Listrik L585 585Wh AC DC draagbare kragtoevoer: 17 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Vir my eerste Instructable, gaan ek jou wys hoe ek hierdie draagbare kragtoevoer gemaak het. Daar is baie terme vir hierdie soort toestelle soos kragbank, kragstasie, sonkragopwekker en vele ander, maar ek verkies die naam "Listrik L585 Portable Power Supply".

Die Listrik L585 het 'n ingeboude litiumbattery van 585Wh (6S 22.2V 26, 364mAh, getoets) wat werklik kan hou. Dit is ook baie liggewig vir die gegewe kapasiteit. As u dit wil vergelyk met 'n gewone bank vir kliënte, kan u dit maklik doen deur die mAh -gradering met 1 000 te deel en dit dan met 3,7 te vermenigvuldig. Die PowerHouse (een van die grootste bekende verbruikerskragbank) het byvoorbeeld 'n kapasiteit van 120 000 mAh. Nou, laat ons die wiskunde doen. 120, 000 /1, 000 * 3,7 = 444Wh. 444Wh VS 585Wh. Maklik is dit nie?

Alles is verpak in hierdie mooi aluminium aktetas. Op hierdie manier kan die Listrik L585 maklik gedra word en die boonste omslag beskerm die sensitiewe instrumente binne terwyl dit nie gebruik word nie. Ek het hierdie idee gekry nadat ek gesien het hoe iemand 'n sonkragopwekker met 'n gereedskapskas bou, maar die gereedskapskas lyk nie so goed nie, reg? Ek het dit dus met 'n aluminium aktetas opgeskerp en dit lyk baie beter.

Die Listrik L585 het verskeie uitsette wat byna alle elektroniese toestelle van verbruikers kan dek.

Die eerste is 'n wisselstroom-uitgang wat byna 90% van die hooftoestelle onder 300W verenigbaar is, nie almal nie as gevolg van 'n nie-sinusvormige uitset, maar u kan dit regstel deur 'n suiwer sinusomvormer te gebruik, wat baie duurder is as die standaard sinusomvormer wat ek hier gebruik het. Hulle is oor die algemeen ook groter.

Die tweede uitset is USB -uitset. Daar is 8 USB -poorte, wat nogal te veel is. 'N Paar van hulle kan 'n maksimum stroom van 3A aaneenlopend lewer. Sinchroniese regstelling maak dit baie doeltreffend.

Die derde een is hulp -I/O. Dit kan gebruik word om die interne battery teen 'n maksimum van 15A (300W+) deurlopend en 25A (500W+) onmiddellik op te laai of te ontlaai. Dit het geen regulering nie, basies net gewone batteryspanning, maar dit het wel verskeie beveiligings, insluitend kortsluiting, oorstroom, oorlading en oordosering.

Die laaste en my gunsteling een is 'n verstelbare DC-uitset, wat 0-32V, 0-5A op alle spanningsbereik kan lewer. Dit kan 'n groot verskeidenheid DC -toestelle aandryf, soos 'n gewone skootrekenaar met 'n 19V -uitset, 'n internetrouter op 12V en nog baie meer. Hierdie verstelbare GS -uitset elimineer die noodsaaklikheid om wisselstroom -na -GS -kragtoevoer te gebruik, wat terloops die doeltreffendheid sal vererger omdat die hele stelsel DC na wisselstroom omskakel en dan weer na GS. Dit kan ook gebruik word as bankvoeding met konstante spanning en konstante stroomfunksie, wat baie handig is vir mense soos ek wat gereeld met elektronika werk.

Stap 1: Die materiaal en gereedskap

Belangrikste materiale:

* 1X DJI Spark aluminium aktetas

*60X 80*57*4,7 mm prismatiese litiumselle (jy kan vervang met meer algemene 18650, maar ek het gevind dat hierdie sel net die perfekte vormfaktor en dimensie het)

* 1X 300W 24V DC na AC omskakelaar

* 1X DPH3205 programmeerbare kragtoevoer

* 2X 4 -poort USB -omskakelaars

* 1X Cellmeter 8 battery checker

* 1X 6S 15A BMS

* 1X 6S balansverbinder

* 12X M4 10 mm boute

* 12X M4 neute

* 6X hakies van vlekvrye staal

* 1X 6A enkelpolige skakelaar

* 1X 6A dubbelpaal -skakelaar

* 1X 15A enkelpolige skakelaar

* 4X 3mm vlekvrye staal LED houer

* 4X vroulike XT60 -verbindings

* 4X M3 20 mm koperafstandhouers

* 4X M3 30 mm masjienskroewe

* 2X M3 8 mm masjienskroewe

* 6X M3 neute

* 1X 25A 3 -pins terminale

* 4X 4,5 mm kabelgrawe

* Pasgemaakte 3 mm -instrumentpaneel

-

Verbruiksgoedere:

* Verhitting

* Soldeer

* Fluks

* 2,5 mm soliede koperdraad

* Robuuste dubbelzijdige band (kry die hoogste gehalte)

* Dun dubbelzijdige band

* Kapton band

* Epoksie

* Swart verf

* 26 AWG -draad vir LED -aanwysers

* 20 AWG silwer gestrande draad vir bedrading met lae stroom

* 16 AWG silwer gestrande draad vir bedrading met 'n hoë stroom (laer AWG word verkies. Myne het 'n deurlopende onderstelbedrading van 17A, net skaars genoeg)

-

Gereedskap:

* Soldeerbout

* Tang

* Skroewedraaier

* Skêr

* Stokperdjie mes

* Pincet

* Boor

Stap 2: Die skematiese

Die skematiese moet selfverduidelikend wees. Jammer vir die swak tekening, maar dit behoort meer as genoeg te wees.

Stap 3: Die instrumentpaneel

Ek het eers die instrumentpaneel ontwerp. U kan die PDF -lêer gratis aflaai. Die materiaal kan hout, aluminiumplaat, akriel of enigiets met 'n soortgelyke eienskap wees. Ek het akriel in hierdie "kas" gebruik. Die dikte moet 3 mm wees. U kan dit CNC sny, of dit net op papier druk met 'n skaal van 1: 1 en dit met die hand sny.

Stap 4: Die omhulsel (verf- en bevestigingsbeugels)

In die geval het ek 'n aluminium aktetas vir DJI Spark gebruik; dit het net die regte dimensie. Dit het skuim gekry om die vliegtuig vas te hou, so ek het dit uitgehaal en die binneste deel swart geverf. Ek het 6 4 mm gate geboor volgens die gatafstand op my pasgemaakte instrumentpaneel en die hakies daar geïnstalleer. Toe plak ek M4 moere op elke hakies sodat ek die boute van buite kan skroef sonder om die moere vas te hou.

Stap 5: Die battery pack deel 1 (selle toets en groepe maak)

Vir die battery het ek afgekeurde LG -prismatiese litiumselle gebruik wat ek vir minder as $ 1 elk gekry het. Die rede waarom hulle so goedkoop is, is net omdat hulle 'n lont geblaas het en as foutief gemerk is. Ek het die lontjies verwyder en dit is goed soos nuut. Dit is miskien 'n bietjie onveilig, maar vir minder as 'n dollar elk kan ek nie regtig kla nie. Ek sal immers 'n batterybestuurstelsel gebruik vir die beskerming. As u gebruikte of onbekende selle gaan gebruik, het ek 'n goeie instruksies oor hoe u gebruikte litiumselle hier kan toets en sorteer: (BINNE).

Ek het baie mense gesien wat loodsuurbatterye gebruik vir hierdie soort toestelle. Dit is beslis maklik om mee te werk en goedkoop, maar die gebruik van loodsuurbattery vir draagbare toepassings is vir my 'n groot nee. 'N Loodsuur-ekwivalent weeg ongeveer 15 kilogram! Dit is 500% swaarder as die battery wat ek gemaak het (3 kilogram). Moet ek u daaraan herinner dat die volume ook groter sal wees?

Ek het 100 daarvan gekoop en een vir een getoets. Ek het die sigblad van die toetsuitslag. Ek het dit gefiltreer, gesorteer en eindig met die beste 60 selle. Ek verdeel hulle gelyk deur die kapasiteit, sodat elke groep dieselfde kapasiteit het. Op hierdie manier sal die battery in balans wees.

Ek het gesien hoe baie mense hul battery pak sonder om verder te toets op elke sel, wat ek dink verpligtend is as u 'n battery uit onbekende selle gaan maak.

Die toets het getoon dat die gemiddelde ontladingsvermoë van elke sel 2636mAh is by 1,5A ontladingsstroom. By laer stroom gaan die kapasiteit hoër wees as gevolg van minder kragverlies. Ek het daarin geslaag om 2700mAh+ te kry teen 'n ontlaadstroom van 0,8A. Ek kry 'n ekstra 20% meer kapasiteit as ek die sel laai tot 4,35V/sel (die sel laat wel 4,35V laadspanning toe), maar die BMS laat dit nie toe nie. Die herlaai van die sel tot 4,2V sal ook sy lewensduur verleng.

Terug na die instruksie. Eerstens het ek 10 selle saamgevoeg met dun dubbelzijdige band. Toe versterk ek dit met behulp van kapton -band. Onthou om ekstra versigtig te wees wanneer u met 'n litiumbattery werk. Hierdie prismatiese litiumselle het 'n baie positiewe en negatiewe deel, so dit is maklik om dit te kort.

Stap 6: Die battery pak deel 2 (by die groepe aansluit)

Nadat ek klaar was met die groepe, is die volgende stap om bymekaar te kom. Om dit bymekaar te voeg, het ek dun dubbelzijdige band gebruik en dit weer met kaptonband versterk. Baie belangrik, maak seker dat die groepe van mekaar afgesonder is! Anders kry u 'n baie nare kortsluiting as u dit in serie aanmekaar soldeer. Die liggaam van die prismatiese sel verwys na die katode van die battery en omgekeerd vir 18650 selle. Hou dit asseblief in gedagte.

Stap 7: Die battery pack deel 3 (soldeer en afwerking)

Dit is die moeilikste en gevaarlikste deel deur die selle aanmekaar te soldeer. U benodig 'n soldeerbout van ten minste 100W om maklik te kan soldeer. Myne was 60W en dit was 'n totale PITA om te soldeer. Moenie die vloed vergeet nie, 'n helse vloed. Dit help regtig.

** Wees uiters versigtig tydens hierdie stap! Litiumbattery met 'n hoë kapasiteit is nie iets waarmee u lomp wil wees nie. **

Eerstens sny ek my 2,5 mm soliede koperdraad tot die verlangde lengte en trek dan die isolasie af. Toe soldeer ek die koperdraad aan die sel se oortjie. Doen dit stadig genoeg om die soldeersel te laat vloei, maar vinnig genoeg om hitteopbou te voorkom. Dit verg regtig vaardigheid. Ek beveel aan om iets anders te oefen voordat u dit met die regte ding probeer. Gee die battery 'n pouse na 'n paar minute se soldeer om af te koel, want hitte is nie goed vir enige tipe battery nie, veral vir litiumbatterye.

Vir die afwerking het ek die BMS met 3 lae dubbelzijdige skuimbande vasgemaak en alles volgens die skema vasgemaak. Ek het kabelspinne op die battery se soldeer gesoldeer en dadelik die grawe op die hoofaansluitingsterminal geïnstalleer om te verhoed dat die grawe aan mekaar raak en 'n kortpad veroorsaak.

Onthou om 'n draad aan die negatiewe kant van die balansverbinding en 'n draad aan die negatiewe kant van die BMS te soldeer. Ons moet hierdie stroombaan oopbreek om die Cellmeter 8 (battery -aanwyser) te deaktiveer, sodat dit nie vir altyd aanskakel nie. Die ander kant gaan later na een paal van 'n skakelaar.

Stap 8: Die battery pack deel 4 (installasie)

Vir die installasie het ek dubbelzijdige band gebruik. Ek beveel aan dat u dubbelzijdige band van hoë gehalte gebruik, want die battery is redelik swaar. Ek het 3M VHB dubbelzijdige band gebruik. Tot dusver hou die band die battery baie goed. Geen probleem hoegenaamd.

Die battery pas baie goed daar, een van die redes waarom ek hierdie prismatiese litiumsel bo silindriese litiumsel gekies het. Die luggaping rondom die battery is baie belangrik vir hitteafvoer.

Oor hitte -afvoer is ek nie te veel daaroor bekommerd nie. Vir laai gebruik ek my IMAX B6 Mini wat slegs 60W kan lewer. Dit is niks in vergelyking met die 585Wh -battery nie. Laai het meer as 10 uur geduur, so stadig dat geen hitte opgewek word nie. Stadige laai is ook goed vir enige tipe battery. Vir ontlading is die maksimum stroom wat ek uit die battery kan trek, ver onder 1C ontladingsnelheid (26A) by slegs 15A aaneenlopend, 25A onmiddellik. My battery het 'n interne weerstand van ongeveer 33mOhm. Gedissipeerde kragvergelyking is I^2*R. 15*15*0,033 = 7,4W krag verloor as hitte by 15A ontlaadstroom. Vir iets so groot, is dit nie 'n groot probleem nie. Die werklike wêreldtoets toon dat die temperatuur van die battery by hoë laai tot ongeveer 45-48 grade Celsius styg. Nie regtig 'n gemaklike temperatuur vir litiumbatterye nie, maar steeds binne die werkstemperatuurbereik (maksimum 60º)

Stap 9: Die omskakelaar deel 1 (demontage en koellichaam installasie)

Vir die omskakelaar het ek dit uit die kas gehaal, sodat dit in die aluminium aktetas pas en 'n paar heatsinks geïnstalleer wat ek van 'n gebroke rekenaarvoeding gekry het. Ek het ook die koelwaaier, die wisselstroomaansluiting en die skakelaar geneem vir later gebruik.

Die omskakelaar werk tot 19V voor die beskerming teen onderspanning inskakel. Dit is goed genoeg.

Een ongewone ding is dat die etiket duidelik 500W sê, terwyl die seeskerm op die printplaat sê dat dit 300W is. Hierdie omskakelaar het ook werklike omgekeerde polariteitsbeskerming, in teenstelling met die meeste omsetters wat 'n dom diode + sekering gebruik om beskerming teen omgekeerde polariteit te verseker. Lekker, maar nie baie handig in hierdie geval nie.

Stap 10: Die omskakelaar (installasie en montering)

Eerstens het ek die ingangskrag, die LED -aanwysers, die skakelaar en die wisselstroomdraad uitgebrei sodat dit lank genoeg is. Toe installeer ek die omskakelaar in die kas met dubbelzijdige band. Ek het kabelspades aan die ander kant van die kraginvoerdrade gesoldeer en dit aan die hoofaansluiting gekoppel. Ek het die LED -aanwysers, waaier en die wisselstroomaansluiting op die instrumentpaneel aangebring.

Ek het gevind dat die omskakelaar 'n nul rustige stroom (<1mA) het wanneer dit aan die kragbron gekoppel is, maar gedeaktiveer het, en ek het besluit om die kragdraad van die omskakelaar direk sonder 'n skakelaar aan te sluit. Op hierdie manier het ek nie 'n lywige hoëstroomskakelaar nodig nie en minder vermorsde krag op die draad en skakelaar.

Stap 11: Die USB -module (installasie en bedrading)

Eerstens het ek die LED -aanwysers op beide modules uitgebrei. Toe stapel ek die modules met die M3 20mm koperafstandhouers. Ek het die kragdrade volgens die skema gesoldeer en die hele vergadering op die instrumentpaneel gesit en dit met rits vasgemaak. Ek het die 2 drade van die battery wat ek vroeër genoem het, aan die ander paal van die skakelaar gesoldeer.

Stap 12: Die DPH3205 -module Deel 1 (Installasie en invoerbedrading)

Ek het 2 3 mm gate skuins deur die onderplaat geboor en toe installeer ek die DPH3205 -module met 8 mm M3 -skroewe wat deur die gate gaan. Ek het die ingang met dik 16 AWG -drade bedraad. Die negatiewe gaan direk na die module. Die positiewe gaan na 'n skakelaar, dan na die module. Ek het kabelspades aan die ander kant gesoldeer wat aan die hoofaansluiting gekoppel sal word.

Stap 13: Die DPH3205 -module Deel 2 (montering op skerm en afvoerbedrading)

Ek het die skerm op die voorpaneel aangebring en die drade verbind. Daarna het ek die XT60 -verbindings aan die instrumentpaneel gemonteer met behulp van tweedelige epoxy en die verbindings parallel bedraad. Dan gaan die draad na die module se uitset.

Stap 14: Die hulp -I/O (montering en bedrading)

Ek het 2 XT60 -verbindings met tweedelige epoxy gemonteer en die verbindings parallel met dik 16 AWG -drade gesoldeer. Ek het kabelgrawe aan die ander kant gesoldeer wat na die hoofterminal gaan. Die draad van die USB -module gaan ook hierheen.

Stap 15: QC (vinnige inspeksie)

Maak seker dat daar niks binne is nie. Ongewenste geleidende items kan kortsluiting veroorsaak.

Stap 16: Afwerking en toetsing

Ek het die deksel toegemaak, die boute geskroef en klaar! Ek het elke funksie getoets en alles werk soos ek gehoop het. Beslis baie nuttig vir my. Dit het my effens meer as $ 150 (slegs materiaal, sonder foute) gekos, wat baie goedkoop is vir so iets. Die monteerproses het ongeveer 10 uur geneem, maar die beplanning en navorsing het ongeveer 3 maande geneem.

Alhoewel ek baie navorsing gedoen het voordat ek my kragtoevoer bou, het my kragtoevoer nog baie gebreke. Ek is nie regtig tevrede met die resultaat nie. In die toekoms sal ek die Listrik V2.0 bou met baie verbeterings. Ek wil nie die hele plan bederf nie, maar hier is 'n paar daarvan:

1. Skakel oor na 18650 selle met 'n hoë kapasiteit
2. Effens hoër kapasiteit
3. Baie hoër uitsetkrag
4. Baie beter veiligheidsfunksies
5. Interne MPPT -laaier
6. Beter materiaalkeuse
7. Arduino -outomatisering
8. Toegewyde parameteraanwyser (batterykapasiteit, krag getrek, temperatuur ensovoorts)
9. App-beheerde DC-uitset en vele ander wat ek nie vir eers sal vertel nie;-)

Stap 17: Opdaterings

Opdatering nommer 1: Ek het 'n handmatige oorskakelaar vir die koelwaaier bygevoeg, sodat ek dit met die hand kan aanskakel as ek die kragtoevoer teen volle las wil gebruik, sodat die onderdele koel bly.

Opdatering #2: Die BMS het aan die brand geslaan, so ek maak die hele batterystelsel weer met 'n beter een. Die nuwe een spog met 7S8P config in plaas van 6S10P. 'N Bietjie minder kapasiteit, maar beter hitte -afvoer. Elke groep is nou op 'n afstand vir beter veiligheid en verkoeling. 4.1V/selladingspanning in plaas van 4.2V/sel vir 'n beter lewensduur.