Digital Photography  Audio & Video  Computer Accessories  Software Applications  Miscellaneous | Home                    
....

DIY Power Bank - 2021
(Power Bank แบบเปลี่ยนแบตเตอรี่ได้)

  การทำ Power Bank ที่สามารถใส่แบตเตอรี่อย่างดีและมีความจุสูงนั้น ทำให้กำหนดความจุ (mAh Output) ที่ต้องการและเหมาะกับการใช้งานได้ และเมื่อแบตเตอรี่เสื่อมสภาพลง ก็สามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่ได้โดยง่าย ในปัจจุบันมีการผลิต Power Bank Case แบบต่างๆออกมาขาย และมีให้เลือกใช้สำหรับการใส่แบตเตอรี่ Li-Ion 18650 ได้ตั้งแต่ 1 ก้อนขึ้นไปจนถึง 8 ก้อน มี USB Output แบบธรรมดาและแบบ Fast Charge สำหรับพอร์ตเพื่อการชาร์จไฟนั้นก็มีทั้งแบบ Micro USB และ Type C ทำให้สะดวกในการใช้งานยิ่งขึ้น ส่วนแบตเตอรี่ Li-Ion 18650 นั้น สามารถเลือกความจุได้ เช่น 2000, 2200, 2600, 3000, 3200, และ 3400 mAh
 

ความจุ (mAh Output) ของ Power Bank โดยทั่วๆไป จะคำนวณได้โดยประมาณจาก ผลรวมความจุของแบตเตอรี่ x 0.65

แบตเตอรี่ Li-Ion 18650 นั้น มีความจุหลายขนาดและมีคุณภาพแตกต่างกัน การโฆษณาโดยอ้างว่ามีความจุที่สูงเกินกว่า 3500 mAh นั้นเป็นไปได้ยาก และส่วนใหญ่จะไม่ได้ความจุตามที่แจ้งไว้ ดังนั้นการเลือกซื้อแบตเตอรี่ ควรพิจารณาจากยี่ห้อที่ไว้ใจได้ เป็นของแท้ และเป็นของใหม่ (ถ้าเก่าเก็บ ความจุจะลดลง) หรือมีผลการทดสอบโดยผู้ขายหรือผู้ที่ซื้อไปใช้แล้วได้ทำการทดสอบและเขียนรีวิวไว้

 Power Bank Case แบบเปลี่ยนแบตเตอรี่ได้ ที่นำมาทดลองใช้งานที่น่าสนใจคือแบบที่ใช้แบตเตอรี่ Li-Ion 18650 จำนวน 2 ก้อน (A) และแบบที่ใช้แบตเตอรี่ 4 ก้อน (B) ในรูปที่ 1 สำหรับ Power Bank (C) นั้น เป็น Power Bank ที่มีแบตเตอรี่ให้มาด้วย แต่มีความจุต่ำ จึงได้ Modify ใหม่ตามหัวข้อ 3)
 

  
 
รูปที่ 1  DIY Power Bank แบบที่เปลี่ยนแบตเตอรี่ได้ (2 x 18650 และ 4 x 18650)
 		  
 

1) Power Bank Case สำหรับแบตเตอรี่ Li-Ion 18650 จำนวน 2 ก้อน

Power Bank Case ตามรูปที่ 2 ใช้สำหรับใส่แบตเตอรี่ได้ 2 ก้อน จึงมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา เหมาะแก่การพกพา มีพอร์ต USB Out 1 ช่อง มีพอร์ต Micro USB สำหรับการชาร์จไฟและมีไฟฉาย LED ขนาดเล็ก จากการทดลองใช้แบตเตอรี่ Li-Ion 18650 ขนาดความจุ 3400 mAh จำนวน 2 ก้อนที่ชาร์จไฟเต็มแล้ว ทำการจ่ายโหลดออกด้วยกระแสไฟฟ้าคงที่ 0.5 A จนตัวเครื่องตัดไฟ ได้ความจุ (mAh Output) 4600 mAh ซึ่งมี Overall Output Efficiency 67.6 % *** สามารถชาร์จไฟโทรศัพท์มือถือรุ่นใหม่ๆได้ 1 รอบ
 

  
 
รูปที่ 2  Power Bank Case สำหรับแบตเตอรี่ Li-Ion 18650 จำนวน 2 ก้อน
 		  
 

2) Power Bank Case สำหรับแบตเตอรี่ Li-Ion 18650 จำนวน 4 ก้อน (Fast Charging)

 Power Bank Case ตามรูปที่ 3 เป็นรุ่นที่น่าใช้มากและเป็นแบบที่ชาร์จไฟเข้าและจ่ายไฟออกได้เร็ว (Fast Charging) ใส่แบตเตอรี่ Li-Ion 18650 ได้ 4 ก้อน รวมความจุแบตเตอรี่สูงสุด 4 x 3400 = 13600 mAh ตัวเครื่องมีพอร์ต USB Out 2 พอร์ต จ่ายไฟได้พอร์ตละ 2.4 A เป็นแบบ Fast Charging และแบบธรรมดา มีพอร์ตสำหรับชาร์จไฟเข้า 2 พอร์ต เป็นแบบ Type C และแบบ Micro USB และมีไฟฉาย LED ขนาดเล็ก นอกจากนั้นมีหน้าจอแสดงตัวเลขปริมาณความจุที่เหลือของแบตเตอรี่ จากระดับ 100 % ลงไปถึง 0% การออกแบบดี มีความแข็งแรง และฝาที่ปิดครอบนั้นมีตัวล็อคและยังมีสกรูขนาดเล็กขันให้แน่นได้ด้วย

จากการทดสอบโดยใส่แบตเตอรี่ Li-Ion 18650 ขนาด 3400 mAh ที่ชาร์จไฟเต็มแล้ว จำนวน 4 ก้อน ทำการจ่ายโหลดที่ค่ากระแสไฟฟ้าคงที่ 0.7 A จนตัวเลขความจุลดลงเป็น 0 และเครื่องปิดการจ่ายไฟ ได้ค่าความจุ (mAh Output) 8800 mAh หรือมี Overall Output Efficiency 64.70 % *** และจากการทดสอบโดยใช้พอร์ต USB Out แบบ Fast Charging ชาร์จไฟเข้าโทรศัพท์มือถือ เทียบกับการใช้พอร์ตแบบธรรมดา โดยใช้สายชาร์จ Type C พบว่าสามารถชาร์จไฟได้เร็วขึ้นประมาณ 2.4 เท่า

หมายเหตู :  การจ่ายโหลดจนความจุของแบเตอรี่ที่แสดงลดลงจนเป็น 0 นั้น สามารถทำได้ เพราะได้ออกแบบป้องกันแบตเตอรี่ไม่ให้เสียเอาไว้แล้ว นั่นคือ ถ้าวัดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ ก็ยังจะได้ประมาณ 3 - 3.1 V ซึ่งความจริงเราสามารถจ่ายไฟจากแบตเตอรี่ Li-Ion ได้จนแรงดันเหลือประมาณ 2.80 V
 

  
 
รูปที่ 3  Power Bank Case สำหรับแบตเตอรี่ Li-Ion 18650 จำนวน 4 ก้อน


รูปที่ 4  Power Bank Case สำหรับแบตเตอรี่ Li-Ion 18650 จำนวน 4 ก้อน
 		  
 
รูปที่ 5  การใส่แบตเตอรี่ลงใน Power Bank Case
 		  
 
รูปที่ 6  Power Bank Case สำหรับแบตเตอรี่ 4 ก้อน
 		  
 
รูปที่ 7  การทดสอบจ่ายไฟไปยังโหลดโดยผ่าน USB Capacity Meter
 		  
 

ทดสอบการชาร์จไฟเข้า Power Bank :  (Updated @ 7.7.2022)

Power Bank ที่มีความจุมาก การชาร์จไฟเข้าก็จะใช้เวลานานหลายชั่วโมง ดังนั้นในปัจจุบันจึงนิยมใช้ Power Bank แบบ Fast Charging ซึ่งในการชาร์จไฟเข้าให้เร็วนั้นก็ต้องใช้หัวชาร์จ USB Charger แบบชาร์จเร็วด้วย และสายชาร์จก็ควรเป็นสายที่มีคุณภาพดี ในการทดลองได้ใช้หัวชาร์จแบบ Super Fast Charger ของ Samsung เทียบกับหัวชาร์จ Golf ทำการชาร์จไฟเข้า Power Bank  ได้ผลคือ หัวชาร์จ Samsung ชาร์จไฟจาก 0 - 99 % ได้ในเวลา 3 ชั่วโมง 24 นาที และหัวชาร์จ Golf ชาร์จไฟแบบเดียวกัน ใช้เวลา 4 ชั่วโมง 20 นาที

หมายเหตุ :

1.  การชาร์จไฟ Power Bank จากความจุ 99 ถึง 100 % นั้น จะใช้เวลานาน การทดลองจึงชาร์จไฟเข้าเพียง 99 %
2.  ในการชาร์จไฟเข้า Power Bank จำนวน mAh ที่ใช้ จะมากกว่าความจุของแบตเตอรี่รวมทั้งหมดที่บรรจุอยู่ใน Power Bank เนื่องจากมีความสูญเสียในวงจรอิเล็กทรอนิกส์และการ Conversion
 

  
 
รูปที่ 8  กราฟแสดงเวลาที่ใช้ในการชาร์จไฟเข้า Power Bank.		  
     
 

3) Power Bank ที่นำมาดัดแปลง

 Power Bank ตามรูปที่ 9 ใช้แบตเตอรี่ Li-Ion จำนวน 5 ก้อน แต่ปรากฎว่าเป็นแบตเตอรี่ที่มีความจุน้อย วัด ความจุขาออกของทั้งหมดได้แค่ 900 mAh ดังนั้นจึงได้แกะฝาออกและเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่เป็นขนาด 2600 mAh จำนวน 3 ก้อน บัดกรีต่อสายไฟใหม่ ตามรูปที่ 10 และทดสอบได้ Output = 5300 mAh หรือมี Output Capacity 67.95 %
 

  
 
รูปที่ 9  Power Bank ราคาถูกสามารถใส่แบตเตอรี่ได้ 5 ก้อนมาจากโรงงาน
 		  
 
รูปที่ 10  การปรับปรุง Modify โดยเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่
 		  
 

-------------------------------------------------------------------

  
 

การทดสอบความจุ (mAh Output) ของแบตเตอรี่ Li-Ion 18650

ทำได้ตามวิธีง่ายๆ ดังนี้
1. ชาร์จไฟเข้าแบตเตอรี่ให้เต็ม
2. นำแบตเตอรี่มาต่อจ่ายไฟให้โหลดโดยผ่านมิเตอร์วัดจำนวน mAh, Volt และ Ampere ในการทดสอบมักจะจ่ายไฟที่ 0.5 หรือ 0.75 หรือ 1 A และเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ตกลงเหลือ 2.80 V ให้หยุดการจ่ายไฟเพื่อป้องกันแบตเตอรี่ไม่ให้เสื่อมหรือเสีย จากนั้นอ่านค่า mAh ก็จะได้ ความจุของแบตเตอรี่ แต่เนื่องจากมีความสูญเสียในตัวเครื่องวัด (USB Capacity Tester) ประมาณ 5% ดังนั้น ความจุของแบตเตอรี่จริง คือค่าที่อ่านได้ x 1.05 mAh  สำหรับรายละเอียด การทดสอบความจุของแบตเตอรี่ชนิดต่างๆ อ่านได้ที่ Link นี้
 

  
 
รูปที่ 11  การทดสอบความจุของแบตเตอรี่ Li-Ion 18650		  
 
 
 
  บทความและข้อมูลอื่นๆที่น่าสนใจ (Other Interesting Articles)

1. DIY Power Bank, บทความจาก www.somkiet.com ปี 2558

2. การวัดค่าความจุ Power Bank, บทความจาก www.somkiet.com

3. การทดสอบความจุของแบตเตอรี่ชนิดต่างๆ, บทความจาก www.somkiet.com

------------------------------

 Conversion Efficiency ของ Power Bank ***  Extract มาจากบทความใน Article No.1 ข้างต้น
เนื่องจาก Power Bank ใช้แบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้า 3.7 V (เข้าใจว่าเอาเซลล์ 1.2 V มาต่อกัน 3 เซลล์ เป็น 3.6 V แต่เรียก 3.7 V และก็วัดได้จริงด้วย) แต่มาตรฐานพวกอุปกรณ์ Gadgets ต่างๆ และ USB ใช้แรงดันไฟฟ้า 5 V ดังนั้นจึงต้องมีการ Convert จาก 3.7 V ไปเป็น 5 V ในการคำนวณค่าความจุที่เป็นพลังงาน คือ Wh (Watt-Hour) ซึ่งเท่ากับ Voltage x Current ดังนั้น สมการของความจุ Power Bank ที่ได้ออกมา (Output) คือ

Output Capacity = (3.7/5) x Rated Capacity ของแบตเตอรี่ x Conversion Efficiency    ...... (หน่วย mAh)

ซึ่ง Conversion Efficiency จะอยู่ระหว่าง 85 ถึง 93%

จากการทดลองวัดค่า ในข้อ 1.1 การทดสอบที่ 1 (บทความ DIY Power Bank ปี 2558)
Conversion Efficiency ของวงจร eNB =  4,135.6/ 0.74 x 6,400 = 0.8732 หรือ 87.32 %

คราวนี้ก็น่าจะหายสงสัยได้ส่วนหนึ่ง แต่อย่าสับสนระหว่าง Conversion Efficiency ของวงจร กับ Output Capacity ของ Power Bank ซึ่งในการทดลองนี้ ก็ได้แค่ 64.62%
 		  
  หมายเหตุ :   บทความนี้จัดทำขึ้นเพื่อแบ่งปันข้อมูลและประสบการณ์ในการใช้งานอุปกรณ์ Power Bank Case หรือ Power Bank Shell  ผู้เขียนไม่มีส่วนเกี่ยวข้องหรือมีผลประโยชน์กับการโฆษณาหรือการขายอุปกรณ์ต่างๆที่แสดงไว้  


จากวันที่  26 พ.ย. 2564
ปรับปรุงลาสสุด :9 ก.ค. 2565