Bir powerbank üç bölümden oluşur: lityum pil (genellikle 18650), pili güvenle şarj eden şarj ve koruma devresi ve 3,7V pil gerilimini 5V USB çıkışına yükselten bir yükseltici (boost) devre. En kolay yol, bu üç işlevi tek kartta birleştiren hazır DIY powerbank kartları kullanmaktır. Kapasite hesaplanırken 5V çıkıştaki dönüşüm kaybı unutulmamalıdır: 2600 mAh'lik bir 18650 pil, 5V'ta yaklaşık 1500-1700 mAh enerji verebilir.
Kendi powerbank'ınızı yapmak, eski laptop pillerinden çıkan hücreleri değerlendirmek ya da bir projeye taşınabilir 5V besleme eklemek için harika bir başlangıç projesidir. Ancak lityum pillerle çalışırken doğru devre ve korumalar şarttır. Bu rehberde powerbank'ın yapısını, kapasite hesabını ve güvenli yapımı anlatıyoruz.
Powerbank nasıl çalışır?
Powerbank, girişten (USB) aldığı enerjiyle içindeki lityum pili şarj eder; çıkışta ise pilin 3,0-4,2V arasındaki gerilimini bir yükseltici devreyle sabit 5V'a çevirip USB portundan verir. Bu süreçte pil aşırı şarja, aşırı deşarja ve kısa devreye karşı korunur.
Powerbank'ın bölümleri
| Bölüm | Görevi | Örnek |
|---|---|---|
| Lityum pil | Enerjiyi depolar | 3,7V 2600 mAh 18650 Li-ion pil |
| Şarj devresi | Pili CC-CV yöntemiyle 4,2V'a kadar doldurur | TP4056 şarj entegresi |
| Koruma devresi | Aşırı deşarj, aşırı akım ve kısa devreyi keser | DW01 tabanlı koruma ya da BMS |
| Yükseltici (boost) | Pil gerilimini 5V'a yükseltir | USB şarj modülü 5V 2,1A |
TP4056 ile şarj devresini TP4056 rehberimizde, yükselticileri voltaj yükseltici rehberimizde anlattık.
En kolay yol: Hazır DIY powerbank kartı
Hazır DIY powerbank kartları şarj, koruma ve 5V çıkışı tek kartta birleştirir; pil yuvasına 18650 pili takmak yeterlidir. Örnekler: 1x18650 metal DIY powerbank, daha yüksek kapasite için 2x18650 DIY powerbank ve 1x18650 DIY powerbank. Bu kartlar özellikle eski laptop pillerinden çıkan sağlam hücreleri değerlendirmek için pratiktir.
Kapasite nasıl hesaplanır?
Pilin üzerindeki mAh değeri 3,7V nominal gerilimdedir; 5V çıkışta kullanılabilir kapasite gerilim farkı ve dönüşüm kayıpları nedeniyle daha düşüktür.
- Enerji (Wh) = kapasite (Ah) × gerilim: 2,6 Ah × 3,7V ≈ 9,6 Wh.
- Dönüşüm verimi yaklaşık %85 kabul edilirse kullanılabilir enerji ≈ 8,2 Wh.
- 5V'taki kapasite ≈ 8,2 / 5 ≈ 1,6 Ah, yani yaklaşık 1600 mAh.
Bu yüzden 2600 mAh'lik tek hücreli bir powerbank, 3000 mAh pilli bir telefonu yaklaşık yarı yarıya doldurabilir. İki hücre paralel bağlanırsa kapasite iki katına çıkar.
Kendi powerbank'ınızı adım adım yapın
- Pilleri seçin: Aynı model, aynı kapasite ve benzer yaşta hücreler kullanın. Eski pillerin gerilimini ve kapasitesini ölçün; şişmiş, ezik ya da 2V'un altına düşmüş hücreleri kullanmayın.
- Paralel bağlama: Birden fazla hücreyi paralel bağlayacaksanız önce hepsini aynı gerilime getirin; farklı gerilimdeki hücreler birleştirilince aralarında yüksek akım akar. Seri ve paralel bağlantı için seri-paralel rehberimize bakın.
- Kartı bağlayın: Pilin artısını kartın B+ (ya da BAT+), eksisini B- ucuna bağlayın. Ters bağlantı kartı anında bozabilir.
- Kutulama: Kartı ve pilleri sağlam, yalıtkan bir kutuya yerleştirin; açık uç bırakmayın, pillerin hareket etmesini engelleyin.
- Test: USB'den şarj edin, şarj LED'ini izleyin, ardından çıkışa bir cihaz bağlayıp 5V'u multimetreyle kontrol edin.
Güvenlik
- Hücrelere doğrudan havyayla uzun süre lehim yapmayın; ısı hücreye zarar verir. Nikel şerit ve punta kaynağı ya da pil yuvası kullanın.
- Korumasız pil ve devre kullanmayın; aşırı deşarj ve kısa devre koruması şarttır.
- Şarj sırasında aşırı ısınan, şişen ya da koku yayan pili hemen ayırın.
- Powerbank'ı güneş altında ve sıcak araç içinde bırakmayın.
18650 pillerin özellikleri için 18650 pil rehberimize bakın.
Sık sorulan sorular
10000 mAh powerbank telefonu kaç kez şarj eder?
10000 mAh (3,7V) powerbank'ın 5V'taki kullanılabilir kapasitesi yaklaşık 6000-6500 mAh civarındadır. 4000 mAh pilli bir telefon, kayıplarla birlikte yaklaşık 1,5 kez doldurulabilir.
Eski laptop pilleri powerbank için kullanılır mı?
Evet, sağlam hücreler kullanılabilir. Hücreler tek tek ölçülmeli, kapasitesi çok düşmüş, şişmiş ya da uzun süre tamamen boş kalmış hücreler ayrılmalıdır.
Powerbank neden kendiliğinden kapanıyor?
Birçok powerbank, çekilen akım çok düşük olduğunda enerji tasarrufu için çıkışı kapatır. Akıllı saat ya da Arduino gibi düşük akım çeken cihazlarda bu sık görülür; düşük akım modu olan kartlar tercih edilebilir.
Powerbank hızlı şarj destekler mi?
Basit DIY kartları genellikle yalnızca 5V verir. Hızlı şarj (9V, 12V) için bu protokolleri destekleyen özel kartlar gerekir.
Powerbank'a hangi pil konur?
Genellikle 18650 Li-ion hücreler ya da LiPo piller kullanılır. Hücreler korumalı devreyle birlikte kullanılmalı ve hepsi aynı model ve kapasitede olmalıdır.
Özet
- Powerbank; lityum pil, şarj ve koruma devresi ile 5V yükselticiden oluşur.
- Hazır DIY kartlar bu işlevleri tek kartta birleştirir.
- 5V'taki kapasite, pil kapasitesinin yaklaşık %60-65'idir.
- Paralel bağlanacak hücreler aynı model ve aynı gerilimde olmalıdır.
- Koruma devresi, yalıtım ve doğru lehimleme güvenlik için şarttır.