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Une batterie nomade USB fait-maison (aussi appelée « power bank ») 5V/1A portable rechargeable avec accu 18650

Création batterie nomade 5V 1A lithium ion 18650, projet électronique pour apprendre schémas avec composants pour construire power bank fait-maison

Que diriez-vous de fabriquer votre propre batterie nomade, pour alimenter vos appareils USB ? Si cela vous intéresse, voici un exemple d’alimentation 5V / 1A portable et rechargeable (aussi appelé « power bank » en anglais), reposant sur un accu lithium-ion format 18650 ! Ainsi, vous pourrez vous faire une première idée de comment c’est conçu à l’intérieur 😉

Plus précisément, dans cet article, nous verrons comment recharger un accu Li-ion 18650 à l’aide du mythique circuit intégré TP4056, et comment assurer un minimum de protection à son niveau (décharges profondes, surtensions, etc). Nous verrons également comment « fabriquer » du +5V à partir d’un simple accu 18650 (3,6V nominal), via un circuit boost (step-up) à découpage ! Si ça vous dit, par ici la suite !

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Remarque : le montage présenté ici est à portée éducative. Il ne cherche donc pas à rivaliser en terme de prix ou fonctionnalités, avec tout ce qu’on trouve en vente sur internet ! Cela étant dit, il reste bien pratique, car je m’en sers très régulièrement !

Caractéristiques de cette batterie nomade USB 5V/1A (accu 18650)

Pour commencer, voici les caractéristiques de cette batterie nomade USB fait-maison :

CaractéristiqueValeur
Connecteur de sortieUSB-A femelle
Tension/courant de sortie5 volts / 1 ampère
Connecteur d’entrée (pour recharge accu)USB-C femelle
Type d’accu utilisélithium-ion, 3.7V nominal, au format 18650
Autonomie accuenviron 2h (théorique, si accu de 3400 mAh utilisé, et rendement boost moyen de 85%)
Temps de recharge accuenviron 3h (théorique, si accu de 3400 mAh utilisé, et rendement recharge moyen de 90%)
Limite courant de charge accu1A
Limite courant de sortie (boost)1A
Protection contre courts-circuits (accu et sortie USB)via fusibles rapides (respectivement 3A et 2A)
Protection contre courts-circuits (entrée recharge USB)via fusible réarmable 1,5A
Protection contre sous-tension accu2,40 ± 0,1V
Protection contre surtension accu4,30 ± 0,1V
Autres sécurités– accu retirable manuellement (support à languettes/ressorts)
– interrupteur de puissance Marche/Arrêt placé immédiatement après l’accu (pour isolement physique direct du reste du circuit)

À noter que bien que l’interrupteur marche/arrêt puisse couper jusqu’à 3A en basse tension continue, il vaudra toujours mieux couper/retirer la charge en sortie de cette batterie portable en premier, et ensuite seulement éteindre ce power bank via son interrupteur M/A. Sinon, des arcs peuvent se produire en interne du bouton marche-arrêt, ce qui peut provoquer, à la longue, une altération des contacts, et par conséquent, des dysfonctionnements.

Remarque : bien que cette alimentation 5V/1A puisse délivrer du courant pendant que son accu se recharge, il est préférable d’éviter cela au possible, afin de ne pas perturber le processus de recharge de l’accu !

Schéma électronique de ce « power bank »

À présent, voyons le schéma électronique de cette alim 5V/1A portable rechargeable (nota : vous trouverez une version PDF vers la fin de cet article, bien plus lisible, en libre téléchargement, si souhaité) :

Schéma power bank 5V 1A accu 18650, recharge TP4056 de la batterie nomade, avec protection sous et surcharge DW01, et boost MT3608L à découpage

Comme vous pouvez le voir, on retrouve essentiellement 5 grands blocs, à savoir :

  • un bloc « Entrée USB-C (pour recharge accu) », constitué d’une simple embase USB femelle (J1), et d’un fusible auto-réarmable de 1,5A (F1)
  • un bloc « Chargeur accu li-ion (TP4056) », comprenant le célèbre circuit intégré spécialisé dans la recharge d’accu 18650, le bien nommé TP4056 (U1) ; avec ses habituels composants autour :
    • des condensateurs de filtrage/découplage (C1 et C2)
    • un système à double LEDs (R1, LED1, et LED2) pour dire si la batterie est en charge ou si la charge est finie
    • et une résistance permettant de définir un courant de charge maxi (souvent notée Rprog, dans les documentations) ; ici, une résistance de 1,2K (R2) permet de fixer ce courant de charge maxi à 910 mA (soit 0,3C d’un accu faisant 3000mAh, par exemple)
  • un bloc « Accu li-ion 18650 + protections », qui peut sembler compliqué, vu de la sorte. Alors, si je décompose, on retrouve :
    • un interrupteur (SW1) et un fusible rapide (F2) permettent respectivement de couper physiquement l’accu du reste du montage, et de le protéger en cas de courant entrant/sortant trop important (court-circuit, par exemple)
    • un circuit intégré spécialisé type DW01A (U2) pour là aussi isoler ou non la batterie du reste du montage, mais cette fois-ci en cas de décharge excessive (tension < 2,4V) ou surcharge de l’accu (tension > 4,3V). Les résistances et condensateur l’entourant (R3, R4, et C3) sont ceux préconisés par le fabricant, pour assurer le bon fonctionnement du circuit intégré. Et le double mosfet FS8205A (Q1) est juste ce qui permet de physiquement couper ou non la liaison électrique de la batterie, avec le reste du montage (remarque : pourquoi pas un simple mosfet ? car du fait que le courant peut aller ou venir dans cet accu, et du fait qu’un mosfet « a une diode interne » entre son drain et sa source, par conception, alors le courant pourrait passer en inverse dans un mosfet, entraînant ainsi sa destruction, à partir d’un certain seuil)
  • un bloc « Sortie USB-A (1A max) », découpé en 2 parties :
    • une led (LED3) et sa résistance de limitation de courant (R5), permettant de dire si oui ou non il y a une tension en sortie
    • un fusible rapide (F3) et un connecteur USB-A de sortie (J2), où sortent nos 5 volts / 1 ampère max (nota : théoriquement, le fusible de 2A que j’ai mis là est inutile, car le convertisseur-élévateur de tension a été configuré pour limiter le courant de sortie à 1A environ)
  • et un bloc « Boost (accu li-ion → 5V) », qui est principalement constitué d’un circuit intégré faisant du « step-up », le fameux MT3608L (U3). Autour de ce dernier, on retrouve, comme préconisé par le fabricant :
    • des condensateurs de découplage, à l’entrée (C4) et en sortie (C5 et C6)
    • une bobine (L1) et une diode (D1) permettant de faire fonctionner le montage step-up
    • une résistance (R6) permettant de limiter le courant de sortie (ici j’ai fixé à 1 ampère environ le courant de sortie)
    • un pont diviseur de tension, constitué de deux résistances (R7 et R8), permettant de définir la tension de sortie de ce circuit boost (valeur théorique, bien entendu, car « dans la vraie vie », le courant va plus ou moins faire fluctuer cette valeur !)

Du reste, ne faites pas attentions aux symboles marqués « PWR_FLAG » (qui signifient à Kicad qu’il s’agit de lignes « fournissant de l’énergie »), ni au bloc nommé « Trous de montage », dans lequel j’ai mis 4 Mounting Hole (c’est juste pour ne pas oublier de les mettre sur le PCB, avec les bons diamètres !).

Le saviez-vous ? Je vous ai mis toutes les formules de calcul sur le schéma, vous permettant de régler divers courants et tension. Ainsi, si vous souhaitez par exemple modifier le courant max de charge ou décharge de l’accu 18650, alors vous pourrez le faire simplement, de votre côté. Mais attention, car cela entraînera inévitablement un échauffement plus important des composants et connecteurs, donc je vous le déconseille fortement !

Remarque : pour ceux qui se demandent comment fonctionne un fusible réarmable « Polyfuse », il faut tout d’abord bien comprendre ce dont il est composé. En fait, si je simplifie les choses, il s’agit ni plus ni moins que d’une résistance (à polymère) à coefficient de température positif. Ainsi, plus le courant passe fort à travers lui, plus il s’échauffe ; et plus il s’échauffe, plus sa résistance devient grande (freinant ainsi le passage du courant). Si l’échauffement devient trop important, alors la résistance du polyfuse sera tellement grande qu’elle va « couper » le passage du courant (le faire tendre vers zéro), et donc couper le circuit, comme le ferait un « vrai fusible ». Et ceci est bien évidemment réversible : lorsque le polymère refroidit, la résistance diminue, et donc, le courant peut à nouveau repasser, petit à petit !

Liste des composants utilisés

Pour ceux que ça intéresse, voici le détail des composants utilisés dans cette batterie nomade USB 18650:

QtéDésignationLien achat
1Support d’accu 18650 (traversant, à souder sur PCB)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
2Condensateur 22µF 25V MLCC X7R (CMS, format 1206)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
2Condensateur 10µF 50V MLCC X7R (CMS, format 1206)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
2Condensateur 100nF 50V MLCC X7R (CMS, format 1206)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Diode CDBA240LL-HF ou équivalent (CMS, format SMA)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Fusible 3A céramique/rapide LittelFuse Nano² (CMS)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Fusible 2A céramique/rapide LittelFuse Nano² (CMS)(idem)
2Support de fusible LittelFuse Nano² (CMS)(idem)
1Connecteur USB-C power only (traversant)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Connecteur USB-A femelle horiz. 4P (traversant)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Inductance blindée 4,7 µH type Coilcraft LPS4018-472MRC (CMS 3.9×3.9mm)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Led rouge « charge en cours » (CMS, format 1206)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Led verte « charge finie » (CMS, format 1206)(idem)
1Led bleue « témoin sortie 5V » (CMS, format 1206)(idem)
1Résistance de 200K ohms (CMS, format 1206)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Résistance de 47K ohms (CMS, format 1206)(idem)
1Résistance de 30K ohms (CMS, format 1206)(idem)
2Résistance de 2K ohms (CMS, format 1206)(idem)
1Résistance de 1,2K ohms (CMS, format 1206)(idem)
1Résistance de 1K ohms (CMS, format 1206)(idem)
1Résistance de 100 ohms (CMS, format 1206)(idem)
1Switch ON-ON type MTS-102 (traversant)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Circuit intégré TP4056 (CMS, format SOIC-8)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Mosfet double FS8205A (CMS, format SOT-23-6)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Circuit intégré DW01A (CMS, format SOT-23-6)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Circuit intégré MT3608L (CMS, format SOT-23-6)Caddie plein 24x24, icone passion électronique fr, achat de matériels d'élec, idéal débutant et amateurs d'électronique
1Circuit imprimé PCB (voir lien. tout en bas de cet article)

Voilà ! En espérant n’avoir rien oublié … ! Maintenant, passons à la partie PCB, à proprement parler 🙂

Réalisation du PCB (circuit imprimé)

Voilà un PCB un peu différent de ce que je publie d’habitude ! Car bien qu’il soit toujours en deux couches (dessus/dessous), des composants ont été disposés de part et d’autre du circuit-imprimé (ce qui complique un poil la soudure, mais pas tant que ça, rassurez-vous !). Voici à quoi il ressemble le PCB de cette batterie nomade 18650 USB, en image :

Pcb blanc avant soudage des composants CMS et traversant, projet d'alimentation 5 volts 1 ampère rechargeable, sur batterie lithium ion 18650 support

Pour souder tous les composants de ce power bank, il y a 3 étapes à suivre :

  • tout d’abord souder les CMS figurant au dos du PCB (c’est là en fait où il y a le plus de composants)
  • ensuite souder les 3 leds sur la face avant (les empreintes étant larges, on peut facilement souder ces LEDs au fer à souder !)
  • et enfin, souder les composants traversants (connecteurs, support d’accu, et interrupteur marche/arrêt)

Alors commençons par le brasage des CMS sur la face inférieure du PCB ! Pour ce faire, perso, j’utilise une plaque chauffante réglable en température (consigne ajustable de 40°C à 260°C) et de la pâte à braser basse température (42% d’étain / 58% de bismuth). Au niveau du profil de chauffe/soudage (le réglage de la température de la plaque, dans le temps), voici comment je m’y prends :

  • 1ère montée en chauffe (préchauffage) : passage de la t° ambiante jusqu’à 120°C, sur 1 minute de temps
  • pallier d’attente : maintient de ces 120 °C, pendant 1 minute environ
  • 2ème montée en chauffe : augmentation de la température de chauffe de 120°C à 180/190°C, sur 1 minute de temps environ
  • refusion : maintient de ces 180/190 °C, pendant 30 secondes environ
  • coupure : arrêt de la chauffe, puis refroidissement lent/naturel

En image, voici à quoi ressemble la table chauffante, avec les composants CMS soudés dessus (nota : entretemps, j’ai manuellement retouché quelques soudures au fer à souder, avec du flux, aux endroits où il y avait des ponts de soudure, ou pas assez ou trop de soudure) :

Table de soudage CMS, plaque chauffante pour soudure de composants électroniques sur circuit imprimé blanc, brasure étain bismuth basse température

Maintenant que tout est soudé sur cette face (de derrière), passons à l’autre face (celle de devant).

Ici, il s’agira simplement de souder les 3 leds d’indication d’état, et les composants traversants restants (connecteurs USB, support d’accu 18650, et interrupteur M/A). Là, rien de bien compliqué, alors je vous mets directement le résultat en photos :

Exemple de LEDs CMS soudés à plat sur PCB, diodes électroluminescentes au format 1206, brasure SMD à l'étain/bismuth faible température
Support accu 18650 soudé sur PCB avec connecteurs USB pour recharger ou décharger cette batterie unicellulaire, projet éducatif électronicien

À partir de là, il conviendra d’impérativement :

  • contrôler la bonne orientation et polarité de tous les composants (y compris le support d’accu 18650, où il y a généralement une marque + et -)
  • contrôler toutes les soudures, afin de vérifier qu’il n’y ait pas le moindre court-circuit/mauvais contact, quelque part

Enfin, il ne restera plus qu’à :

  • mettre l’interrupteur on/off sur « OFF » (pour que rien ne se mette en route prématurément)
  • insérer un accu 18650 dans le support devant (en faisant très attention à bien respecter la polarité !)
  • et ajouter les fusibles de protection au dos

Au final, voici à quoi ressemble cette batterie nomade 5V/1A, dessus/dessous :

Accu 18650 inséré dans support à souder sur circuit imprimé, modèle INR18650-30Q sur projet électronique éducatif, batterie nomade fait-maison
Aperçu fusibles rapides et CMS au dos d'un circuit imprimé blanc, exemple de projet éducatif pour débutant en électronique, avec tuto et explications

À présent, passons aux tests de cette alimentation USB rechargeables 5 volts / 1 ampère !

Nota : après coup, j’ai remarqué que j’avais écrit « Fusible 2A (accu 18650) » sur mon PCB, c’est pourquoi j’avais mis un fusible de 2A à ce niveau. C’était une erreur de ma part, corrigée ensuite sur le fichier de fabrication PCB. Il fallait bien évidemment mettre un fusible de 3A, comme indiqué sur le schéma vu plus haut. Là, comme les photos étaient déjà faites, j’ai laissé ainsi 🙂

Test #1 : première mise en service, avec mesures à vide

Comme premier test, nous allons mesurer la tension à vide, sortant de la prise USB-A de ce power bank 5V/1A. Mais avant cela, il va falloir « mettre en route » cette batterie nomade ! Pour ce faire, il faudra :

  • s’assurer qu’aucun câble USB ne soit branché sur ce power bank (ni sur l’entrée USB-C de recharge, ni sur la sortie de puissance USB-A)
  • puis basculer l’interrupteur on/off, en position « ON » (situé en façade, au dessus de l’accu 18650)

Ainsi, la led bleue « Témoin sortie » devrait s’allumer, prouvant que l’alim « fonctionne » (les deux autres leds devant rester éteintes, car relatives à la recharge de l’accu uniquement).

Important : à ce stade, je vous conseille d’immédiatement inspecter l’ensemble des composants sur PCB avec une caméra thermique, pour voir s’il n’y a pas le moindre échauffement anormal (qui indiquerait la présence d’un court-circuit ou d’un dysfonctionnement particulier). Perso, c’est ce que je fais systématiquement, car on n’est jamais à l’abri d’un défaut de soudage, ou d’un défaut de composant !

Ceci étant fait, nous allons à présent pouvoir mesurer la tension de sortie, à l’aide d’un multimètre, ou plus simplement encore, un simple voltmètre/ampèremètre pour prise USB (aussi appelé « USB Tester »), comme fait de mon côté :

USB tester sur power bank fait maison, mesure de tension de sortie 5 volts, pour test de cette alimentation 5V/1A rechargeable 18650 lithium-ion
Voltmètre USB mesurant la tension de sortie 5V d'une batterie nomade fait maison, dans projet éducatif pour apprentissage électronique facile

Pour ma part, j’ai relevé 5.01V à vide, en sortie de cette batterie nomade 18650. Ce qui est excellent ! Du coup, on peut passer aux tests suivants 🙂

Remarque : une chose que j’aurais pu faire ici, aurait été de brancher un oscillo en sortie. Ainsi, on aurait pu voir les ondulations résiduelles, sur le +5V sortant. Mais bon, ça n’aurait pas eu grand intérêt « à vide », car ces mesures sont surtout pertinentes « en charge » (lorsqu’on tire du courant en sortie, j’entends) !

Test #2 : branchement d’une charge en sortie (soutirage de courant) + images thermiques

Maintenant que nous avons pu constater que tout va bien à vide, nous allons brancher une charge en sortie (c’est à dire un élément qui va tirer du courant), pour vérifier le bon état de marche de ce power bank USB 1A, en relever la moindre anomalie.

Important : ici, lorsque je parle de « mise en charge » de la sortie, je parle bien de l’action de « soutirer du courant », pour voir l’impact de cela. En fait, il ne faut pas confondre la « mise en charge de la sortie » (qui sort sur la prise USB-A), avec ce que nous allons voir ensuite, qui sera « la mise en charge de l’accu » (la recharge de la 18650 via l’USB-C, donc). Dans les deux cas on parle de « charge », alors attention à ne pas vous embrouiller 😉

Pour ce faire, de mon côté, j’ai utilisé un montage que j’avais réalisé il y a quelque temps, à savoir : une charge fictive USB 5V/1A (idéale pour tester la sortie USB de cette batterie nomade 5V/1A, donc !). Ainsi, j’ai pu soutirer de 0 à 1 ampère sur la sortie USB-A de ce power bank, afin de faire des essais.

En images, voici à quoi ressemble l’ensemble power bank + charge fictive USB :

Test batterie nomade 18650 avec charge fictive PWM USB réglable de 0 à 1A de courant, essais du projet électronique fait-maison pour découverte
Carte électronique USB pour soutirage de courant PWM sur une prise usb simple, réglage de zéro à 1 ampère via potentiomètre d'ajustement courant

À noter que, au moment de la prise de photo, j’en étais à environ 64% de mise en charge. En fait, pour ne rien vous cacher, j’y suis allé progressivement, de 0% à 100% de charge, et ai fait des photos/mesures tout du long.

Et une fois arrivé à 100% de mise en charge (1A de soutirage de courant, donc), j’ai finalement relevé les pics d’échauffement suivants, avec la caméra thermique Kaiweets KTI-W01, de mon côté :

Échauffement thermique de résistances de puissance avec petit dissipateur collé dessus, aperçu imagerie d'une charge fictive PWM usb
Échauffement thermique d'une inductance et diode schottky d'un circuit step-up converter à puce MT3608L, partie boost 3.7V typique vers 5V

Histoire que vous ne soyez pas perdus :

  • sur la photo de gauche, basé sur les photos précédentes, vous devinerez sûrement le bloc de 4 résistances montées sur ailettes de refroidissement (le « gros bloc rouge »). On relève ici près de 75 °C (on est sur la « charge fictive de test », pour rappel). Cette valeur est tout à fait normale, du fait qu’on tire 1 ampère sous 5 volts (donc 5 watts), qui se dissipe sous forme de chaleur ici.
  • sur la photo de droite, il sera probablement moins évident pour vous d’arriver à déterminer à quoi correspondent ces 2 petits blocs rouges. En fait, il s’agit de l’inductance et de la diode du montage BOOST (puce MT3608L), qui permet d’élever la tension d’accu (3.7V nominal) à +5V. Il y a un échauffement à ce niveau, et c’est en fait là aussi tout à fait normal (aussi dû au fait que le montage n’est pas optimisé). On relève ici : environ 48°C au niveau de l’inductance, et 34°C au niveau de la diode schottky.

À présent, on peut laisser refroidir, et passer aux essais suivants !

Nota : dès que j’aurais plus de temps, j’essaierais de compléter ces tests avec :
– des mesures de tension en charge (pour voir comment la tension de sortie évolue, en fonction de la charge appliquée)
– des mesures d’ondulations résiduelles à l’oscillo (là aussi, en fonction de la charge)
– et une mesure de temps de décharge complète d’accu (remarque : bien que ce temps sera fonction des caractéristiques propre de l’accu utilisé, cela permettra toutefois d’estimer le rendement du boost, de ce power bank fait-maison !)
Car je pense qu’il serait intéressant d’avoir toutes ces infos, pour voir les caractéristiques réelles, en pratique, de cette batterie nomade 18650 !

Test #3 : recharge de l’accu 18650, via l’entrée USB-C (avec mesures d’échauffement)

Passons au dernier test maintenant, avec la recharge de l’accu 18650, sur lequel repose cette batterie nomade 5V/1A. Là, rien de plus facile, si je puis dire ! Car il suffit simplement de brancher un câble USB 5V (issu d’un chargeur de téléphone par exemple) sur la prise USB-C de ce power bank, et automatiquement, l’accu se rechargera.

Pour savoir si l’accu est en train de se recharger, ou s’il a fini d’être rechargé, il suffit de jeter un coup d’œil aux leds présentes sur le PCB ; car, en effet :

  • la LED rouge, notée « Charge en cours », sera allumée lorsque l’accu se recharge
  • la LED verte, notée « Charge finie », sera allumée lorsque l’accu aura fini de charger

Visuellement, voici ce que ça donne (en cours de recharge à gauche, puis une fois la recharge terminée à droite) :

Recharge accu 18650 sur circuit imprimé utilisant circuit intégré TP4056 réglé sur 1A environ, projet électronique d'apprentissage débutant avec détails
Accu 18650 pleinement chargé sur alimentation rechargeable faite maison, exemple de projet pour débutant en électronique, avec explications techniques

Bien entendu, ces LEDs ne seront allumées que si un câble USB-C est branché, fournissant ainsi de l’énergie 5V à ce montage.

Au niveau échauffement thermique, voici 2 images prises avec une caméra thermique (Kaiweets KTI-W01), pendant la phase de recharge de l’accu de ce power bank 5V/1A :

Image thermique recharge accu 18650 sur PCB, aperçu de la dissipation de chaleur depuis le dessous du circuit imprimé, au niveau du TP4056
Image thermique échauffement TP4056 en train de recharger accu 18650 li-ion sous 1A de courant maximum, sur projet de PCB éducatif électronique

Pour que ce soit plus clair, vous avez là, en fait :

  • sur la première image thermique (à gauche), une vue de dessus du PCB. on devine l’accu 18650 sur son support, et on constate un échauffement du PCB en bas/à droite de cet accu ; comme vous vous en doutez, cet échauffement provient du dessous du PCB, au niveau d’un composant électronique (le TP4056, en l’occurrence). On remarque donc que : l’accu ne chauffe pas (environ 21°C, sur l’image), tandis que le circuit imprimé chauffe ponctuellement à un endroit (environ 42°C, sur l’image)
  • sur la seconde image thermique (à droite), on a l’autre face du PCB (dessous, donc), et on voit très nettement le composant qui chauffe, d’où le point chaud qu’on avait constaté l’autre côté du PCB. Comme évoqué précédemment, le composant surchauffant est en fait le circuit intégré TP4056 (gestionnaire de charge pour accu li-ion). Et il est tout à fait normal qu’il chauffe à ce stade (au début de la charge ici, avec un accu bien déchargé), sous l’effet du « fort » courant de charge (1 ampère). On relève donc près de 54°C sur cette puce ; cette température va logiquement diminuer au fil du temps, au fur et à mesure que l’accu se recharge (la puissance à dissiper par le TP4056 baissant)

Nota : là encore, dès que j’aurais plus de temps, je vous compléterais ces tests avec une mesure de temps de recharge complet d’accu. Ainsi, on pourra estimer le rendement de cette partie « recharge », basé sur les caractéristiques de l’accu lithium-ion qui sera utilisé pour faire ces tests !

Liens & téléchargements

Pour ceux que ça intéresse, voici :

POUR FAIRE FABRIQUER CE CIRCUIT IMPRIMÉ :

→ Cliquer sur le lien juste ci-dessus, pour ouvrir ce projet partagé sur PCBWay
→ Cliquer sur « Add to cart », pour ajouter ce projet à votre panier
→ Attendre quelques minutes (24/48h maximum) pour que les fichiers de ce projet soient vérifiés (surveiller l’état d’avancement des éléments dans le panier ; ils resteront grisés tant que ça n’a pas été validé, et colorés une fois fait)
→ Finaliser la commande de circuit imprimé (en ajoutant un stencil, au besoin !)

Niveau coût de fabrication, PCBWay est franchement bien placé, alors ne vous en privez pas !

Et les datasheets des principaux composants utilisés ici :

Batterie nomade 18650 fait-maison : conclusion !

Vous voici au terme de cet article vous présentant ce projet de batterie nomade USB 5V/1A fait-maison, en espérant qu’il vous ait permis d’apprendre des choses ! Car c’est le but des réalisations PCB que je vous partage ici 🙂

Ah oui… côté améliorations, on pourrait déjà compléter ce projet avec un petit boîtier en impression 3D (en soudant l’interrupteur ON/OFF de l’autre côté du PCB, ou en le remplaçant par un modèle « volant » !). Ainsi, visuellement parlant, on aurait un « produit plus fini » ! Bien entendu, cela n’enlève rien au fait que, en l’état, ce petit power bank fait maison marche « du tonnerre » !

Comme toujours, si cela vous a plu, n’hésitez pas à faire un petit don pour soutenir le site, car cela m’aide au financement de ces articles ❤️. Et merci à ceux qui ont déjà donné, encore une fois !

À très bientôt,
Jérôme.

À découvrir aussi : comment recharger une batterie lithium-ion (théorie) ?

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(*) Mis à jour le 19/01/2026

8 commentaires sur “Une batterie nomade USB fait-maison (aussi appelée « power bank ») 5V/1A portable rechargeable avec accu 18650”

  1. Site passionelectronique.fr

    Bonjour,

    Bon et bien voilà, c’est fait, moi qui avait justement envie de faire une petite batterie utilisant un ou 2 18650 de récup pour alimenter quelques montages simples style testeur optocoupleur. J’ai plus à m’en soucier à part adapter le pcb pour avoir 2 batteries couplées série.

    Mes meilleurs voeux pour l’année nouvelle.
    P.

  2. Site passionelectronique.fr

    Bonjour.

    Merci pour ce nouvel article et pour la qualité du contenu.

    Question subsidiaire : où vous procurez-vous de manière fiable des batteries 18650 d’origine (Samsung) ?

    Merci. Meilleurs voeux.

    1. Site passionelectronique.fr

      Salut Hervé !

      Honnêtement, il devient de plus en plus difficile d’être 100% sûr qu’il s’agisse bien d’accu Samsung d’origine, quand bien même c’est noté dessus. Car même si les vendeurs marquent « 100% Original 3.7V 3000mAh Samsung INR18650-30Q » dans leurs fiches produits, et même si « INR18650-30Q » est bien noté sur l’accu, on n’est jamais certain qu’il s’agisse bien d’un modèle original.

      Perso, dernièrement, j’ai remarqué que les vendeurs Aliexpress apposaient une étiquette particulière, masquant plus ou moins le nom « SAMSUNG » figurant sur l’accu (comme visible sur ces accus INR 18650 30Q Samsung que j’avais acheté, il y a quelque temps). En clair, on ne voit pas entièrement le nom samsung noté dessus, ce qui fait qu’on ne sait pas si c’est un accu fiable/original, ou une copie (même si le vendeur, lui, marque bien « 100% d’origine »).

      Au final, quelque soit le lieu où on achète nos accus, on ne peut pas garantir que ce soit bien des batteries 18650 d’origine Samsung.

      Voilà, et désolé !
      Jérôme.

  3. Site passionelectronique.fr

    Bonjour,

    Merci de votre retour concernant les piles 18650. Je me suis fait avoir plusieurs fois et je n’en achète plus sur AliExpress. Au-delà du fait qu’elles ne soient pas originales, combien de fois étaient-elles déjà en décharge profonde et donc hors service ! J’avais espéré que vous ayez eu plus de chance que moi ! 🙂

    Puis-je me permettre de vous demander le footprint du support d’accu 18650 (1 pile) que vous présentez dans ce projet ? A défaut celui-ci convient ? (https://www.snapeda.com/parts/BH-18650-PC/MPD%20(Memory%20Protection%20Devices)/view-part/)

    Merci encore.

    Bien cordialement,
    Herve

    1. Site passionelectronique.fr

      Re,

      Oui, ça à l’air de convenir (footprint et modèle 3D). Toutefois, il faut toujours vérifier les dimensions finales sur son PCB, par rapport à un support d’accu « réel » qu’on aurait sous la main. Et surtout, toujours vérifier la polarité de son accu VS support (sérigraphie), car toute inversion à ce niveau peut avoir de graves conséquences !

      Bon courage à toi,
      Jérôme.

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