Draagbare voedingseenheid - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

De inspiratie voor dit project kwam van het willen van een methode om mijn drone-batterijen in het veld op te laden. Een ander goed moment van gebruik zou zijn om te kamperen. Deze build is niet per se het goedkoopste alternatief. Er zijn veel in de handel verkrijgbare producten die veel bieden voor een redelijke prijs. Ik had ongeveer de helft van de benodigde componenten gewoon zitten. Bovendien wilde ik in de afgelopen tijd iets te doen hebben, dus besloot ik te bouwen in plaats van te kopen. Als u geen van de items onder de sectie materialen en kosten heeft, verwacht dan 400+ Amerikaanse dollars uit te geven voor het totaal. Met dat bedrag kun je een fatsoenlijke setup kopen die al klaar is. Anders, als geld en tijd iets is dat je wilt gebruiken in ruil voor een werkende draagbare voeding van jezelf, samen met de ervaring, dan is deze build perfect.

De specificaties van mijn build:

• 4S (Serie) 20P (Parallel) 16,8V Batterijbank (93,6 Wattuur)
• 4S 40Amp BMS
• 300 Watt omvormer
• 6 USB-oplaadpoorten
• 1 120V US-stopcontact
• 100 Watt zonnepaneel
• 11 Amp laadregelaar

Dit apparaat kan aan uw eigen specificaties voldoen, afhankelijk van hoe u het wilt bouwen en wat u wilt dat het bevat. Als u een batterij met een grotere capaciteit of meer stopcontacten, een groter vermogen (grotere omvormer) enzovoort wilt, moet u rekening houden met de afmetingen van die objecten voordat u de behuizing koopt. De behuizing die ik heb gebruikt, heb ik gekozen vanwege de prijs, beschikbaarheid en de waterdichte afdichting. Als u van plan bent alles precies na te bootsen, koop dan gewoon wat hieronder wordt vermeld.

Ik heb geen banden met de websites waarnaar wordt gelinkt, ik ben er alleen een consument van. Ik heb de neiging om een tijdje op internet rond te kijken voordat ik aankopen doe en ontdekte dat dit de grootste waarde was voor het kleinste dollarbedrag op het moment dat ik ze kocht in vergelijking met wat er nog meer beschikbaar was. Om de absoluut laagste prijzen voor de meeste artikelen te krijgen, raad ik aan rechtstreeks uit China te kopen. Enige nadeel is dat de levering gemiddeld binnen één tot twee maanden zal aankomen. Ik heb alleen al dit jaar honderden bestellingen gedaan bij Aliexpress.com en heb binnen drie weken precies ontvangen wat ik verwachtte

Materialen en kosten:

Batterijen (80) 18650 Cellen

Nikkelstrips.1,.12, OF.15 dikte

4S BMS

14 gauge siliconendraad

26 Gauge Silicon Wire Moet twee verschillende kleuren hebben

(2) Tuimelschakelaars U heeft slechts één schakelaar nodig als u een temperatuursensor/controller wilt installeren om de ventilatoren automatisch te regelen.

Digitale temperatuurregelaar:

XT60-connectoren (niet gesoldeerd) OF XT60-connectoren (reeds gesoldeerd)

Ventilatoren (2) 12V DC

Batterij indicator

Digitale meter

USB-oplader met zes poorten

Step Down Buck-converter

Koffer Als je voor een andere koffer gaat, passen deze ontwerpen er niet in. Pelican heeft bestanden die u kunt downloaden voor CAD-software om uw eigen voorplaatontwerpen op te nemen.

Siliconenkit

Zonnepaneel, laadregelaar en omvormer

1 KG PETG- of ABS-filament

M1-M5 schroefassortiment

Krimpkous

VHB-band

300 mm krimpkous

(16) Magneten van 10 x 3 mm

Superlijm

Totale kosten $ 550 +/- inclusief zonnepaneel, die de meeste commerciële producten afzonderlijk verkopen, en afhankelijk van de batterijcapaciteit die u koopt, kan aanzienlijk worden verlaagd. Hangt ook af van vraag en aanbod dus prijzen kunnen veranderen.

Gereedschap nodig

3D-printerSoldeerbout

Soldeer

Heteluchtpistool of kleine toorts

Accu puntlasser

Draadstrippers

Draadkrimptang met eindhulzen

Kleine platte kop

2,5 mm, 3 mm, 4 mm inbussleutels

Wowstick is niet vereist, maar het is handig om te hebben als je veel projecten doet met kleine schroeven.

C4 18650 batterijlader

Digitale multimeter

Oefening

Boorset

Stap 1: Batterijbank

Deze stap is echt een heel ander project op zich. Ik kocht gebruikte batterijen die eerdere puntlaslittekens hadden, dus ik gebruikte een roterend gereedschap en een klein snijwiel om die weg te slijpen. Nadat beide uiteinden van alle cellen zijn schoongemaakt, wordt aanbevolen om ze op te laden met een slimme oplader zoals de C4 die wordt vermeld in het gedeelte Gereedschappen.

Voor goede tutorials over het samenstellen van je eigen batterijbanken en het aansluiten van BMS's raad ik Jehu Garcia en Ebike School Channels aan. Als u ervaring heeft met het assembleren van accubanken, ervaring heeft met puntlassen van accu's en het bedraden van BMS'en, kunt u waarschijnlijk doorgaan naar Afdrukken en assembleren.

Zodra alle cellen zijn opgeladen, test u de spanning van elke cel. Alles onder de 3,6 volt moet worden weggegooid. Gemiddeld had ik cellen van ongeveer 4 volt per stuk. Multi-meter's variëren sterk in hoe ze eruitzien. Raadpleeg misschien de handleiding om het exacte pictogram, symbool of letter te vinden voor het testen van gelijkspanning. Op mijn meter om de spanning te controleren, schakelde ik de digitale multimeter naar een DC 6V-instelling en paste het zwart toe op het negatieve en rood op het positieve.

Om de cellen te rangschikken, plaatst u de batterijen in een van de bedrukte 18650 4S 10P-platen. Eén rij helemaal moet echter hetzelfde uiteinde naar boven wijzen (positief of negatief). De volgende rij moet het andere uiteinde naar boven wijzen (positief of negatief). Raadpleeg de bijgevoegde afbeeldingen.

Nadat alle cellen zijn gerangschikt en in de bodemplaat drukken. Plaats de andere plaat bovenop de batterijen. Als het een strakke pasvorm lijkt, begin dan aan het ene uiteinde en hamer het lichtjes op de batterijen, één of twee cellen tegelijk, en beweeg geleidelijk naar het andere uiteinde van de batterijbank. De twee platen moeten ze allemaal op hun plaats houden zonder flex.

WAARSCHUWING:

Wees heel voorzichtig en neem de tijd met deze volgende stap, het kan u schokken en mogelijk kortsluiting in de batterijen veroorzaken. Verwijder geleidend materiaal in de buurt, zodat u niet per ongeluk de batterij erop plaatst en een elektrische verbinding maakt.

Als u tevreden bent met uw baksteen van batterijen, dan is het tijd voor puntlassen. Als je dezelfde puntlasmachine gebruikt als ik, moet je een dikte van 0,1-0,15 krijgen, dikker dan dat kan deze lasser niet lassen. De plaatsing van de nikkelstrips is van belang. De eenvoudigste manier om uit te leggen is om te verwijzen naar de foto's die ik heb toegevoegd voor de exacte lay-out. Knip en plaats de nikkelstrips op de batterij. Houd uw batterij met een behoorlijke hoeveelheid druk tegen de lasser en plak hem één keer vast, controleer hem en plak hem nog een keer en ga verder naar de volgende cel.

Uiteindelijk bent u klaar met puntlassen. Nu is het tijd om het batterijbeheersysteem (BMS) aan te sluiten. Een GBS bewaakt en verdeelt de stroom gelijkmatig over alle aangesloten cellen. De dikkere (14-18 gauge) draad die rood en zwart is, was zodat ik 10P naar een 20P-batterijbank kon draaien. Normaal gesproken zou dit worden gedaan door meer stroken in hetzelfde patroon te puntlassen, maar om in dit specifieke geval te passen, had ik de twee stenen naast elkaar nodig in plaats van één lange rechthoek.

Monteer (hete lijm) het BMS op een materiaal van het isolatortype, zoals hard plastic, schuim of karton. Monteer deze niet direct aan de zijkant van de batterijen.

De andere dunnere (28-30 gauge) draden zijn allemaal verbonden met verschillende punten op het GBS. Ik heb dezelfde kleurcodes gebruikt voor hetzelfde punt op het GBS. Zwart is 0V, geel is 4,2V, groen is 8,4V, rood is 12,6V en roze is 16,8V. Elk nummer heeft twee draden omdat het moet worden aangesloten op de eerste cellen en de laatste cellen parallel. Als je één lange rechthoekige batterijbank zou doen, zouden je draden aan het einde van de bank beginnen en de tweede draden zouden zich uitstrekken naar het andere uiteinde van het blok. Ik heb een soldeerbout op de nikkelstrips gebruikt om de cel niet te beschadigen.

Het afwerken van de batterij is eenvoudig. Soldeer op een rode en een zwarte dikke (14 gauge) draad van ten minste 6 inch lang, met een XT60-connector aan het uiteinde. Dit gaat naar de + en - symbolen op het BMS. Ik heb wat kaptontape aangebracht om te voorkomen dat het blok verschuift. Schuif de batterijbank in een krimpfolie van 300 mm, knip het overtollige materiaal weg en breng met enige afstand het heteluchtpistool of de zaklamp aan. De batterijbank is nu voltooid.

Stap 2: Afdrukken en monteren

Als je helemaal nieuw bent in 3D-printen, raad ik je aan om hieronder te lezen, anders kun je doorgaan naar het gedeelte met afdrukinstellingen.

Ik heb twee Ender 3's. Beide zijn echt van goede kwaliteit voor de prijs en kunnen PLA, ABS en PETG aan. Bedadhesie was vroeger het grootste probleem, ondanks het beheersen van bednivellering. Het ding dat dat probleem voor mij wegnam, was het weggooien van de voorraadbedden en het vervangen door gehard glas. Natuurlijk moest het opnieuw worden geëgaliseerd, maar slechts één keer. Voor elke afdruk veeg ik het af met ongeveer 70% isopropylalcohol. Laat uw printer volledig voorverwarmen. Bewaar de printer en het filament in een droge ruimte. Meer luchtvochtigheid betekent meer problemen. De kralen zullen waarschijnlijk niet goed lamineren, waardoor een gemakkelijke scheiding tussen twee lagen in het midden van een voltooid onderdeel ontstaat.

Als je nog geen 3D-printer hebt en overweegt een Ender 3 aan te schaffen, volg dan deze bouwhandleiding op de voet. Ik volgde alle stappen op beide printers die ik heb geassembleerd en kwam er bij de eerste poging perfect uit. Ik gebruik Cura voor de slicer. Veel instellingsopties inbegrepen en het is gratis te gebruiken.

Afdrukinstellingen

Deze link is voor de STL-bestanden

ABS of PETG aanbevolen. Hoe groter het infill-percentage, hoe beter. Ik koos 25% voor alle vier de frontplaten. Ik gebruikte 0,8 mondstuk op trekkwaliteit en had een fatsoenlijk uitziend product in gemiddeld vijf uur per onderdeel. Deze hebben ondersteuningen nodig en moeten worden georiënteerd met letters naar de lucht gericht.

De interieurcomponenten zijn geprint met 0,6 nozzle in standaardkwaliteit.

(1) Platte beugel 100% vulling

(4) Strikjes 100% vulling

(2) Magneetstaven 75% - 100%

(1) Beugel laadregelaar 75% - 100%

(1) Buck Converter-montagebeugel 50% vulling. Er zijn twee versies. Je hebt maar twee bouten nodig om hem op de behuizing te monteren, dus ik heb zowel een 2-gats als een 4-gats ontworpen. Maar u hoeft alleen de een of de ander af te drukken.

18650 Batterij 4S 10P Platen 100% vulling met 0.4 Nozzle van standaard kwaliteit. Ik deed dit met PLA omdat het wordt ingepakt en vervolgens weer in een koffer wordt ingesloten. Afhankelijk van het aantal batterijen dat u wilt gebruiken (40 cellen = 2 totaal 4S 10P platen nodig) (80 cellen = 4 totaal 4S 10P platen nodig)

Deze samenvoegen is eigenlijk als legoblokken. De vlinderdassen zijn bedoeld om de platen bij elkaar te houden, maar zijn niet nodig. Wat alles het beste bij elkaar houdt, zijn de magneetstaven en de druk van de strakke pasvorm van de behuizing. Toen ik magneten in de onderdelen plaatste, had ik een stapel in de hand, bracht wat superlijm in het onderdeel aan en drukte een magneet in met de stapel erop. Dit was zo dat de polariteit omgekeerd is en de magneten per ongeluk op de verkeerde manier zijn gelijmd.

Zodra een magneetstaaf vier magneten had vastgelijmd en helemaal naar binnen gedrukt, liet ik hem enkele uren drogen. Ik heb elk van de vier magneten een tweede magneet gegeven om ermee verbonden te blijven. Op deze manier is de polariteit al correct voor wanneer de frontplaten worden gelijmd en op die magneten worden gedrukt.

Stap 3: Montage en bedrading

Raadpleeg de meegeleverde stroomschema's voor hoe ik dingen heb aangesloten.

Alles met elkaar verbinden is niet erg ingewikkeld, zo lijkt het gewoon. Voor de meeste componenten hebben ze alleen positieve en negatieve draden. De schakelaars is waar het een beetje lastig wordt. Als u van plan bent om de ventilator automatisch te regelen met behulp van een digitale temperatuurregelaar/sensor, dan heeft u slechts één tuimelschakelaar nodig om het apparaat aan en uit te zetten. Als u andere hulpprogramma's wilt, zoals een LED-lichtbalk of iets dergelijks, wilt u in dat geval waarschijnlijk een tweede schakelaar gebruiken.

Denk eraan om, voordat u iets aan elkaar soldeert, eerst de meters en schakelaars in de bedrukte frontplaten te plaatsen. Anders moet je het twee keer doen. Ik heb dit op de harde manier geleerd. Bij het monteren van de ventilatoren wil je idealiter dat de luchtcirculatie de ene lucht naar binnen trekt en de andere lucht uitblaast. De omvormer heeft ook een ventilator die de lucht aan de achterkant eruit blaast.

Voor de omvormer heb ik deze tijdelijk gedemonteerd tot alleen de printplaat. Je hoeft niet zoveel te doen, maar om het bereik van het 120V-stopcontact te vergroten, moet je wat demontage uitvoeren. Doe dit niet terwijl u ergens op aangesloten bent. Vier schroeven op de bodemplaat leggen alles bloot. Er moeten nog vier schroeven op de frontplaat (met de uitgangen) worden losgedraaid. Duw de stopcontactpluggen uit de frontplaat. De plaat was niet verwijderbaar tenzij de draden waren doorgesneden of de voorplaat was doorgesneden. U kunt de draden waarschijnlijk gewoon doorknippen, want de volgende stap is om ze toch door te snijden om het bereik te vergroten.

Ik koos een andere route en sneed voorzichtig kleine inkepingen in de plaat weg met behulp van een roterend gereedschap. Toen nam ik een tang en boog ze zodat ik de stopcontacten erdoor kon schuiven. Toen realiseerde ik me dat ik ongeveer zes centimeter draad moet splitsen en solderen. Heeft slechts in totaal drie draden om uit te breiden. Ik stel voor dat ze draad voor draad worden gesneden, gesplitst, gesoldeerd en gekrimpt. Hierdoor kan de verlenging van het stopcontact de voorplaat van de behuizing bereiken. Nadat die wijziging is aangebracht, moet u het onderpaneel terug op de omvormer plaatsen en montagebeugels voorbereiden.

Ik gebruikte aluminium extrusie hoek bar. Gemarkeerde positie voor gaten, geboorde gaten en zaag het stuk van het staafmateriaal af. Ik heb de beugels zo ontworpen dat ze 3D-geprint kunnen worden om je leven een beetje makkelijker te maken. Raadpleeg de foto's om te zien hoe ik ze op de behuizing heb gemonteerd. Voordat je gaatjes gaat boren, zorg ervoor dat je tevreden bent met je lay-out en dat de batterij niet te veel verschuift. Ik heb mijn batterijbank naar de rechterhoek van de behuizing geduwd, de omvormer ernaast en vervolgens de gaten geboord. Wanneer u uw gaten boort, moet eerst de montagebeugel van de buck-converter worden gemonteerd, omdat er niet genoeg ruimte is om er gaten voor te boren met de omvormer in de weg gemonteerd.

Ik boor alleen gaten door de behuizing voor deze twee beugels en twee gaten voor de montagebeugel die is bedoeld voor de DC-DC buck-converter. Voordat ik een schroef / bout door dat gat plaatste, zou ik siliconenkit aan de binnen- en buitenkant aanbrengen om het waterdicht te houden. Ik gebruikte ook ringen aan beide uiteinden van de bouten. Ik heb de magneetstaven zo ontworpen dat ze ook met bouten aan de behuizing kunnen worden bevestigd.

Op mijn PPSU heb ik VHB-tape gebruikt om de laadcontroller op de zijkant van de behuizing te plakken. Tijdens het maken van deze instructable heb ik de tijd genomen om een beugel te maken die je kunt 3D-printen en gaten boren om vast te schroeven als je dat wilt. Het enige andere gebied waar ik een kleine hoeveelheid VHB-tape gebruikte, was tussen de platte beugel en de zonneplug om te voorkomen dat deze verschuift bij het aansluiten op de zonnepaneelconnector.

Ik hoop dat dit inspirerend, informatief of een beetje leuk voor je is geweest. Bedankt voor het bekijken van mijn project.