Unit Catu Daya Portabel: 3 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Inspirasi untuk proyek ini datang dari keinginan metode untuk mengisi ulang baterai drone saya di lapangan. Waktu penggunaan lain yang baik adalah untuk berkemah. Bangunan ini belum tentu merupakan alternatif termurah. Ada banyak produk yang tersedia secara komersial di luar sana yang menawarkan banyak untuk harga yang wajar. Saya memiliki sekitar setengah dari komponen yang dibutuhkan hanya duduk-duduk. Selain itu, saya ingin melakukan sesuatu di masa lalu, jadi saya memutuskan untuk membangun daripada membeli. Jika Anda tidak memiliki item apa pun di bawah bagian bahan dan biaya, perkirakan untuk menghabiskan 400+ dolar AS untuk totalnya. Jumlah itu bisa membeli setup yang layak sudah selesai. Jika tidak, jika uang dan waktu adalah sesuatu yang ingin Anda gunakan sebagai imbalan atas catu daya portabel Anda sendiri yang berfungsi bersama dengan pengalaman, maka build ini sempurna.

Spesifikasi bangunan saya:

• 4S (Seri) 20P (Paralel) Bank Baterai 16.8V (93.6 Watt Jam)
• 4S 40Amp BMS
• 300 Watt Inverter
• 6 Port Pengisian USB
• 1 Stopkontak AS 120V
• Panel Surya 100 Watt
• Pengontrol Pengisian Daya 11 Amp

Perangkat ini dapat memenuhi spesifikasi Anda sendiri sesuai dengan bagaimana Anda ingin membangunnya dan apa yang ingin Anda sertakan. Jika Anda menginginkan baterai berkapasitas lebih besar, atau lebih banyak outlet, output daya yang lebih besar (inverter lebih besar), dan seterusnya, Anda harus memperhitungkan dimensi benda-benda tersebut sebelum membeli kasing. Kasing yang saya gunakan saya pilih karena titik harga, ketersediaan, serta segel kedap air. Jika Anda berniat untuk meniru semuanya dengan tepat daripada hanya membeli apa yang tercantum di bawah ini.

Saya tidak memiliki afiliasi dengan situs web yang ditautkan, hanya konsumen dari mereka. Saya cenderung untuk berbelanja di internet untuk sementara waktu sebelum melakukan pembelian dan menemukan bahwa ini adalah nilai terbesar untuk jumlah dolar terkecil pada saat saya membelinya dibandingkan dengan apa yang tersedia. Untuk mendapatkan harga terendah mutlak untuk sebagian besar barang, saya akan merekomendasikan membeli langsung dari China. Satu-satunya downside adalah mengharapkan pengiriman tiba dalam rata-rata satu hingga dua bulan. Saya telah membuat ratusan pesanan dari Aliexpress.com tahun ini saja dan menerima persis apa yang saya harapkan kadang-kadang dalam waktu tiga minggu

Bahan dan Biaya

Baterai (80) 18650 Sel

Strip Nikel.1,.12, ATAU.15 ketebalan

4S BMS

14 Pengukur Kawat Silikon

26 Gauge Silicon Wire Perlu memiliki dua warna berbeda

(2) Sakelar Rocker Hanya perlu satu sakelar jika Anda ingin memasang sensor/pengontrol suhu untuk mengontrol kipas secara otomatis.

Pengontrol Suhu Digital

Konektor XT60 (Tidak Disolder) ATAU Konektor XT60 (Sudah Disolder)

Kipas (2) 12V DC

Indikator Baterai

Meteran Digital

Pengisi Daya USB Enam Port

Konverter Uang Turun

Kasus Jika Anda pergi dengan kasus lain desain ini tidak akan muat di dalamnya. Pelican memiliki file yang dapat Anda unduh untuk perangkat lunak CAD untuk menggabungkan desain pelat muka Anda sendiri.

Sealant silikon

Panel Surya, Pengontrol Pengisian Daya, dan Inverter

1 KG PETG atau ABS Filament

Berbagai Macam Sekrup M1-M5

Kecilkan tabung

Pita VHB

Tabung Susut 300mm

(16) Magnet 10 X 3 mm

Lem super

Total Biaya $550+/- termasuk panel surya, yang sebagian besar produk komersial dijual terpisah, dan tergantung pada kapasitas baterai yang Anda beli dapat diturunkan secara signifikan. Juga tergantung pada penawaran dan permintaan sehingga harga dapat berubah.

Alat yang Dibutuhkan

3D PrinterSolder Besi

Pateri

Pistol Panas Atau Obor Kecil

Tukang Las Titik Baterai

Penari telanjang kawat

Alat Crimper Kawat Dengan Lengan Terminal

Flathead kecil

Tombol Hex 2.5mm, 3mm, 4mm

Wowstick tidak diperlukan tetapi berguna jika Anda melakukan banyak proyek dengan sekrup kecil.

Pengisi Daya Baterai C4 18650

Multimeter digital

Mengebor

Set Mata Bor

Langkah 1: Bank Baterai

Langkah ini benar-benar merupakan proyek tersendiri. Saya membeli baterai bekas yang memiliki bekas bekas pengelasan sebelumnya, jadi saya menggunakan alat putar dan roda pemotong kecil untuk menggilingnya. Setelah kedua ujungnya dibersihkan di semua sel, disarankan untuk mengisi daya menggunakan pengisi daya pintar seperti C4 yang tercantum di bagian alat.

Untuk tutorial yang baik tentang cara merakit bank baterai Anda sendiri serta cara menghubungkan BMS, saya merekomendasikan Saluran Jehu Garcia dan Ebike School. Jika Anda telah melakukan perakitan bank baterai, berpengalaman dengan baterai pengelasan titik, dan pemasangan kabel BMS maka Anda mungkin dapat melompat ke Pencetakan dan Perakitan.

Setelah semua sel terisi daya, uji tegangan setiap sel. Apa pun di bawah 3,6 volt harus dibuang. Rata-rata saya memiliki sel sekitar 4 volt masing-masing. Multi-meter sangat bervariasi pada tampilannya. Mungkin lihat manual untuk menemukan ikon, simbol, atau huruf yang tepat untuk pengujian tegangan DC. Pada meteran saya untuk memeriksa tegangan, saya mengganti multimeter digital ke pengaturan DC 6V dan menerapkan warna hitam ke negatif dan merah ke positif.

Untuk mengatur sel, tempatkan baterai ke dalam salah satu Pelat 18650 4S 10P yang dicetak. Satu baris sepanjang jalan harus memiliki ujung yang sama menghadap ke atas (positif atau negatif). Baris berikutnya harus memiliki ujung yang berlawanan menghadap ke atas (positif atau negatif). Lihat gambar yang disertakan.

Setelah semua sel diatur dan tekan ke pelat bawah. Atur pelat lainnya di atas baterai. Jika sepertinya pas, mulailah dari satu ujung dan tempelkan dengan ringan ke baterai satu atau dua sel sekaligus dan secara bertahap pindah ke ujung lain dari bank baterai. Kedua pelat harus menahan semuanya di tempatnya tanpa kelenturan.

PERINGATAN:

Berhati-hatilah dan luangkan waktu Anda dengan langkah berikutnya, ini dapat mengejutkan Anda dan mungkin membuat baterai menjadi pendek. Bersihkan bahan konduktif terdekat sehingga Anda tidak sengaja mengatur baterai di atasnya membuat sambungan listrik.

Jika Anda puas dengan bata baterai Anda, maka inilah saatnya untuk pengelasan titik. Jika Anda menggunakan tukang las titik yang sama seperti yang saya lakukan, Anda harus mendapatkan ketebalan.1-.15, tukang las ini tidak bisa mengelas lebih tebal dari itu. Penempatan strip nikel penting. Cara termudah untuk menjelaskannya adalah dengan merujuk pada gambar yang saya sertakan untuk tata letak yang tepat. Potong dan tempatkan strip nikel ke baterai. Pegang baterai Anda ke tukang las dengan cukup banyak tekanan dan tempelkan sekali, periksa, dan tempel sekali lagi dan lanjutkan ke sel berikutnya.

Akhirnya Anda akan menyelesaikan pengelasan titik. Sekarang saatnya memasang sistem manajemen baterai (BMS). BMS memonitor dan mendistribusikan arus secara merata di semua sel yang terhubung. Kawat yang lebih tebal (ukuran 14-18) yang berwarna merah dan hitam adalah agar saya dapat mengubah 10P menjadi bank baterai 20P. Biasanya ini akan dilakukan dengan mengelas lebih banyak strip dalam pola yang sama, tetapi agar sesuai dengan kasus khusus ini saya membutuhkan dua batu bata untuk berdampingan daripada satu persegi panjang.

Pasang (lem panas) BMS ke bahan jenis isolator seperti plastik keras, busa, atau karton. Jangan pasang langsung ke sisi baterai.

Kabel tipis lainnya (pengukur 28-30) semuanya terhubung ke berbagai titik pada BMS. Saya menggunakan kode warna yang sama untuk titik yang sama pada BMS. Hitam adalah 0V, Kuning adalah 4.2V, Hijau adalah 8.4V, Merah adalah 12.6V, dan Merah Muda adalah 16.8V. Setiap nomor memiliki dua kabel karena harus terhubung ke sel pertama dan sel terakhir secara paralel. Jika Anda melakukan satu bank baterai persegi panjang yang panjang, kabel Anda akan mulai dari ujung bank dan kabel kedua akan meregang ke ujung sisi lain dari blok. Saya menggunakan besi solder ke strip nikel agar tidak merusak sel.

Menghabiskan baterai itu mudah. Solder pada satu kabel merah dan satu hitam tebal (14 gauge) panjangnya setidaknya 6 inci, dengan konektor XT60 di ujungnya. Ini berlaku untuk simbol + dan - pada BMS. Saya menerapkan beberapa pita kapton untuk menahan blok agar tidak bergeser. Geser bank baterai ke dalam bungkus menyusut 300mm, potong kelebihannya, dan gunakan senapan panas atau obor dengan jarak tertentu. Bank baterai sekarang selesai.

Langkah 2: Pencetakan dan Perakitan

Jika Anda benar-benar baru dalam pencetakan 3D, saya sarankan Anda membaca di bawah jika tidak, Anda dapat melompat ke bagian pengaturan cetak.

Saya punya dua Ender 3. Keduanya memiliki kualitas yang sangat baik untuk titik harga dan dapat menangani PLA, ABS, dan PETG. Penggunaan adhesi tempat tidur menjadi masalah terbesar meskipun menguasai perataan tempat tidur. Hal yang menghilangkan masalah itu bagi saya adalah membuang tempat tidur stok dan menggantinya dengan kaca temper. Tentu saja harus naik level lagi tetapi hanya sekali. Sebelum setiap cetakan, saya menyekanya dengan alkohol isopropil 70%. Biarkan printer Anda memanas sepenuhnya. Simpan printer dan filamen di tempat yang kering. Lebih banyak kelembaban berarti lebih banyak masalah. Manik-manik kemungkinan tidak akan dilaminasi dengan benar sehingga menyebabkan pemisahan yang mudah antara dua lapisan di tengah bagian yang sudah jadi.

Jika Anda belum memiliki printer 3D dan sedang mempertimbangkan untuk mendapatkan Ender 3, ikuti tutorial pembuatan ini dengan cermat. Saya mengikuti semua langkah pada kedua printer yang saya rakit dan keluar dengan sempurna pada upaya pertama. Saya menggunakan Cura untuk alat pengiris. Banyak opsi pengaturan yang disertakan plus gratis untuk digunakan.

Pengaturan Cetak

Tautan ini untuk file STL

ABS atau PETG direkomendasikan. Semakin besar persentase pengisian semakin baik. Saya memilih 25% untuk keempat pelat muka. Saya menggunakan 0,8 nozzle pada kualitas draft dan memiliki produk yang tampak layak dalam rata-rata lima jam per bagian. Ini membutuhkan dukungan dan berorientasi dengan huruf menghadap ke langit.

Komponen interior dicetak menggunakan nozzle 0,6 dengan kualitas standar.

(1) Braket Datar 100% pengisi

(4) Dasi kupu-kupu 100% pengisi

(2) Batang Magnet 75% - 100%

(1) Braket Pengontrol Pengisian Daya 75% - 100%

(1) Bracket Pemasangan Konverter Buck 50% pengisi. Ada dua versi. Anda hanya perlu dua baut untuk memasangnya ke kasing, jadi saya merancang 2 lubang dan 4 lubang. Tetapi hanya perlu mencetak satu atau yang lain.

Baterai 18650 Pelat 4S 10P 100% diisi dengan 0,4 Nozzle pada kualitas standar. Saya melakukan ini dengan PLA karena akan dibungkus dan kemudian ditutup lagi dalam sebuah kasing. Bergantung pada berapa banyak baterai yang ingin Anda gunakan (40 sel = 2 total Pelat 4S 10P yang dibutuhkan) (80 sel = 4 total Pelat 4S 10P yang dibutuhkan)

Merakit ini bersama pada dasarnya seperti balok lego. Dasi kupu-kupu adalah untuk membantu menyatukan piring, tetapi tidak diperlukan. Apa yang terbaik untuk mengamankan semuanya adalah batang magnet serta tekanan pas dari kasing Saat memasukkan magnet ke dalam bagian-bagian, saya memiliki setumpuk di tangan, mengoleskan lem super ke bagian itu, dan menekan satu magnet dengan tumpukan di atasnya. Ini agar polaritasnya terbalik dan magnet secara tidak sengaja menempel dengan cara yang salah.

Setelah batang magnet memiliki empat magnet yang direkatkan sepenuhnya, saya membiarkannya kering selama beberapa jam. Saya memberi masing-masing dari empat magnet magnet kedua untuk tetap terhubung dengannya. Dengan cara ini polaritas sudah benar ketika pelat muka direkatkan dan ditekan ke magnet itu.

Langkah 3: Pemasangan dan Pengkabelan

Lihat diagram alur yang disertakan untuk mengetahui cara saya menghubungkan semuanya.

Menghubungkan semuanya tidak terlalu rumit, begitulah tampilannya. Untuk sebagian besar komponen, mereka hanya melibatkan kabel positif dan negatif. Sakelar adalah tempat yang sedikit rumit. Jika Anda bermaksud memiliki kontrol kipas otomatis menggunakan pengontrol/sensor suhu digital, maka yang Anda butuhkan hanyalah satu sakelar goyang untuk menghidupkan dan mematikan perangkat. Jika Anda menginginkan utilitas lain seperti bilah lampu LED atau sesuatu, dalam hal ini Anda mungkin ingin menggunakan sakelar kedua.

Sebelum Anda menyolder apa pun bersama-sama, ingatlah untuk menempatkan meter dan sakelar ke pelat muka yang dicetak terlebih dahulu. Atau Anda harus melakukannya dua kali. Saya belajar ini dengan cara yang sulit. Saat memasang kipas idealnya Anda menginginkan sirkulasi udara yang satu harus menarik udara masuk dan yang lainnya menghembuskan udara keluar. Inverter juga memiliki kipas yang meniupkan udara keluar dari belakangnya.

Untuk inverter saya membongkarnya ke papan sirkuit sementara. Anda tidak perlu melakukan banyak hal, tetapi untuk memperluas jangkauan stopkontak 120V, Anda harus melakukan beberapa pembongkaran. Jangan lakukan ini saat terhubung ke apa pun. Empat sekrup di pelat bawah mengekspos semuanya. Empat sekrup lagi di pelat depan (dengan outlet) perlu dilepas. Dorong colokan stopkontak dari pelat depan. Pelat tidak dapat dilepas kecuali kabelnya dipotong atau pelat depan dipotong. Anda mungkin bisa memotong kabel saja karena langkah selanjutnya adalah memotongnya untuk memperluas jangkauan.

Saya memilih rute yang berbeda dan memotong takik kecil ke dalam pelat dengan hati-hati menggunakan alat putar. Kemudian mengambil tang dan membengkokkannya sehingga saya bisa memasukkan soket outlet. Kemudian saya menyadari bahwa saya perlu menyambung dan menyolder sekitar enam inci atau lebih kawat. Hanya memiliki total tiga kabel untuk diperpanjang. Saya sarankan mereka dipotong, disambung, disolder, dan disusutkan satu kabel pada satu waktu. Hal ini memungkinkan perpanjangan soket outlet untuk mencapai pelat muka untuk kasing. Setelah modifikasi dilakukan, Anda perlu memasang kembali panel bawah pada inverter dan menyiapkan braket pemasangan.

Saya menggunakan bilah sudut ekstrusi aluminium. Menandai posisi untuk lubang, mengebor lubang, dan menggergaji potongan dari batangan. Saya telah merancang braket sehingga dapat dicetak 3D untuk membuat hidup Anda sedikit lebih mudah. Lihat gambar untuk melihat bagaimana saya memasangnya ke kasing. Sebelum Anda mengebor lubang apa pun, pastikan Anda puas dengan tata letak Anda dan baterai tidak terlalu banyak bergeser. Saya mendorong bank baterai saya ke sudut kanan kasing, inverter tepat di sebelahnya, dan kemudian mengebor lubangnya. Ketika Anda mengebor lubang Anda, braket pemasangan konverter buck harus dipasang terlebih dahulu karena tidak ada cukup ruang untuk mengebor lubang dengan inverter terpasang di jalan.

Saya hanya mengebor lubang melalui kasing untuk dua braket ini dan dua lubang untuk braket pemasangan yang ditujukan untuk konverter buck DC-DC. Sebelum saya memasang sekrup / baut melalui lubang tersebut, saya akan menerapkan sealant silikon pada interior dan eksterior agar tahan air. Saya juga menggunakan ring di kedua ujung baut. Saya merancang batang magnet agar memiliki kemampuan untuk diamankan ke kasing dengan baut juga.

Di PPSU saya, saya menggunakan pita VHB untuk menempelkan pengontrol muatan ke sisi kasing. Saat membuat instruksi ini, saya meluangkan waktu untuk membuat braket, Anda dapat mencetak 3D dan mengebor lubang untuk dipasang jika diinginkan. Satu-satunya area lain yang saya gunakan sedikit pita VHB adalah di antara braket datar dan colokan surya agar tidak tergelincir saat mencolokkan ke konektor panel surya.

Saya harap ini telah menginspirasi, informatif, atau agak menyenangkan bagi Anda. Terima kasih telah melihat proyek saya.