جعبه برق قابل حمل: 4 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

من چند قطعه اضافی در اطراف داشتم که نیاز به هدف داشت و خوشبختانه آنها به خوبی در کنار هم قرار می گرفتند و اگر آنها را برای این منظور خریداری کرده بودم. این هدف این است که مقدار مفیدی از قدرت را به یک اینورتر در یک بسته قابل حمل جمع و جور ارائه دهیم.

اتفاقاً من یک کیف اضافی Pelican 1460 داشتم که بدون سینی به اشتباه سفارش دادم. من همچنین چهار باتری در دست داشتم که قبلاً خریداری شده بودند تا از آنها برای افزایش زمان اجرای MX650 استفاده کنم (https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-Motorcycle/) ، اما سپس تصمیم گرفتم که آنها وزن من بیشتر از آن چیزی است که می خواستم در دوچرخه بگذارم. اینورتر برای نصب در RV قدیمی من خریداری شده است ، اما هنوز به نصب آن نرسیده بودم. سیم اضافی و اتصالات الکتریکی همیشه در گاراژ من در دسترس هستند ، اگرچه همیشه به رنگ مورد نظر من نیستند.

من باتری ها و اینورتر را برای تناسب در مورد Pelican امتحان کردم و ایده ای به وجود آمد. من قصد داشتم یک جعبه باتری قابل حمل بسازم تا بتوانم وسایل اطراف اردوگاه را تغذیه کنم و چراغ ها و اسباب بازی ها را در خانه بازی برادرم برای بچه هایش روشن کنم. معلوم شد که قاب پلیکان کاملاً دو باتری دیگر دارد ، بنابراین من از برادرم نیز درخواست کردم. او دو باتری دیگر خرید که تعداد 6 عدد هر باتری سربی سرب مهر و موم شده 22 آمپر ساعت را به مدت 132 آمپر ساعت به صورت ترکیبی خریداری کرد.

مرحله 1: لیست قطعات ، ابزارها و هشدارهای ایمنی

ایمنی اول - برق می تواند منجر به مرگ شود. بنابراین لطفاً قبل از اقدام به این یا هر ساختاری دیگر ، درک اساسی از خطرات موجود داشته باشید. لحیم کاری در یک منطقه با تهویه خوب. هنگام کار با ابزارهای برقی احتیاط کنید و همیشه از PPE مناسب (تجهیزات محافظ شخصی) استفاده کنید.

ابزارهای مورد استفاده در این ساخت عبارتند از: مته ، آهن لحیم کاری ، انبردست ، سیم کش / کریمر ، اره مویی ، نوار اندازه گیری ، ویز ، نشانگر ، چاقو ، پیچ گوشتی

فهرست قطعات:

6 هر باتری SLA 22Ah-مین من از Monster Scooters 350 دلار دریافت کرد

اتصالات سیم و حلقه 6 یا 8 سنج - من در دست داشتم ، اما می توان آنها را در هر فروشگاه خودرو یا سخت افزار خریداری کرد.

نوار چسب فلزی - به اعتقاد من به عنوان نوار آویز نیز شناخته می شود و در فروشگاه های سخت افزار یا فروشگاه های چوب موجود است.

اینورتر - من با یکی که 750W/1500W در دست داشتم شروع کردم و با یکی دیگر به دلیل نیاز به قدرت 1500W/3000W - از Harbor Freight تقریبا 140 دلار

پیچ و مهره - تعداد کمی برای این پروژه مورد نیاز است و من آنها را در دست داشتم.

فوم متفاوتی برای پشتیبانی از باتری ها - من تعدادی در دست دارم. به جای آن می توان از ضایعات چوب یا مواد دیگر استفاده کرد.

شارژر باتری 12 ولت - من چند شارژر مختلف باتری ماشین در دست دارم. هر شارژر 12 ولتی این کار را انجام می دهد.

مورد Pelican - من از یک مورد Pelican 1460 که در www.atlascases.com در دسترس است تقریباً 175 دلار استفاده کردم

مرحله 2: ساخت

ساختار مستقیم به جلو است.

من شش باتری را در سینی پایینی قاب پلیکان نصب کردم و با فوم آنها را محکم نگه داشتم. از آنجا که جعبه هرگز نیازی به چرخاندن به طرف خود ندارد ، حتی بدون بستن آنها در جعبه ، پشتیبانی زیادی را ارائه می دهد. سپس درب را برای نگه داشتن اینورتر برش دادم و اینورتر را با نوار فلزی و پیچ به درب محکم کردم. باتری ها به صورت موازی سیم کشی شده و سپس به اینورتر متصل می شوند. هر یک از اتصالات حلقه را به سیم ها لحیم کردم و از سیم 6 یا 8 گیج که در دست داشتم استفاده کردم. روی سیم خیلی نازک نباشید زیرا این سیستم تحت بار زیادی است.

توجه: اینورترها می توانند مقدار مناسبی گرما تولید کنند و باید در مناطقی با جریان خوب هوا نصب شوند. اگرچه من خیلی نگران این موضوع نبودم زیرا اینورتر مورد استفاده من دارای دو فن خنک کننده است. همیشه ایده خوبی است که اجازه دهید آنها نفس بکشند ، بنابراین من سوراخ را کمی بزرگتر در جلوی درب برش می دهم تا مقداری هوا داخل و اطراف اینورتر شود. هرگز اینورتر را در پارچه نپیچید یا روی مواد قابل احتراق قرار ندهید

من یک بشقاب پرینت سه بعدی اضافه کردم تا سوراخ ناهموار جلوی درب را با اره مویی بپوشانم. من آن را با رنگ به جا مانده از پروژه اخیر که به رنگ کیف نزدیک شده بود ، رنگ آمیزی کردم.

این تنها چیزی است که در این ساخت وجود دارد. تصاویر باید نشان دهند که چقدر ساده است این ساخت.

جعبه باتری من بسیار خوب با اسید سرب متراکم 12 ولت بسته بندی شده است. وزن آن 95 پوند است و بنابراین بهتر است توسط دو نفر جابجا شود حتی اگر جعبه دارای دسته باشد.

جمع آوری تمام قطعات در حدود 700 دلار هزینه دارد

مرحله 3: اصول پشت ساخت

من در حال حاضر شش باتری 12 ولت دارم که مقدار مفید برق 120 ولت AC را تأمین می کنند. چرا همه چیز کار می کند؟

ممکن است خودم را بیشتر از آنچه می خواهم درگیر این سوال شوم ، اما سعی می کنم برخی اصطلاحات و اصول اولیه الکتریکی را روشن (تعریف) کنم. گاهی اوقات لازم است برخی از اصطلاحات و اصول زیر را جستجو کنم تا نتایج مطلوبی را از پروژه هایی که می سازم بدست آورم. بنابراین فکر کردم که برخی اصطلاحات و مفاهیم مفید را به اشتراک می گذارم. باید اعلام کنم که من نه مهندس برق هستم و نه مهندس برق ، بنابراین در صورت دریافت هرگونه اشتباهی تصحیح کنید و آن را اصلاح کنم. ممکن است هر سوالی را که می خواهید بپرسید ، اما توجه داشته باشید که من ممکن است پاسخ آن را ندانم.

مدارهای موازی چیست و چگونه می توان آنها را با سیم کشی سری مقایسه کرد؟ در پروژه هایم اغلب به سیم کشی موازی یا سری اشاره می کنم. باتری ها به صورت موازی به علاوه ترمینال به ترمینال (ها) و ترمینال منفی به پایانه (های) منفی متصل می شوند. این ولتاژ خروجی کل باتری ها را تغییر نمی دهد. به عنوان مثال 6 باتری 12 ولت به طور موازی 12 ولت قدرت تولید می کند. این است که چگونه این پروژه باتری سیم کشی شده است.

باتری های سری از ترمینال پلاس سیمی به ترمینال منفی و یکی نیز استفاده می شوند. با هر باتری ولتاژ خود را به آخرین اضافه کنید. به عنوان مثال ، سه باتری AA در 1.5 ولت هر کدام ولتاژ 4.5 ولت را به صورت سری وصل می کنند و تنها 1.5 ولت هنگامی که به صورت موازی سیم کشی می کنند.

این همچنین می تواند به لامپ های LED نیز اشاره کند. فرض کنید ما از لامپ هایی با قدرت 3 ولت استفاده می کنیم. هنگامی که این لامپ ها به صورت موازی سیم کشی می شوند فقط به 3 ولت نیاز دارند که به آنها وصل شود. در حالی که همان لامپ هایی که به صورت سری به 3 ولت نیاز دارند به 6 ولت برای دو و 9 ولت برای سه مورد نیاز دارند.

نکته دیگر هنگام ترکیب باتری ها به صورت موازی یا سری ، باید همان نوع باتری با مقادیر یک ساعت آمپر (Ah یا mAh) باشند. این اصول در عکسهای بالا با یادداشتهای درج شده که جزئیات را فرا می خواند ، ذکر شده است. عکس های روی صفحه از "مدارهای Tinkercad" گرفته شده است ، که یک ابزار جدید بسیار خوب در Tinkercad است.

اینورتر چیست و چگونه کار می کند؟ اینورتر برق را از جریان DC به AC تبدیل می کند. من نمی خواهم در مورد نحوه انجام این کار جزئیات بیشتری ارائه دهم ، اما ولتاژ DC را افزایش می دهد و سپس قبل از ارسال آن به دستگاه ، آن را به جریان متناوب تغییر می دهد. شما باید بدانید که قدرت مورد نیاز دستگاهی که قصد دارید با اینورتر خود از آن تغذیه کنید چقدر است و منبع تغذیه اینورتر چقدر است. بیشتر اوقات منبع 12 ولت DC با خروجی AC 120 ولت خواهد بود. ممکن است بتوانید با یک اینورتر کوچک 400 واتی کار خود را پشت سر بگذارید یا بسته به نوع تغذیه ای که نیاز دارید به یک اینورتر 3000 واتی احتیاج داشته باشید: لامپ یا اره مدور. بنابراین ، تعیین کنید که اینورتر مورد استفاده شما بیشتر از توان راه اندازی (افزایش) مورد نیاز دستگاه (های) است که قصد دارید با آن تغذیه کنید. همچنین ، توجه داشته باشید که خروجی موج سینوسی اینورتر اغلب یک موج "مربع" (سینوسی اصلاح شده) است تا موج سینوسی خوب و گرد از توان AC از دیوار. اگر شما از موتور الکتریکی تغذیه می کنید ، ممکن است اهمیتی نداشته باشد ، اما ممکن است هنگام تغذیه تجهیزات ارتباطی ، پزشکی یا ناوبری برای مثال مهم باشد. (نمودار مورد نیاز موج سینوسی و قدرت در عکسهای بالا)

AC در مقابل DC - AC ، جریان متناوب ، چیزی است که شما در خروجی های خانه خود دارید. DC ، جریان مستقیم ، چیزی است که در انواع مختلف باتری ها پیدا می کنید. مانند باتری که ماشین شما را تغذیه می کند یا باتری های AA که در کنترل از راه دور خود قرار داده اید.

در قدرت DC جهت الکترونها از پایانه منفی به پایانه مثبت در یک جهت مانند حرکت آب از طریق شیلنگ جریان می یابد. قدرت DC به طور کلی در ولتاژهای پایین تر از برق AC استفاده می شود.

در جریان AC جهت الکترونها دائما در حال تغییر جهت است. حداکثر 60 بار در ثانیه در اکثر سیستم های قدرت ایالات متحده. قدرت AC در ولتاژهای بالاتر راحت تر از توان DC کار می کند.

وقتی باتری ها را به صورت سری و موازی سیم کشی می کنید ، چه اتفاقی می افتد؟ ساعات آمپر هنگامی که باتری ها به صورت سری سیم کشی می شوند ، برابر است با آنچه باتری ها می خوانند. اگر در این ساختمان هر 6 باتری را به طور موازی به جای موازی سیم کشی کرده بودم ، 72 ولت تولید می کردند ، اما فقط 22 آه. در حالی که 6 باتری این پروژه به طور موازی در 12 ولت سیم کشی شده و با هم 132 آمپر ساعت کار می کنند. آره !!!!

باتری SLA چیست؟ SLA = اسید سرب آب بندی شده. منظور یک باتری DC است که در صورت وصل شدن یا کنار آن سوار شدن نشت نمی کند.

امواج سینوسی چیست و چگونه بر قدرت تأثیر می گذارد؟ موج سینوسی با قدرت AC از "شبکه" بسیار صاف است مانند امواج در اقیانوس بدون باد که قله ها و دره های صاف و گرد را ایجاد می کند. با قدرت AC تولید شده از منبع DC با اینورتر می توانید امواج سینوسی نسبتاً "مربعی" داشته باشید. اگر از موتور ، چراغ ها یا سایر وسایل غیر فنی تغذیه می کنید ، این مشکل بزرگی نیست. با این حال ، اگر از تجهیزات ناوبری ، پزشکی یا ارتباطی استفاده می کنید ، می تواند تداخل ایجاد کند. می توان اینورترها را برای تأمین توان موج سینوسی تمیز ساخت ، اما هرچه موج تمیزتر ایجاد شود ، هزینه اینورتر بیشتر می شود.

Amperage (A) چیست؟ تعداد الکترون ها با آمپر (آمپر) اندازه گیری می شود و به عنوان جریان شناخته می شود.

Amp Hours (Ah) چیست؟ به Ah به عنوان مخزن سوخت فکر کنید. جایی که Ah واحد بار الکتریکی ضرب در زمان است. این برابر است با بار منتقل شده توسط جریان ثابت یک آمپر که به مدت یک ساعت جریان دارد. شما اغلب این را با میلی آمپر ، میلی آمپر ساعت ، که یک هزارم آمپر ساعت است ، مشاهده خواهید کرد.

Wattage (W) چیست؟ وات اندازه گیری توان مورد نیاز برای راه اندازی دستگاه است و بر حسب وات اندازه گیری می شود. راه دیگر برای بیان این مطلب این است: توان الکتریکی عبارت است از نرخ ، واحد واحد زمان ، که در آن انرژی الکتریکی توسط یک مدار الکتریکی منتقل می شود. جایی که یک وات معادل یک ژول در ثانیه است. این اندازه گیری اندازه اینورتر مورد نیاز برای تغذیه دستگاه یا دستگاه های شما است.

اهم چیست؟ اهم واحد اندازه گیری مقاومت الکتریکی است. برخی از مواد به راحتی قدرت را جریان می دهند در حالی که مواد دیگر مقاومت ایجاد می کنند و در نتیجه مانع حرکت الکترون ها می شوند. به همین دلیل است که شما باید حداقل از سیم 8 گیج (6 گیج بهتر است) استفاده کنید تا بتوانیم جریان مورد نیاز بین باتری ها و اینورتر را بدون ذوب شدن سیم ها بدست آوریم.

ولتاژ چیست؟ فشار الکتریکی (انرژی بالقوه) بین دو نقطه به عنوان ولت اندازه گیری می شود.

مرحله 4: اولین استفاده در دنیای واقعی

اولین وظیفه ای که از جعبه برق قابل حمل برای آن استفاده کردیم ، تغذیه یک دستگاه بیس بال زمین بود. متأسفانه اولین اینورتر که در جعبه نصب کردم یک اینورتر پیک 750 وات / 1500 وات بود و قدرت کافی برای اجرای دستگاه زمین بازی برای تیم لیگ کوچک پسر من وجود نداشت. البته تمرین بات مهم است بنابراین من یک اینورتر 1500 وات / 3000 وات پیک خریدم و آن را به جای اینورتر کوچکتر در جعبه نصب کردم. اینورتر بزرگتر کار می کند ، اما آن را نیز به صدا در می آورد/قطع می کند و اگر قبل از روشن کردن کلید پاور دستگاه چرخ دستی را با دست نچرخانم ، فیوز را در دستگاه ضربه می زند. من واقعاً نمی توانم بگویم چرا چنین اتفاقی می افتد زیرا دستگاه گسیختگی بدون اتصال به فیوز به پریز برق AC وصل می شود. من فکر می کنم ممکن است نحوه انتقال نیرو از اینورتر باشد یا شاید همان موج سینوسی قدرت باشد که قبلاً مورد بحث قرار گرفت. دستگاه پیتینگ 120 ولت تغذیه شده توسط اینورتر را گرفته و آن را به 90 ولت DC برای عملکرد موتور تبدیل می کند.

چند مورد از بازخوردهای جامع دیگران در مورد دستورالعمل ها در مورد اینکه چرا فیوز را بدون راه اندازی نورد در دستگاه گسیختگی می دمد وجود دارد. در اینجا یکی از نظراتی وجود دارد که من احساس می کنم وضعیت را به خوبی توضیح می دهد: در رابطه با نظر شما در مورد اینکه چرا فیوز با استفاده از جعبه برق و نه هنگام استفاده از منبع تغذیه می سوزد. بیشتر اینورترها موج مربعی را ایجاد می کنند ، برخی موج شبه سینوسی نامیده می شود که موجی مربعی پله ای است که با طی مراحل تقریباً منحنی 180 درجه چرخه موج سینوسی در حالت مثبت رشد و کاهش می یابد (ارتفاع). و جهت های منفی ، این نوع اینورتر تقریباً مشابه قدرت AC از شبکه عمل می کند ، اما اینورترهایی که این کار را نمی کنند ، فقط ژنراتورهای موج مربعی هستند ، همانطور که می توانید با یک اسیلوسکوپ مشاهده کنید که اساساً دو نوع دارید ، یکی که تولید می کند یک موج مربعی که 180 درجه چرخه مثبت و منفی را ادامه می دهد ، نوع دیگر یک موج مربعی ایجاد می کند که کمتر از 180 درجه چرخه مثبت و منفی طول می کشد. اینورتر نوع اول ، ولتاژ خروجی من معتقدم باید برابر ولتاژ RMS موج سینوسی باشد ، اگر اینطور نباشد و خروجی بین RMS و مقدار اوج بیشتر باشد ، احتمالاً فیوز بسته به تاخیر زمانی که فیوز دارای جریان استارت است که موتور هنگام شروع از حالت استارت می کشد (همه موتورها مقادیر متفاوتی از یک استارت را که می تواند بین 3 تا 10 برابر توان در حال حرکت آنها باشد) می گیرند. اینورتر نوع دوم هنگامی که یک پالس مربعی برای یک موج مربعی ایجاد می کنند که تا 180 درجه چرخه دوام نمی آورد ، موظفند ولتاژ بیشتری از مقدار RMS ایجاد کنند تا بتوانند همان توان سینوس را یکپارچه کنند. موج در 180 درجه کامل چرخه انجام می شود. اگر اینورتر شما از نوع دوم است ، هنگام تغذیه تجهیزاتی که MOV را در منبع تغذیه قرار می دهند به عنوان محافظ در برابر افزایش خطوط برق ، باید مراقب باشید ، زیرا در بسیاری از موارد ممکن است سطح ولتاژ وارد محدوده حفاظتی MOV شود و ممکن است منفجر شود. یا در مورد بدتر آتش بگیرند. من فقط به یک اسیلوسکوپ اعتماد می کنم تا مقادیر واقعی ولتاژ را که هر کدام از این اینورترها نشان می دهد به من بدهد. با احترام. JohnH848

واقعاً خوب است که دستگاه گام بردار در سکوت کامل از جعبه برق کار می کند و به جای اینکه از ژنراتوری که در سطح زمین کار می کند تغذیه کند.

من پیش بینی می کنم سالها از این جعبه برای انجام انواع کارها استفاده کنم ، از تغذیه خواهرزاده و برادرزاده ام در خانه بازی حیاط خلوت تا شارژ موتورسیکلت های Razor که می سازم (به https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-motorcycle مراجعه کنید) جابجایی جعبه بسیار سنگین است ، بنابراین برای همه چیز استفاده نمی شود ، اما در مواقع مورد نیاز گزینه خوبی است. بدیهی است که بسیار آرامتر از ژنراتور ما است و همان وات قدرت قابل استفاده را ارائه می دهد. البته ژنراتور تا زمانی که بنزین دارم برق را تأمین می کند ، اما در نهایت برای شارژ مجدد جعبه باتری ، باید باتری ها را وصل کنم.

امیدوارم در نوشتن این مقاله ارزش خاصی پیدا کرده باشید. سوالات یا نظرات همیشه خوش آمدید. من تمام تلاشم را می کنم تا به موقع و دقیق پاسخ دهم.

متشکرم. Schockmade