نکردند. برای حل این مشکل، از چسب حرارتی برای تثبیت سوکت‌ها استفاده شد. برای سیم‌کشی، هر دو سوکت AC به‌صورت موازی لحیم می‌شوند تا اتصال مناسب برقرار گردد.

مرحله 6: جداسازی اینورتر و اتصال سوکت ها به آن

در صورتی که یک اینورتر 12 ولت در اختیار دارید، می‌توانید از آن در ساخت پاور بانک خورشیدی استفاده کنید. در غیر این صورت، می‌توانید اینورتر مناسب را خریداری کنید. برای جدا کردن اینورتر، حتماً دقت کنید زیرا برخی اینورترها دارای خازن‌های شارژی هستند که می‌توانند خطر برق گرفتگی ایجاد کنند.
پس از لحیم کردن سیم‌ها به سوکت‌های AC، این سیم‌ها باید به خروجی AC اینورتر 12 ولت متصل شوند.

مرحله 7: نصب LCD

برای نمایش اطلاعات به‌صورت دیجیتالی، از LCD SPI 8x1 استفاده می‌شود. این نمایشگر به راحتی در قاب پنل خورشیدی جای می‌گیرد و می‌توان آن را با چسب حرارتی در محل مناسب نصب کرد. سپس دکمه‌ها به‌طور صحیح نصب می‌شوند. این دکمه‌ها به‌منظور کنترل و تنظیمات مختلف دستگاه به‌کار می‌روند.

مرحله 8: ساخت و مونتاژ رگولاتور دوگانه 12 ولت

برای استفاده از پنج سلول باتری Li-ion متصل به‌صورت سری، به ولتاژ حداکثر 21 ولت نیاز داریم. اما اینورتر و شارژر USB تنها در ولتاژهای 11 تا 14 ولت کار می‌کنند. بنابراین، باید از یک رگولاتور ولتاژ برای کاهش ولتاژ و تنظیم آن به مقادیر مناسب استفاده کنیم. در پروژه ساخت پاور بانک خورشیدی یک رگولاتور خطی طراحی شده است که به‌طور موقت استفاده می‌شود، اما در آینده می‌توان آن را با یک رگولاتور سوئیچینگ با کارایی بالاتر جایگزین کرد.
همچنین ترانزیستورها و پایه‌های رگولاتور باید به‌طور دقیق و صحیح خم شوند و لحیم شوند. برای جلوگیری از آسیب به اجزای حساس، عایق‌کاری مناسب انجام می‌شود و از هیت‌سینک برای دفع گرمای اضافی استفاده می‌شود.
پس از مونتاژ، خروجی رگولاتور باید به اینورتر و شارژر USB 12 ولت متصل شود تا ولتاژ به‌درستی تنظیم گردد. همچنین، برای نصب هیت‌سینک، می‌توان از اپوکسی یا روش‌های دیگر استفاده کرد.

مرحله 9: ساخت مدار کنترل شارژ

این مدار قلب پروژه است و وظیفه آن تنظیم ولتاژ و جریان ورودی از پنل خورشیدی به باتری‌ها است. این مدار از شارژ بیش از حد باتری‌ها جلوگیری کرده و به حفظ عمر مفید آن‌ها کمک می‌کند.

مرحله 10: افزودن مدار شارژر متعادل کننده

برای افزایش کارایی و ایمنی باتری‌ها، استفاده از مدار شارژر متعادل‌کننده پیشنهاد می‌شود. این مدار کمک می‌کند تا هر سلول باتری به‌طور مستقل و متوازن شارژ شود و از مشکلات احتمالی مانند تخلیه نابرابر جلوگیری می‌کند.

مرحله 11: مونتاژ بسته باتری Li-ion

برای ساخت بسته باتری، از باتری‌های Li-ion 18650 استفاده می‌شود که به‌صورت سری لحیم شده و یک بسته باتری 14.8 ولت با ظرفیت 2000 میلی‌آمپر ساعت ایجاد می‌شود. این باتری‌ها دارای ویژگی‌های مطلوبی از جمله سرعت شارژ بالا و تخلیه جریان مناسب هستند.
باتری‌های Li-ion حساس به دما هستند و در معرض حرارت زیاد می‌توانند خطرناک شوند. به‌منظور جلوگیری از این مشکل، یک فن 12 ولتی برای خنک کردن سطح باتری‌ها نصب می‌شود. این فن به‌طور خودکار با تولید برق توسط پنل خورشیدی روشن می‌شود.

مرحله 12: اتصال تمامی اجزاء در ساخت پاور بانک خورشیدی

در این مرحله از ساخت شارژر همراه خورشیدی ، تمام قطعات نصب‌شده در پنل خورشیدی به‌طور صحیح به یکدیگر متصل می‌شوند. برای اطمینان از صحت عملکرد، می‌توانید از دیاگرام بلوکی برای اتصال اجزاء استفاده کنید.

مرحله 13: ساخت پنل پشتی

برای حفاظت از اجزاء داخلی پنل، یک تکه تخته فوم برش داده و به قسمت پشتی پنل نصب می‌شود. این قطعه می‌تواند با استفاده از پیچ یا چسب به قاب پنل خورشیدی متصل گردد.

مرحله 14: برنامه ریزی و کدنویسی

در نهایت، برنامه‌نویسی و کدنویسی سیستم برای انجام وظایف مختلف مانند تنظیم ولتاژ، جریان و عملکرد مدارهای مختلف انجام می‌شود. کدهای مربوطه باید به‌طور دقیق نوشته و آزمایش شوند تا از عملکرد صحیح سیستم اطمینان حاصل گردد.

بیشتر بخوانید: بهترین پاور بانک برای آیفون

جمع بندی
اینجا مقاله‌ای درباره آموزش ساخت پاوربانک شارژی، خورشیدی و جیبی ارائه شده است. در هر مرحله، جزئیات دقیق همراه با تصاویر توضیح داده شده‌اند تا فرآیند ساخت به‌خوبی درک شود. اگر تمایل به ساخت پاور بانک با باتری‌های لیتیومی یا قلمی دارید، می‌توانید از همین روش‌ها بهره بگیرید. لازم به ذکر است که ساخت پاوربانک به مهارت و دانش اولیه در زمینه الکترونیک نیاز دارد و توصیه می‌شود قبل از شروع، با مفاهیم پایه‌ای مانند مدارهای الکتریکی و اتصال باتری‌ها آشنا باشید.