Nešiojamas maitinimo blokas: 4 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Aplinkui klojau keletą papildomų dalių, kurioms reikėjo tikslo, ir, laimei, jos dera tarpusavyje taip pat, lyg būčiau jas pirkęs šiam tikslui. Šis tikslas yra suteikti naudingą energijos kiekį inverteriui kompaktiškoje nešiojamoje pakuotėje.

Taip atsitiko, kad turėjau papildomą „Pelican 1460“dėklą, kurį užsakiau be padėklų per klaidą. Taip pat po ranka turėjau keturias baterijas, kurios buvo naudojamos mano MX650 konstrukcijos veikimo laikui padidinti (https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-Motorcycle/), bet tada nusprendžiau, kad jos svėrė daugiau, nei norėjau įsidėti į dviratį. Keitiklis buvo įsigytas įdiegti į mano senąjį RV, bet aš dar nespėjau jo įdiegti. Papildomi laidai ir elektros jungiamosios detalės mano garaže visada yra po ranka, nors ne visada tokios spalvos, kokios noriu.

Išbandžiau baterijas ir keitiklį, kad tilptų į „Pelican“dėklą, ir gimė idėja. Ketinau pastatyti nešiojamą baterijų dėžę, kad galėčiau aprūpinti stovyklos dalykus ir paleisti lemputes ir žaislus savo brolio namų kieme, skirtame jo vaikams. Paaiškėjo, kad „Pelican“dėklas puikiai tiks dar dviem baterijoms, todėl paklausiau ir savo brolio. Jis nusipirko papildomas dvi baterijas, kurių kiekviena sudarė 6 po 22 amperų valandos uždarytas švino rūgštines baterijas ir sudarė 132 amperų valandas.

1 veiksmas: dalių sąrašas, įrankiai ir saugos įspėjimai

PIRMA SAUGA - Elektra gali užmušti. Taigi, prieš pradėdami šį ar bet kurį kitą kūrimą, turite suprasti pagrindinę riziką. Lituokite gerai vėdinamoje vietoje. Būkite atsargūs dirbdami su elektriniais įrankiais ir visada dėvėkite tinkamas AAP (asmenines apsaugos priemones).

Šioje konstrukcijoje naudojami įrankiai: gręžtuvas, lituoklis, replės, vielos nuėmėjas / gofruotojas, siaurapjūklis, juostos matavimo priemonė, vise, žymeklis, peilis, atsuktuvas

Dalių sąrašas:

6 Kiekvienos 22Ah SLA baterijos-mano buvo iš „Monster Scooters“350 USD

6 ar 8 gabaritų laidų ir žiedų jungtys - turėjau po ranka, bet jas galima nusipirkti bet kurioje automobilių ar techninės įrangos parduotuvėje.

Metalinė juostinė juosta - taip pat žinoma kaip kabanti juosta, manau, ją galima įsigyti techninės įrangos ar medienos parduotuvėse.

Inverteris - pradėjau nuo vieno, kurį turėjau po ranka 750W/1500W, o kitą baigiau dėl 1500W/3000W galios poreikių - iš uosto krovinių maždaug 140 USD

Varžtai ir varžtai - šiam projektui reikia nedaug ir aš juos turėjau po ranka.

Įvairios putos baterijoms palaikyti - turiu po ranka. Vietoj to gali būti naudojamos medžio drožlės ar kita medžiaga.

12 voltų akumuliatoriaus įkroviklis - turiu pora skirtingų automobilių akumuliatorių įkroviklių. Bet koks 12 voltų įkroviklis padės.

„Pelican Case“- naudojau „Pelican 1460“dėklą, kurį galima rasti iš www.atlascases.com, maždaug 175 USD

2 žingsnis: Sukurkite

Konstrukcija yra tiesiai į priekį.

Aš įdėjau šešias baterijas į apatinį „Pelican“dėklo dėklą ir palaikiau jas putomis, kad jos laikytųsi vietoje. Kadangi dėžutės niekada nereikės apversti į šoną, tai suteiks daug palaikymo, net ir neužfiksavus jų prie dėžutės. Tada aš nukirpau dangtelį, kad galėčiau laikyti keitiklį, ir pritvirtinau keitiklį prie dangčio metaline juosta ir varžtais. Baterijos yra prijungtos lygiagrečiai ir prijungiamos prie keitiklio. Aš lituodavau kiekvieną žiedinę jungtį prie laidų ir naudodavau po ranka turėtą 6 ar 8 dydžio laidą. Negalima pernelyg plonėti ant vielos, nes ši sistema patiria didelę apkrovą.

Pastaba: Inverteriai gali generuoti nemažą šilumos kiekį ir turi būti montuojami gero oro srauto vietose. Nors dėl to per daug nesijaudinau, nes mano naudojamas keitiklis turi du įmontuotus aušinimo ventiliatorius. Visada yra gera idėja leisti jiems kvėpuoti, todėl dangčio priekyje šiek tiek išpjoviau skylę, kad keitiklyje ir aplink jį būtų šiek tiek oro. Niekada nevyniokite keitiklio į skudurus ar nedėkite ant degios medžiagos

Pridėjau 3D atspausdintą plokštelę, kad apipjaustytumėte šiurkščią skylę, supjaustytą dangtelio priekyje, su pjūklu. Nudažiau jį dažais, likusiais iš neseniai įvykusio projekto, kuris artėjo prie korpuso spalvos.

Tai viskas, kas yra šiame statinyje. Paveikslėliai turėtų padėti parodyti, kaip paprasta ši konstrukcija.

Mano baterijų dėžutė yra labai gerai supakuota su tankiu 12 voltų švino rūgštimi. jis sveria 95 svarus, todėl jį geriausiai gali perkelti du žmonės, nors dėžutė turi rankenas.

Visų dalių surinkimas kainuotų apie 700 USD

3 žingsnis: principai, už kurių reikia kurti

Dabar turiu šešias 12 voltų baterijas, tiekiančias naudingą 120 voltų kintamosios srovės maitinimą. Kodėl vis dėlto viskas veikia?

Galbūt aš gilinuosi į šį klausimą, nei noriu, bet aš pabandysiu išsiaiškinti (apibrėžti) kai kuriuos pagrindinius elektros terminus ir principus. Kartais, norėdamas gauti norimų rezultatų iš savo sukurtų projektų, turiu ieškoti kai kurių iš šių terminų ir principų. Taigi maniau, kad pasidalinsiu naudingais terminais ir sąvokomis. Turėčiau pareikšti, kad nesu elektros inžinierius ar elektrikas, todėl nedvejodami pataisykite mane, jei ką nors suklysiu ir aš tai pataisysiu. Galite užduoti bet kokius norimus klausimus, tačiau žinokite, kad aš galbūt nežinau atsakymo.

Kas yra lygiagrečios grandinės ir kaip jas palyginti su serijiniais laidais? Savo projektuose dažnai kalbu apie lygiagrečius arba serijinius laidus. Akumuliatoriai lygiagrečiai yra prijungti prie gnybto prie pliuso gnybto (-ų) ir neigiamo gnybto prie neigiamo (-ų) gnybto (-ų). Tai nekeičia bendros baterijų išėjimo įtampos. Pavyzdys - 6 kiekvienos 12 voltų baterijos lygiagrečiai duoda 12 voltų galią. Taip prijungtas šis akumuliatoriaus projektas.

Serijinės baterijos yra prijungtos prie „Plus“gnybto prie neigiamo gnybto ir taip. Kiekvienai baterijai pridedant įtampą iki paskutinės. Pavyzdys yra trys 1,5 V įtampos AA baterijos, kurių kiekviena iš eilės yra 4,5 volto, o lygiagrečiai - tik 1,5 volto.

Tai taip pat gali reikšti ir LED lemputes. Tarkime, mes naudojame lemputes, kurioms reikalinga 3 voltų galia. Šioms lemputėms, prijungtoms lygiagrečiai, reikės tik 3 voltų. Toms pačioms lemputėms, kurioms reikia 3 voltų, kai jos prijungtos nuosekliai, reikės 6 voltų dviem ir 9 voltų trims.

Dar viena pastaba, kai akumuliatoriai derinami lygiagrečiai arba nuosekliai, jie turėtų būti to paties tipo akumuliatoriai, turintys tas pačias ampervalandžių (Ah arba mAh) vertes. Šie principai pažymėti aukščiau esančiose nuotraukose su įterptais užrašais, kuriuose nurodoma išsami informacija. Ekrano nuotraukos yra paimtos iš „Tinkercad Circuits“, kuri yra labai gražus naujas „Tinkercad“įrankis.

Kas yra keitiklis ir kaip jis veikia? Inverteris konvertuoja elektros energiją iš nuolatinės srovės į kintamąją. Aš nesiruošiu išsamiai suprasti, kaip tai daroma, tačiau jis padidina nuolatinės srovės įtampą ir pakeičia ją į kintamąją srovę prieš siunčiant ją į įrenginį. Turite žinoti, kokie yra įrenginio, kurį ketinate maitinti keitikliu, galios reikalavimai ir kokia yra keitiklį maitinančio šaltinio galia. Dažniausiai šaltinis bus 12 voltų nuolatinė srovė su 120 voltų kintamosios srovės išėjimu. Galbūt išsiversite naudodami mažą 400 W keitiklį arba jums gali prireikti 3000 W keitiklio, priklausomai nuo to, ką naudojate: elektros lemputę ar diskinį pjūklą. Taigi, nustatykite, kad jūsų naudojamas keitiklis yra didesnis už pradinę (viršįtampio) galią, reikalingą įrenginiui (-iams), kurį planuojate maitinti. Be to, atminkite, kad inverterio sinusinės bangos išėjimas dažnai yra „kvadratinė“banga (modifikuotas sinusas), o ne graži, suapvalinta sinusinė kintamosios srovės banga nuo sienos. Tai gali būti nesvarbu, ar naudojate elektros variklį, bet gali būti svarbu, pavyzdžiui, maitinant ryšių, medicinos ar navigacijos įrangą. (sinusinių bangų ir galios poreikio diagrama aukščiau esančiose nuotraukose)

Kintamoji srovė ir nuolatinė srovė - kintamoji srovė yra kintamoji srovė jūsų namuose. DC, nuolatinė srovė, yra tai, ką rasite visų rūšių baterijose; pvz., baterija, kuri maitina jūsų automobilį, arba AA baterijos, kurias įdėjote į nuotolinio valdymo pultą.

Esant nuolatinei srovei, elektronų kryptis teka iš neigiamo gnybto į teigiamą gnybtą viena kryptimi, kaip vandens judėjimas per žarną. Nuolatinės srovės energija paprastai naudojama esant žemesnei įtampai nei kintamosios srovės.

Kintamosios srovės atveju elektronų kryptis nuolat keičia kryptis. Daugumoje JAV elektros sistemų iki 60 kartų per sekundę. Kintamosios srovės maitinimą lengviau valdyti esant aukštesnei įtampai nei nuolatinės srovės.

Kas nutinka stiprintuvo valandoms, kai baterijas jungiate nuosekliai ir lygiagrečiai? Amp valandos, kai baterijos yra sujungtos nuosekliai, yra lygios akumuliatorių rodmenims. Jei šioje konstrukcijoje aš prijungčiau visas 6 baterijas nuosekliai, o ne lygiagrečiai, jos išleistų 72 voltų, bet tik 22 Ah. 6 šio projekto akumuliatoriai yra lygiagrečiai prijungti prie 12 voltų ir kartu išleidžia 132 amperų valandas. Taip !!!!

Kas yra SLA baterija? SLA = sandari švino rūgštis. Reiškia nuolatinės srovės akumuliatorių, kuris neištekės, jei jis bus apverstas arba sumontuotas ant šono.

Kas yra sinusinės bangos ir kaip tai veikia galią? Naudojant kintamosios srovės maitinimą iš „The Grid“, sinusinė banga yra labai lygi, kaip tos bangos vandenyne be vėjo, suteikiančios lygias, gerai suapvalintas viršūnes ir slėnius. Naudodami kintamosios srovės maitinimą iš nuolatinės srovės šaltinio su keitikliu, galite turėti gana „kvadratines“sinusines bangas. Paprastai tai nėra didelė problema, jei naudojate variklį, žibintus ar kitus netechninius elementus. Tačiau jei naudojate navigacijos, medicinos ar ryšių įrangą, tai gali sukelti trikdžių. Keitikliai gali būti pagaminti taip, kad užtikrintų švarią sinusinių bangų galią, tačiau kuo švaresnė banga sukuria, tuo didesnė keitiklio kaina.

Kas yra srovė (A)? Elektronų skaičius matuojamas amperais (amperais) ir yra žinomas kaip srovė.

Kas yra Amp valandos (Ah)? Pagalvokite apie Ah kaip apie degalų baką. Kur Ah yra elektros krūvio vienetas, padaugintas iš laiko. Tai yra lygus įkrovimui, kurį perneša nuolatinė vienos ampero srovė, tekanti vieną valandą. Dažnai tai matysite miliampere, mAh, tai yra tūkstantoji amperų valandos dalis.

Kas yra galia (W)? Galia yra prietaiso veikimui reikalinga galia ir matuojama vatais. Kitas būdas tai pasakyti yra: elektros energija - tai laiko vieneto norma, kuria elektros energija perduodama elektros grandine. Kur vienas vatas lygus vienam džauliui per sekundę. Tai yra keitiklio dydžio matuoklis, reikalingas jūsų įrenginiui ar įrenginiams maitinti.

Kas yra Omai? Omai yra elektrinės varžos matavimo vienetas. Kai kurios medžiagos lengvai perduoda galią, o kitos sukuria pasipriešinimą ir taip trukdo elektronų judėjimui. Dėl šios priežasties jums reikia naudoti mažiausiai 8 laidų laidą (geriau 6 matuoklis), kad galėtume gauti reikiamą srautą tarp akumuliatorių ir keitiklio be lydymosi laidų.

Kas yra Įtampa? Elektros slėgis (potenciali energija) tarp dviejų taškų, matuojamas kaip voltas.

4 žingsnis: Pirmasis naudojimas realiame pasaulyje

Pirmoji užduotis, kuriai panaudojome nešiojamą maitinimo bloką, buvo maitinti beisbolo metimo mašiną. Deja, pirmasis keitiklis, kurį sumontavau dėžutėje, buvo 750 vatų / 1500 vatų piko keitiklis, ir jo nepakako, kad paleistumėte mano sūnaus lygos komandai. Žinoma, vatinimo praktika yra svarbi, todėl nusipirkau 1500 vatų / 3000 vatų „Peak“keitiklį ir įdėjau jį į dėžutę vietoj mažesnio keitiklio. Didesnis keitiklis veikia, tačiau jis taip pat įsijungia į pavojaus signalą/išjungiamas ir sudegina saugiklį virimo mašinoje, jei nepradedu rankinio rato suktis prieš įjungdamas virimo mašinos maitinimo jungiklį. Tikrai negaliu pasakyti, kodėl taip atsitinka, nes virimo mašina pradės veikti gerai, kai bus įjungta į kintamosios srovės lizdą, neišpūtus saugiklio. Manau, kad gali būti taip, kaip energija tiekiama iš keitiklio, o gal tai yra sinusinė perduotos galios banga, kaip aptarta anksčiau. Pikavimo mašina paima 120 V maitinimo šaltinį, kurį tiekia keitiklis, ir paverčia jį atgal į 90 V nuolatinės srovės maitinimą, kad galėtų paleisti variklį.

„Instructables“pateikė keletą tvirtų atsiliepimų iš kitų apie tai, kodėl jis sudegina saugiklį ant virimo mašinos be riedėjimo pradžios. Čia yra vienas iš komentarų, kurie, mano nuomone, gerai paaiškina situaciją: Jūsų komentaras, kodėl saugiklis dega naudojant maitinimo bloką, o ne naudojant kintamosios srovės šaltinį. Dauguma keitiklių skleidžia kvadratinę bangą, kai kurie sukuria vadinamąją pseudo sinusinę bangą, kuri yra pakopinė kvadratinė banga, kuri auga ir mažėja aukščio (įtampos) žingsniais, sekančiais maždaug po sinusinės bangos ciklo 180 laipsnių kreivės ir neigiamos kryptys, tokio tipo keitikliai elgiasi beveik identiškai kaip kintamosios srovės maitinimas iš tinklo, tačiau keitiklis, kuris to nedaro, tai yra tik kvadratinių bangų generatoriai, kaip matote naudodami osciloskopą, iš esmės turite du tipus, vienas generuojantis kvadratinė banga, trunkanti 180 laipsnių teigiamo ir neigiamo ciklo, kita rūšis sukuria kvadratinę bangą, kuri trunka mažiau nei 180 laipsnių teigiamo ir neigiamo ciklo. Pirmojo tipo keitiklis, išėjimo įtampa, manau, turi būti lygus sinusinės bangos RMS įtampai, jei ne, o išėjimas yra didesnis tarp RMS ir didžiausios vertės, greičiausiai jis sudegins saugiklį, priklausomai nuo laiko saugiklis turi ir paleidimo srovę, kurią variklis ima pradėdamas nuo tuščios paleidimo (visi varikliai iš įjungtos paleidimo galios galios gali skirtis nuo 3 iki 10 kartų). Antrojo tipo keitiklis, sukuriantis kvadratinį impulsą kvadratinei bangai, kuri netrunka iki 180 laipsnių ciklo, privalo įjungti didesnę įtampą nei RMS vertė, kad integruotų tą pačią galią kaip sinusas banga veikia per visus 180 ciklo laipsnių. Jei jūsų keitiklis yra šio antro tipo, turite būti atsargūs, maitindami įrangą, kurios maitinimo šaltinyje yra MOV, siekiant apsaugoti nuo elektros linijos šuolių, nes daugeliu atvejų įtampos lygis gali patekti į MOV apsaugos diapazoną ir sprogti arba blogiausiu atveju užsiliepsnoti. Aš tikiu, kad osciloskopas man duos tikrąsias įtampos vertes, kurias išmeta bet kuris iš šių keitiklių. Geriausi linkėjimai. Jonas H848

Tikrai malonu, kad virimo aparatas veikia visiškai tyliai iš maitinimo dėžės, o ne maitinamas iš generatoriaus, veikiančio lauke.

Aš tikiuosi, kad šią dėžę naudosiu daugelį metų įvairioms užduotims-nuo maitinimo mano dukterėčios ir sūnėno kieme esančiuose žaidimų namuose iki mano pagamintų motociklų „Razor“įkrovimo (žr. Https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-motorcycle). Dėžutę sunku perkelti, todėl ji nebus naudojama viskam, tačiau tai yra puikus pasirinkimas, kai reikia. Akivaizdu, kad jis yra daug tylesnis nei mūsų generatorius ir suteikia tą pačią galią naudingos galios. Žinoma, generatorius maitins tiek laiko, kiek turėsiu benzino, bet galiausiai man reikia prijungti akumuliatorius, kad galėčiau įkrauti akumuliatoriaus dėžę.

Tikiuosi, kad šiame rašinyje radote tam tikrą vertę. Klausimai ar komentarai visada laukiami. Pasistengsiu atsakyti laiku ir tiksliai.

Ačiū. Schockmade