Преносим блок за захранване: 3 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Вдъхновението за този проект дойде от желанието за метод за презареждане на батериите на дрона ми на полето. Друго добро време за използване би било за къмпинг. Тази конструкция не е непременно най -евтината алтернатива. Има много търговски продукти, предлагащи много на разумна цена. Имах около половината от необходимите компоненти, просто да седя. Освен това исках да правя нещо в миналото, затова реших да строя, вместо да купувам. Ако нямате нито един от елементите в раздела материали и разходи, очаквайте да похарчите 400+ щатски долара за общата сума. Тази сума може да си купи прилична вече завършена настройка. В противен случай, ако парите и времето са нещо, което искате да използвате в замяна на собствено работещо преносимо захранване заедно с опита, тогава тази конструкция е перфектна.

Спецификациите на моята конструкция:

• 4S (серия) 20P (паралелно) 16.8V батерия (93.6 вата часа)
• 4S 40Amp BMS
• Инвертор 300 вата
• 6 USB порта за зареждане
• 1 120V US Изход
• 100 вата слънчев панел
• 11 Amp Charge Controller

Това устройство може да отговаря на вашите собствени спецификации според това как искате да го изградите и какво искате да включва. Ако искате батерия с по -голям капацитет или повече изходи, по -голяма изходна мощност (по -голям инвертор) и т.н., отколкото трябва да вземете предвид размерите на тези обекти, преди да закупите кутията. Калъфът, който използвах, избрах поради ценова точка, наличност, както и водоустойчив уплътнител. Ако възнамерявате да повторите всичко точно, отколкото просто да закупите изброените по -долу.

Нямам връзка с уебсайтовете, които са свързани, само потребител на тях. Склонен съм да пазарувам в интернет известно време преди да направя покупки и установих, че това са най -голямата стойност за най -малката сума в долари по времето, когато ги купих, в сравнение с това, което друго беше на разположение. За да получите абсолютно най -ниските цени за повечето артикули, бих препоръчал да купувате директно от Китай. Единственият недостатък е да очакваме доставката да пристигне средно за един до два месеца. Направих стотици поръчки от Aliexpress.com само тази година и получих точно това, което очаквах понякога в рамките на три седмици

Материали и цена

Батерии (80) 18650 Клетки

Никелови ленти.1,.12, ИЛИ.15 дебелина

4S BMS

14 калибър силиконова жица

26 Gauge Silicon Wire Необходимо е да имате два различни цвята

(2) Клавишни превключватели Само един превключвател се нуждае, ако искате да инсталирате температурен сензор/контролер за автоматично управление на вентилаторите.

Цифров температурен контролер

XT60 конектори (не запоени) ИЛИ XT60 конектори (вече споени)

Вентилатори (2) 12V DC

Индикатор за батерията

Цифров измервателен уред

Шест портово USB зарядно устройство

Step Down Buck Converter

Калъф Ако отидете с друг калъф, тези дизайни няма да се поберат в него. Pelican има файлове, които можете да изтеглите за CAD софтуер, за да включите вашите собствени дизайни на лицеви плочи.

Силиконов уплътнител

Слънчев панел, контролер за зареждане и инвертор

1 кг PETG или ABS нишка

M1-M5 Винтов асортимент

Свиване на тръби

VHB лента

300 мм свиваеми тръби

(16) 10 X 3 мм магнити

Супер лепило

Обща цена $ 550 +/- включително слънчев панел, който повечето търговски продукти се продават отделно и в зависимост от това какъв капацитет на батерията купувате може да бъде значително намален. Също така зависи от търсенето и предлагането, така че цените могат да се променят.

Необходими инструменти

3D принтер Паялник

Припой

Топлинен пистолет или малка горелка

Батериен точков заварчик

Машини за сваляне на тел

Инструмент за кримпване на тел с терминални втулки

Малка плоска глава

2,5 мм, 3 мм, 4 мм шестостенни ключове

Wowstick не е задължителен, но е удобен, ако правите много проекти с малки винтове.

C4 18650 Зарядно устройство за батерии

Цифров мултицет

Пробивна машина

Комплект свредла

Стъпка 1: Батерия

Тази стъпка наистина е изцяло друг проект сам по себе си. Купих употребявани батерии с предишни белези за точково заваряване, така че използвах въртящ се инструмент и малко прекъсващо колело, за да ги смила. След като двата края са почистени от всички клетки, се препоръчва да ги заредите с помощта на интелигентно зарядно устройство като C4, изброено в раздела за инструменти.

За добри уроци за това как да сглобите свои собствени батерии, както и как да свържете BMS, препоръчвам Jehu Garcia и Ebike School Channels. Ако сте направили сглобяване на батерии, имате опит с батерии за точково заваряване и окабеляване на BMS, тогава вероятно можете да преминете към Печат и монтаж.

След като всички клетки се заредят, тествайте напрежението на всяка клетка. Всичко под 3,6 волта трябва да се изхвърли. Средно имах клетки около 4 волта всяка. Многометровите се различават значително по начина, по който изглеждат. Може би се консултирайте с ръководството, за да намерите точната икона, символ или буква за тестване на DC напрежение. На моя измервателен уред за проверка на напрежението превключих цифровия мултицет на настройка DC 6V и приложих черното към отрицателното и червеното към положителното.

За да подредите клетките, поставете батериите в една от отпечатаната 18650 4S 10P плоча. Един ред през целия път обаче трябва да има същия край, обърнат нагоре (положителен или отрицателен). Следващият ред над трябва да има противоположния край обърнат нагоре (положителен или отрицателен). Вижте включените снимки.

След като всички клетки са подредени и натиснете в долната плоча. Поставете другата плоча върху батериите. Ако изглежда като плътно прилепване, започнете от единия край и го забийте леко върху батериите една или две клетки наведнъж и постепенно преминете към другия край на батерията. Двете плочи трябва да ги държат на място без огъване.

ВНИМАНИЕ:

Бъдете много внимателни и отделете време с тази следваща стъпка, тя може да ви шокира и евентуално да скъси батериите. Изчистете всички близки проводящи материали, за да не поставите случайно батерията върху нея, като направите електрическо свързване.

Ако сте доволни от вашата тухла от батерии, значи е време за точково заваряване. Ако използвате същия точков заваръчен апарат като мен, ще трябва да получите дебелина.1-.15, този заварчик не може да заварява по-дебело от това. Поставянето на никеловите ленти има значение. Най -лесният начин да обясните е да се обърнете към снимките, които съм включил, за точното оформление. Нарежете и поставете никеловите ленти върху батерията. Дръжте батерията си до заварчика с доста голям натиск и я удряйте веднъж, проверете я и я закрепете още веднъж и преминете към следващата клетка.

В крайна сметка ще завършите точковото заваряване. Сега е време за свързване на системата за управление на батерията (BMS). BMS следи и разпределя тока равномерно във всички свързани клетки. По-дебелият (14-18 габарит) проводник, който е червен и черен, беше за да мога да превърна 10P към 20P батерия. Обикновено това би било направено чрез точково заваряване на повече ленти в същия модел, но за да се поберат в този конкретен случай, имах нужда двете тухли да са една до друга, а не един дълъг правоъгълник.

Монтирайте (горещо лепило) BMS към материал от тип изолатор като твърда пластмаса, пяна или картон. Не го монтирайте директно отстрани на батериите.

Другите по-тънки (28-30 габаритни) проводници са свързани към различни точки на BMS. Използвах същите цветови кодове за същата точка на BMS. Черното е 0V, жълтото е 4.2V, зеленото е 8.4V, червеното е 12.6V, а розовото е 16.8V. Всеки номер има два проводника, защото трябва да бъде свързан паралелно с първите клетки и последните клетки. Ако сте направили една дълга правоъгълна банка батерии, вашите проводници ще започнат в края на банката, а вторите проводници ще се простират до другия край на блока. Използвах поялник към никеловите ленти, за да не повредя клетката.

Завършването на батерията е лесно. Запоявайте върху един червен и един черен дебел (14 габарит) проводник с дължина най -малко около 6 инча, с конектор XT60 на края. Това отива върху символите + и - на BMS. Приложих малко каптонова лента, за да предотвратя изместването на блока. Плъзнете батерията в някаква 300 мм свиваща се опаковка, изрежете излишъка и нанесете топлинен пистолет или горелка на известно разстояние. Батерията на батерията вече е завършена.

Стъпка 2: Печат и монтаж

Ако сте съвсем нов за 3D печат, предлагам да прочетете по -долу, в противен случай можете да преминете към раздела с настройки за печат.

Имам два Ender 3. И двете са наистина качествени за цената и могат да се справят с PLA, ABS и PETG. Прилепването към леглото е най -големият проблем, въпреки овладяването на изравняването на леглото. Нещото, което елиминира този проблем за мен, беше изхвърлянето на леглата и замяната му с закалено стъкло. Разбира се, трябваше да го изравня отново, но само веднъж. Преди всеки отпечатък го избърсвам с около 70% изопропилов алкохол. Оставете вашия принтер да се загрее напълно. Съхранявайте принтера и нажежаемата жичка на сухо място. Повече влажност означава повече проблеми. Мънистата вероятно няма да се ламинират правилно, което води до лесно разделяне между два слоя в средата на завършената част.

Ако все още нямате 3D принтер и обмисляте да получите Ender 3, следвайте внимателно този урок за изграждане. Следвах всички стъпки на двата принтера, които сглобих и излязох перфектен при първия опит. Аз ползвам Cura за резачката. Включени са много опции за настройка плюс безплатно използване.

Настройки за печат

Тази връзка е за STL файлове

Препоръчва се ABS или PETG. Колкото по -голям е процентът на запълване, толкова по -добре. Избрах 25% и за четирите лицеви плочи. Използвах 0,8 дюза с черново качество и имах прилично изглеждащ продукт средно за пет часа на част. Те се нуждаят от опори и да бъдат ориентирани с букви, обърнати към небето.

Вътрешните компоненти са отпечатани с дюза 0,6 при стандартно качество.

(1) Плоска скоба 100% пълнене

(4) 100% пълнене на ботуши

(2) Магнитни пръти 75% - 100%

(1) Конзола на контролера за зареждане 75% - 100%

(1) Монтажна скоба на конвертор Buck 50% пълнеж. Има две версии. Имате нужда само от два болта, за да го монтирате към кутията, затова проектирах 2 отвора, както и 4 отвора. Но трябва само да отпечатате едното или другото.

18650 Батерия 4S 10P Плочи 100% пълнене с 0,4 накрайника при стандартно качество. Направих това с PLA, тъй като той ще бъде опакован и след това отново затворен в калъф. В зависимост от броя на батериите, които възнамерявате да използвате (40 клетки = 2 необходими общо 4S 10P плочи) (80 клетки = 4 необходими общо 4S 10P плочи)

Сглобяването им заедно е основно като лего блокове. Папионките трябва да помагат за задържането на чиниите заедно, но не са необходими. Това, което най -добре обезопасява всичко заедно, са магнитните пръти, както и натискът на плътното прилепване от кутията. Когато вкарвах магнити в частите, имах купчина в ръка, нанасях малко супер лепило в детайла и натисках в един магнит с купчината върху него. Това беше така, че полярността е обратна и магнитите случайно са залепени по грешен начин.

След като магнитната лента имаше четири магнита, залепени в натиснат докрай, оставих да изсъхне за няколко часа. Дадох на всеки от четирите магнита втори магнит, за да остане свързан с него. По този начин полярността вече е правилна, когато лицевите плочи са залепени и натиснати върху тези магнити.

Стъпка 3: Монтаж и окабеляване

Вижте включените схеми на потока за това как свързах нещата.

Свързването на всичко заедно не е много сложно, просто така изглежда. За повечето компоненти те включват само положителни и отрицателни проводници. Превключвателите стават малко сложни. Ако възнамерявате да имате автоматизирано управление на вентилатора с помощта на цифров температурен контролер/сензор, тогава всичко, от което се нуждаете, е един превключвател за включване и изключване на устройството. Ако искате други помощни програми, като LED светлинна лента или нещо подобно, в този случай вероятно бихте искали да използвате втори превключвател.

Преди да запоите нещо заедно, не забравяйте първо да поставите глюкомерите и превключвателите в отпечатаните лицеви плочи. В противен случай ще трябва да го направите два пъти. Научих това по трудния начин. Когато монтирате вентилаторите, в идеалния случай искате циркулация на въздуха, единият трябва да издърпа въздуха, а другият да издуха въздуха. Инверторът също има вентилатор, който издухва въздуха отзад.

За инвертора го разглобих само до платката временно. Не е нужно да правите толкова много, но за да разширите обхвата на контакта 120V, ще трябва да извършите известно разглобяване. Не правете това, докато сте включени в нещо. Четири винта на долната плоча разкриват всичко. Още четири винта на предната плоча (с изходите) трябва да се развият. Издърпайте изходните щепсели от предната плоча. Плочата не може да се сваля, освен ако проводниците не са отрязани или предната плоча не е отрязана. Вероятно можете просто да отрежете проводниците, защото следващата стъпка включва рязането им така или иначе, за да се разшири обхватът.

Избрах различен маршрут и внимателно отрязах малки прорези в плочата с помощта на въртящ се инструмент. След това взех клещи и ги огънах, за да мога да промъкна контактите. Тогава осъзнах, че трябва да сглобя и да запоя в около шест инча или повече жица. Има само общо три проводника за удължаване. Предлагам те да бъдат нарязани, снадени, запоени и свивани тръби една по една. Това позволява удължаването на контакта да достигне лицевата плоча на кутията. След като промените са направени, ще трябва да поставите долния панел обратно на инвертора и да подготвите монтажни скоби.

Използвах алуминиева ъглова щанга. Маркирана позиция за отвори, пробити отвори и отрязано парче от щанга. Проектирах скобите, така че да могат да бъдат отпечатани 3D, за да направят живота ви малко по -лесен. Вижте снимките, за да видите как ги монтирах към кутията. Преди да пробиете дупки, уверете се, че сте доволни от оформлението си и че батерията не се плъзга твърде много. Избутах батерията си до десния ъгъл на кутията, инвертора точно до нея и след това пробих дупките. Когато пробивате отворите си, монтажната скоба на конвертора на долар трябва да бъде монтирана първо, тъй като няма достатъчно свободно пространство за пробиване на отвори за нея с монтиран инвертор.

Пробивам само отвори през кутията за тези две скоби и два отвора за монтажната скоба, предназначена за DC-DC конвертора. Преди да поставя винт/болт през споменатия отвор, щях да нанеса силиконов уплътнител върху интериора и екстериора, за да го запазя водоустойчив. Използвах и шайби от двата края на болтовете. Проектирах магнитните пръти да имат възможност да бъдат закрепени към корпуса и с болтове.

На моя PPSU използвах VHB лента, за да залепя контролера за зареждане отстрани на кутията. Докато създавах тази инструкция, отделих време, за да създам скоба, която можете да отпечатате 3D и да пробиете дупки, за да затегнете, ако желаете. Единствената друга област, в която използвах малка част от VHB лента, беше между плоската скоба и слънчевия щепсел, за да не се плъзга при включване в конектора на слънчевия панел.

Надявам се, че това е било вдъхновяващо, информативно или донякъде забавно за вас. Благодаря за разглеждането на моя проект.