Vysokovýkonová powerbanka

Abstract

Práce se zabývá návrhem a realizací vysokovýkonné powerbanky, která trvale poskytuje výkon 200 W při napětí 20 V a umožňuje napájet notebooky či mobilní pracovní stanice mimo dosah elektrické sítě. Popisuje konfiguraci Li-ion článků, koncepci snižujícího nabíjecího a zvyšujícího výstupního měniče, implementaci proudových a tepelných ochran, pasivní balancování článků a úsporné odpojování výstupu při chodu naprázdno. Elektronika je realizována na dvouvrstvé desce plošných spojů, chráněné 3D-tištěným krytem doplněným o konektory. Funkčnost prototypu byla ověřena měřením účinnosti, teplotního chování a dynamické odezvy, čímž byla potvrzena jeho spolehlivost pro mobilní použití.

The thesis presents the design and implementation of a high-performance power bank that delivers a continuous output of 200 W at 20 V, enabling the operation of notebook computers and mobile workstations in locations without access to the mains. It describes the selected Li-ion cell configuration, the topology of a step-down charging converter and a step-up output converter, the implementation of current and thermal protection circuits, passive cell balancing and low-power output disconnection when no load is detected. The electronics are implemented on a two-layer printed circuit board housed in a 3D-printed enclosure equipped with suitable connectors. Prototype performance was verified through measurements of efficiency, thermal behaviour and dynamic response, confirming the device’s reliability for mobile use.