منبع تغذیه قابل حمل: 3 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

الهام بخش این پروژه از خواستن روشی برای شارژ مجدد باتری های هواپیماهای بدون سرنشین من در میدان بود. یکی دیگر از زمانهای مناسب استفاده برای کمپینگ است. این ساخت لزوما ارزان ترین جایگزین نیست. بسیاری از محصولات تجاری موجود در بازار وجود دارد که مقدار زیادی را با قیمت مناسب ارائه می دهند. من تقریباً نیمی از اجزای مورد نیاز را برای نشستن در اختیار داشتم. بعلاوه من می خواستم در گذشته کاری انجام دهم ، بنابراین تصمیم گرفتم به جای خرید ، ساخت و ساز کنم. اگر هیچ یک از موارد زیر را در بخش مواد و هزینه ندارید ، انتظار می رود 400+ دلار آمریکا را در کل هزینه کنید. با این مبلغ می توانید تنظیمات مناسبی را خریداری کنید که قبلاً به پایان رسیده است. در غیر این صورت اگر پول و زمان چیزی است که شما به دنبال استفاده از منبع تغذیه قابل حمل خود به همراه تجربه آن هستید ، پس این ساخت کامل است.

مشخصات ساخت من:

• 4S (سری) 20P (موازی) بانک باتری 16.8V (93.6 وات ساعت)
• 4S 40Amp BMS
• اینورتر 300 وات
• 6 پورت شارژ USB
• 1 خروجی 120 ولت آمریکا
• پنل خورشیدی 100 وات
• کنترل کننده شارژ 11 آمپر

این دستگاه می تواند با توجه به نحوه ساختن آن و مواردی که می خواهید شامل مشخصات شما باشد. اگر می خواهید باتری با ظرفیت بیشتر ، یا خروجی های بیشتر ، توان خروجی بیشتر (اینورتر بزرگتر) و غیره نسبت به اندازه ابعاد آن اجسام قبل از خرید قاب مورد نظر باشد. موردی که استفاده کردم به دلیل قیمت ، در دسترس بودن و همچنین مهر و موم ضد آب انتخاب کردم. اگر قصد دارید همه چیز را دقیقاً تکرار کنید ، فقط آنچه را که در زیر ذکر شده خریداری کنید.

من هیچ ارتباطی با وب سایت هایی که پیوند خورده اند ندارم ، فقط مصرف کننده آنها هستم. من تمایل دارم قبل از خرید مدتی از اینترنت خرید کنم و متوجه شدم که اینها با کوچکترین مبلغ دلار در زمان خرید آنها بیشترین ارزش را در مقایسه با سایر موارد موجود دارد. برای بدست آوردن پایین ترین قیمت برای اکثر اقلام ، توصیه می کنم مستقیماً از چین خرید کنید. تنها نکته منفی این است که انتظار می رود تحویل به طور متوسط در یک تا دو ماه به پایان برسد. من فقط در سال جاری صدها سفارش از Aliexpress.com داده ام و دقیقاً همان چیزی را که انتظار داشتم طی سه هفته دریافت کردم

مواد و هزینه

باتری (80) 18650 سلول

نوارهای نیکل.1 ،.12 ، OR.15 ضخامت

4S BMS

سیم سیلیکون 14 گیج

26 سنج سیم سیلیکونی نیاز به دو رنگ متفاوت دارد

(2) سوئیچ های راکر تنها در صورتی نیاز به یک سوئیچ دارید که بخواهید سنسور/کنترل کننده دما را برای کنترل خودکار فن ها نصب کنید.

کنترل کننده دیجیتال دما

اتصالات XT60 (لحیم نشده) یا اتصالات XT60 (قبلاً لحیم شده)

طرفداران (2) 12 ولت DC

نشانگر باتری

متر دیجیتال

شارژر USB شش پورت

Step Down Buck Converter

کیف اگر مورد دیگری را انتخاب کنید این طرح ها در آن جا نمی گیرند. پلیکان فایل هایی دارد که می توانید برای نرم افزار CAD بارگیری کنید تا طرح های صفحه شخصی شما را در خود جای دهد.

درزگیر سیلیکونی

پنل خورشیدی ، کنترل کننده شارژ و اینورتر

1 کیلوگرم رشته PETG یا ABS

M1-M5 پیچ پیچ

لوله کوچک

نوار VHB

لوله کوچک کننده 300 میلی متری

(16) آهنربای 10 x 3 میلی متر

چسب فوق العاده

هزینه کل 550 دلار +/- از جمله پنل خورشیدی ، که اکثر محصولات تجاری به طور جداگانه می فروشند و بسته به ظرفیت باتری که خریداری می کنید ، می تواند به میزان قابل توجهی کاهش یابد. همچنین بستگی به عرضه و تقاضا دارد بنابراین ممکن است قیمت ها تغییر کنند.

ابزار مورد نیاز

چاپگر سه بعدی آهن لحیم کاری

لحیم کاری

تفنگ حرارتی یا مشعل کوچک

جوشکار نقطه ای باتری

استریپرهای سیم

ابزار سیم گیر با آستین های ترمینال

سر تخت کوچک

کلیدهای شش گوش 2.5 میلی متر ، 3 میلی متر ، 4 میلی متر

Wowstick مورد نیاز نیست اما اگر پروژه های زیادی را با پیچ های کوچک انجام می دهید ، داشتن آن بسیار مفید است.

شارژر باتری C4 18650

مولتی متر دیجیتال

مته

مجموعه بیت مته

مرحله 1: بانک باتری

این مرحله در واقع یک پروژه کاملاً دیگر است. من باتری های دست دوم خریدم که دارای اسکار جوش قبلی بودند ، بنابراین از یک ابزار دوار و یک چرخ برش کوچک برای خرد کردن آنها استفاده کردم. پس از پاک شدن هر دو انتها بر روی تمام سلول ها ، توصیه می شود آنها را با استفاده از شارژر هوشمند مانند C4 که در قسمت ابزار ذکر شده است ، شارژ کنید.

برای آموزش های خوب در مورد نحوه جمع آوری بانک های باتری خود و همچنین نحوه اتصال BMS ها ، من Jehu Garcia و Ebike School Channels را توصیه می کنم. اگر مونتاژ بانک باتری را انجام داده اید ، باتری های جوشکاری نقطه ای و سیم کشی BMS را تجربه کرده اید ، احتمالاً می توانید به چاپ و مونتاژ بروید.

هنگامی که تمام سلول ها شارژ می شوند ، ولتاژ هر سلول را آزمایش کنید. هر چیزی زیر 3.6 ولت باید دور ریخته شود. به طور متوسط هر سلول 4 ولت داشتم. اندازه های چند متری بر اساس ظاهر آنها بسیار متفاوت است. شاید برای یافتن نماد ، نماد یا حرف دقیق برای آزمایش ولتاژ DC از دفترچه راهنما استفاده کنید. در کنتور خود برای بررسی ولتاژ ، چند متر دیجیتال را به حالت DC 6V تغییر دادم و رنگ سیاه را به منفی و قرمز را به مثبت اعمال کردم.

برای چیدمان سلول ها ، باتری ها را در یکی از صفحات چاپ شده 18650 4S 10P قرار دهید. یک ردیف در تمام طول باید با یک انتهای رو به بالا (مثبت یا منفی) باشد. ردیف بعدی باید انتهای مخالف رو به بالا داشته باشد (مثبت یا منفی). به تصاویر موجود مراجعه کنید.

بعد از اینکه همه سلول ها مرتب شدند و به صفحه پایینی فشار دهید. صفحه دیگر را روی باتری ها قرار دهید. اگر به نظر می رسد که محکم است ، از یک سر آن را شروع کنید و آن را به آرامی روی باتری ها یک یا دو سلول بکشید و به تدریج به طرف دیگر بانک باتری حرکت کنید. دو صفحه باید همه آنها را در جای خود نگه داشته و بدون خم شدن باشد.

هشدار:

بسیار مراقب باشید و با این مرحله وقت بگذارید ، این می تواند شما را شوکه کرده و احتمالاً باتری را کوتاه کند. هرگونه مواد رسانای مجاور را پاک کنید تا به طور تصادفی باتری را روی آن قرار ندهید و یک اتصال الکتریکی ایجاد کنید.

اگر از باتری های خود راضی هستید ، زمان جوشکاری نقطه ای فرا رسیده است. اگر از همان جوشکار نقطه ای مانند من استفاده می کنید ، باید ضخامت.1 -15 را بدست آورید ، این جوشکار نمی تواند ضخیم تر از آن جوش دهد. قرار دادن نوارهای نیکل اهمیت دارد. ساده ترین راه برای توضیح این است که برای چیدمان دقیق به تصاویری که اضافه کرده ام مراجعه کنید. نوارهای نیکل را برش داده و روی باتری بگذارید. باتری خود را با فشار مناسبی روی جوشکار نگه دارید و یکبار آن را بچسبانید ، آن را بررسی کنید و یکبار دیگر آن را بچسبانید و به سلول بعدی بروید.

در نهایت جوشکاری نقطه ای را به پایان خواهید رساند. اکنون زمان سیم کشی سیستم مدیریت باتری (BMS) است. BMS جریان را به طور مساوی در تمام سلولهای متصل نظارت و توزیع می کند. سیم ضخیم تر (14-18 گیج) قرمز و مشکی بود تا بتوانم 10P را به یک باتری 20P تبدیل کنم. به طور معمول این کار با جوشکاری نقطه ای بیشتر نوارها در یک الگو انجام می شود ، اما برای جا دادن در این مورد خاص ، من نیاز داشتم که دو آجر در کنار هم قرار بگیرند تا یک مستطیل بلند.

BMS (چسب داغ) را روی یک نوع عایق مانند پلاستیک سخت ، فوم یا مقوا نصب کنید. آن را مستقیماً در کنار باتری ها نصب نکنید.

سیمهای نازک دیگر (28-30 گیج) همه به نقاط مختلف BMS متصل شده اند. من از کد رنگ مشابه برای همان نقطه در BMS استفاده کردم. مشکی 0 ولت ، زرد 4.2 ولت ، سبز 8.4 ولت ، قرمز 12.6 ولت و صورتی 16.8 ولت است. هر عدد دارای دو سیم است زیرا باید به اولین سلولها و آخرین سلولها به طور موازی متصل شود. اگر یک باتری مستطیلی طولانی انجام می دادید ، سیم های شما از انتهای ساحل شروع می شد و سیم های دوم تا انتهای دیگر بلوک کشیده می شد. من از آهن لحیم کاری به نوارهای نیکل استفاده کردم تا به سلول آسیب نرسانم.

اتمام باتری آسان است. روی یک سیم قرمز و یک سیاه ضخامت (14 گیج) حداقل 6 اینچ طول و در انتهای آن کانکتور XT60 لحیم کنید. این روی نمادهای + و - در BMS می رود. من مقداری نوار کپتون برای جلوگیری از تغییر شکل بلوک استفاده کردم. بانک باتری را در یک بسته کوچک 300 میلی متری قرار دهید ، مقدار اضافی را بردارید و تفنگ حرارتی یا مشعل را با کمی فاصله اعمال کنید. بانک باتری در حال حاضر کامل است.

مرحله 2: چاپ و مونتاژ

اگر کاملاً با چاپ سه بعدی آشنا هستید ، پیشنهاد می کنم موارد زیر را بخوانید ، در غیر این صورت می توانید به بخش تنظیمات چاپ بروید.

من دو عدد Ender 3 دارم. هر دو از نظر قیمت واقعا کیفیت خوبی دارند و می توانند PLA ، ABS و PETG را اداره کنند. استفاده از چسبندگی تخت علیرغم تسلط بر تسطیح تخت ، بزرگترین مشکل است. چیزی که آن مسئله را برای من از بین برد ، بیرون راندن تختخوابی و جایگزینی آن با شیشه مقاوم بود. البته باید دوباره آن را تراز می کرد اما فقط یک بار. قبل از هر چاپ آن را با 70٪ الکل ایزوپروپیل پاک می کنم. اجازه دهید چاپگر شما به طور کامل گرم شود. چاپگر و فیلامنت را در محلی خشک نگه دارید. رطوبت بیشتر به معنی مشکلات بیشتر است. مهره ها به احتمال زیاد ورقه ورقه نمی شوند و باعث جداسازی آسان بین دو لایه در وسط یک قسمت تمام شده می شود.

اگر هنوز چاپگر سه بعدی ندارید و قصد خرید Ender 3 را دارید ، این آموزش ساخت را از نزدیک دنبال کنید. من تمام مراحل چاپگرهایی را که مونتاژ کرده بودم ، دنبال کردم و در اولین تلاش کامل ظاهر شدم. من از Cura برای برش استفاده می کنم. بسیاری از گزینه های تنظیمات شامل استفاده از آن رایگان است.

تنظیمات چاپ

این پیوند مربوط به فایل های STL است

ABS یا PETG توصیه می شود. هرچه درصد پر شدن بیشتر باشد بهتر است. من 25٪ را برای هر چهار صفحه صورت انتخاب کردم. من از نازل 0.8 در کیفیت پیش نویس استفاده کردم و در هر قسمت به طور متوسط پنج ساعت محصول خوبی داشتم. اینها نیاز به پشتیبانی و جهت گیری با حروف رو به آسمان دارند.

اجزای داخلی با استفاده از نازل 0.6 با کیفیت استاندارد چاپ شدند.

(1) براکت تخت 100٪ پر می شود

(4) کمانها 100٪ پر می شوند

(2) میله آهنربایی 75 - - 100

(1) شارژ کنترلر براکت 75 - - 100

(1) براکت نصب Buck Convertor 50٪ پر می شود. دو نسخه وجود دارد. فقط دو پیچ برای اتصال آن به کیف نیاز دارید ، بنابراین من 2 سوراخ و 4 سوراخ را طراحی کردم. اما فقط باید یکی یا دیگری را چاپ کنید.

صفحات 18650 Battery 4S 10P 100٪ با نازل 0.4 با کیفیت استاندارد پر می شود. من این کار را با PLA انجام دادم زیرا پیچیده می شود و سپس دوباره در یک محفظه محصور می شود. بسته به تعداد باتری هایی که قصد استفاده از آنها را دارید (40 سلول = 2 صفحه کامل 4S 10P مورد نیاز است) (80 سلول = 4 صفحه کامل 4S 10P مورد نیاز است)

مونتاژ اینها در اصل مانند بلوک های لگو است. پاپیون ها برای نگه داشتن صفحات به هم کمک می کنند ، اما لازم نیست. چیزی که همه چیز را به بهترین نحو محکم می کند میله های آهنربا و همچنین فشار محکم از قاب است هنگام قرار دادن آهنرباها در قطعات ، من یک دسته در دست داشتم ، مقداری چسب فوق العاده را روی قسمت قرار دادم و در یک آهنربا فشار دادم پشته بالای آن این بدان معنا بود که قطبیت برعکس است و آهن ربا به طور تصادفی به روش اشتباه چسبیده است.

یک بار که یک آهنربا چهار آهن ربا به صورت فشرده به هم چسبانده بود ، اجازه دادم چند ساعت خشک شود. من به هریک از چهار آهن ربا یک آهنربای دوم دادم تا به آن متصل بماند. به این ترتیب ، قطبیت برای زمانی که صفحات صورت چسبانده شده و روی آهنرباها فشار می یابند ، صحیح است.

مرحله 3: نصب و سیم کشی

برای چگونگی وصل کردن موارد به نمودارهای موجود مراجعه کنید.

سیم کشی همه چیز با هم چندان پیچیده نیست ، فقط به نظر می رسد. برای اکثر اجزا ، آنها فقط سیمهای مثبت و منفی را شامل می شوند. سوئیچ ها جایی است که کمی پیچیده می شود. اگر قصد دارید با استفاده از کنترلر/سنسور دیجیتال کنترل خودکار فن را انجام دهید ، تنها چیزی که نیاز دارید یک کلید سوئیچ برای روشن و خاموش کردن دستگاه است. اگر می خواهید ابزارهای دیگر مانند نوار چراغ LED یا چیزهای دیگر داشته باشید ، در این صورت احتمالاً می خواهید از سوئیچ دوم استفاده کنید.

قبل از اینکه چیزی را با هم لحیم کنید ، به یاد داشته باشید که ابتدا مترها و سوئیچ ها را روی صفحات چاپ شده قرار دهید. در غیر این صورت شما باید دو بار این کار را انجام دهید. من این را به سختی آموختم. هنگام نصب ایده آل فن ها ، می خواهید گردش هوا در یکی از آنها هوا را به داخل و دیگری هوا را بیرون بکشد. اینورتر همچنین دارای یک فن است که هوا را از پشت آن خارج می کند.

برای اینورتر ، آن را به طور موقت فقط روی برد مدار جدا کردم. نیازی به انجام این کار زیاد ندارید ، اما برای افزایش دسترسی به پریز 120 ولت ، مجبور به انجام برخی مونتاژها هستید. وقتی به هر چیزی وصل هستید این کار را نکنید. چهار پیچ روی صفحه پایین همه چیز را آشکار می کند. چهار پیچ دیگر روی صفحه جلو (با خروجی ها) باید باز شوند. دوشاخه های خروجی را از صفحه جلو بیرون بیاورید. این صفحه قابل جدا شدن نبود مگر اینکه سیم ها بریده شوند یا صفحه جلویی بریده شود. شما احتمالاً می توانید سیم ها را قطع کنید زیرا در مرحله بعدی به هر حال برش آنها برای افزایش دسترسی است.

من مسیر متفاوتی را انتخاب کردم و با دقت و با استفاده از یک ابزار دوار برش های کوچکی را از صفحه جدا کردم. سپس انبردست را برداشته و خم کرده تا بتوانم پریزهای خروجی را از داخل عبور دهم. سپس متوجه شدم که باید سیم را در حدود شش اینچ وصل کرده و لحیم کنم. در مجموع فقط سه سیم برای گسترش دارد. من پیشنهاد می کنم آنها را یک به یک برش دهید ، چسباند ، لحیم کنید و لوله ها را کوچک کنید. این اجازه می دهد تا سوکت خروجی به صفحه جلویی مورد برسد. پس از انجام این اصلاح ، باید صفحه پایین را روی اینورتر قرار دهید و براکت های نصب را آماده کنید.

من از نوار زاویه اکستروژن آلومینیومی استفاده کردم. موقعیت علامت گذاری شده برای سوراخ ها ، سوراخ ها و بریدن قطعه از میله میله. من براکت ها را طوری طراحی کرده ام که بتوان آنها را به صورت سه بعدی چاپ کرد تا زندگی شما را کمی راحت کند. برای مشاهده نحوه نصب آنها روی قاب به تصاویر مراجعه کنید. قبل از ایجاد سوراخ ، مطمئن شوید که از طرح خود راضی هستید و باتری بیش از حد به اطراف نمی لغزد. من باتری خود را در گوشه سمت راست کیس ، اینورتر را درست در کنار آن فشار دادم ، و سپس سوراخ ها را سوراخ کردم. هنگامی که سوراخ های خود را ایجاد می کنید ، براکت نصب مبدل باک باید ابتدا نصب شود ، زیرا فضای کافی برای سوراخکاری آن با اینورتر نصب شده در راه وجود ندارد.

من فقط برای این دو براکت و دو سوراخ برای براکت نصب که برای مبدل باک DC-DC تعیین شده است ، سوراخ می کنم. قبل از قرار دادن پیچ/پیچ در سوراخ مذکور ، من درزگیر سیلیکونی را در داخل و خارج از آن می زنم تا در برابر آب مقاوم باشد. من همچنین از واشر در دو سر پیچ استفاده کردم. من میله های آهنربا را طوری طراحی کردم که بتوانند با پیچ و مهره نیز روی بدنه محکم شوند.

در PPSU من از نوار VHB برای چسباندن کنترل کننده شارژ به کناره کیس استفاده کردم. در حین ایجاد این دستورالعمل ، من وقت گذاشتم تا یک براکت ایجاد کنم ، در صورت تمایل می توانید پرینت سه بعدی کرده و سوراخ هایی را ایجاد کنید. تنها ناحیه دیگری که از یک نوار کوچک VHB استفاده کردم بین براکت تخت و دوشاخه خورشیدی بود تا هنگام اتصال به کانکتور پنل خورشیدی از لغزش جلوگیری کند.

امیدوارم این مطلب برای شما الهام بخش ، آموزنده یا تا حدودی سرگرم کننده بوده باشد. ممنون که پروژه من را مشاهده کردید