Las power banks son pequeñas baterías portátiles que nos permiten cargar nuestros dispositivos en cualquier lugar, son como una vida extra para cuando se quedan sin energía. Aunque existen muchas opciones de compra y accesibles en el mercado, hay ocasiones que no terminamos de encontrar la perfecta para nuestras necesidades, es entonces cuando nos podemos plantear construirnos la nuestra.
Si eres mañosa/so, te gusta la idea de hacerte tus propias cosas y no te importa enredarte o complicate la vida creando tus propios proyectos, has encontrado el sitio perfecto. En este artículo, voy a explicarte todo lo que necesitas saber para construirte tu propia power bank o batería portátil, desde el funcionamiento hasta las partes que necesitas para hacerla, incluso exploraremos la posibilidad de utilizar componentes reciclados para su fabricación (¡para poder ahorrar algún dinerillo!)
Manu
Primeros pasos
Lo primero que que debes hacer, tanto para hacerte tu propia powerbank como para comprarla, es tener claro para que la vas a usar. No es lo mismo cargar un teléfono que un portátil, y por eso el primer paso es definir que vas a cargar con la power bank, que tensión (voltios) vas a necesitar y la capacidad de las baterías para poder realizar más de una carga.
Típicamente, la tensión para cargar un smarphone, tablets, auriculares o pequeños dispositivos que ya de entrada se cargan con un USB, es de 5v (Voltios). Esta es la tensión en la que se suelen encontrar la gran mayoría de power banks comerciales.
Si necesitas cargar un portátil o algún otro dispositivo más grande, necesitarás un tensión de unos 12v. Aquí, aunque es lo mismo, tendrás que hacer un powerbank más grande y un poco más engorrosa de llevar de un sitio a otro (Igual te sale más acuenta llevar un cargador y gorrear electricidad que no llevar una batería de repuesto😅).
Capacidad
Otra de las cosas que debes mirar antes de liarte la manta a la cabeza y ponerte al lío, es la capacidad. Podríamos decir que la capacidad de una power bank es el volumen de energía que va a ser capaz de acumular para luego liberarla y, con ella, recuperar la batería de tus dispositivos.
En muchas guías de compra y foros, se aconseja que sea de por lo menos de 26800mAh para poder realizar más de una carga. Si tu intención es hacerte una tu mismo (y si has llegado aquí supongo que es esa), deberás realizar un mínimo de cálculos para saber que capacidad necesitas.
La fórmula para calcular la capacidad que necesitas para tu power bank sería la siguiente:
Batería dispositivo a cargar x Nº de cargas / 0,6 (60%) = capacidad power bank
Donde lo primero que hay que saber es la capacidad de la batería del dispositivo que queremos cargar en miliamperios/hora (normalmente este dato lo podemos sacar de las especificaciones del producto), multiplicarlo por la cantidad de veces que queremos poder cargar el dispositivo y dividirlo por 0,6 (60%). Este último dato representa el peor escenario del rendimiento real de las baterías que usemos para construir la powerbank.
En la práctica, y para menos rollos, aquí va un ejemplo:
Batería smartphone = 3000 mAh
Número de cargas = 3
3000 x 3 = 9000 mAh
9000mAh / 0.6 (60% rendimiento real) = 15000 mAh
Partes de un power bank
Las partes básicas de una power bank son:
- Baterías, suelen ser de litio ya que tienen la mejor relación rendimiento/tamaño
- Controlador, la circuitería electrónica que permite la correcta carga y descarga de la batería, aquí se incluiría las entradas y salidas USB (o las tomas que sean).
- Carcasa, el recipiente para colocar lo anterior
A partir de estos componentes básicos se le pueden añadir otros como leds, ganchos o paneles solares
Batería
Las baterías más usadas en las powerbank son las baterías de ión de litio, ya que son las que tienen la mejor relación tamaño/densidad energética y tiene un buen ciclo de carga/descarga. Es por ello que también son el tipo de batería más usado en la actualidad para todo tipo de dispositivo.
Puedes encontrar baterías de litio de varias formas, tensiones y capacidades, pero las más usadas en este tipo de proyecto son las denominadas con la numeración 18650. Estas baterías son cilíndricas (muy parecidas a las pilas de toda la vida pero más grandes), con una tensión de entre 3,7 – 4,2v y con una capacidad que ronda entre los 1000 y 9000mAh. A partir de aquí se suelen hacer conexiones en serie y/o paralelo para aumentar su tensión o capacidad.
Controlador
El controlador de carga es esencial para la correcta carga de la batería, evitar sobrecargas y ofrece protección contra la sobrecorriente y cortocircuitos.
Sino quieres complicarte la vida (más todavía si cabe), lo mejor es adquirir un módulo de carga TP4056. Son pequeños, fiables, baratos, … lo tienen todo! Depende del cargador que quieras usar, lo encontraras con entrada mini USB, USB tipo C o micro USB. También suelen tener dos pines al lado de la entrada para poder conectar un panel solar o alguna otra fuente de energía.
La tensión en estos módulos tiene que ser entre 5 y 6v para el correcto funcionamiento. Luego ellos se encargan de dar una salida de 4,2v para cargar la batería de litio.
Otra opción muy interesante, si quieres añadir un panel solar a tu power bank, es usar un controlador MPPT (Como este). Son más eficientes en pasar la electricidad del panel a la batería, por lo que tienes menos perdidas de rendimiento.
En el caso de añadir un panel solar, es recomendable colocar un diodo entre el panel y el controlador. Con esto conseguiremos que la electricidad solo viaje del panel a la batería y no al revés
Módulo Boost step up USB
Siguiendo con la electrónica de nuestra power bank casera, una vez tengamos resuelto el tema de cargar la batería, toca ver como usamos la energía almacenada. Como en el caso anterior, lo más práctico, cómodo y barato es buscar un módulo que nos convierta el voltaje de la batería al voltaje que deseemos y nos lo dé con una salida estándar con la que podamos conectar nuestros dispositivos. Estos tipos de módulos son los denominados Boost step up USB.
Estos módulos son muy simples y fáciles de usar, conectamos el positivo y negativo de la batería en los pines de entrada situados en un extremo de la placa, y por el otro extremo disponen de una salida USB para que le conectemos lo que queramos.
La tensión de entrada que suelen admitir es de entre 0,9 y 5v, y regulan este voltaje para que sea estable y pueda cargar teléfonos u otros dispositivos a 5v.
Evidentemente, existen otras formas de aprovechar la energía de las baterías 18650 de litio y otros tipos de módulos que convierten la tensión (voltaje) de estas baterías a la tensión que más convenga según la aplicación que quieras hacer de la power bank. Pero este módulo es muy buena opción y la salida estándar USB le da mucha versatilidad.
Añadir un panel solar a tu power bank
Añadir un panel a tu power bank casera puede parecer el santo grial, el tener energía ilimitada o a dejar de pagar la factura de la luz, pero nada más lejos de la realidad. No esperes cargar tu power bank poniéndola una hora al sol.
Dado su pequeño tamaño, al no ser que tengas la intención de poner un panel de 1 metro cuadrado, el panel solar en tu powerbank solo servirá para compensar la autodescarga de la propia batería y para pequeñas cargas modestas. Normalmente, en powerbanks comerciales, con el panel solar que incorporan, se necesitan unas 35-40 horas de luz solar directa para cargarlas.
Dicho lo anterior, pienso que es buena idea añadir un panel solar a una powebank (O a cualquier otro cacharro, como puedes ver en mis tutoriales), ya que le da un plus de energía y, aunque sea una carga lenta, es una carga al fin y al cabo.
Al igual que con la capacidad, puedes hacer cálculos sobre la potencia del panel solar y el tiempo que le llevará cargar tu batería.
Para ello, primero deberemos pasar los mAh de capacidad de la batería a Ah y luego a Wh de la siguiente manera:
Seguiremos con el ejemplo anterior de una powerbank de 15000mAh,
Para pasar de mAh a Ah se tendrá que dividir el valor en mAh por 1000:
15000mAh / 1000 = 15Ah
Ahora para calcular los Wh (vatios/hora), tendremos que multiplicar la capacidad en Ah por el voltaje (en las powerbank, y todos los dispositivos que se cargan por USB, el voltaje es de 5v):
15Ah x 5v = 75Wh
Este valor ya nos da una idea del panel solar que necesitaríamos para cargar esta hipotética power bank, ya que la potencia de los paneles solares se da en vatios (W). Con lo cual se requeriría un panel solar de 75W para cargar esta power bank en una hora (siempre que el panel recibiera luz solar en las mejores condiciones). Pero esto es un cálculo a «groso modo», nos puede servir como referencia, pero no nos podemos quedar aquí.
Elección del panel solar
Como ya hemos comentado, la potencia de los paneles solares se mide en W (vatios) y generan energía en función de la luz solar disponible. Esta potencia, que nos suele dar el fabricante, se produce con las mejores condiciones de radiación/luz solar, que se producen durante el día. A estas condiciones se las conoce como horas de sol pico al día.
Supongamos que elegimos un panel de 6V y 5W:
- Corriente generada:
I = P / v = 5W / 6v = 0.83A
- Energía generada por hora (suponiendo sol ideal):
E = P x t = 5W x 1h = 5Wh
Si suponemos 5 horas de sol pico al día, la energía diaria generada será:
E (día) = 5W x 5h = 25Wh
Esto significa que en un día soleado, este panel puede cargar aproximadamente el 33% de la batería (25Wh de los 75Wh requeridos).
Tiempo de carga de la batería con el panel solar
Para cargar completamente la batería de 15,000mAh (75Wh) con un panel de 5W:
t = Energía necesaria / Potencia del panel
t = 75Wh / 5W = 15 horas
En condiciones ideales, el panel tardará aproximadamente 15 horas de sol pico en cargar la batería por completo.
Si usamos un panel más grande, como uno de 10W (6V, 1.66A):
t = 75Wh / 10W = 7.5 horas
Esto reduce el tiempo de carga a menos de 8 horas en condiciones óptimas.
Factores que afectan la carga solar
- Eficiencia del panel y regulador: Un TP4056 o MPPT tiene pérdidas del 15-20%.
- Sombra y orientación: La producción real puede ser un 70-80% de la potencia nominal del panel.
- Temperatura: Los paneles pierden eficiencia si se calientan demasiado.
Por eso, si necesitas una carga confiable, elige un panel un 30-50% más grande de lo calculado.
Esquemas y conexiones
Una vez vistos todos los componentes para poder hacer una power bank solar casera, vamos a ver como quedan los esquemas y conexiones para poder llevarla a cabo.
Así quedaría el esquema y las conexiones de nuestra powerbank. A partir de aquí, puedes poner más baterías para tener más energía de respaldo, más paneles solares para lograr una carga más rápida o buscar/fabricar otros módulos de carga y descarga.
Luego solo se trata de buscar un contenedor, caja, carcasa o lo que sea para empaquetar todos los componentes juntos.
Power bank con materiales reciclados
Para reducir costos y hacer tu power bank solar más sostenible, puedes reciclar componentes de dispositivos electrónicos viejos. Aquí te dejo algunas ideas para obtener las piezas clave.
Panel solar
Puedes encontrar paneles solares en luces de jardín solares en desuso, juguetes solares o otros dispositivos que llevan panel solar y ya no funcionen como bombas de agua, cargadores o cámaras solares.
Asegurate con un multímetro de que el panel aún genera electricidad bajo la luz del sol y que voltaje suministra. Recuerda que necesitas que el panel tenga una tensión sobre los 6v para hacer tu power bank, si es inferior puedes conectar en serie varios paneles solares, pero si es superior tendrás que añadir un módulo o resistencia para hacer bajar el voltaje.
Batería
Una fuente de baterías 18650 en desuso y que se pueden aprovechar para este tipo de proyectos, son los ordenadores portátiles viejos. Sus baterías están echas, a su vez, de otras varias baterías de tipos 18650. Tendrás que desmontarla, con mucho cuidado, y recuperarlas.
Cuando hayas extraído las baterías 18650, tendrás que medir su capacidad con un multímetro o tester. Si la batería tiene un tensión superior a 2v, será buena noticia y podrás reaprovecharla. En cambio si es inferior a 2v, puedes probar de cargarla (Con un cargador para este fin), pero no hay garantías de que puedas aprovecharla. Si mides 0v en la batería puedes desecharla ya que no habrá manera de recuperarla.
Si tienen poca capacidad puedes agruparlas conectandolas en paralelo.
Otro lugar para encontrar baterías y poder reciclarlas para este fin, son los teléfonos móviles, tablets o otros dispositivos en desuso que lleven batería. En este caso, comprobaremos la tensión de la batería, si esta aún admite carga y cuanto dura esta.
Diodo e interruptor
Hay muchos aparatos eléctricos de los cuales puedes reciclar el diodo y el interruptor. Tendrás que desmontarlos, localizarlos y desconectarlos usando unas alicates o soldador.
Módulos y electrónica
El resto de módulos y electrónica son un poco más complejas de reaprovecharlos de algún otro dispositivo. Por ejemplo, puedes encontrar una electrónica parecida a la del módulo Boost step up USB dentro de algunos cargadores. También puedes aprovechar un puerto USB de algún ordenador viejo.
Aquí necesitarás más conocimientos de electrónica y circuitería y/o plantearte si realmente vale la pena el esfuerzo, ya que los módulos que te he nombrado antes son muy económicos y fáciles de encontrar.
¡ESPERO QUE TE HAYA GUSTADO Y TE ANIMES A HACER TU PROPIA POWER BANK!
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