Listrik L585 585Wh منبع تغذیه قابل حمل AC DC: 17 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

در اولین دستورالعمل آموزشی من ، من به شما نشان می دهم که چگونه این منبع تغذیه قابل حمل را ساخته ام. اصطلاحات زیادی برای این نوع دستگاه ها مانند پاوربانک ، نیروگاه ، ژنراتور خورشیدی و بسیاری دیگر وجود دارد ، اما من نام "منبع تغذیه قابل حمل Listrik L585" را ترجیح می دهم.

Listrik L585 دارای باتری لیتیوم 585Wh (6S 22.2V 26 ، 364mAh ، تست شده) است که واقعاً می تواند دوام بیاورد. همچنین نسبت به ظرفیت داده شده بسیار سبک است. اگر می خواهید آن را با پاور بانک معمولی مشتری مقایسه کنید ، می توانید این کار را به راحتی با تقسیم رتبه mAh بر 1 ، 000 و سپس ضرب آن در 3.7 انجام دهید. به عنوان مثال ، PowerHouse (یکی از بزرگترین پاور بانک های مصرف کننده معروف) دارای ظرفیت 120 ، 000mAh است. حالا ، بیایید ریاضیات را انجام دهیم. 120 ، 000 /1 ، 000 * 3.7 = 444Wh. 444Wh VS 585Wh آسونه مگه نه؟

همه چیز داخل این کیف خوب آلومینیومی بسته بندی شده است. به این ترتیب ، Listrik L585 را می توان به راحتی حمل کرد و درپوش بالایی از وسایل حساس داخل در حالی که استفاده نمی شود محافظت می کند. این ایده را بعد از اینکه دیدم شخصی با استفاده از جعبه ابزار یک ژنراتور خورشیدی ساخته است به این ایده رسیدم ، اما جعبه ابزار چندان عالی به نظر نمی رسد ، درست است؟ بنابراین من آن را با یک کیف آلومینیومی بالا بردم و بسیار بهتر به نظر می رسد.

Listrik L585 دارای چندین خروجی است که می تواند تقریباً همه دستگاه های الکترونیکی مصرفی را پوشش دهد.

اولین مورد خروجی AC است که تقریباً با 90 of دستگاههای اصلی زیر 300 وات سازگار است ، نه همه آنها به دلیل خروجی غیر سینوسی ، اما می توانید با استفاده از اینورتر موج سینوسی خالص ، که بسیار گرانتر از استاندارد اصلاح شده است ، این مشکل را برطرف کنید. اینورتر موج سینوسی که در اینجا استفاده کردم. آنها نیز به طور کلی بزرگتر هستند.

خروجی دوم خروجی USB است. 8 پورت USB وجود دارد که به نوعی بیش از حد اضافه می شوند. یک جفت از آنها می تواند حداکثر جریان 3A پیوسته را ارائه دهد. تصحیح همزمان آن را بسیار کارآمد می کند.

مورد سوم I/O کمکی است. می توان از آن برای شارژ یا تخلیه باتری داخلی با حداکثر سرعت 15A (300W+) پیوسته و 25A (500W+) آنی استفاده کرد. این دستگاه هیچگونه تنظیماتی ندارد ، اساساً فقط ولتاژ معمولی باتری است ، اما دارای محافظت های متعددی از جمله اتصال کوتاه ، جریان بیش از حد ، شارژ بیش از حد و اضافه بار است.

آخرین مورد و مورد علاقه من خروجی DC قابل تنظیم است که می تواند 0-32V ، 0-5A در تمام محدوده ولتاژ خروجی داشته باشد. این دستگاه می تواند طیف وسیعی از وسایل DC مانند لپ تاپ معمولی با خروجی 19 ولت ، روتر اینترنت در 12 ولت و موارد دیگر را تغذیه کند. این خروجی DC قابل تنظیم نیاز به استفاده از منبع تغذیه AC به DC را حذف می کند ، که به هر حال کارایی را بدتر می کند زیرا کل سیستم DC را به AC و سپس دوباره به DC تبدیل می کند. همچنین می تواند به عنوان منبع تغذیه نیمکت با ولتاژ ثابت و عملکرد جریان ثابت استفاده شود ، که برای افرادی مانند من که اغلب با وسایل الکترونیکی کار می کنند بسیار مفید است.

مرحله 1: مواد و ابزارها

مواد اصلی:

* کیف 1X DJI Spark آلومینیومی

*60X 80*57*4.7 میلی متر سلول های منشوری منشوری (می توانید با 18650 معمولی بیشتر جایگزین کنید ، اما من دریافتم که این سلول فقط دارای شکل و ابعاد کامل است)

* اینورتر 1X 300W 24V DC به AC

* منبع تغذیه قابل برنامه ریزی 1X DPH3205

* مبدل های باک USB 2 پورت 4 پورت

* چک کننده باتری 1X Cellmeter 8

* 1X 6S 15A BMS

* اتصال تعادل 1X 6S

* پیچ 12X M4 10 میلی متر

* مهره 12X M4

* براکت های فولادی ضد زنگ 6X

* سوئیچ ضامن تک قطبی 1X 6A

* سوئیچ ضامن دو قطبی 1X 6A

* سوئیچ ضامن تک قطبی 1X 15A

* نگهدارنده LED فولادی ضد زنگ 4X 3 میلی متر

* 4X کانکتور زن XT60

* فاصله دهنده های برنجی 4X M3 20 میلی متری

* پیچ های دستگاه 4X M3 30 میلی متر

* پیچ های دستگاه 2X M3 8 میلی متری

* مهره MX 6X

* ترمینال 1X 25A 3 پین

* 4X بیل کابل 4.5 میلی متری

* برش سفارشی 3 میلی متر ابزار تابلو

-

مواد مصرفی:

* نوشیدنی های گرمایی

* لحیم کاری

* شار

* سیم مسی 2.5 میلی متر جامد

* نوار دو طرفه سنگین (با بالاترین کیفیت تهیه کنید)

* نوار باریک دو طرفه

* نوار کپتون

* اپوکسی

* رنگ مشکی

* سیم AWG 26 برای نشانگرهای LED

* سیم رشته ای AWG 20 سیم برای سیم کشی جریان کم

* سیم سیم نقره ای 16 AWG برای سیم کشی جریان بالا (AWG پایین ترجیح داده می شود. سیم من در سیم کشی شاسی پیوسته 17A درجه بندی شده است ، فقط به اندازه کافی)

-

ابزارها:

* آهن لحیم کاری

* پلان

* پیچ گوشتی

* قیچی

* چاقوی سرگرمی

* موچین

* مته

مرحله 2: شماتیک

طرح کلی باید خود توضیحی باشد. متاسفم برای نقاشی ضعیف ، اما باید بیش از حد کافی باشد.

مرحله 3: صفحه ابزار

من ابتدا تابلو ابزار را طراحی کردم. می توانید فایل PDF را به صورت رایگان بارگیری کنید. مواد می تواند چوب ، ورق آلومینیوم ، اکریلیک یا هر چیزی با ویژگی مشابه باشد. من در این "مورد" از اکریلیک استفاده کردم. ضخامت باید 3 میلی متر باشد. می توانید CNC آن را برش دهید ، یا فقط آن را روی مقیاس 1: 1 روی کاغذ چاپ کرده و به صورت دستی برش دهید.

مرحله 4: مورد (نقاشی و نصب براکت)

برای مورد ، من از یک کیف آلومینیومی برای DJI Spark استفاده کردم ، این فقط اندازه مناسب دارد. برای نگه داشتن هواپیما دارای فوم شیشه ای بود ، بنابراین من آن را بیرون آوردم و قسمت داخلی آن را سیاه کردم. من 6 سوراخ 4 میلی متری با توجه به فاصله سوراخ روی تابلو ابزار برش سفارشی خود ایجاد کردم و براکت ها را در آنجا نصب کردم. سپس مهره های M4 را روی هر براکت چسباندم تا بتوانم پیچ ها را از بیرون بدون نگه داشتن مهره ها از بیرون پیچ کنم.

مرحله 5: بسته باتری قسمت 1 (آزمایش سلول ها و ایجاد گروه ها)

برای بسته باتری ، از سلولهای لیتیوم منشوری LG رد شده استفاده کردم که هر کدام کمتر از 1 دلار دریافت کردم. دلیل ارزان بودن آنها فقط به این دلیل است که فیوز آنها سوخته است و برچسب آنها معیوب است. فیوزها را برداشتم و تازه هستند. ممکن است کمی ناامن باشد اما برای هریک کمتر از یک دلار ، نمی توانم واقعاً شکایت کنم. به هر حال ، من از سیستم مدیریت باتری برای محافظت استفاده می کنم. اگر می خواهید از سلول های استفاده شده یا ناشناخته استفاده کنید ، من دستورالعمل های خوبی در مورد نحوه آزمایش و مرتب سازی سلول های لیتیوم استفاده شده در اینجا دارم: (به زودی).

من افراد زیادی را دیده ام که از باتری سرب اسید برای این نوع دستگاه ها استفاده می کنند. مطمئناً کار با آنها آسان و ارزان است ، اما استفاده از باتری سرب اسید برای برنامه های قابل حمل برای من یک نه بزرگ است. وزن معادل اسید سرب حدود 15 کیلوگرم است! این 500 درصد از بسته باتری من (3 کیلوگرم) سنگین تر است. آیا باید به شما یادآوری کنم که حجم آن نیز بزرگتر خواهد بود؟

من 100 تا خریدم و یکی یکی تست کردم. من صفحه گسترده نتایج آزمایش را دارم. من آن را فیلتر کردم ، مرتب کردم و در نهایت با بهترین 60 سلول همراه شدم. من آنها را به طور مساوی بر ظرفیت تقسیم می کنم تا هر گروه ظرفیت مشابهی داشته باشد. به این ترتیب ، بسته باتری متعادل خواهد شد.

من بسیاری از مردم را دیده ام که بسته باتری خود را بدون آزمایش بیشتر روی هر سلول ساخته اند ، که فکر می کنم در صورت ساختن یک باتری از سلول های ناشناخته ، اجباری است.

آزمایش نشان داد که ظرفیت تخلیه متوسط هر سلول 2636mAh در جریان تخلیه 1.5A است. در جریان کمتر ، به دلیل از دست دادن قدرت کمتر ، ظرفیت بالاتر می رود. من توانستم 2700mAh+ را در جریان تخلیه 0.8A دریافت کنم. اگر سلول را به 4.35 ولت/سلول شارژ کنم (سلول ولتاژ شارژ 4.35 ولت را مجاز می کند) 20 درصد بیشتر دریافت می کنم اما BMS این اجازه را نمی دهد. همچنین شارژ سلول تا 4.2 ولت عمر آن را افزایش می دهد.

بازگشت به دستورالعمل. ابتدا ، 10 سلول را با استفاده از نوار نازک دو طرفه به هم وصل کردم. سپس ، آن را با استفاده از نوار کاپتون تقویت کردم. به خاطر داشته باشید که هنگام برخورد با باتری لیتیوم بسیار مراقب باشید. این سلولهای لیتیوم منشوری دارای قسمتهای مثبت و منفی بسیار نزدیک هستند ، بنابراین کوتاه کردن آنها آسان است.

مرحله 6: بسته باتری قسمت 2 (پیوستن به گروه ها)

پس از پایان ساختن گروه ها ، مرحله بعدی پیوستن آنها به یکدیگر است. برای اتصال آنها به یکدیگر ، من از نوار نازک دو طرفه استفاده کردم و دوباره آن را با نوار کاپتون تقویت کردم. بسیار مهم است ، مطمئن شوید که گروه ها از یکدیگر جدا شده اند! در غیر این صورت ، هنگامی که آنها را به صورت سری لحیم می کنید ، یک اتصال کوتاه بسیار بد ایجاد می شود. بدنه سلول منشوری به کاتد باتری و بالعکس برای 18650 سلول اشاره شده است. لطفا این را در نظر داشته باشید.

مرحله 7: بسته باتری قسمت 3 (لحیم کاری و تکمیل)

این سخت ترین و خطرناک ترین قسمت است و سلول ها را به هم می چسبانیم. برای لحیم کاری آسان به آهن لحیم کاری نیاز دارید که حداقل 100 وات باشد. قدرت من 60 وات بود و در کل PITA برای لحیم کاری بود. شار را فراموش نکنید ، یک جهش جهنمی. واقعاً کمک می کند.

** در این مرحله بسیار مراقب باشید! باتری لیتیوم با ظرفیت بالا چیزی نیست که بخواهید با آن دست و پا چلفتی باشید. **

ابتدا ، سیم مسی 2.5 میلی متری را به طول دلخواه برش دادم ، سپس عایق را جدا کردم. سپس ، سیم مسی را به زبانه سلول لحیم کردم. این کار را آنقدر آهسته انجام دهید تا لحیم جریان پیدا کند ، اما به اندازه کافی سریع برای جلوگیری از ایجاد گرما. واقعاً به مهارت نیاز دارد. توصیه می کنم قبل از امتحان با چیز واقعی ، روی چیز دیگری تمرین کنید. بعد از چند دقیقه لحیم کاری به باتری استراحت دهید تا خنک شود زیرا گرما برای هر نوع باتری ، به ویژه برای باتری لیتیوم مناسب نیست.

برای اتمام کار ، BMS را با 3 لایه نوار فوم دو طرفه چسباندم و همه چیز را مطابق نقشه سیم کشی کردم. من بیل های کابل را روی خروجی باتری لحیم کردم و بلافاصله آن بیل ها را به پایانه اصلی برق نصب کردم تا از برخورد بیل ها به یکدیگر و ایجاد کوتاه شدن آن جلوگیری شود.

به یاد داشته باشید که سیم را از طرف منفی اتصال دهنده ترازو و سیم را از طرف منفی BMS لحیم کنید. ما باید این مدار را برای غیرفعال کردن Cellmeter 8 (نشانگر باتری) باز کنیم تا برای همیشه روشن نشود. انتهای دیگر بعداً به یک قطب سوئیچ می رود.

مرحله 8: بسته باتری قسمت 4 (نصب)

برای نصب ، از نوار دو طرفه استفاده کردم. من توصیه می کنم برای این مورد از نوار دو طرفه با کیفیت بالا و سنگین استفاده کنید زیرا باتری آن بسیار سنگین است. من از نوار دو طرفه 3M VHB استفاده کردم. تا کنون ، نوار بسته باتری را بسیار خوب نگه می دارد. به هیچ وجه مشکلی نیست

بسته باتری در آنجا بسیار مناسب است ، یکی از دلایلی که من این سلول لیتیوم منشوری را بر روی سلول لیتیوم استوانه ای انتخاب کردم. هوای اطراف باتری برای دفع گرما بسیار مهم است.

در مورد اتلاف گرما ، من خیلی نگران آن نیستم. برای شارژ ، از IMAX B6 Mini خود استفاده می کنم که فقط می تواند 60 وات را تحویل دهد. این در مقایسه با باتری 585Wh چیزی نیست. شارژ بیش از 10 ساعت طول کشید ، آنقدر آهسته که گرما تولید نمی شود. شارژ آهسته نیز برای هر نوع باتری مناسب است. برای تخلیه ، حداکثر جریانی که می توانم از باتری بیرون بیاورم بسیار کمتر از نرخ تخلیه 1C (26A) و فقط 15A پیوسته ، 25A آنی است. بسته باتری من دارای مقاومت داخلی حدود 33 میلی اهم است. معادله توان پراکنده I^2*R است. 15*15*0.033 = 7.4 وات توان به عنوان گرما در جریان تخلیه 15A از دست می رود. برای چیزی به این بزرگی ، این چیز زیادی نیست. آزمایش دنیای واقعی نشان می دهد که در بار زیاد ، دمای باتری به حدود 45-48 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. برای باتری لیتیوم دمای مناسبی نیست ، اما هنوز در محدوده دمای کار (حداکثر 60 درجه سانتیگراد)

مرحله 9: اینورتر قسمت 1 (جداسازی و نصب هیت سینک)

برای اینورتر ، آن را از قاب جدا کردم تا داخل کیف آلومینیومی جا بگیرد و یک جفت سینک بخاری که از منبع تغذیه کامپیوتر خراب شده بود نصب کردم. من همچنین فن خنک کننده ، سوکت AC و سوئیچ را برای استفاده بعدی گرفتم.

اینورتر قبل از شروع حفاظت از ولتاژ پایین تا 19 ولت کار می کند. این به اندازه کافی خوب است.

یک چیز غیرمعمول این است که برچسب گذاری به وضوح 500 وات می گوید در حالی که صفحه ابریشم روی PCB 300 وات می گوید. همچنین ، این اینورتر برخلاف اکثر اینورترهای موجود که از دیود گنگ + فیوز برای محافظت از قطبیت معکوس استفاده می کنند ، دارای حفاظت قطبی معکوس است. خوب است ، اما در این مورد چندان مفید نیست.

مرحله 10: اینورتر (نصب و نصب)

ابتدا ، قدرت ورودی ، نشانگرهای LED ، سوئیچ و سیم خروجی AC را به اندازه کافی طولانی کردم. سپس ، اینورتر را با استفاده از نوار دو طرفه در کیس نصب کردم. بیل های کابل را در سر دیگر سیم های ورودی برق لحیم کردم و سیم ها را به ترمینال اصلی وصل کردم. نشانگرهای LED ، پنکه و خروجی AC را روی صفحه ابزار نصب کردم.

متوجه شدم که اینورتر هنگام اتصال به منبع تغذیه دارای جریان آرام (<1 میلی آمپر) صفر است (اما غیرفعال است) بنابراین تصمیم گرفتم سیم برق اینورتر را مستقیماً بدون هیچ سوئیچ وصل کنم. به این ترتیب ، من نیازی به یک سوئیچ حجیم جریان زیاد و هدر رفت کمتر سیم و سوئیچ ندارم.

مرحله 11: ماژول USB (نصب و سیم کشی)

ابتدا ، نشانگرهای LED را در هر دو ماژول گسترش دادم. سپس ، ماژول ها را با جدا کننده های برنجی M3 20 میلیمتری روی هم چیدم. من سیم های برق را مطابق شماتیک لحیم کردم و کل مجموعه را روی تابلو ابزار قرار دادم و آن را با زیپ بستم. من 2 سیم را از باتری که قبلاً ذکر کردم به قطب دیگر سوئیچ لحیم کردم.

مرحله 12: ماژول DPH3205 قسمت 1 (نصب و سیم کشی ورودی)

من 2 سوراخ 3 میلی متری را از طریق صفحه پایینی به صورت مورب ایجاد کردم و سپس ماژول DPH3205 را با پیچ های 8 میلی متری M3 که از آن سوراخ ها عبور می کنند ، نصب کردم. ورودی را با سیمهای ضخیم 16 AWG سیم کشی کردم. منفی مستقیماً به ماژول می رود. مثبت ابتدا به یک سوئیچ و سپس به ماژول می رود. در انتهای دیگر ، بیل های کابل را که به ترمینال اصلی متصل می شود ، لحیم کردم.

مرحله 13: ماژول DPH3205 قسمت 2 (نصب و خروجی سیم کشی نمایش)

صفحه نمایش را روی پنل جلویی نصب کردم و سیم ها را وصل کردم. سپس ، کانکتورهای XT60 را با استفاده از دو قسمت اپوکسی روی صفحه ابزار نصب کردم و آن اتصالات را به صورت موازی سیم کشی کردم. سپس سیم به خروجی ماژول می رود.

مرحله 14: ورودی/خروجی کمکی (نصب و سیم کشی)

من 2 کانکتور XT60 را با 2 قسمت اپوکسی نصب کردم و اتصالات را به موازات سیمهای ضخیم 16 AWG لحیم کردم. در انتهای دیگر ، بیل های کابل را لحیم کردم که به پایانه اصلی می روند. سیم از ماژول USB نیز به اینجا می رود.

مرحله 15: QC (بازرسی سریع)

اطمینان حاصل کنید که هیچ چیز در داخل تکان نمی خورد. موارد رسانای ناخواسته می توانند باعث ایجاد اتصال کوتاه شوند.

مرحله 16: اتمام و آزمایش

درپوش را بستم ، پیچ ها را پیچ کردم و تمام کردم! من همه عملکردها را آزمایش کردم و همه چیز همانطور که امیدوار بودم کار می کند. قطعاً برای من بسیار مفید است. برای من کمی بیش از 150 دلار هزینه شد (فقط مواد ، بدون خرابی) ، که برای چنین چیزی بسیار ارزان است. فرآیند مونتاژ حدود 10 ساعت به طول انجامید ، اما برنامه ریزی و تحقیق حدود 3 ماه به طول انجامید.

حتی اگر قبل از ساخت منبع تغذیه خود تحقیقات زیادی انجام داده باشم ، منبع تغذیه من هنوز ایرادات زیادی دارد. من واقعاً از نتیجه راضی نیستم. در آینده ، من Listrik V2.0 را با پیشرفت های زیادی می سازم. من نمی خواهم کل طرح را خراب کنم ، اما در اینجا برخی از آنها آمده است:

1. به 18650 سلول با ظرفیت بالا تغییر دهید
2. ظرفیت کمی بالاتر
3. قدرت خروجی بسیار بالاتر
4. ویژگی های ایمنی بسیار بهتر
5. شارژر MPPT داخلی
6. انتخاب بهتر مواد
7. اتوماسیون آردوینو
8. نشانگر پارامتر اختصاصی (ظرفیت باتری ، توان کشیده شده ، دما و غیره)
9. برنامه کنترل خروجی DC و بسیاری دیگر که فعلاً به شما نمی گویم ؛-)

مرحله 17: به روز رسانی

به روز رسانی شماره 1: من یک سوئیچ override دستی برای فن خنک کننده اضافه کردم تا بتوانم آن را به صورت دستی روشن کنم اگر بخواهم از منبع تغذیه در بار کامل استفاده کنم تا قطعات داخل آن خنک بمانند.

بروزرسانی شماره 2: BMS دچار آتش سوزی شد ، بنابراین من کل سیستم باتری را با یک سیستم بهتر بازسازی کردم. جدید دارای پیکربندی 7S8P به جای 6S10P است. ظرفیت کمی کمتر اما دفع گرما بهتر است. در حال حاضر هر گروه برای ایمنی و سرمایش بهتر فاصله دارند. 4.1V/ولتاژ شارژ سلول به جای 4.2V/cell برای طول عمر بهتر.