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2013/11/03

自製土炮 USB 行動電源--part 1: 使用鉛酸電池製作行動電源

2013-11-03 貼出  本文文字部份版權沒有。照片部份除了拍攝到商品之商標外,其餘也是沒有版權。


免責聲明及鄭重提醒:

阿原不是讀電子的,本操作為解決個人問題所進行之嘗試,並在部落格上留紀錄,不代表自製電源之正確作法,若讀者按照說明之方式進行嘗試,出了任何意外 (例如電線短路及走火、電池中的硫酸溢流、電池爆炸等) 一概與本人本文無關,請審慎為之。

(我知道這樣自製電源的做法配上這樣的聲明,會讓讀電子的高中生或五專生笑掉大牙,就好比到大賣場買菜刀,結帳櫃台要消費者簽切結書,萬一使用菜刀切到手指,與本賣場無關)



何謂土炮? 阿原最早是看到 吳鳴部落格  (政大歷史系彭明輝教授),提到自製黑膠唱機或音響等。阿原查到這則文章,何謂"土炮",的定義,簡單清楚。


動機:

1. 次要動機:
市面上很多行動電源,有一定的售價範圍,阿原可以 DIY 做出類似容量規格的行動電源,而且售價更低,不過因為使用鉛酸電池,所以體積及重量都比一般市售的行動電源來的沒有競爭力。

2. 主要動機:
很久沒有玩電子零件,趁機會解解癮頭。



先來看這次阿原土炮成品:






 
Figure 1, 2
最後成品的樣子 (夠醜吧!),總重量將近 800 g,實在是不優雅又笨重!



Figure 3
買了兩種 USB 母座,最後還是找廢棄的 USB 延長線,取適當長度後剪下。並將紅色及黑色的內線剝皮 (阿原參考某網路文章,該文建議剝紅、綠皮,但是事後測試,應該是紅、黑色)

 


 Figure 4
這樣的工作環境,竟然找不到阿原心愛的三用電表,只好跳過二極體測試,先使用鱷魚夾進行測試。

(1) 阿原使用的二極體是 IN4007 (1 A)(心想,不太可能超過 1 A的流量,到電子材料行買到這個就用這個。其實也買了 2 A,型號是 IN 5399)
(2) 使用鱷魚夾先把電路串起來,要小心短路,接上心愛的平板電腦 (Nexus 7 第一代),OK 可以正常充電,代表二極體及導線正常,可以進行焊接。


Figure 5
(1) 將二極體黑色端接上鉛酸電池的正極
(2) 將二極體的銀色端接向目標,也就是 USB 母座的正極
請注意,這裡的二極體有方向性,接錯方向將無法使用 (不過也不會爆炸)



Figure 5, 6
焊接正極

Figure 7
焊接負極


Figure 8
乾脆把二極體藏到原 USB 線的內部 (阿原認為這樣可以增加強度,不易因為拉扯而造成焊接的線路斷掉)




Figure 9
殘念! 整個都焊接完畢,才發現忘記把熱縮膜先放進去.....而且又找不到電火布 (電氣絕緣膠帶),只要使用透明膠帶擋著先。


阿原估算,整體成本 (包含鉛酸電池以及其充電器) 大約台幣 500 元,而且電池可以更換同等級 4 Ah,或者用更大容量 10 或 12 Ah 的。

這樣的行動電源比較重,不適合直接攜帶,比較適合有交通工具 (單車、機車、汽車等) 的使用。

附註說明:網路上的找到資料很多,但是沒有看到直接使用鉛酸電池製作行動電源的詳細說明 (有找到文字敘述),因此阿原想要以非電子背景的使用者分享製作的過程。

這一篇先把過程貼出來,下一篇才說明學理及規格。

結論:
有看到商機的朋友,要不要找阿原來合作闖一闖啊!美觀是比不過使用鋰電池的電源,但是我們可以透過包裝,例如把鉛酸電池改造成金元寶或是金字塔形狀 (可以透過加工或是跟電池公司討論是否可以改變電池的形狀),也可以成為紙鎮,甚至是防衛工具。