Portable Power Supply Unit: 3 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ang inspirasyon para sa proyektong ito ay nagmula sa pagnanais ng isang pamamaraan upang muling magkarga ng aking mga drone baterya sa bukid. Ang isa pang magandang oras ng paggamit ay para sa kamping. Ang pagbuo na ito ay hindi kinakailangang pinakamura na kahalili. Maraming mga magagamit na komersyal na mga produkto doon na nag-aalok ng maraming para sa isang makatwirang presyo. Mayroon akong halos kalahati ng mga sangkap na kinakailangan na nakaupo lamang. Dagdagan ay may nais akong gawin sa nagdaang oras, kaya't nagpasya akong magtayo kaysa bumili. Kung wala kang mga item sa ilalim ng seksyon ng mga materyales at gastos, asahan na gumastos ng 400+ dolyar ng U. S. para sa kabuuan. Ang halagang iyon ay maaaring bumili ng disenteng pag-setup na tapos na. Kung hindi man kung ang pera at oras ay isang bagay na iyong hinahanap upang magamit bilang kapalit ng isang gumaganang portable power supply ng iyong sarili kasama ang karanasan, kung gayon ang konstruksyon na ito ay perpekto.

Ang Mga pagtutukoy ng aking build:

• 4S (Series) 20P (Parallel) 16.8V Battery Bank (93.6 Watt Hours)
• 4S 40Amp BMS
• 300 Watt Inverter
• 6 Mga USB Port ng Pagsingil
• 1 120V US Outlet
• 100 Watt Solar Panel
• 11 Amp Controller ng Pagsingil

Maaaring matugunan ng aparatong ito ang iyong sariling mga pagtutukoy ayon sa kung paano mo nais na buuin ito at kung ano ang nais mong isama. Kung nais mo ang mas malaking baterya na may kapasidad, o higit pang mga outlet, isang mas malaking output na kapangyarihan (mas malaking inverter), at iba pa kaysa sa dapat mong isipin ang sukat ng mga bagay na iyon bago bumili ng kaso. Ang kaso na ginamit ko pinili ko dahil sa punto ng presyo, kakayahang magamit, pati na rin ang water proofing seal. Kung balak mong gayahin ang lahat nang eksakto kaysa sa pagbili lamang ng nakalista sa ibaba.

Wala akong kaakibat sa mga website na naka-link, isang consumer lamang sa kanila. May posibilidad akong mamili sa internet nang ilang sandali bago gumawa ng mga pagbili at nalaman na ito ang pinakamalaking halaga para sa pinakamaliit na halaga ng dolyar sa oras na binili ko sila kumpara sa kung ano pa ang magagamit. Upang makuha ang ganap na pinakamababang presyo para sa karamihan ng mga item ay inirerekumenda kong bumili ng direkta mula sa China. Ang downside lamang ay inaasahan na ang paghahatid ay dumating sa isa hanggang dalawang buwan sa average. Gumawa ako ng daan-daang mga order mula sa Aliexpress.com sa taong ito lamang at natanggap ang eksaktong inaasahan kong minsan sa loob ng tatlong linggo

Mga Materyales At Gastos

Mga Baterya (80) 18650 Mga Cell

Mga Nickel Strip.1,.12, O.15 kapal

4S BMS

14 Gauge Silicone Wire

26 Gauge Silicon Wire Kailangan magkaroon ng dalawang magkakaibang kulay

(2) Mga Rocker Switch Kailangan mo lang ng isang switch kung nais mong mag-install ng isang sensor ng temperatura / controller upang awtomatikong makontrol ang mga tagahanga.

Digital Controller ng Temperatura

Mga Konektor ng XT60 (Hindi Na-solder) O Mga Konektor ng XT60 (Na-solder na)

Mga Tagahanga (2) 12V DC

Tagapagpahiwatig ng Baterya

Digital Meter

Anim na Port USB Charger

Hakbang Down Buck Converter

Kaso Kung pupunta ka sa ibang kaso ang mga disenyo na ito ay hindi magkakasya dito. Ang Pelican ay may mga file na maaari mong i-download para sa CAD software upang isama ang iyong sariling mga disenyo ng plate ng mukha.

Silicone Sealant

Solar Panel, Charge Controller, At Inverter

1 KG ng PETG o ABS Filament

M1-M5 Screw Assortment

Paliitin ang Tubing

VHB Tape

300mm Shrink Tubing

(16) 10 X 3 mm Mga magnet

Super Pandikit

Kabuuang Gastos na $ 550 +/- kabilang ang solar panel, kung saan ang karamihan sa mga produktong komersyal ay nagbebenta nang magkahiwalay, at nakasalalay sa kung anong kapasidad ng baterya na iyong binili ang maaaring maibaba nang malaki. Nakasalalay din sa supply at demand kaya't maaaring magbago ang mga presyo.

Kailangan ng mga tool

3D PrinterSoldering Iron

Panghinang

Heat Gun O Maliit na Torch

Battery Spot Welder

Mga Striper ng Wire

Wire Crimper Tool Na May Mga Sleeve ng Terminal

Maliit na Flathead

2.5mm, 3mm, 4mm Hex Keys

Hindi kinakailangan ang Wowstick ngunit madaling gamitin kung gumawa ka ng maraming mga proyekto na may maliliit na turnilyo.

C4 18650 Battery Charger

Digital multimeter

Drill

Itakda ang Drill Bit

Hakbang 1: Bangko ng Baterya

Ang hakbang na ito ay talagang isang buong iba pang proyekto sa sarili nito. Bumili ako ng mga ginamit na baterya na mayroong dating mga galos sa welding kaya't gumamit ako ng isang rotary tool at maliit na cutoff wheel upang gilingin ang mga iyon. Matapos malinis ang magkabilang dulo sa lahat ng mga cell, inirerekumenda na singilin ang mga ito gamit ang isang smart charger tulad ng C4 na nakalista sa seksyon ng mga tool.

Para sa mahusay na mga tutorial sa kung paano tipunin ang iyong sariling mga bangko ng baterya pati na rin kung paano ikonekta ang BMS kaysa sa inirerekumenda kong Jehu Garcia at Ebike School Channels. Kung nagawa mo na ang pagpupulong ng baterya sa baterya, nakaranas ng mga spot welding na baterya, at mga kable na BMS pagkatapos ay maaari kang lumaktaw sa Pag-print at Assembly.

Kapag na-charge na ang lahat ng mga cell, subukan ang boltahe ng bawat cell. Anumang sa ibaba 3.6 volts ay dapat na itapon. Sa average mayroon akong mga cell sa paligid ng 4 volts bawat isa. Ang mga multi-meter ay malaki ang pagkakaiba-iba sa kung paano lumitaw ang mga ito. Marahil ay kumunsulta sa manu-manong upang hanapin ang eksaktong icon, simbolo, o titik para sa pagsubok sa boltahe ng DC. Sa aking metro upang suriin ang boltahe inilipat ko ang digital multi meter sa isang setting ng DC 6V at inilapat ang itim sa negatibo at pula sa positibo.

Upang ayusin ang mga cell, ilagay ang mga baterya sa isa sa naka-print na 18650 4S 10P Plate. Isang hilera sa lahat ng paraan bagaman dapat magkaroon ng parehong dulo na nakaharap sa itaas (positibo o negatibo). Ang susunod na hilera sa paglipas ay dapat na ang magkasalungat na dulo ay nakaharap sa itaas (positibo o negatibo). Sumangguni sa mga larawan na kasama.

Matapos ang lahat ng mga cell ay nakaayos at pindutin sa ilalim ng plato. Itakda ang iba pang plato sa tuktok ng mga baterya. Kung tila ito ay isang masikip na magkasya, magsimula sa isang dulo at gaanong martilyo ito sa mga baterya ng isa o dalawang mga cell nang paisa-isa at unti-unting lumipat patungo sa kabilang dulo ng bangko ng baterya. Ang dalawang plate ay dapat na humahawak sa kanilang lahat sa lugar na walang pagbaluktot.

BABALA:

Maging maingat at gawin ang iyong oras sa susunod na hakbang na ito, maaari ka nitong pagkabigla at posibleng maikli ang mga baterya. I-clear ang anumang kalapit na kondaktibong materyal upang hindi mo sinasadyang maitakda ang baterya sa tuktok nito na gumagawa ng isang koneksyon sa kuryente.

Kung nasiyahan ka sa iyong brick of baterya, oras na para sa welding ng lugar. Kung gagamit ka ng parehong spot welder tulad ng ginawa ko, kakailanganin mong makakuha ng.1-.15 kapal, ang welder na ito ay hindi maaaring magwelding mas makapal kaysa doon. Mahalaga ang pagkakalagay ng mga nickel strips. Ang pinakamadaling paraan upang ipaliwanag ay ang mag-refer sa mga larawan na isinama ko para sa eksaktong layout. Gupitin at ilagay ang mga nickel strips sa baterya. Hawakan ang iyong baterya hanggang sa welder na may isang makatarungang halaga ng presyon at i-tack ito nang isang beses, suriin ito, at iakma muli ito at magpatuloy sa susunod na cell.

Sa paglaon ay tapos ka na sa spot welding. Oras na ngayon para sa pag-kable ng system ng pamamahala ng baterya (BMS). Ang isang BMS ay sumusubaybay at namamahagi ng kasalukuyang pantay sa lahat ng mga konektadong cell. Ang mas makapal (14-18 gauge) na kawad na pula at itim ay kaya kong buksan ang 10P sa isang 20P na bangko ng baterya. Karaniwan ay magagawa ito sa pamamagitan ng pag-welding ng mas maraming piraso sa parehong pattern, ngunit upang magkasya sa tukoy na kaso na ito kailangan ko ang dalawang brick na magkatabi sa halip na isang mahabang rektanggulo.

I-mount (mainit na pandikit) ang BMS sa isang materyal na uri ng insulator tulad ng isang matigas na plastik, foam, o karton. Huwag direktang i-mount ito sa gilid ng mga baterya.

Ang iba pang mga payat (28-30 gauge) na mga wire ay konektado sa lahat ng iba't ibang mga punto sa BMS. Ginamit ko ang parehong mga code ng kulay para sa parehong point sa BMS. Ang Itim ay 0V, Dilaw ay 4.2V, Ang berde ay 8.4V, ang pula ay 12.6V, at ang Pinkish ay 16.8V. Ang bawat numero ay may dalawang mga kawad na kinakailangan na ito ay konektado sa mga unang cell at ang huling mga cell sa parallel. Kung gumawa ka ng isang mahabang hugis-parihaba na bangko ng baterya ang iyong mga wire ay magsisimula sa dulo ng bangko at ang pangalawang mga wire ay umunat sa kabilang dulo ng bloke. Gumamit ako ng isang soldering iron sa mga nickel strip upang hindi makapinsala sa cell.

Ang pagtatapos ng baterya ay madali. Maghinang sa isang pula at isang itim na makapal (14 gauge) na kawad na halos 6 pulgada ang haba ng hindi bababa sa, na may isang XT60 na konektor sa dulo. Pumupunta ito sa mga simbolo ng + at - sa BMS. Nag-apply ako ng ilang kapton tape upang ihinto ang bloke mula sa paglipat sa paligid. I-slide ang bangko ng baterya sa ilang 300mm shrink wrapper, gupitin ang labis, at ilapat ang heat gun o sulo na may distansya. Kumpleto na ang baterya sa baterya.

Hakbang 2: Pagpi-print at Assembly

Kung ang iyong ganap na bago sa pag-print sa 3D iminumungkahi ko na basahin mo sa ibaba kung hindi man maaari kang lumaktaw upang i-print ang seksyon ng mga setting.

Mayroon akong dalawang Ender 3's. Kapwa ang mga ito ay talagang mahusay na kalidad para sa point ng presyo at maaaring hawakan ang PLA, ABS, at PETG. Ang paggamit ng pagdirikit sa kama ay ang pinakamalaking problema sa kabila ng pag-master ng leveling ng kama. Ang bagay na tinanggal sa isyu na iyon para sa akin ay itinapon ang mga stock bed at pinapalitan ng tempered glass. Syempre kinailangan itong i-level ulit ngunit minsan lang. Bago ang bawat pag-print ay pinupunasan ko ito ng ilang 70% isopropyl na alkohol. Hayaan ang iyong printer na magpainit nang buong. Itago ang printer at filament sa isang tuyong lugar. Ang higit na kahalumigmigan ay nangangahulugang maraming mga problema. Ang mga kuwintas ay malamang na hindi makalamina nang maayos na nagiging sanhi ng madaling paghihiwalay sa pagitan ng dalawang mga layer sa gitna ng isang natapos na bahagi.

Kung wala ka pang 3D printer at isinasaalang-alang ang pagkuha ng isang Ender 3, sundin ang mabuti sa tutorial na ito. Sinundan ko ang lahat ng mga hakbang sa parehong mga printer na aking naipon at lumabas na perpekto sa unang pagtatangka. Gumagamit ako ng Cura para sa slicer. Maraming mga pagpipilian sa setting na kasama kasama ang libreng paggamit.

Mga Setting ng pag-print

Ang link na ito ay para sa mga STL file

Inirekomenda ng ABS o PETG. Ang mas malaki ang porsyento ng infill ay mas mahusay. Pinili ko ang 25% para sa lahat ng apat na plate ng mukha. Gumamit ako ng 0.8 na nguso ng gripo sa kalidad ng draft at nagkaroon ng disenteng naghahanap ng produkto sa average na limang oras bawat bahagi. Ang mga ito ay nangangailangan ng mga suporta at upang ma-orient na may mga titik na nakaharap sa kalangitan.

Ang panloob na mga sangkap ay naka-print gamit ang 0.6 nozzle sa karaniwang kalidad.

(1) Flat Bracket 100% infill

(4) Bowty 100% infill

(2) Mga Magnet Bars 75% - 100%

(1) Charge Controller Bracket 75% - 100%

(1) Buck Convertor Mounting Bracket 50% infill. Mayroong dalawang bersyon. Kailangan mo lamang ng dalawang bolts upang mai-mount ito sa kaso kung kaya't dinisenyo ko ang isang 2 butas pati na rin ang 4 na butas. Ngunit kailangan lamang i-print ang isa o ang iba pa.

18650 Battery 4S 10P Plates 100% infill na may 0.4 Nozzle sa karaniwang kalidad. Ginawa ko ito sa PLA dahil ibabalot ito at pagkatapos ay isara muli sa isang kaso. Nakasalalay sa kung gaano karaming mga baterya na nais mong gamitin (40 cells = 2 total 4S 10P Plates kinakailangan) (80 cells = 4 total 4S 10P Plates kinakailangan)

Ang pagtitipon ng mga ito nang magkasama ay karaniwang tulad ng lego blocks. Ang bow bow ay upang makatulong na magkasama sa mga plato, ngunit hindi kinakailangan. Ang pinagsasama ang pinakamahusay na lahat ay ang mga magnet bar pati na rin ang presyon ng masikip na pagkakasya mula sa kaso Kapag nagpapasok ng mga magnet sa mga bahagi, mayroon akong isang stack sa kamay, naglapat ng ilang sobrang pandikit sa bahagi, at pinindot ang isang magnet na may ang stack sa tuktok nito. Ito ay sa gayon ang polarity ay baligtad at ang mga magnet ay hindi sinasadyang nakadikit sa maling paraan.

Kapag ang isang magnet bar ay may apat na magnet na nakadikit sa isang nakadikit hanggang sa pinabayaan ko itong matuyo nang ilang oras. Binigyan ko ang bawat isa sa apat na magnet na isang pangalawang pang-akit upang manatiling konektado dito. Sa ganitong paraan ang polarity ay tama na kapag ang mga plate ng mukha ay nakadikit at pindutin ang mga magnet na iyon.

Hakbang 3: Pag-mount at Mga Kable

Sumangguni sa mga kasama na tsart ng daloy para sa kung paano ko nag-wire ang mga bagay.

Ang pagsasama-sama ng lahat ng bagay ay hindi masyadong kumplikado, ganoon lamang ang paglitaw nito. Para sa karamihan ng mga bahagi, nagsasama lamang sila ng positibo at negatibong mga wire. Ang mga switch ay kung saan nakakakuha ng kaunting mahirap. Kung balak mong magkaroon ng awtomatikong kontrol ng fan gamit ang isang digital temperatura controller / sensor, kung gayon ang kailangan mo lang ay isang rocker switch upang mapatakbo at patayin ang aparato. Kung nais mo ang iba pang mga kagamitan tulad ng isang LED light bar o isang bagay, sa kasong iyon malamang na nais mong gamitin ang isang pangalawang switch.

Bago ka maghinang ng anumang bagay na magkasama tandaan na ilagay ang mga metro at lumipat muna sa naka-print na mga plate ng mukha. O kaya kailangan mong gawin ito nang dalawang beses. Natutunan ko ito sa mahirap na paraan. Kapag ang pag-mount ng mga tagahanga ng perpektong nais mong sirkulasyon ng hangin sa isa ay dapat na humugot ng hangin at ang iba pang paghihip ng hangin. Ang inverter ay mayroon ding tagahanga na kung saan hinihipan ang hangin sa likuran nito.

Para sa inverter dis-assemble ko ito pababa sa pansamantalang circuit board. Hindi mo kailangang gawin iyon ngunit upang mapalawak ang abot ng 120V outlet kailangan mong magsagawa ng ilang dis-pagpupulong. Huwag gawin ito habang naka-plug in sa anumang bagay. Apat na mga turnilyo sa ilalim ng plato ang naglalantad sa lahat. Apat pang mga turnilyo sa harap na plato (kasama ang mga saksakan) ay kailangang i-undo. Itulak ang mga plugs ng outlet mula sa harap na plato. Ang plate ay hindi natatanggal maliban kung ang mga wire ay pinutol o ang front plate ay pinutol. Marahil ay maaari mong i-cut lamang ang mga wire sanhi ng susunod na hakbang ay nagsasangkot ng pagputol ng mga ito upang mapalawak ang maabot.

Pinili ko ang iba't ibang ruta at pinutol ang maliliit na mga bingaw mula sa plato nang maingat gamit ang isang rotary tool. Pagkatapos ay kumuha ng mga pliers at yumuko ito upang mailusot ko ang mga outlet ng outlet. Pagkatapos ay napagtanto kong kailangan kong mag-splice at maghinang sa halos anim na pulgada o higit pa sa kawad. Mayroon lamang isang kabuuang tatlong mga wires upang mapalawak. Iminumungkahi ko na sila ay gupitin, splice, soldered, at pag-urong ng tubo nang paisa-isa. Pinapayagan nito ang pagpapahaba ng outlet socket upang maabot ang plate ng mukha para sa kaso. Matapos maisagawa ang pagbabago na iyon, kakailanganin mong ibalik ang ilalim na panel sa inverter at ihanda ang mga mounting bracket.

Gumamit ako ng aluminyo na extrusion angle bar. Minarkahang posisyon para sa mga butas, drilled hole, at lagari ang piraso ng stock ng bar. Dinisenyo ko ang mga braket upang maaari silang 3D na naka-print upang gawing mas madali ang iyong buhay. Sumangguni sa mga larawan upang makita kung paano ko na-mount ang mga ito sa kaso. Bago ka mag-drill ng anumang mga butas siguraduhin na nasiyahan ka sa iyong layout at na ang baterya ay hindi masyadong slide sa paligid. Itinulak ko ang aking bangko ng baterya hanggang sa kanang sulok ng kaso, inverter pakanan sa tabi nito, at pagkatapos ay drill ang mga butas. Kapag na-drill mo ang iyong mga butas ay dapat na mai-mount muna ang buck converter mounting bracket dahil walang sapat na clearance upang mag-drill ng mga butas para dito sa inverter na naka-mount sa daan.

Nag-drill lang ako ng mga butas sa kaso para sa dalawang bracket na ito at dalawang butas para sa mounting bracket na itinalaga para sa DC-DC buck converter. Bago ako maglagay ng isang tornilyo / bolt sa pamamagitan ng nasabing butas ilalapat ko ang silicone sealant sa panloob at panlabas upang mapanatili itong patunay ng tubig. Gumamit din ako ng mga panghugas sa magkabilang dulo ng bolts. Dinisenyo ko ang mga magnet bar upang magkaroon ng kakayahang ma-secure sa kaso ng mga bolt din.

Sa aking PPSU, gumamit ako ng VHB tape upang idikit ang charge controller sa gilid ng kaso. Habang nilikha ang itinuturo na ito ay kumuha ako ng oras upang lumikha ng isang bracket maaari kang mag-print at mag-drill ng mga butas sa 3D upang i-bolt kung nais mo. Ang nag-iisa lamang na lugar na ginamit ko ng isang maliit na pag-amout ng VHB tape ay nasa pagitan ng flat bracket at ang solar plug upang hindi mai-slide kapag nag-plug sa konektor ng solar panel.

Inaasahan kong ito ay naging inspirational, informative, o medyo masaya para sa iyo. Salamat sa pagtingin sa aking proyekto.