Преносима кутия за захранване: 4 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Имах няколко допълнителни части, които се нуждаеха от цел и за щастие те съвпаднаха, както и ако бях ги купил за тази цел. Тази цел е да се осигури полезно количество енергия на инвертора в компактен преносим пакет.

Случайно имах допълнителен калъф Pelican 1460, който поръчах без тави погрешно. Имах и четири батерии под ръка, които преди това бяха закупени, за да се използва за увеличаване на времето за работа на моята сборка MX650 (https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-Motorcycle/), но след това реших, че те тежеше повече, отколкото исках да сложа в мотора. Инверторът беше закупен за инсталиране в моя стар RV, но все още не бях успял да го инсталирам. Допълнителни проводници и електрически фитинги винаги са под ръка в гаража ми, макар и не винаги в желания от мен цвят.

Опитах батериите и инвертора да се поберат в кутията на Pelican и се роди идея. Щях да построя преносима кутия за батерии, която да захранва нещата около лагера и да пуска светлини и играчки в къщата за игра на задния двор на брат ми за децата му. Оказа се, че калъфът Pelican ще пасне идеално на още две батерии, затова помолих и моя брат да се включи. Той купи допълнителни две батерии, като брои 6 на всеки 22 амперчаса запечатани оловно -киселинни батерии за комбинирани 132 ампер часа.

Стъпка 1: Списък на частите, инструменти и предупреждения за безопасност

БЕЗОПАСНОСТ ПЪРВО - Електричеството може да убие. Така че, моля, имайте основно разбиране за свързаните с това рискове, преди да продължите с тази или всяка друга конструкция. Запоявайте в добре проветриво помещение. Бъдете внимателни при работа с електроинструменти и винаги носете подходящи ЛПС (лични предпазни средства).

Инструментите, използвани в тази конструкция, включват: бормашина, поялник, клещи, лента за отстраняване / кримпване, трион, лента, виза, маркер, нож, отвертка

Списък с части:

6 Всяка 22Ah SLA батерия-Моята дойде от Monster Scooters $ 350

Тел и пръстенови съединители с 6 или 8 габарита - имах под ръка, но те могат да бъдат закупени във всеки автомобилен или хардуерен магазин.

Метална лента за ленти - известна също като висяща лента според мен и се предлага в магазини за хардуер или магазини за дървен материал.

Инвертор - Започнах с такъв, който имах под ръка 750W/1500W и завърших с друг поради изискванията за мощност 1500W/3000W - От Harbor Freight приблизително $ 140

Винтове и болтове - малко са необходими за този проект и аз ги имах под ръка.

Различна пяна за поддържане на батерии - имам под ръка. Вместо това могат да се използват дървени отпадъци или друг материал.

12 -волтово зарядно устройство за батерии - Имам няколко различни зарядни устройства за автомобилни акумулатори под ръка. Всяко 12 -волтово зарядно устройство ще свърши работа.

Pelican Case - Използвах калъф Pelican 1460, достъпен от www.atlascases.com приблизително $ 175

Стъпка 2: Изграждането

Конструкцията е направо напред.

Поставих шестте батерии в долната тава на кутията на Pelican и ги подкрепих с пяна, за да ги задържа на място. Тъй като кутията никога няма да се налага да се накланя настрани, това ще предложи много подкрепа, дори без да ги закрепите към кутията. След това отрязах капака, за да държа инвертора и закрепих инвертора към капака с метална лента и винтове. Батериите са свързани паралелно и след това са свързани към инвертора. Запоявах всеки от пръстеновите съединители към проводниците и използвах 6 или 8 проводник, който имах под ръка. Не прекалявайте с кабела, тъй като тази система е под голямо натоварване.

Забележка: Инверторите могат да генерират достатъчно количество топлина и трябва да се монтират в зони с добър въздушен поток. Въпреки че не се притеснявах много за това, тъй като използваният от мен инвертор има два вградени охлаждащи вентилатора. Винаги е добра идея да ги оставите да дишат, затова изрязах малко по -големия отвор в предната част на капака, за да оставя малко въздух във и около инвертора. Никога не увивайте инвертор в парцали или поставяйте върху горими материали

Добавих 3D печатна плоча, за да обличам грубата дупка, изрязана в предната част на капака, с трион. Нарисувах го с боя, останала от скорошен проект, който се доближи до цвета на корпуса.

Това е всичко, което е свързано с тази конструкция. Снимките трябва да илюстрират колко проста е тази конструкция.

Кутията на батерията ми е много добре опакована с плътна 12-волтова оловна киселина. тежи 95 килограма и затова е най -добре да се премества от двама души, въпреки че кутията има дръжки.

Сглобяването на всички части би струвало някъде около $ 700

Стъпка 3: Принципите зад изграждането

Сега имам шест 12-волтови батерии, които доставят полезно количество 120-волтово захранване. Защо обаче всичко работи?

Може да се задълбоча в този въпрос, отколкото искам, но ще се опитам да изясня (дефинирам) някои основни електрически термини и принципи. Понякога трябва да потърся някои от следните термини и принципи, за да получа желаните резултати от проектите, които изграждам. Затова си помислих, че ще споделя някои полезни термини и концепции. Трябва да заявя, че не съм електроинженер, нито електротехник, така че не се колебайте да ме поправите, ако сбъркам нещо и ще го поправя. Можете да задавате всякакви въпроси, които желаете, но имайте предвид, че може да не знам отговора.

Какво представляват паралелните вериги и как да се сравняват с последователно окабеляване? В моите проекти често визирам паралелно или серийно окабеляване. Паралелно батериите са свързани плюс клема към плюс клема (и) и отрицателна клема към отрицателна клема (и). Това не променя общото изходно напрежение на батериите. Пример за 6 всяка 12 -волтова батерия паралелно дава 12 волта мощност. Ето как този батериен проект е свързан.

Батериите в серия са свързани към терминал плюс към отрицателен терминал и така. Всяка батерия добавя напрежението си до последната. Пример за това са три батерии тип АА при 1,5 волта, всеки дава напрежение от 4,5 волта, когато се свързва последователно, и само 1,5 волта, когато се свързва паралелно.

Това може да се отнася и за светодиодни крушки. Да приемем, че използваме крушки, изискващи мощност от 3 волта. Тези лампи, когато са свързани паралелно, ще се нуждаят само от 3 волта, захранвани към тях. Докато същите крушки, изискващи 3 волта, когато са свързани последователно, ще изискват 6 волта за два и 9 волта за три.

Друга забележка, когато комбинирате батерии паралелно или последователно, те трябва да са от един и същи тип батерии със същите стойности на амперчаса (Ah или mAh). Тези принципи са отбелязани на снимките по -горе с вмъкнати бележки, извикващи подробности. Снимките на екрана са взети от "Tinkercad Circuits", което е много хубав нов инструмент в Tinkercad.

Какво е инвертор и как работи? Инверторът преобразува електричеството от постоянен ток в променлив. Няма да навлизам в подробности как става това, но увеличава DC напрежението и след това го променя на променлив ток, преди да го изпрати до устройството. Трябва да знаете какви са изискванията за мощност на устройството, което ще захранвате с вашия инвертор и каква е мощността на източника, захранващ инвертора. През повечето време източникът ще бъде 12 волта DC със 120 волта AC изход. Може да успеете да се справите с малък 400 W инвертор или може да се нуждаете от 3000 W инвертор в зависимост от това, което захранвате: крушка или циркуляр. Така че, определете, че инверторът, който използвате, е по-голям от пусковата (пренапрежение) мощност, необходима на устройствата, които планирате да захранвате с него. Също така имайте предвид, че изходът на синусоида на инвертора често е „квадратна“вълна (модифициран синус), а не хубавата, дори закръглена синусоида на променливотоковото захранване от стената. Това може да няма значение, ако захранвате електрически двигател, но може да има значение, когато захранвате например комуникационно, медицинско или навигационно оборудване. (диаграма на синусоида и мощност на снимките по -горе)

AC срещу DC захранване - AC, променлив ток, е това, което имате в контактите в къщата си. DC, постоянен ток, е това, което намирате в батерии от всякакъв вид; като батерията, която захранва колата ви, или батериите AA, които поставяте в дистанционното управление.

При постоянна мощност посоката на електроните тече от отрицателната клема към положителната клема в една посока като движението на водата през маркуч. Захранването с постоянен ток обикновено се използва при по -ниско напрежение от захранването с променлив ток.

При променлив ток посоката на електроните постоянно се превключва. До 60 пъти в секунда в повечето американски енергийни системи. Захранването с променлив ток е по -лесно за работа при по -високи напрежения от захранването с постоянен ток.

Какво се случва с усилвателните часове, когато свързвате батерии последователно срещу паралелно? Усилвателните часове, когато батериите са свързани последователно, са равни на това, което батериите четат. Ако в тази конструкция бях свързал всичките 6 батерии последователно, вместо паралелно, те биха дали 72 волта, но само 22 Ah. Като има предвид, че 6 -те батерии от този проект са свързани паралелно на 12 волта и заедно те дават 132 ампер часа. Да !!!!

Какво е SLA батерия? SLA = Запечатана оловна киселина. Това означава DC батерия, която няма да изтече, ако се преобърне или монтира отстрани.

Какво представляват синусоидите и как те влияят върху мощността? С променливотоковото захранване от "The Grid" синусоидата е много гладка като тези вълни в океана, без вятър да дава гладки добре заоблени върхове и долини. С променливотоково захранване, генерирано от източник на постоянен ток с инвертор, можете да имате доста „квадратни“синусоиди. Това обикновено не е голям проблем, ако захранвате двигател, светлини или други нетехнически елементи. Ако обаче захранвате навигационно, медицинско или комуникационно оборудване, това може да създаде смущения. Инверторите могат да бъдат изградени, за да осигурят чиста мощност на синусоида, но колкото по -чиста е генерираната вълна, толкова по -големи са разходите на инвертора.

Какво е ампераж (А)? Броят на електроните се измерва в ампери (ампери) и е известен като ток.

Какво е усилвател (Ah)? Мислете за Ah като резервоара за гориво. Където Ah е единица електрически заряд, умножена по време. Това е равно на заряда, пренесен от постоянен ток от един ампер, протичащ за един час. Често ще виждате това изразено като милиампер, mAh, което е една хилядна част от ампер час.

Какво е мощност (W)? Ватовата мощност е измерването на мощността, необходима за работа на устройство и се измерва в ватове. Друг начин да се каже това е: Електрическата мощност е скоростта, за единица време, при която електрическата енергия се предава от електрическа верига. Където един ват се равнява на един джаул в секунда. Това е габаритът за размера на инвертора, необходим за захранване на вашето устройство или устройства.

Какво представляват омите? Омите са мерна единица за електрическо съпротивление. Някои материали текат лесно, докато други създават съпротива, като по този начин възпрепятстват движението на електрони. Това е и причината, поради която трябва да използвате проводник от 8 габарита най -малко (6 габарит е по -добър), за да можем да получим необходимия поток между батериите и към инвертора, без да стопяваме проводниците.

Какво е напрежение? Електрическо налягане (потенциална енергия) между две точки, измерено като волт.

Стъпка 4: Първа употреба в реалния свят

Първата задача, за която използвахме преносимата кутия за захранване, беше да захранваме машина за бейзболна топка. За съжаление първият инвертор, който инсталирах в кутията, беше 750 Watt / 1500-Watt пиков инвертор и не беше достатъчна мощност за стартиране на питч машината за малкия екип на моя син. Разбира се, практиката на забиване е важна, затова си купих инвертор от 1500 W / 3000 Wat Peak и го инсталирах в кутията на мястото на по-малкия инвертор. По -големият инвертор работи, но също влиза в аларма/прекъсва и изгоря предпазителя в машината за накланяне, ако не стартирам маховика на въртене на ръка, преди да включа ключа за захранване на машината за пич. Наистина не мога да кажа защо това се случва, тъй като машината за накланяне ще започне да работи добре, когато е включена в контакта за променлив ток, без да изгори предпазителя. Мисля, че това може да е начинът, по който мощността се доставя от инвертора, или може би това е синусоидалната вълна на доставената мощност, както беше обсъдено по -рано. Машината за накланяне приема 120 V мощност, подавана от инвертора, и я преобразува обратно в 90 V DC мощност, за да задвижва двигателя.

Имаше няколко твърди отзиви от други на Instructables относно това защо той изгоря предпазителя на машината за накланяне без подвижен старт. Ето един от коментарите, които според мен обясняват добре ситуацията: Във вашия коментар защо предпазителят изгаря, използвайки кутията за захранване, а не когато използвате захранване с променлив ток. Повечето инвертори излъчват квадратна вълна, някои произвеждат така наречената псевдосинусова вълна, която е стъпаловидна квадратна вълна, която расте и намалява по височина (напрежение), като стъпки следват приблизително кривата на 180 градуса от цикъла на синусоидата в положителна и отрицателни посоки, този тип инвертор се държи почти идентично като променливотоковото захранване от мрежата, но инверторите, които не правят това, които са просто генератори на квадратни вълни, както можете да видите с осцилоскоп, имате основно два типа, един, който генерира квадратна вълна, която продължава 180 градуса на положителния и отрицателния цикъл, другият тип генерира квадратна вълна, която продължава по -малко от 180 градуса на положителния и отрицателния цикъл. Инверторите от първи тип, изходното напрежение според мен трябва да е равно на RMS напрежението на синусоидалната вълна, ако това не стане и изходът е по -висок между RMS и пиковата стойност, вероятно ще изгори предпазителя в зависимост от времето, през което предпазителят има и пусковия ток, който двигателят черпи при стартиране от мъртъв старт (всички двигатели черпят различни количества мощност от мъртъв старт, които могат да варират от 3 до 10 пъти по -голяма от работната им мощност). Инверторите от втори тип, тъй като генерират квадратен импулс за квадратна вълна, която не трае толкова дълго, колкото 180 градуса от цикъла, са длъжни да излъчат по -високо напрежение от RMS стойността, така че да интегрират същата мощност като синус вълна прави през пълните 180 градуса на цикъла. Ако вашият инвертор е от този втори тип, трябва да бъдете внимателни, когато захранвате оборудване, което включва MOV в захранването като защита срещу скокове по електропровода, тъй като в много случаи нивото на напрежение може да влезе в защитния диапазон на MOV и може да избухне или в по -лош случай се запали. Вярвам само на един осцилоскоп, който ще ми даде реалните стойности на напрежението, което някой от тези инвертори изгаси. С Най-Добри Пожелания. JohnH848

Наистина е хубаво машината за качване да работи в пълна тишина от кутията за захранване и вместо да се захранва от генератор, работещ в полето.

Очаквам много години на използване от тази кутия за всякакви задачи-от захранването на племенницата и къщата на племенника в двора до презареждането на мотоциклетите Razor, които изграждам (вижте https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-motorcycle). Кутията е тежка за преместване, така че няма да се използва за всичко, но е добра опция, която да имате, когато е необходимо. Очевидно е много по -тих от нашия генератор и осигурява същите ватове използваема мощност. Разбира се, генераторът ще осигурява захранване, докато имам бензин, но в крайна сметка трябва да включа батериите за презареждане на кутията за батерии.

Надявам се, че сте намерили някаква стойност в това писане. Въпроси или коментари винаги са добре дошли. Ще направя всичко възможно да отговоря своевременно и точно.

Благодаря ти. Шокмад