Платы зарядки power bank ( USB форматов)

Какую плату зарядки для самодельного power bank выбрать? Для этого разберём типы плат для power bank.

Их существует большое множество. Разделим понятия плат зарядки power bank на несколько типов устройств. Одни из этих плат зарядки могут осуществлять зарядку и защиту внутреннего аккумулятора накопителя.

Другие платы  осуществляют полный контроль и внешнего заряжаемого устройства и внутреннего.

Ведь если подумать, что же такое power bank - это ни что иное как устройство которое перекачевает энергию из внутреннего аккумулятора накопителя или ёмкости батареи во внешнее устройство. 

Перекачка осуществляется по стандартной схемам:

3.7v - 5v -3.7v.

Это обозначает что изначально 3,7 вольта от внутреннего аккумулятора power bank переводятся (повышаются) в 5 вольт usb а потом снова спускается до 3.7 в в аккумуляторе конечного  потребителя.

Есть схемы быстрой зарядки, где могут быть и такие варианты интеграции как:

3.7v - 9v - 3.7v.

9v - 9v - 3.7v.

Платы зарядки внутреннего аккумулятора power bank.

Это платы, которые заряжают внутренний аккумулятор power bank, но они не могут заряжать внешнее устройство - это зарядные платы без usb выхода на внешние устройства. Они не могут заряжать внешние устройства. 

Эти платы обеспечивают лишь безопасность аккумулятора power bank при зарядке, и не допускают глубокого пере разряда и перезаряда аккумулятора.  Фактически такие платы зарядки представлены в виде защиты аккумулятора от высоких токов зарядки и от перезаряда аккумулятора.

Для зарядки внутреннего и внешнего аккумулятора.

Зарядные универсальные платы для power bank.

Такие платы умеют заряжать внутренний аккумулятор power bank, который и есть ёмкость встроенная в накопитель. 

В внешний аккумулятор это любая нагрузка, которую подключают к накопителю энергии: телефон, планшет, гарнитура итд.

Эти микросхемы заряжают и внутренний аккумулятор накопителя и так же имеют выход для зарядки (через USB / USB tipe - C ) внешних устройств: телефонов, планшетов итд.. 

Эти платы осуществляют полный контроль при зарядке- разрядке внутреннего аккумулятора power bank. 

Зарядка внешних устройств этими платами может проходить по нескольким параметрам: обычной долгой или быстрой ускоренной зарядки.

В то время как свой внутренний аккумулятор плата power bank может, так же, заряжать либо двумя способами: в обычном режиме, током 1-2 А , либо в режиме быстрой зарядки, током 2-3 А, при напряжение 8-10 V.

Плюсы у USB платы быстрой зарядки внутреннего накопителя: представьте себе, power bank ёмкостью 20000 mah будет заряжаться током 2А целых 10 часов, током 1А - 40 часов! Это долго, по этому в 2023 году есть платы, которые заряжают аккумулятор power bank быстро, в режиме queek charge. 

Вот видео пример ниже про USB плату, но не быстрой а обычной зарядки, которая заряжает аккумулятор на 24000 mah током в 1 ампер. 

Аналогичная, но более сложная система стоит перед платой зарядки в тот момент, как заданному току и напряжению нужно выходить из разъема USB платы на заряжаемый девайс. Этот ток тоже нуждается в контроле.

Так как плате зарядке power bank нужно сначала понимать с каким именно устройством имеет дело автаномный накопитель, то в работу вступает расположенный на плате контролёр зарядки.

Контролёр постоянно опрашивает заряжаемый аккумулятор на соответствие условиям протокола зарядки.

Контролёром заряда снабжены многие платы power bank и он помогает сберечь аккумулятор у заряжаемого девайса от порчи.

Для этого usb плата снабжена не только контролёром, но и памятью, которая хранит, как раз те самые протоколы зарядки.

При подключении нагрузки к power bank в виде телефона, планшета и.т.д в первые минуты зарядки идёт опрос подключенного устройства.

И общается контролёр платы power bank не напрямую с аккумулятором заряжаемого девайса а платой защиты или с аналогичным контролёром заряда у этого девайса.

Умная USB для power bank

Умная USB плата зарядки узнает по какому протаколу может заряжаться девайс, узнает уровень заряда аккумулятора у девайса и прочие характеристики, нужные для безопасной зарядки девайса. Если девайс не имеет протоколов зарядки, например когда это не современный смартфон а какая то старенькая модель, то даже в таком случае плата зарядки power bank основываясь на данных зарядного контролера телефона принимает решение о том каким током заряжать и как плавно уменьшать зарядный ток по ходу окончания зарядки.

Таким образом usb плата зарядки power bank может заряжать самые разные устройства, включая маломощные гарнитуры и наушники. И самое главное, такая плата может заряжать такие вещи до 100 %. 

P.S.

Если вы не знали, то не каждая плата зарядки способна до 100% заряжать аккумуляторы малой ёмкости, как в гарнитуре например. То есть, у многих плат накопителей зарядка отрубается при достижении 50-60% заряда на гарнитуре.

 За счёт изначально малых токов зарядки аккумулятора на гарнитуре плата power bank думает что имеет дело с более заряженным аккумулятором нормальной емкости, а для них режим окончания зарядки может останавливаться на токе 20 mah. Нормальная ёмкость это пределы 1000-3000 mah.

 К примеру для телефона с батареей емкостьб в 3000 mah нормально завершать процесс зарядки на 20 mah, и такой ток соответствует уровню 98-99%.

Если посмотреть подробнее то выходит соотношение:

Для 3000 mah ёмкости тока заряда 1C=3000 mah, при этом окончание зарядки это задаётся током в 30 mah, то есть 1% от начального тока.

Когда у вас ескость маленького аккумулятора 120 mah то конечный ток зарядки должен быть равен 0,1 mah. Вот это самое значение в 0,1 mah не каждая плата зарядки выдаст. Она просто отключит зарядку на значении тока в 20 mah, вот и все..

Мы можем увидеть видио ниже, где показаны подобного рода преобразователи.

Протоколы быстрой зарядки:

Какие протоколы быстрой зарядки могут поддержать платы, разберём..