Power Stacker: Stackable USB Rechargeable Battery System: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Mangyaring mag-click sa ibaba upang bisitahin ang aming pahina ng proyekto ng Hackaday

hackaday.io/project/164829-power-stacker-s…

Ang Power Stacker ay isang portable, modular, USB rechargeable lithium-ion battery pack. Isama ang mga ito para sa mga proyektong gutom sa kuryente o paghiwalayin ang mga ito para sa mas maliit na mga proyekto sa modular system na ito. Ang mga Gerber, BOM, at. STL na mga file ay magagamit sa ibaba.

Ginagawa ng Power Stacker kung ano ang nabigo na gawin ng iba pang mga USB rechargeable na baterya, at iyon ang kakayahang pagsamahin para sa mas mataas na kapasidad ng baterya o paghiwalayin sa maraming maliliit na baterya para sa mas maliit na mga proyekto. Maaari mong literal na gamitin ang parehong mga baterya ng Power Stacker sa loob ng maraming taon sa maraming mga application!

Ang isa pang natatanging tampok ng Power Stacker ay ang bawat baterya ay tumatanggap ng sarili nitong charge controller, na ginagarantiyahan ang tunay na pagbabalanse ng cell at tinitiyak na ang bawat baterya ay sisingilin sa tamang boltahe sa real-time kahit habang singilin at / o naglalabas.

Matapos ilunsad ang isang matagumpay na proyekto ng Kickstarter na tinatawag na Solderdoodle Pro, napagtanto ko na ang parehong teknolohiya ng baterya na ginamit upang matunaw ang solder ay maaaring magamit upang malutas ang problema ng pagsubok na makahanap ng tamang baterya at kinakailangang patuloy na bumili ng mga bagong baterya para sa bawat bagong proyekto. Isinama sa aking kaalaman sa pag-print sa 3D, lumikha ako ng isang kaso para sa baterya na maaaring mai-print, mabago, at maibahagi!

Ang power stacker ay tugma din sa mga converter ng Open Source DC-DC tulad ng Adafruit's Power Boost 1000.

Paano gumagana ang stack ng baterya?

Ang mababang boltahe na pasulong / mataas na kasalukuyang mga diode sa board ng charge controller ay naka-install sa input at output ng circuit, na pumipigil sa cross talk sa pagitan ng maraming mga mapagkukunan ng kuryente at sa pagitan ng output ng mga charge control. Pinapayagan nito ang mga pagkakaugnay sa pagitan ng mga input at output pin ng bawat board ng charge charge upang maging mga bus bar na pinapayagan ang boltahe na manatiling pareho at ang kasalukuyang dumami. Ang pinakamataas na boltahe ng baterya sa stack ay lalabas ng pinakamarami hanggang sa maabot ng iba pang mga baterya ang malapit sa parehong boltahe at magsisimulang din silang maglabas sa parehong rate, na nagpaparami sa kasalukuyang output ng pack ng baterya.

Mga Detalye ng Power Stacker: * Oras upang Ganap na Pagsingil: @ 5 Watts 3350mAh: 3 oras | @ 8 Watts 13400mAh: 7 na oras

* Kapasidad: 3350mAh, 6700mAh, o 13400mAh / 3.6V

* Uri: Panasonic NCR18650B Lithium-Ion

* Input - Kasalukuyang: 450 hanggang 2600mA | Boltahe: 5 hanggang 6 Volts

* Bilang ng mga Port ng USB: 1 (depende sa bilang ng mga 5V module ng adapter)

* Output - Pamantayan ng Arduino Style Babae at Lalaki Mga Header

* Output - Kasalukuyang: Hanggang sa 2000mA | Boltahe: 3.6 Volts na direkta o 5 Volts na may DC-DC converter module

* Materyal ng Kaso: 3D na naka-print na materyal

* Buhay ng Baterya Sa ilalim ng Karaniwang Paggamit: 5 taon * Maaaring Palitan ang Baterya

* Nagbibigay ng hanggang sa 320% iPhone Charge o 160% Galaxy S5 Charge na may dalawang cell 6700mAh

* Katugma sa Arduino, iPhone, Android, Windows Phone, at Iba Pa na may 5 Volt DC-DC converter module

* BABALA: Mag-ingat sa paghawak ng anumang baterya ng Lithium-Ion dahil ang pagpapaikli ng baterya ay maaaring maging sanhi ng pagkasunog. Laging magsuot ng mga salaming de kolor na pangkaligtasan. Mangyaring gumamit ng inirekumendang mga bahagi ng baterya at circuit dahil sa mas mataas na 2000mA max na kasalukuyang singil ng baterya na kasangkot. Ang mga naka-print na bahagi ng 3D ay maaaring kumayod sa ilalim ng mataas na temperatura.

Pagsunod sa FCC: HINDI Kinakailangan dahil ang mga frequency ng circuit ay mas mababa sa 1.7MHz

Hakbang 1: Kinakailangan ang Mga Materyales, Mga Tool, at Mga File

Narito ang isang listahan ng mga materyales, tool, at file na kinakailangan.

MATERIALS:

Paglalarawan ng QTY

Ang 1 Lithium-Ion Charge Controller Circuit (Schematic, Gerber Files, atbp. Maaaring ma-download mula sa nakaraang pahina. Ang pangunahing sangkap ng IC ay ang Maxim MAX8903G charge controller.)

1 NCR18650B 3350mAh Hindi Protektadong Panasonic Lithium Ion Battery www.ebay.com (Kung kinakailangan ng mas mababang gastos, subukan ang baterya ng Panasonic NCR18650A na may bahagyang mas maliit na kapasidad na 3070mAh. Tiyaking hindi ito protektado at suriin nang mabuti ang numero ng bahagi ng baterya. Ang mga protektadong baterya ay may idinagdag na haba na may built-in na circuit, na maaaring makaapekto sa pagganap. Sanggunian https://industrial.panasonic.com/www-cgi/jvcr13pz.cgi?E+BA+3+ACI4002+NCR-18650B+7+EU Iba pang mga tatak ng baterya ay HINDI inirerekomenda dahil ang kasalukuyang kontrol ng singil sa baterya ay maaaring maging kasing taas ng 2000mA at mahawakan ito ng Panasonic NCR18650 kimika. Kung kailangan mong gumamit ng iba pang mga tatak, tiyaking natutugunan nila ang parehong pagtutukoy, kimika, at maaaring makayanan ang hanggang sa 2 Amps ng kasalukuyang singil. Ang paggamit ng mga baterya na hindi nakakatugon sa mga pagtutukoy na ito ay maaaring humantong sa mapanganib na pinsala sa baterya.)

2 Hirose 2-pin na konektor DF3-2S-2C https://www.digikey.com/product-search/en?Key Words=H2083-ND&WT.z_header=search_go

2 Hirose Socket 24-28 AWG Crimp Pin DF3-2428SCC

1 1 "Wide Kapton Tape Roll https://www.mcmaster.com/#7648a715/=qu58072 1" Kapton Tape Disc

1 1 "Diameter na Piraso ng Heat Shrink Tubing 2.7" Long2 1/16 "Piece of Heat Shrink Tubing 1.0" Long 1 Roll ng solder wire 1 3D Printed case (Magagamit ang file sa nakaraang pahina.)

1 2X4 Babae Header

1 5 Volt DC-DC converter

1 Protoboard

1 1X2 Babae Header

1 Male Header Strip

Iba't ibang Mga Haba 26 Pamantayang AWG Pula at Itim na Maiiwan tayo 4 Amp Max Wire Nakalista sa ibaba: https://www.mcmaster.com/#catalog/119/798/=qu7rf61 6.10 Black Wire.06 strip isang dulo.20 hubarin ang kabilang dulo

1 8.00 Red Wire.06 i-strip ang isang dulo.20 i-strip ang kabilang dulo

TOOLS: QTY Paglalarawan

1 Pag-aayos ng Baterya ng Core Core

1 Wire Strippers 24-26 saklaw ng gage

1 Wire Crimper 20-24 saklaw ng gage

1 Sukat ng Tape

1 bakal na bakal

1 Heat Gun

1 Gunting

Hakbang 2: Assembly ng Baterya

Ipasok ang baterya ng NCR18650B sa FiFi ng Baterya na may nakaharap na positibong bahagi. Ang pagkakabit ay ihanay ang pula at Itim na mga wire habang ikaw ay naghahihinang. Huwag hawakan ang soldering iron sa kabit dahil maaari itong matunaw. Maaaring magawa mo ang baterya nang walang kabit, ngunit mas mahirap ito at kakailanganin mo pa rin ng isang bagay upang hindi mahulog ang baterya. Ang kabit ay maaaring magamit para sa iba pang mga proyekto ng baterya.

Ilagay ang.20 "na tinanggal na dulo ng mahabang Red wire sa trench na may label na + PULA at solder ang Red wire sa baterya. Subukang maghinang sa baterya nang mabilis sapagkat ang sobrang init sa baterya ay maaaring makapinsala dito. Kung mayroong anumang solder dumidikit, pakinisin ito gamit ang soldering iron. Pagkatapos ng paghihinang, ikiling ang kabit at itulak ang baterya mula sa ilalim gamit ang iyong daliri. Baligtad ang baterya at ipasok ang baterya sa kabit gamit ang Red Wire sa + RED trough at ang negatibong dulo ng baterya na nakaharap. I-crimp ang dulo ng Red wire gamit ang Hirose Pin at ipasok ang pin sa port 1 ng Hirose 2-Pin connector. Nais mong ilakip ang konektor sa puntong ito dahil mapanganib ito upang iwanan ang nakalawit na hubad na dulo ng isang wire ng baterya na nakalantad at maaaring maging sanhi ng isang maikli o nasusunog kung hinawakan nito ang negatibong dulo ng baterya. Ilagay ang.20 "na tinanggal na dulo ng mahabang Itim na kawad sa trench na may label na -BLK at solder ang Itim na kawad sa baterya. Ang negatibong wakas ng baterya na ito ay karaniwang nangangailangan ng mas maraming init upang maghinang dahil maraming lugar sa ibabaw na nakikipag-ugnay sa masa ng baterya, ngunit subukang mabilis na maghinang. Kung mayroong anumang dumidikit na solder, pakinisin ito gamit ang soldering iron. Pagkatapos ng paghihinang, i-crimp ang dulo ng Itim na kawad gamit ang Hirose Pin at ipasok ang pin sa port 2 ng Hirose 2-Pin connector. Ikiling ang kabit at itulak ang baterya mula sa ilalim ng iyong daliri. Bend ang itim na kawad diretso pababa sa gilid ng negatibong dulo ng baterya at gabayan ang pulang kawad na paikot-ikot sa gilid ng baterya. Ang epekto ay dapat na ang pulang kawad na bumababa mula sa positibong dulo ng baterya ay 120º bukod sa kung saan nagtagpo ang Itim at Pulang mga wire. Pinapayagan ng wire geometry na ito na lumabas ang positibo at negatibong mga wire mula sa parehong panig at binibigyan ang snug fit. Balutin ang isang piraso ng 1 "lapad na Kapton tape sabay paligid ng baterya upang hawakan ang mga wire. Maglagay ng 1" Kapton tape disc sa bawat dulo ng baterya at tiklupin ang mga gilid sa gilid ng baterya. Pagkatapos ay i-slide ang 1 "Heat Shrink Tube sa baterya gamit ang tube flush na may positibong dulo ng baterya. Ang lahat ng slack ng tubo ay dapat na malalabas ang negatibong dulo. Ngayon gumamit ng isang heat gun upang pag-urong ang tubo upang makumpleto ang pagpupulong ng baterya.

Hakbang 3: Assembly Stacker ng Kuryente

Para sa isang solong pag-set up ng cell, solder lang ang 2X4 Babae Header sa board ng pagsingil ng singil, ikonekta ang baterya, pagkatapos ay maghinang ang mga pin ng header na lalaki sa board ng 5 Volt DC-DC at ikonekta ito sa board ng charge controller.

Para sa isang pag-setup ng multi-cell, maghinang ang mga header ng lalaki sa protoboard sa parehong pagsasaayos bilang mga pin ng charge controller at solder ang 1X2 Babae Header sa board.

Sa likuran ng protoboard, solder ang lahat ng mga pin na nauugnay sa port ng SYS OUT mula sa board ng charge controller, solder ang lahat ng mga pin na nauugnay sa port ng GND mula sa board ng charge controller, at solder ang lahat ng mga pin na nauugnay sa IN6V port mula sa singil ang board ng controller. Pagkatapos solder SYS OUT sa babaeng pin ng header sa protoboard at solder ang GND sa iba pang mga babaeng pin ng header sa protoboard.

I-slide ang protoboard sa puwang sa naka-print na kaso ng 3D, pagkatapos ay ikabit ang mga baterya, i-charge ang mga board ng controller, at 5 Volt DC-DC converter sa protoboard.

Hakbang 4: Mga Aplikasyon

Ikonekta mo lang ang baterya sa board ng charge controller, ikabit ang DC-DC 5 Volt converter, at singilin ang iyong USB device.

Ikonekta ang isang micro USB charge cable upang muling magkarga ng mga baterya mula sa 5 hanggang 6 volt na mapagkukunan ng kuryente. Ang bawat cell ay mayroong sariling charge controller para sa totoong real-time na pagbabalanse ng cell. Ang bawat charge controller sa pack ay awtomatikong magsisimulang singilin sa sandaling napansin ang labis na lakas.

Maaari mo ring ikonekta ang maraming mapagkukunan ng enerhiya sa Power Stacker tulad ng mga solar panel, dynamos, at iba pang mga mapagkukunan ng kuryente ng USB upang madagdagan ang kasalukuyang singil sa pack ng baterya.

Kung naniningil ka man ng isang smart phone, tablet, o remotecontrolled robot, bibigyan ka ng Power Stacker ng lakas na kailangan mo ngayon at umakma sa iyong mga kinakailangan sa kuryente sa hinaharap.

CONGRATULATIONS! Tapos na ang pagbuo ng Power Stacker!

Hakbang 5: Pag-troubleshoot

KALIGTASAN

Huwag iwanan ang Power Stacker sa direktang sikat ng araw. Panatilihin itong sakop o sa lilim. Ang pag-init mula sa araw ay maaaring maging sanhi ng pag-init ng singil at baterya, ihinto ang pag-charge, i-degrade ang baterya, at paikliin ang habang-buhay nito.

Mga Katanggap-tanggap na Temperatura: Ang Power Stacker ay idinisenyo upang mapatakbo sa mga temperatura sa pagitan ng 0º at 45º C (32º at 149º F). Imbakan: Itabi ang Power Stacker sa temperatura ng kuwarto. Ang Power Stacker ay dapat na recharged halos isang beses sa isang taon upang maiwasan ang paglabas.

Para sa pinakamahusay na mga resulta, ganap na singilin ang Power Stacker bago gamitin.

TROUBLESHOOTING

Ang Power Stacker LED ay hindi ilaw kapag nagcha-charge mula sa aking laptop

1) Maaari itong maganap kung ang Power Stacker ay ganap na pinatuyo at pumapasok sa isang trickle charge mode. Panatilihing naka-plug in ang Power Stacker nang halos 15 minuto at dapat i-on ang ilaw ng singil ng LED.

2) Ang ilang mga mas matandang laptop ay may mababang kasalukuyang limitasyon sa kanilang mga USB port at hindi papaganahin ang USB port kung ang kasalukuyang lumampas sa limitasyon. Subukang i-plug ang Power Stacker sa isa pang USB port.