Prijenosna jedinica za napajanje: 3 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Inspiracija za ovaj projekat došla je iz želje za metodom za punjenje baterija mojih dronova na terenu. Još jedno dobro vrijeme za korištenje bilo bi kampiranje. Ova konstrukcija nije nužno najjeftinija alternativa. Postoji mnogo komercijalno dostupnih proizvoda koji nude mnogo po razumnoj cijeni. Imao sam oko polovice potrebnih komponenti samo sjedio. Osim toga, želio sam nešto raditi u proteklom vremenu, pa sam odlučio više graditi nego kupovati. Ako nemate nijednu stavku u odjeljku materijala i cijene, očekujte da ćete potrošiti 400+ američkih dolara na ukupan iznos. Taj iznos može kupiti pristojno već završeno postavljanje. Inače, ako novac i vrijeme želite potrošiti u zamjenu za vlastito prijenosno napajanje uz iskustvo, onda je ova konstrukcija savršena.

Specifikacije moje građe:

• 4S (Serija) 20P (Paralelno) 16.8V Baterija (93,6 Watta)
• 4S 40Amp BMS
• Pretvarač snage 300 W
• 6 USB portova za punjenje
• 1 120V US utičnica
• Solarni panel od 100 vati
• Kontroler punjenja od 11 pojačala

Ovaj uređaj može zadovoljiti vaše vlastite specifikacije ovisno o tome kako ga želite izgraditi i što želite da sadrži. Ako želite bateriju većeg kapaciteta ili više utičnica, veću izlaznu snagu (veći pretvarač) i tako dalje nego što biste trebali uzeti u obzir dimenzije tih objekata prije kupovine kućišta. Slučaj koji sam koristio odabrao sam zbog cijene, dostupnosti, kao i vodootporne brtve. Ako namjeravate sve točno ponoviti nego samo kupiti ono što je dolje navedeno.

Nemam veze sa web stranicama koje su povezane, samo sam njihov potrošač. Sklon sam neko vrijeme kupovati po internetu prije nego što obavim kupovinu i otkrio sam da su to najveća vrijednost za najmanji iznos u dolarima u vrijeme kada sam ih kupio u usporedbi s onim što je još bilo dostupno. Da biste dobili apsolutno najniže cijene za većinu artikala, preporučio bih kupovinu izravno iz Kine. Jedini nedostatak je očekivati da će isporuka stići u prosjeku za jedan do dva mjeseca. Napravio sam stotine narudžbi sa Aliexpress.com samo ove godine i primio točno ono što sam očekivao ponekad u roku od tri sedmice

Materijali i troškovi

Baterije (80) 18650 Ćelije

Trake od nikla.1,.12, ILI.15 debljine

4S BMS

14 Mjerač silikonske žice

Silikonska žica mjerača 26 Treba imati dvije različite boje

(2) Prekidači za klackalicu Potreban je samo jedan prekidač ako želite instalirati temperaturni senzor/regulator za automatsko upravljanje ventilatorima.

Digitalni regulator temperature

XT60 konektori (nisu lemljeni) ILI XT60 konektori (već lemljeni)

Ventilatori (2) 12V DC

Indikator baterije

Digitalni mjerač

USB punjač sa šest portova

Step Down Buck Converter

Slučaj Ako idete s drugim kućištem, ovi dizajni neće stati u njega. Pelican ima datoteke koje možete preuzeti za CAD softver kako biste ugradili vlastite dizajne prednjih ploča.

Silikonski zaptivač

Solarni panel, kontroler punjenja i pretvarač

1 kg PETG ili ABS niti

M1-M5 Asortiman vijaka

Skupljajuće cijevi

VHB traka

300 mm skupljajuće cijevi

(16) 10 X 3 mm magneti

Super ljepilo

Ukupni troškovi 550 USD +/- uključujući solarne ploče, koje se većina komercijalnih proizvoda prodaju zasebno, i ovisno o tome koji kapacitet baterije kupite može se značajno smanjiti. Također ovisi o ponudi i potražnji pa se cijene mogu promijeniti.

Potrebni alati

3D štampačLeglanje

Solder

Toplinski pištolj ili mala baklja

Baterijski tačkasti zavarivač

Strojevi za skidanje žice

Alat za ubijanje žica s priključnim rukavima

Mala ravna glava

Šesterokutni ključevi 2,5 mm, 3 mm, 4 mm

Wowstick nije potreban, ali ga je zgodno imati ako radite puno projekata s malim vijcima.

C4 18650 Punjač baterija

Digitalni multimetar

Drill

Set burgija

Korak 1: Baterija

Ovaj korak je zaista potpuno drugi projekt sam po sebi. Kupio sam polovne baterije koje su imale prethodne ožiljke od tačkastog zavarivanja pa sam upotrijebio rotacijski alat i mali rezni kotač za njihovo brušenje. Nakon što se oba kraja očiste na svim ćelijama, preporučuje se punjenje pomoću pametnog punjača poput C4 navedenog u odjeljku s alatima.

Za dobre vodiče o tome kako sastaviti vlastite baterije i kako spojiti BMS -ove preporučujem Jehu Garcia i Ebike School Channels. Ako ste radili montažu akumulatora, iskusni s točkastim zavarivanjem baterija i ožičenjem BMS -a, tada vjerojatno možete preskočiti na Štampanje i sastavljanje.

Kada se sve ćelije napune, testirajte napon svake ćelije. Sve ispod 3,6 volti treba zbrinuti. U prosjeku sam imao ćelije oko 4 volta svaka. Višemetarski se uvelike razlikuju po tome kako se pojavljuju. Možda potražite priručnik da biste pronašli tačnu ikonu, simbol ili slovo za ispitivanje istosmjernog napona. Na svom mjeraču za provjeru napona preklopio sam digitalni multimetar na postavku DC 6V i primijenio crnu na negativnu, a crvenu na pozitivnu.

Da biste rasporedili ćelije, stavite baterije u jednu od štampanih 18650 4S 10P ploča. Jedan red do kraja trebao bi imati isti kraj prema gore (pozitivan ili negativan). Sljedeći red iznad trebao bi imati suprotni kraj okrenut prema gore (pozitivan ili negativan). Pogledajte priložene slike.

Nakon što su sve ćelije raspoređene i utisnute u donju ploču. Drugu ploču postavite na baterije. Ako vam se čini da dobro pristaje, počnite s jednog kraja i lagano ga udarite o baterije jednu ili dvije ćelije odjednom i postupno prelazite prema drugom kraju baterije. Dvije ploče trebaju sve držati na mjestu bez savijanja.

UPOZORENJE:

Budite vrlo oprezni i odvojite vrijeme sa ovim sljedećim korakom, mogao bi vas šokirati i možda kratiti baterije. Očistite sve obližnje provodljive materijale kako ne biste slučajno stavili bateriju na nju uspostavljajući električnu vezu.

Ako ste zadovoljni svojom baterijom, vrijeme je za zavarivanje na licu mjesta. Ako koristite isti tačkasti zavarivač kao i ja, morat ćete dobiti debljinu.1-.15, ovaj zavarivač ne može zavariti deblje od toga. Postavljanje traka od nikla je važno. Najlakši način za objašnjenje je da pogledate slike koje sam uključio radi tačnog izgleda. Odrežite i stavite nikl trake na bateriju. Podignite bateriju do zavarivača s priličnim pritiskom i jednom je zakačite, provjerite i još jednom zakačite i prijeđite na sljedeću ćeliju.

Na kraju ćete završiti točkasto zavarivanje. Sada je vrijeme za povezivanje sistema za upravljanje baterijom (BMS). BMS prati i ravnomjerno raspoređuje struju po svim povezanim ćelijama. Deblja crvena i crna žica (kalibra 14-18) bila je tako da sam mogao pretvoriti 10P u bateriju od 20P. Obično bi se to radilo točkovnim zavarivanjem više traka u istom uzorku, ali da bih se uklopila u ovaj specifični slučaj trebala su mi dvije cigle jedna pored druge, a ne jedan dugački pravokutnik.

Montirajte (vruće ljepilo) BMS na izolacijski materijal poput tvrde plastike, pjene ili kartona. Nemojte ga montirati direktno sa strane baterija.

Ostale tanje žice (kalibra 28-30) povezane su na različite točke BMS-a. Koristio sam iste kodove boja za istu tačku na BMS -u. Crna je 0V, žuta je 4.2V, zelena je 8.4V, crvena je 12.6V, a ružičasta je 16.8V. Svaki broj ima dvije žice jer ga je potrebno paralelno povezati s prvim ćelijama i posljednjim ćelijama. Ako ste napravili jednu dugačku pravokutnu bateriju, vaše bi žice počele na kraju trake, a druge bi se žice protegle do drugog bočnog kraja bloka. Koristio sam lemilicu za trake od nikla kako ne bih oštetio ćeliju.

Dopunjavanje baterije je jednostavno. Lemite na jednu crvenu i jednu crnu debelu žicu (14 kalibra) najmanje 6 inča dužine, sa XT60 konektorom na kraju. Ovo ide na simbole + i - na BMS -u. Zalijepio sam kaptonsku traku kako bih spriječio pomicanje bloka. Gurnite bateriju u neki skupljajući omot od 300 mm, odrežite višak i nanesite toplinski pištolj ili gorionik s određene udaljenosti. Banka baterija je sada završena.

Korak 2: Štampanje i sastavljanje

Ako ste potpuno novi u 3D štampanju, predlažem da pročitate ispod, inače možete preskočiti na odjeljak postavki štampanja.

Imam dva Endera 3. Oboje su zaista dobre kvalitete po cijeni i mogu podnijeti PLA, ABS i PETG. Adhezija kreveta najveći je problem uprkos savladavanju izravnavanja kreveta. Ono što je za mene riješilo taj problem bilo je izbacivanje zaliha kreveta i zamjena kaljenim staklom. Naravno, morao sam to ponovo izravnati, ali samo jednom. Prije svakog otiska obrišem ga sa 70% izopropilnog alkohola. Neka se vaš štampač potpuno zagrije. Štampač i filament držite na suvom mestu. Više vlage znači više problema. Perle vjerojatno neće biti laminirane ispravno uzrokujući lako razdvajanje dva sloja u sredini gotovog dijela.

Ako još nemate 3D pisač i razmišljate o nabavci Endera 3, pomno slijedite ovaj vodič za izradu. Slijedio sam sve korake na oba štampača koje sam sastavio i u prvom pokušaju ispao sam savršen. Ja sam korisnik Cure za rezač. Uključene su mnoge opcije podešavanja, a besplatna je za upotrebu.

Print Settings

Ova veza je za STL datoteke

Preporučuje se ABS ili PETG. Što je veći procenat ispunjenosti to bolje. Odabrao sam 25% za sve četiri prednje ploče. Koristio sam mlaznicu 0,8 u nacrtu i imao proizvod pristojnog izgleda u prosjeku od pet sati po komadu. Njima su potrebni oslonci i moraju biti orijentirani sa slovima okrenutim prema nebu.

Unutrašnje komponente su štampane pomoću 0,6 mlaznice standardne kvalitete.

(1) Ravna konzola 100% ispuna

(4) Bowties 100% ispuna

(2) Magnetne šipke 75% - 100%

(1) Nosač kontrolera punjenja 75% - 100%

(1) Montažni držač pretvarača Buck 50% ispune. Postoje dvije verzije. Za montažu na kućište potrebna su vam samo dva vijka, pa sam dizajnirao 2 rupe kao i 4 rupe. Ali samo je potrebno odštampati jedno ili drugo.

18650 Baterija 4S 10P Ploče 100% napunjene sa 0,4 mlaznice standardne kvalitete. Učinio sam to s PLA -om jer će biti omotana, a zatim ponovo zatvorena u futrolu. Ovisno o tome koliko baterija namjeravate koristiti (40 ćelija = potrebno je ukupno 2 ploče 4S 10P) (80 ćelija = ukupno 4 ploče 4S 10P su potrebne)

Njihovo sastavljanje u osnovi je poput lego kockica. Leptir mašne služe za držanje ploča zajedno, ali nisu potrebne. Ono što najbolje osigurava sve zajedno su magnetne šipke, kao i pritisak uskog prianjanja iz kućišta. Prilikom umetanja magneta u dijelove, imao sam hrpu u ruci, nanio malo super ljepila u dio i utisnuo jedan magnet pomoću hrpa na vrhu. To je bilo tako da je polaritet obrnut i da su magneti slučajno zalijepljeni na pogrešan način.

Nakon što su četiri magneta bila zalijepljena do kraja utisnuta, ostavila sam da se osuši nekoliko sati. Dao sam svakom od četiri magneta drugi magnet da ostane povezan s njim. Na ovaj način polaritet je već ispravan za vrijeme lijepljenja prednjih ploča i pritiska na te magnete.

Korak 3: Montaža i ožičenje

Pogledajte priložene dijagrame toka kako sam povezao stvari.

Spajanje svega zajedno nije jako komplicirano, samo tako izgleda. Za većinu komponenti uključuju samo pozitivne i negativne žice. Prekidači postaju malo nezgodniji. Ako namjeravate imati automatsko upravljanje ventilatorom pomoću digitalnog regulatora/senzora temperature, sve što vam je potrebno je jedan prekidač za uključivanje i isključivanje uređaja. Ako želite druge pomoćne programe, kao što je LED svjetlosna traka ili nešto slično, u tom slučaju vjerojatno biste htjeli upotrijebiti drugi prekidač.

Prije nego što nešto zalemite zajedno, ne zaboravite prvo postaviti mjerače i prekidače u štampane prednje ploče. Ili ćete to morati učiniti dva puta. Ovo sam naučio na teži način. Kada montirate ventilatore, idealno je da želite cirkulaciju zraka. Jedan treba uvući zrak, a drugi ispuhati zrak. Pretvarač također ima ventilator koji ispuhuje zrak sa stražnje strane.

Za pretvarač sam ga privremeno rastavio na samo ploču. Ne morate toliko raditi, ali da biste proširili doseg utičnice od 120 V, morat ćete izvesti neko rastavljanje. Nemojte to raditi dok ste uključeni u bilo šta. Četiri vijka na donjoj ploči otkrivaju sve. Potrebno je odvrnuti još četiri vijka na prednjoj ploči (s otvorima). Izvucite utikače iz prednje ploče. Ploča se nije mogla ukloniti osim ako su žice prerezane ili prednja ploča odrezana. Vjerojatno možete samo presjeći žice jer sljedeći korak uključuje njihovo rezanje kako biste produžili doseg.

Odabrao sam drugačiji put i pažljivo izrezao male zareze na ploči pomoću rotacijskog alata. Zatim sam uzeo kliješta i savio ih kako bih mogao provući utičnice. Tada sam shvatio da moram spojiti i lemiti oko šest inča žice. Ima samo tri žice za produženje. Predlažem da se režu, spajaju, lemljuju i skupljaju cijevi jednu po jednu. To omogućuje produžetak utičnice da dođe do prednje ploče kućišta. Nakon što je izvršena ta izmjena, morat ćete vratiti donju ploču na pretvarač i pripremiti montažne konzole.

Koristio sam aluminijsku kutnu šipku. Označeni položaj za rupe, izbušene rupe i odsečen komad sa šipke. Zagrade sam dizajnirao tako da se mogu 3D štampati kako bi vam olakšali život. Pogledajte slike da vidite kako sam ih montirao na kućište. Prije nego što izbušite rupe, provjerite jeste li zadovoljni svojim izgledom i da baterija ne klizi previše. Gurnuo sam bateriju do desnog ugla kućišta, pretvarač odmah do nje, a zatim izbušio rupe. Kada izbušite rupe, nosač za montiranje pretvarača treba prvo montirati jer nema dovoljno prostora za bušenje rupa s pretvaračem postavljenim na putu.

Bušim rupe kroz kućište samo za ova dva držača i dvije rupe za montažni držač namijenjen za DC-DC pretvarač. Prije nego što sam provukao vijak kroz navedeni otvor, nanio sam silikonsku brtvu na unutrašnju i vanjsku stranu kako bi bio vodootporan. Koristio sam i podloške na oba kraja vijaka. Dizajnirao sam magnetne šipke tako da mogu biti pričvršćene za kućište i vijcima.

Na svom PPSU -u koristio sam VHB traku da zalijepim kontroler punjenja sa strane kućišta. Prilikom stvaranja ovog uputstva odvojio sam vrijeme za kreiranje nosača koji možete 3D ispisati i izbušiti rupe za pričvršćivanje ako želite. Jedino drugo područje koje sam koristio je mala količina VHB trake bila je između ravnog držača i solarnog utikača kako ne bi klizio prilikom uključivanja u konektor solarne ploče.

Nadam se da vam je ovo bilo inspirativno, informativno ili donekle zabavno. Hvala što ste pogledali moj projekat.