Banque d'Alimentation à Faire soi-même : Comment Fabriquer son Propre Chargeur Portable à la Maison

Vous envisagez de créer votre banque d'alimentation à faire soi-même pour rester alimenté lors de vos déplacements ? Au lieu de vous contenter d'options prêtes à l'emploi, vous pouvez décider exactement de la puissance que vous souhaitez, des fonctionnalités à inclure et de l'aspect du produit.

Dans ce guide, vous apprendrez quels sont les composants dont vous avez besoin, comment les assembler étape par étape et ce à quoi il faut faire attention en cours de route. Que vous le fassiez pour économiser de l'argent, pour apprendre quelque chose de nouveau ou simplement pour vous amuser, ce guide est fait pour vous.

Comment Fabriquer un Chargeur de Téléphone Portable ?

Si vous avez déjà travaillé avec des composants électroniques de base, comme la soudure ou l'utilisation d'un multimètre, la construction d'un chargeur de banque d'alimentation à faire soi-même est assez facile. Si ce n'est pas le cas, il s'agit d'un excellent projet pour les débutants et les intermédiaires, qui leur permettra de prendre confiance en eux. Les composants sont simples et le câblage n'est pas trop complexe. Alors, lançons-nous !

Composants et Outils Essentiels pour une Banque d'Alimentation Bricolée

Avant de commencer à apprendre comment fabriquer un chargeur portable de téléphone portable, voyons d'abord les principaux éléments et outils dont vous aurez besoin :

Les piles - La source d'énergie

La plupart des banques d'alimentation pour bricoleurs utilisent des batteries au lithium-ion (Li-ion) ou au lithium-polymère (LiPo) parce qu'elles contiennent beaucoup d'énergie dans un petit format. Une seule cellule fournit généralement 3,7 V.

• 18650 Les batteries Li-ion sont les plus courantes : elles sont cylindriques, largement disponibles et faciles à utiliser.
• Les batteries LiPo ont une forme plus plate et plus souple, ce qui les rend idéales si vous souhaitez un design plus fin.

Utilisez toujours des batteries adaptées (même modèle, même capacité et même niveau de charge) afin d'équilibrer et d'éviter la surchauffe. N'utilisez pas de piles recyclées provenant d'anciens ordinateurs portables si elles n'ont pas été testées correctement. Les batteries protégées sont dotées de circuits de sécurité intégrés, appelés circuits imprimés de protection (PCB). Si vous utilisez des batteries non protégées, votre carte de charge doit prendre en charge des fonctions de sécurité telles que la protection contre la surcharge.

Carte de recharge / Module - Le cerveau

La carte de charge gère la charge de la batterie et contrôle le flux d'énergie vers vos appareils. Elle comprend généralement

• BMS (système de gestion de la batterie) : Il protège les batteries contre les surcharges, les décharges excessives et les courts-circuits. Il est indispensable si vous utilisez des batteries non protégées.
• Convertisseur Boost : augmente la tension de la batterie de 3,7 V à 5 V pour la sortie USB.
• Port d'entrée : Pour charger votre banque d'alimentation (Micro USB, USB-C, etc.).
• Port(s) de sortie : Généralement USB-A ou USB-C, où vous connectez vos appareils.

TP4056 est un module populaire pour les projets de bricolage car il comprend toutes les caractéristiques de sécurité nécessaires.

Boîtier / Enceinte - La protection

Votre boîtier garde tout en sécurité et rend le banc d'alimentation portable.

Les options comprennent :

• Boîtiers imprimés en 3D : Entièrement personnalisable, mais nécessite l'accès à une imprimante.
• Boîtes réutilisées : Comme de vieux chargeurs ou des boîtes à la menthe - bon marché et écologiques.
• Kits préfabriqués : Conçus pour les banques d'énergie bricolées, avec des emplacements pour les piles et les ports.

Caractéristiques principales à prendre en compte :

• De l'espace pour tous les composants sans craindre d'être à l'étroit.
• Ouvertures pour les ports USB, les interrupteurs et les indicateurs.
• Une certaine ventilation pour la gestion de la chaleur.
• Fixation sûre pour les pièces internes afin d'éviter tout déplacement.

Câblage et connecteurs - Faire les liens

Les fils relient les batteries, la carte de charge et d'autres composants.

• Type de fil : Utilisez du fil toronné pour plus de flexibilité, en particulier dans les espaces restreints.
• Calibre (AWG) : un calibre de 22 à 24 AWG est généralement suffisant pour les blocs d'alimentation. Un AWG inférieur = un fil plus épais = plus de courant.
• Connecteurs (en option) : Pour les interrupteurs, les DEL ou les blocs-batteries modulaires. Assurez-vous qu'ils correspondent à votre calibre de fil et à vos besoins en courant.

Compléments en option

Ils ne sont pas indispensables, mais ils peuvent apporter un plus en termes de commodité ou de fonctionnalités intéressantes :

• Interrupteur : Permet d'allumer et d'éteindre manuellement le power bank.
• Indicateurs LED : Indiquent l'état de la batterie ou la progression de la charge.
• Module d'affichage : Pour les données en temps réel telles que la tension, le courant ou le niveau de charge.
• Ports USB supplémentaires : Pour charger plusieurs appareils à la fois.

Les outils dont vous aurez besoin

Bien entendu, vous aurez besoin de quelques outils de base :

• Fer à souder + soudure - Pour connecter solidement les fils et les composants.
• Bandes de nickel ou languettes de soudure - Utilisées pour construire les connexions du bloc-batterie.
• Pince à dénuder/coupe-fil - pour couper et préparer vos fils.
• Multimètre - Pour vérifier les tensions et les connexions.
• Pistolet à colle chaude (facultatif) - permet de fixer les pièces à l'intérieur du boîtier.
• Gaine thermorétractable ou ruban adhésif électrique - pour maintenir les piles ensemble pendant l'assemblage et isoler les fils exposés.
• Petits tournevis - pratiques pour assembler les boîtiers.
• Pince à épiler ou pince - Utile pour manipuler les petites pièces et les fils.

Guide d'Assemblage Étape par Étape

Une fois que vous avez rassemblé vos composants et vos outils, suivez les étapes suivantes pour savoir  comment fabriquer un chargeur de téléphone portable à la maison :

Étape 1 : Testez vos batteries et faites correspondre les tensions

Avant toute chose, la première étape sur le chargeur de batterie portable à faire soi-même consiste à tester la tension de chaque élément. Toutes les batteries doivent être à moins de 0,1 V l'une de l'autre, en particulier lorsqu'elles sont connectées en parallèle, afin d'éviter les surtensions dangereuses entre les cellules mal assorties.

Étape 2 : Choisir une configuration (généralement en parallèle)

Pour la plupart des banques d'alimentation de bricolage, vous utiliserez une configuration en parallèle. Cela permet de maintenir la tension globale autour de 3,7 V tout en augmentant la capacité totale, ce qui est idéal pour augmenter le nombre de fois où vous pouvez recharger vos appareils.

Dans une configuration en parallèle :

• Toutes les bornes positives (+) des batteries sont connectées ensemble.
• Toutes les bornes négatives (-) sont connectées ensemble.

Étape 3 : Relier les batteries : soudure par points

Pour relier physiquement les piles, la méthode la plus sûre et la plus efficace est la soudure par points à l'aide de bandes de nickel pur. Elle permet de créer des connexions solides et à faible résistance sans appliquer de chaleur directement sur les bornes de la batterie :

1. présentez d'abord la configuration de votre batterie
2. souder par points des bandes de nickel sur toutes les bornes positives, puis sur toutes les bornes négatives, en fonction de la configuration.
3. vous pouvez ensuite ajouter deux fils de sortie principaux : un à partir de la bande de bornes positives et un à partir de la bande de bornes négatives. Ces fils seront connectés à votre carte de charge plus tard.

Si la soudure par points n'est pas envisageable, il est possible de procéder à un soudage soigneux, mais il faut être très prudent. Avant de souder, vous pouvez d'abord utiliser du ruban adhésif pour maintenir les piles ensemble. Une chaleur excessive peut endommager les éléments lithium-ion. Il convient donc de réduire le temps de soudure au minimum et de ne souder que les extrémités (bornes) des éléments, jamais les côtés.

Étape 4 : Isoler et sécuriser le bloc-piles

Une fois que votre bloc-piles est assemblé et que les fils de sortie sont attachés, utilisez une gaine thermorétractable ou du ruban adhésif pour couvrir les bornes, les bandes de nickel ou les joints de soudure exposés. Enveloppez le bloc-piles pour éviter tout déplacement ou court-circuit à l'intérieur du boîtier.

Étape 5 : Connecter le bloc-batterie à la carte de charge

Le bloc-batterie étant prêt, l'étape suivante consiste à le connecter à votre carte de charge. La plupart des cartes, comme le populaire module TP4056, sont étiquetées avec des bornes comme B+ et B- (parfois BAT+ et BAT-). C'est à ces bornes que se connecte votre batterie.

Soudez soigneusement le fil positif de votre batterie à la borne B+ et le fil négatif à la borne B-. Vérifiez à nouveau vos connexions avant d'allumer quoi que ce soit. Une inversion de polarité peut endommager de façon permanente la carte de charge et les batteries.

Si vous n'êtes pas sûr, vérifiez d'abord la polarité de la batterie à l'aide d'un multimètre. Une fois que vous êtes sûr de vos connexions, couvrez les joints de soudure avec une gaine thermorétractable ou un peu de ruban électrique pour éviter les courts-circuits accidentels ou l'usure.

Étape 6 : Intégrer les composants optionnels

• Ajouter un interrupteur d'alimentation : Si vous prévoyez un interrupteur manuel, coupez le fil positif entre la batterie et la carte de charge, et soudez chaque extrémité coupée aux bornes de l'interrupteur. Cela vous permet de contrôler le moment où le banc d'alimentation est actif. Veillez à isoler les connexions de l'interrupteur.
• Câblage des diodes électroluminescentes pour l'indication de l'état : Certaines cartes de recharge sont dotées de DEL d'état externes. Si c'est le cas de la vôtre, suivez les étiquettes et les guides de polarité de la carte. Si ce n'est pas le cas, vous pouvez toujours câbler une LED avec une résistance de limitation de courant, généralement de 220 à 470 ohms en fonction de votre tension d'alimentation et des caractéristiques de la LED.
• Connexion d'un écran : Si vous ajoutez un afficheur de tension ou de niveau de batterie, connectez-le à votre carte (ou à un microcontrôleur) en utilisant les lignes de communication I²C ou SPI. Suivez la fiche technique de l'afficheur pour le mappage des broches et les besoins en énergie. Il s'agit d'une étape plus avancée, mais qui ajoute une touche de convivialité.

Étape 7 : Tester le circuit

Une fois que toutes les connexions sont terminées, vous êtes prêt pour l'étape la plus satisfaisante de la fabrication d'un chargeur portable : le test.

• Test de charge initial : Branchez un chargeur mural USB sur le port d'entrée de votre banque d'énergie (Micro USB ou USB-C). Le voyant LED de la carte de développement doit s'allumer pour indiquer que la charge a commencé. Laissez-le charger pendant un certain temps pour accumuler de l'énergie dans le bloc-batterie.
• Test de charge de l'appareil : Après la charge, débranchez l'adaptateur mural et connectez un appareil à l'un des ports de sortie USB. Votre téléphone ou votre gadget USB devrait commencer à se charger. Surveillez les voyants de sortie, si votre carte de développement en possède.
• Vérifiez la tension et la capacité de sortie : Utilisez votre multimètre pour vérifier la tension de sortie USB pendant le chargement d'un appareil : elle doit être proche de 5V. Pour une vérification plus approfondie, vous pouvez utiliser un wattmètre USB pour contrôler le courant et même tester la capacité totale de votre banque d'alimentation.

Étape 8 : Sécurisez et emballez tout

Vous avez confirmé que tout fonctionne ? Il est temps de tout mettre en place dans votre boîtier. Disposez les composants à l'intérieur de votre boîtier de manière à ce que les fils ne soient pas sous tension et que tout soit bien rangé. Les ports USB, les interrupteurs et les LED doivent être alignés avec les découpes de votre boîtier, sinon vous devrez procéder à des ajustements.

Pour éviter que les composants ne se déplacent pendant l'utilisation, fixez-les avec de la colle chaude, du ruban adhésif double face ou même des attaches de fermeture éclair si votre boîtier le permet. Si vous utilisez un boîtier imprimé en 3D, il est possible qu'il comporte déjà des compartiments ou des points de fixation conçus pour maintenir chaque composant en place. Dans les boîtiers reconvertis, vous devrez improviser un peu : un rembourrage en mousse ou des bandes velcro peuvent être utiles.

Veillez tout particulièrement à ne pas pincer ou plier les fils en fermant le boîtier. Acheminez tout proprement et vérifiez que rien n'est court-circuité ou exposé avant de le sceller à l'aide de vis ou de clips.

Vérifiez une dernière fois et vous serez prêt à utiliser votre banque d'alimentation bricolée !

Conseils de Sécurité pendant l'Assemblage

Après avoir su comment fabriquer un chargeur mobile portable. Il est important de travailler avec des piles requiert de la prudence. Une mauvaise connexion ou un court-circuit peut entraîner une surchauffe ou des dommages. Il est donc important de prendre la sécurité au sérieux lorsque l'on apprend à fabriquer un chargeur portable pour téléphone portable. Voici quelques conseils à garder à l'esprit :

• Utilisez des piles de qualité : Privilégiez les piles 18650 d'origine et de marque, provenant de sources fiables. Évitez les piles endommagées ou recyclées, sauf si vous les avez testées à fond.
• Vérifiez la polarité : Vérifiez toujours les bornes positives et négatives avant de connecter quoi que ce soit. L'inversion de la polarité est une cause fréquente de défaillance des circuits et de surchauffe.
• Prévenez les courts-circuits : Isolez les fils exposés et les joints de soudure avec de la gaine thermorétractable ou du ruban adhésif. Coupez les fils excédentaires pour éviter tout contact accidentel.
• Utilisez des circuits de protection : Assurez-vous que votre module de charge comprend une protection contre les surcharges, les décharges et les courts-circuits (comme un TP4056 avec des fonctions de sécurité intégrées).
• Travaillez dans un espace bien ventilé : Si vous effectuez des travaux de soudure, assurez-vous d'être dans un endroit bien ventilé. Les fumées de soudure peuvent être irritantes ou nocives à long terme.
• Minimisez l'exposition à la chaleur : lorsque vous soudez, n'appliquez le fer à souder que brièvement sur les bornes de la batterie afin d'éviter toute surchauffe et tout dommage potentiel.

Avantages et Limites des Banques d'Alimentation Bricolées

Construire son propre power bank présente de nombreux avantages, mais il y a aussi quelques compromis à prendre en compte. Voici une analyse qui vous aidera à décider si le bricolage vous convient.

Advantages

• Personnalisation : Vous avez le contrôle total de la taille, de la capacité de la batterie, du nombre de ports USB et même des options supplémentaires telles que les indicateurs LED ou le chargement solaire. Vous construisez exactement ce dont vous avez besoin.
• Rentabilité : Si vous disposez déjà de pièces telles que des batteries recyclées ou un boîtier, un power bank bricolé peut s'avérer moins cher que l'achat d'un nouveau, en particulier pour les modèles de plus grande capacité.
• Expérience d'apprentissage : Vous acquérez une connaissance pratique de l'électronique, des batteries, des circuits de charge et de la conversion d'énergie. C'est un excellent moyen d'acquérir des compétences et de la confiance en soi.
• Réparable : En cas de problème, vous pouvez l'ouvrir et le réparer vous-même.

Limitations

• Pas de charge rapide (en général) : La plupart des bricolages simples ne prennent pas en charge les normes de charge rapide telles que QC ou PD. Cela signifie une charge plus lente pour certains appareils.
• Conception plus encombrante : Les banques d'énergie bricolées sont souvent plus grandes que les banques commerciales de même capacité, en particulier si vous utilisez des batteries et des modules standard. Ils n'ont pas non plus d'attrait esthétique.
• Risques pour la sécurité : En l'absence d'assemblage et de circuits de protection appropriés, il existe un risque réel de surchauffe, de court-circuit ou de défaillance de la batterie.
• Pas toujours moins cher : Si vous devez acheter tous les composants à partir de zéro, le coût peut rapidement s'élever, parfois plus que celui d'un bloc d'alimentation fiable disponible dans le commerce.

Comme vous pouvez le constater, les modèles de bricolage sont parfaits pour l'apprentissage et l'utilisation de base, mais dès que vous commencez à ajouter des extras, ils deviennent souvent moins pratiques, moins fiables et moins rentables. Si vous n'avez pas confiance en vos compétences ou si vous recherchez une charge rapide, des fonctions intelligentes, la portabilité et une sécurité de premier ordre, une batterie externe et un chargeur portable bien conçu et vendu dans le commerce restent votre meilleur choix.

Prenons l'exemple de l'Anker Prime Batterie externe (9,6K, 65 W, Fusion). Elle est compacte, fait office de chargeur mural, dispose de deux ports USB-C avec charge rapide PD 3.0 de 65 W et a une capacité de 9 600 mAh, ce qui est suffisant pour recharger deux fois un iPhone 15 ou même alimenter un petit ordinateur portable.

Il est également livré avec un câble tressé USB-C vers USB-C, un écran LCD intelligent de 1,3 pouce affichant des statistiques de charge en temps réel et la technologie ActiveShield 3.0 d'Anker, qui effectue des millions de contrôles de sécurité chaque jour pour protéger vos appareils.

Le bricolage a son charme, mais pour une solution compacte, prête à voyager, dotée d'une technologie de pointe et d'une sécurité intégrée, un appareil comme celui-ci sera toujours un choix judicieux.

Conclusion

La banque d'alimentation à faire soi-même ne consiste pas seulement à économiser quelques euros, mais aussi à comprendre le fonctionnement de ces outils de tous les jours. Lorsque vous aurez terminé, vous disposerez d'un produit non seulement utile, mais aussi adapté à vos besoins. Bien sûr, il faudra peut-être faire quelques essais et erreurs, mais cela fait partie du plaisir. N'oubliez pas de suivre les conseils de sécurité, de revérifier vos connexions et d'apprécier la satisfaction que procure la construction d'un objet par vous-même !

FAQ

Comment fabriquer un power bank maison ?

Pour fabriquer un banc d'alimentation maison, vous aurez besoin de piles rechargeables (comme des piles 18650), d'un module de charge (comme un TP4056) avec un convertisseur boost intégré et un BMS, de ports de sortie USB et d'un boîtier pour ranger le tout. Connectez les batteries à la carte de charge, câblez les ports de sortie et fixez tous les composants dans un boîtier. Veillez à tout tester avant de fermer le boîtier et respectez toujours les consignes de sécurité lorsque vous travaillez avec des batteries.

Est-il plus économique de construire son propre parc de batteries ?

C'est possible, surtout si vous disposez déjà de certains outils ou de pièces de rechange, comme des piles 18650 provenant de vieux appareils, ou si vous pouvez vous procurer des piles de qualité à bas prix. Les bancs d'alimentation bricolés coûtent souvent moins cher que les bancs d'alimentation commerciaux haut de gamme de même capacité. Toutefois, si vous devez tout acheter (batteries, module de charge, boîtier et matériel de soudure) à partir de zéro, les économies peuvent être minimes.

Quelle est la différence entre un banc d'alimentation et un bloc d'alimentation ?

Les termes « banc d'alimentation » et « bloc d'alimentation » sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais ils peuvent avoir des significations légèrement différentes selon le contexte. Un power bank désigne généralement une petite batterie portable utilisée pour recharger des téléphones, des tablettes ou d'autres périphériques USB. Un bloc d'alimentation, en revanche, peut faire référence à une gamme plus large de systèmes de batterie, y compris des systèmes plus importants utilisés pour des outils, des ordinateurs portables ou même des systèmes d'alimentation de secours pour les appareils ménagers.

Est-il prudent de transporter un bloc d'alimentation bricolé dans un avion ?

Il n'est généralement pas recommandé de transporter un bloc d'alimentation bricolé dans un avion pour des raisons de sécurité. Bien que les réglementations générales de la TSA et de la FAA autorisent les batteries lithium-ion de moins de 100 Wh dans les bagages à main, les appareils de fabrication artisanale ne sont pas soumis aux tests normalisés et ne disposent pas des dispositifs de sécurité présents dans les banques d'alimentation fabriquées dans le commerce, ce qui augmente le risque de surchauffe ou d'incendie. En outre, leur aspect non standard peut poser des problèmes lors des contrôles de sécurité dans les aéroports.