Listrik L585 585Wh AC DC Portable Power Supply: 17 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Para sa aking unang Maituturo, ipapakita ko sa iyo kung paano ko nagawa ang portable power supply na ito. Maraming mga term para sa ganitong uri ng aparato tulad ng power bank, power station, solar generator at marami pang iba ngunit mas gusto ko ang pangalang "Listrik L585 Portable Power Supply".

Ang Listrik L585 ay may built-in na 585Wh (6S 22.2V 26, 364mAh, nasubukan) na lithium na baterya na maaaring tumagal talaga. Medyo magaan din ito para sa ibinigay na kapasidad. Kung nais mong ihambing ito sa tipikal na power bank ng kostumer, madali mo itong magagawa sa pamamagitan ng paghati sa rating ng mAh ng 1, 000 pagkatapos ay i-multiply ito ng 3.7. Halimbawa, ang PowerHouse (isa sa pinakamalaking kilalang consumer power bank) ay may kapasidad na 120, 000mAh. Ngayon, gawin natin ang matematika. 120, 000/1, 000 * 3.7 = 444Wh. 444Wh VS 585Wh. Madali di ba?

Ang lahat ay naka-pack sa loob ng magandang aluminyo na maleta. Sa ganitong paraan, madaling madala ang Listrik L585 at ang tuktok na takip ay protektahan ang mga sensitibong instrumento sa loob habang hindi ginagamit. Nakuha ko ang ideyang ito pagkatapos kong makita ang isang tao na nagtayo ng isang solar generator gamit ang tool box, ngunit ang kahon ng tool ay hindi ganon kahusay, tama ba? Kaya sinipa ko ito ng isang bingaw na may aluminyo na maleta at mukhang mas mahusay ito.

Ang Listrik L585 ay may maraming mga output na maaaring masakop ang halos lahat ng mga elektronikong aparato ng consumer.

Ang una ay ang output ng AC na katugma sa halos 90% ng mga mains device sa ilalim ng 300W, hindi lahat sa kanila dahil sa di-sinusoidal na output ngunit maaayos mo ito sa pamamagitan ng paggamit ng pure sine wave inverter, na kung saan ay mas mahal kaysa sa karaniwang binago sine wave inverter na ginamit ko dito. Sa pangkalahatan ay mas malaki din sila.

Ang pangalawang output ay output ng USB. Mayroong 8 USB port, na kung saan ay labis na labis na labis. Ang isang pares ng mga ito ay maaaring maghatid ng maximum na kasalukuyang ng 3A tuloy-tuloy. Ginagawa itong magkasabay na pagwawasto.

Ang pangatlo ay pandiwang pantulong I / O. Maaari itong magamit upang singilin o maalis ang panloob na baterya sa maximum rate na 15A (300W +) tuloy-tuloy at 25A (500W +) na instant. Wala itong anumang regulasyon, karaniwang simpleng boltahe lamang ng baterya ngunit mayroon itong maraming mga proteksyon kabilang ang short-circuit, overcurrent, overcharge at overdischarge.

Ang huling isa at ang aking paboritong isa ay naaayos na output ng DC, na maaaring maglabas ng 0-32V, 0-5A sa lahat ng saklaw ng boltahe. Maaari itong mapagana ng napakalawak ng iba't ibang mga kagamitan sa DC tulad ng tipikal na laptop na may 19V output, internet router sa 12V at marami pa. Ang naaayos na output na DC ay tinanggal ang pangangailangan na gumamit ng AC sa DC power supply, na sa pamamagitan ng paraan ay magpapalala ng kahusayan dahil ang buong system ay nag-convert ng DC sa AC pagkatapos ay sa DC muli. Maaari din itong magamit bilang bench power supply na may pare-pareho na boltahe at pare-pareho ang kasalukuyang pag-andar, na lubhang kapaki-pakinabang para sa mga taong tulad ko na madalas na gumagana sa electronics.

Hakbang 1: Ang Mga Materyales at Mga Tool

Pangunahing mga materyales:

* 1X DJI Spark aluminium na maleta

* 60X 80 * 57 * 4.7mm prismatic lithium cells (maaari mong palitan ang mas karaniwang 18650, ngunit nahanap ko ang cell na ito na may perpektong form factor at dimension lamang)

* 1X 300W 24V DC sa AC inverter

* 1X DPH3205 programmable power supply

* 2X 4 port USB buck converter

* 1X Cellmeter 8 baterya checker

* 1X 6S 15A BMS

* Konektor ng balanse ng 1X 6S

* 12X M4 10mm bolts

* 12X M4 na mani

* 6X hindi kinakalawang na asero bracket

* 1X 6A solong poste na toggle switch

* 1X 6A switch ng toggle ng doble na poste

* 1X 15A iisang switch ng toggle ng poste

* May hawak na 4X 3mm hindi kinakalawang na asero

* 4X babaeng konektor XT60

* 4X M3 20mm tanso spacers

* 4X M3 30mm machine screws

* 2X M3 8mm machine screws

* 6X M3 na mani

* 1X 25A 3 pin terminal

* 4X 4.5mm cable spades

* Pasadyang gupitin ang 3mm panel ng instrumento

-

Mga Consumable:

* Heatshrinks

* Maghinang

* Flux

* 2.5mm solid wire na tanso

* Malakas na tungkulin ng dobleng panig na tape (makuha ang pinakamataas na kalidad ng isa)

* Manipis na dobleng panig na tape

* Kapton tape

* Epoxy

* Itim na pintura

* 26 AWG wire para sa mga tagapagpahiwatig ng LED

* 20 AWG pilak na straced wire para sa mababang kasalukuyang mga kable

* 16 AWG pilak na straced wire para sa mataas na kasalukuyang mga kable (mas gusto ang mas mababang AWG. Ang minahan ay na-rate sa 17A tuloy-tuloy na mga kable ng chassis, halos hindi pa sapat)

-

Mga tool:

* Panghinang

* Plier

* Screwdriver

* Gunting

* Hobby kutsilyo

* Tweezer

* Mag-drill

Hakbang 2: Ang Skematika

Ang eskematiko ay dapat na nagpapaliwanag sa sarili. Paumanhin para sa mahinang pagguhit, ngunit dapat itong higit sa sapat.

Hakbang 3: Ang Panel ng Instrumento

Dinisenyo ko muna ang panel ng instrumento. Maaari mong i-download ang PDF file nang libre. Ang materyal ay maaaring kahoy, aluminyo sheet, acrylic o anumang bagay na may katulad na pag-aari. Gumamit ako ng acrylic sa "kaso" na ito. Ang kapal ay dapat na 3mm. Maaari mong i-cut ito ng CNC, o i-print lamang ito sa papel na may sukat na 1: 1 at gupitin ito ng manu-mano.

Hakbang 4: Ang Kaso (Pagpipinta at Mga Mounting Bracket)

Para sa kaso, gumamit ako ng isang maleta ng aluminyo para sa DJI Spark, Ito ay may tamang sukat. May dala itong foam thingy upang hawakan ang sasakyang panghimpapawid kaya inilabas ko ito at pininturahan ng itim ang panloob na bahagi. Nag-drill ako ng 6 na 4mm na butas ayon sa distansya ng butas sa aking pasadyang gupit na panel ng instrumento at na-install ang mga braket doon. Pagkatapos ay nakadikit ako ng M4 na mga mani sa bawat braket upang maaari kong mai-tornilyo ang mga bolt mula sa labas nang hindi hinahawakan ang mga mani.

Hakbang 5: Ang Bahaging Pack ng Baterya 1 (Mga Pagsubok ng Mga Cell at Paggawa ng Mga Grupo)

Para sa pack ng baterya, ginamit ko ang tinanggihan na LG prismatic lithium cells na nakuha ko nang mas mababa sa $ 1 bawat isa. Ang dahilan kung bakit ang mga ito ay napaka-mura ay dahil lamang sa sila blown fuse at na-tag bilang mali. Inalis ko ang mga piyus at ang mga ito ay kasing bago. Maaaring medyo hindi ligtas ito ngunit para sa mas mababa sa isang Buck bawat isa, hindi ko talaga magreklamo. Pagkatapos ng lahat, gagamit ako ng isang sistema ng pamamahala ng baterya para sa mga proteksyon. Kung gagamit ka ng ginagamit o hindi kilalang mga cell, mayroon akong mahusay na Mga Tagubilin sa kung paano subukan at pag-uri-uriin ang mga ginamit na lithium cell dito: (MALAPIT NA).

Nakita ko ang maraming tao na gumagamit ng lead-acid na baterya para sa ganitong uri ng aparato. Oo naman madali silang magtrabaho at murang ngunit ang paggamit ng lead-acid na baterya para sa portable na aplikasyon ay isang malaking no-no para sa akin. Ang isang katumbas na lead-acid ay magtimbang ng halos 15 kilo! Iyon ay 500% mas mabigat kaysa sa baterya na ginawa ko (3 kilo). Dapat ko bang ipaalala sa iyo na ito ay magiging mas malaki din sa dami?

Bumili ako ng 100 sa kanila at isa-isa itong sinubukan. Mayroon akong spreadsheet ng resulta ng pagsubok. Sinala ko ito, pinagsunod-sunod at napunta sa pinakamahusay na 60 cells. Hinahati ko silang pantay sa kapasidad kaya't ang bawat pangkat ay magkakaroon ng magkatulad na kapasidad. Sa ganitong paraan, ang baterya pack ay magiging balanse.

Nakita ko na maraming mga tao ang nagtayo ng kanilang baterya pack nang walang karagdagang pagsubok sa bawat cell, na sa palagay ko ay sapilitan kung gagawa ka ng isang pack ng baterya mula sa hindi kilalang mga cell.

Ipinakita ng pagsubok na ang average na kapasidad ng paglabas ng bawat cell ay 2636mAh sa 1.5A kasalukuyang paglabas. Sa mas mababang kasalukuyang, ang kapasidad ay magiging mas mataas dahil sa mas kaunting pagkawala ng kuryente. Nagawa kong makakuha ng 2700mAh + sa kasalukuyang paglabas ng 0.8A. Makakakuha ako ng dagdag na 20% higit na kapasidad kung sisingilin ko ang cell sa 4.35V / cell (pinapayagan ng cell ang 4.35V charge voltage) ngunit hindi pinapayagan ng BMS iyon. Gayundin, ang singilin ang cell sa 4.2V ay magpapahaba ng buhay nito.

Bumalik sa tagubilin. Una, sumali ako sa 10 mga cell na magkasama gamit ang manipis na dobleng panig na tape. Pagkatapos, pinalakas ko ito gamit ang kapton tape. Tandaan na maging labis na maingat kapag nakikipag-usap sa baterya ng lithium. Ang mga prismatic lithium cells na ito ay may labis na malapit sa positibo at negatibong bahagi kaya madali itong maikli.

Hakbang 6: Ang Battery Pack Bahagi 2 (Pagsali sa Mga Grupo)

Matapos kong matapos ang paggawa ng mga pangkat, ang susunod na hakbang ay pagsamahin sila. Upang makiisa sa kanila, gumamit ako ng manipis na dobleng panig na tape at pinalakas ko ulit ito sa kapton tape. Napakahalaga, siguraduhin na ang mga pangkat ay nakahiwalay sa bawat isa! Kung hindi man, makakakuha ka ng isang napaka pangit na maikling circuit kapag pinaghinang mo silang magkasama sa serye. Ang katawan ng prismatic cell ay isinangguni sa cathode ng baterya at kabaligtaran para sa 18650 cells. Mangyaring tandaan ito.

Hakbang 7: Ang Battery Pack Bahagi 3 (Paghihinang at Pagtatapos)

Ito ang pinakamahirap at pinaka-mapanganib na bahagi, sama-sama ng paghihinang ng mga cell. Kakailanganin mo ang isang soldering iron na hindi bababa sa 100W para sa madaling paghihinang. Ang akin ay 60W at ito ay isang kabuuang PITA na maghinang. Huwag kalimutan ang pagkilos ng bagay, isang impiyerno tonelada ng pagkilos ng bagay. Nakakatulong talaga.

** Maging labis na maingat sa hakbang na ito! Ang mataas na kapasidad na lithium na baterya ay hindi isang bagay na nais mong maging clumsy. **

Una, pinutol ko ang aking 2.5mm solid wire na tanso sa nais na haba pagkatapos ay alisan ng balat ang pagkakabukod. Pagkatapos, hinihinang ko ang tanso na tanso sa tab ng cell. Gawin itong sapat na mabagal upang mapalabas ang solder, ngunit sapat na mabilis upang maiwasan ang pagbuo ng init. Kailangan talaga ng kasanayan. Inirerekumenda kong magsanay sa ibang bagay bago mo ito subukan sa totoong bagay. Bigyan ang baterya ng pahinga pagkatapos ng ilang minuto ng paghihinang upang palamig dahil ang init ay hindi mabuti para sa anumang uri ng baterya, lalo na para sa baterya ng lithium.

Para sa pagtatapos, nilagyan ko ang BMS ng 3 layer ng double-sided foam tapes at kawad ang lahat ayon sa eskematiko. Naghinang ako ng mga cable spades sa output ng baterya at agad na na-install ang mga spades na iyon sa pangunahing terminal ng kuryente upang maiwasan ang mga spade na hawakan ang bawat isa at maging sanhi ng isang maikling.

Tandaan na maghinang ng isang kawad mula sa negatibong bahagi ng balanse konektor at isang kawad mula sa negatibong bahagi ng BMS. Kailangan nating buksan ang circuit na ito upang i-deactivate ang Cellmeter 8 (tagapagpahiwatig ng baterya) upang hindi ito i-on magpakailanman. Ang kabilang dulo ay pupunta sa isang poste ng isang switch sa paglaon.

Hakbang 8: Ang Battery Pack Bahagi 4 (Pag-install)

Para sa pag-install, gumamit ako ng double-sided tape. Inirerekumenda ko na gumamit ng mataas na kalidad, mabibigat na tungkulin na may dalawang panig na tape para sa kasong ito dahil ang baterya ay medyo mabigat. Gumamit ako ng 3M VHB double-sided tape. Sa ngayon, napakahusay ng tape ang hawak ng baterya. Walang problema kung anuman.

Ang baterya pack ay umaangkop talagang maganda doon, isang kadahilanan kung bakit pinili ko ang prismatic lithium cell na ito sa silindro na lithium cell. Ang airgap sa paligid ng baterya pack ay napakahalaga para sa pagwawaldas ng init.

Tungkol sa pagwawaldas ng init, hindi ako masyadong nag-aalala tungkol dito. Para sa pagsingil, gagamitin ko ang aking IMAX B6 Mini na makapaghatid lamang ng 60W. Iyon ay walang kumpara sa 585Wh baterya pack. Ang pag-charge ay tumagal ng higit sa 10 oras, napakabagal na walang nabuong init. Ang mabagal na pagsingil ay mabuti din para sa anumang uri ng baterya. Para sa paglabas, ang maximum na kasalukuyang maaari kong iguhit mula sa pack ng baterya ay mas mababa sa 1C rate ng paglabas (26A) sa 15A lamang na tuloy-tuloy, 25A instant. Ang aking baterya pack ay may sa paligid ng 33mOhm panloob na paglaban. Ang disipadong kapangyarihan na equation ay I ^ 2 * R. 15 * 15 * 0.033 = 7.4W ng lakas na nawala bilang init sa 15A kasalukuyang paglabas. Para sa isang bagay na malaki, hindi iyon isang malaking deal. Ipinapakita ng totoong pagsubok sa mundo na sa mataas na pagkarga, ang temperatura ng baterya pack ay tumataas hanggang sa 45-48 degree Celsius. Hindi talaga isang komportableng temperatura para sa baterya ng lithium, ngunit nasa loob pa rin ng saklaw na temperatura ng pagtatrabaho (60º maximum)

Hakbang 9: Ang Inverter Bahagi 1 (Pag-disassembling at Pag-install ng Heatsink)

Para sa inverter, inalis ko ito mula sa kaso upang magkasya ito sa loob ng briefcase ng aluminyo at nag-install ng isang pares ng heatsink na nakuha ko mula sa isang sirang suplay ng kuryente sa computer. Kinuha ko rin ang paglamig fan, ang socket ng AC at ang switch para magamit sa paglaon.

Gumagana ang inverter hanggang sa 19V bago magsimula ang proteksyon ng undervoltage. Sapat na iyan.

Ang isang hindi pangkaraniwang bagay ay ang paglalagay ng label na malinaw na nagsasabi ng 500W habang ang silkscreen sa PCB ay nagsasabi na ito ay 300W. Gayundin, ang inverter na ito ay may tunay na proteksyon ng pabalik na polarity hindi katulad ng karamihan sa mga inverters doon na gumagamit ng pipi diode + fuse contraption para sa proteksyon ng reverse polarity. Maganda, ngunit hindi masyadong kapaki-pakinabang sa kasong ito.

Hakbang 10: Ang Inverter (Pag-install at Pag-mount)

Una, pinahaba ko ang lakas ng pag-input, mga tagapagpahiwatig ng LED, ang switch at ang wire ng AC outlet kaya't sapat na ang kanilang katagalan. Pagkatapos, na-install ko ang inverter sa kaso gamit ang double-sided tape. Naghinang ako ng mga spades ng cable sa kabilang dulo ng mga wire ng pag-input ng kuryente at ikinonekta ang mga iyon sa pangunahing terminal. Inilagay ko ang mga tagapagpahiwatig ng LED, fan at outlet ng AC sa panel ng instrumento.

Nalaman ko na ang inverter ay may zero quiescent current (<1mA) kapag nakakonekta sa pinagmulan ng kuryente ngunit na-deactivate kaya't nagpasya akong ikonekta ang wire ng inverter nang direkta nang walang anumang switch. Sa ganitong paraan, hindi ko kailangan ng isang napakalaking mataas na kasalukuyang switch at hindi gaanong nasayang na kapangyarihan sa wire at switch.

Hakbang 11: Ang USB Module (Pag-install at Mga Kable)

Una, pinahaba ko ang mga tagapagpahiwatig ng LED sa parehong mga module. Pagkatapos, isinalansan ko ang mga module na may M3 20mm na mga spacer na tanso. Inhinang ko ang mga wire ng kuryente alinsunod sa eskematiko at inilagay ang buong pagpupulong sa panel ng instrumento at tinali ito ng mga kurbatang zip. Inhinang ko ang 2 wires mula sa baterya na nabanggit ko kanina na pack sa ibang poste ng switch.

Hakbang 12: Ang DPH3205 Module Bahagi 1 (Mga Pag-install at Mga Kable ng Pag-input)

Nag-drill ako ng 2 3mm na butas sa pamamagitan ng pahilis na plate sa ilalim at pagkatapos ay na-install ko ang module ng DPH3205 na may 8mm M3 screws na dumaan sa mga butas na iyon. I-wire ko ang input na may makapal na 16 na mga wire ng AWG. Ang negatibo ay dumidiretso sa modyul. Ang positibo ay pupunta muna sa isang switch pagkatapos sa modyul. Naghinang ako ng mga spades ng cable sa kabilang dulo na makakonekta sa pangunahing terminal.

Hakbang 13: Ang DPH3205 Module Bahagi 2 (Display Mounting at Output Mga Kable)

Inilagay ko ang display sa front panel at ikinonekta ang mga wire. Pagkatapos, na-mount ko ang mga konektor ng XT60 sa panel ng instrumento gamit ang dalawang bahagi ng epoxy at na-wire ang mga konektor na iyon sa parallel. Pagkatapos ang wire ay pupunta sa output ng module.

Hakbang 14: Ang Auxiliary I / O (Pag-mount at Mga Kable)

Nag-mount ako ng 2 XT60 konektor na may 2 bahagi epoxy at soldered ang mga konektor kahanay sa makapal na 16 AWG wires. Naghinang ako ng mga spades ng cable sa kabilang dulo na pupunta sa pangunahing terminal. Ang wire mula sa module ng USB ay pupunta rin dito.

Hakbang 15: QC (Mabilis na Pag-iinspeksyon)

Siguraduhin na walang kumakalabog sa loob. Ang mga hindi ginustong conductive item ay maaaring magbuod ng maikling circuit.

Hakbang 16: Pagtatapos at Pagsubok

Isinara ko ang takip, pinilyo ang mga bolt at tapos na! Sinubukan ko ang bawat pag-andar at gumagana ang lahat ayon sa inaasahan ko. Tiyak na napaka kapaki-pakinabang para sa akin. Medyo nagkakahalaga ito sa akin ng higit sa $ 150 (materyal lamang, hindi kasama ang mga pagkabigo), na napakamura para sa isang katulad nito. Ang proseso ng pag-iipon ay tumagal ng halos 10 oras, ngunit ang pagpaplano at pagsasaliksik ay tumagal ng halos 3 buwan.

Kahit na marami na akong nagawang pagsasaliksik bago ko maitayo ang aking suplay ng kuryente, ang aking supply ng kuryente ay mayroon pa ring maraming mga pagkukulang. Hindi talaga ako nasiyahan sa resulta. Sa hinaharap, itatayo ko ang Listrik V2.0 na may maraming mga pagpapabuti. Ayokong sirain ang buong plano, ngunit narito ang ilan dito:

1. Lumipat sa mataas na kapasidad na 18650 na mga cell
2. Bahagyang mas mataas ang kapasidad
3. Mas mataas na lakas ng output
4. Mas mahusay na mga tampok sa kaligtasan
5. Panloob na charger ng MPPT
6. Mas mahusay na pagpili ng materyal
7. Awtomatiko ng Arduino
8. Nakatuon na tagapagpahiwatig ng parameter (kapasidad ng baterya, iginuhit ng kuryente, temperatura at iba pa)
9. Kinokontrol ng app ang output ng DC at marami pang iba na hindi ko sasabihin sa iyo para sa ngayon;-)

Hakbang 17: Mga Update

Update # 1: Nagdagdag ako ng isang manu-manong switch ng override para sa paglamig fan upang maaari kong ibukas ito nang manu-mano kung nais kong gamitin ang power supply sa buong pagkarga upang ang mga bahagi sa loob ay mananatiling cool.

Update # 2: Nasunog ang BMS, kaya't ginawang muli ko ang buong system ng baterya na may mas mahusay. Ipinagmamalaki ng bago ang 7S8P config sa halip na 6S10P. Medyo mas mababa ang kapasidad ngunit mas mahusay na pagwawaldas ng init. Ang bawat pangkat ay may puwang na ngayon para sa mas mahusay na kaligtasan at paglamig. 4.1V / boltahe ng singil ng cell sa halip na 4.2V / cell para sa mas mahusay na mahabang buhay.