Tragbares Netzteil - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Die Inspiration für dieses Projekt kam von dem Wunsch nach einer Methode zum Aufladen meiner Drohnenbatterien im Feld. Eine andere gute Nutzungszeit wäre das Campen. Dieser Build ist nicht unbedingt die billigste Alternative. Es gibt viele im Handel erhältliche Produkte, die viel zu einem vernünftigen Preis bieten. Ich hatte ungefähr die Hälfte der benötigten Komponenten nur herumsitzen. Außerdem wollte ich in der Vergangenheit etwas tun, also habe ich mich entschieden, zu bauen statt zu kaufen. Wenn Sie keinen der Artikel im Abschnitt "Materialien und Kosten" haben, müssen Sie mit mehr als 400 US-Dollar für den Gesamtbetrag rechnen. Mit diesem Betrag kann man ein anständiges Setup kaufen, das bereits fertig ist. Ansonsten, wenn Sie Geld und Zeit im Gegenzug für ein funktionierendes tragbares Netzteil und die Erfahrung verbrauchen möchten, dann ist dieser Build perfekt.

Die Spezifikationen meines Builds:

• 4S (Serie) 20P (Parallel) 16,8 V Batteriebank (93,6 Wattstunden)
• 4S 40A BMS
• 300 Watt Wechselrichter
• 6 USB-Ladeanschlüsse
• 1 120V US-Steckdose
• 100 Watt Solarpanel
• 11 Ampere Laderegler

Dieses Gerät kann Ihre eigenen Spezifikationen erfüllen, je nachdem, wie Sie es bauen möchten und was es enthalten soll. Wenn Sie eine Batterie mit größerer Kapazität oder mehr Steckdosen, eine größere Leistung (größerer Wechselrichter) usw. wünschen, sollten Sie die Abmessungen dieser Objekte vor dem Kauf des Gehäuses berücksichtigen. Das Gehäuse, das ich verwendet habe, habe ich aufgrund des Preises, der Verfügbarkeit sowie des wasserdichten Siegels ausgewählt. Wenn Sie alles genau nachbilden möchten, kaufen Sie einfach das, was unten aufgeführt ist.

Ich habe keine Verbindung zu den verlinkten Websites, sondern bin nur ein Konsument davon. Ich neige dazu, vor dem Kauf eine Weile im Internet herumzustöbern und festgestellt, dass dies zum Zeitpunkt des Kaufs der größte Wert für den kleinsten Dollarbetrag ist, verglichen mit dem, was sonst erhältlich war. Um die absolut niedrigsten Preise für die meisten Artikel zu erhalten, würde ich empfehlen, direkt aus China zu kaufen. Der einzige Nachteil ist, dass die Lieferung im Durchschnitt in ein bis zwei Monaten eintrifft. Ich habe allein in diesem Jahr Hunderte von Bestellungen bei Aliexpress.com getätigt und innerhalb von drei Wochen genau das erhalten, was ich manchmal erwartet hatte

Material und Kosten

Batterien (80) 18650 Zellen

Nickelstreifen.1,.12, ODER.15 Dicke

4S BMS

14 Gauge Silikondraht

26 Gauge Silikondraht Muss zwei verschiedene Farben haben

(2) Wippschalter Sie benötigen nur einen Schalter, wenn Sie einen Temperatursensor/-regler zur automatischen Steuerung der Lüfter installieren möchten.

Digitaler Temperaturregler

XT60-Steckverbinder (nicht verlötet) ODER XT60-Steckverbinder (bereits verlötet)

Lüfter (2) 12V DC

Batterieanzeige

Digitales Messgerät

USB-Ladegerät mit sechs Anschlüssen

Step-Down-Abwärtswandler

Koffer Wenn Sie sich für einen anderen Koffer entscheiden, passen diese Designs nicht hinein. Pelican bietet Dateien, die Sie für CAD-Software herunterladen können, um Ihre eigenen Frontplattendesigns zu integrieren.

Silikon Dichtungsmittel

Solarpanel, Laderegler und Wechselrichter

1 kg PETG- oder ABS-Filament

M1-M5 Schraubensortiment

Schrumpfschlauch

VHB-Band

300mm Schrumpfschlauch

(16) 10 x 3 mm Magnete

Sekundenkleber

Gesamtkosten $550+/- inklusive Solarpanel, das die meisten kommerziellen Produkte separat verkaufen und je nach Batteriekapazität, die Sie kaufen, erheblich gesenkt werden können. Hängt auch von Angebot und Nachfrage ab, daher können sich die Preise ändern.

Werkzeuge benötigt

3D-DruckerLötkolben

Lot

Heißluftpistole oder kleine Taschenlampe

Akku Punktschweißgerät

Abisolierzangen

Draht-Crimpzange mit Anschlusshülsen

Kleiner Flachkopf

2,5 mm, 3 mm, 4 mm Sechskantschlüssel

Wowstick ist nicht erforderlich, aber praktisch, wenn Sie viele Projekte mit kleinen Schrauben durchführen.

C4 18650 Akkuladegerät

Digital-Multimeter

Bohren

Bohrer-Set

Schritt 1: Batteriebank

Dieser Schritt ist wirklich ein ganz anderes Projekt an sich. Ich kaufte gebrauchte Batterien, die frühere Punktschweißnarben hatten, also benutzte ich ein Drehwerkzeug und eine kleine Trennscheibe, um diese abzuschleifen. Nachdem beide Enden aller Zellen gereinigt wurden, wird empfohlen, sie mit einem intelligenten Ladegerät wie dem im Abschnitt Werkzeuge aufgeführten C4 aufzuladen.

Für gute Tutorials zum Zusammenbauen eigener Batteriebänke sowie zum Anschließen von BMS empfehle ich Jehu Garcia und Ebike School Channels. Wenn Sie Batteriebankmontage durchgeführt haben, Erfahrung mit Punktschweißbatterien und der Verkabelung von BMS haben, können Sie wahrscheinlich zu Drucken und Montage springen.

Sobald alle Zellen aufgeladen sind, testen Sie die Spannung jeder Zelle. Alles unter 3,6 Volt sollte entsorgt werden. Im Durchschnitt hatte ich Zellen um jeweils 4 Volt. Multimeter unterscheiden sich stark in ihrer Darstellung. Schlagen Sie im Handbuch nach, um das genaue Symbol, Symbol oder den Buchstaben für die Gleichspannungsprüfung zu finden. Auf meinem Messgerät, um die Spannung zu überprüfen, habe ich das digitale Multimeter auf eine DC 6V-Einstellung geschaltet und das Schwarz auf das Minus und das Rot auf das Plus gelegt.

Um die Zellen anzuordnen, legen Sie die Batterien in eine der bedruckten 18650 4S 10P Plate. Eine ganze Reihe sollte jedoch das gleiche Ende haben, das nach oben zeigt (positiv oder negativ). In der nächsten Reihe sollte das gegenüberliegende Ende nach oben zeigen (positiv oder negativ). Siehe enthaltene Bilder.

Nachdem alle Zellen angeordnet sind und in die Bodenplatte drücken. Legen Sie die andere Platte auf die Batterien. Wenn es eng anliegt, beginnen Sie an einem Ende und hämmern Sie es leicht ein oder zwei Zellen gleichzeitig auf die Batterien und bewegen Sie sich allmählich zum anderen Ende der Batteriebank. Die beiden Platten sollten sie alle ohne Biegung an Ort und Stelle halten.

WARNUNG:

Seien Sie sehr vorsichtig und nehmen Sie sich Zeit mit diesem nächsten Schritt, er kann Sie schockieren und möglicherweise die Batterien kurzschließen. Entfernen Sie in der Nähe befindliches leitfähiges Material, damit Sie den Akku nicht versehentlich darauf legen und eine elektrische Verbindung herstellen.

Wenn Sie mit Ihrem Batterieblock zufrieden sind, ist es Zeit für das Punktschweißen. Wenn Sie denselben Punktschweißer wie ich verwenden, müssen Sie eine Dicke von 0,15 erhalten, dieser Schweißer kann nicht dicker schweißen. Die Platzierung der Nickelstreifen ist wichtig. Am einfachsten ist es, sich auf die Bilder zu beziehen, die ich für das genaue Layout eingefügt habe. Schneiden Sie die Nickelstreifen ab und legen Sie sie auf die Batterie. Halten Sie Ihre Batterie mit ordentlich Druck an das Schweißgerät und heften Sie sie einmal an, überprüfen Sie sie und heften Sie sie noch einmal an und gehen Sie zur nächsten Zelle über.

Schließlich haben Sie das Punktschweißen abgeschlossen. Jetzt ist es Zeit für die Verkabelung des Batteriemanagementsystems (BMS). Ein BMS überwacht und verteilt den Strom gleichmäßig auf alle angeschlossenen Zellen. Der dickere (14-18 Gauge) Draht, der rot und schwarz ist, war, damit ich 10P in eine 20P-Batteriebank verwandeln konnte. Normalerweise würde dies durch Punktschweißen von mehr Streifen im gleichen Muster erfolgen, aber um in diesen speziellen Fall zu passen, brauchte ich die beiden Ziegel nebeneinander und nicht ein langes Rechteck.

Montieren (Heißkleber) das BMS an einem isolierenden Material wie Hartplastik, Schaumstoff oder Pappe. Montieren Sie es nicht direkt an der Seite der Batterien.

Die anderen dünneren (28-30 Gauge) Drähte sind alle mit verschiedenen Punkten des BMS verbunden. Ich habe die gleichen Farbcodes für den gleichen Punkt auf dem BMS verwendet. Schwarz ist 0 V, Gelb ist 4,2 V, Grün ist 8,4 V, Rot ist 12,6 V und Pinkish ist 16,8 V. Jede Nummer hat zwei Drähte, da sie mit den ersten Zellen und den letzten Zellen parallel verbunden werden muss. Wenn Sie eine lange rechteckige Batteriebank machen würden, würden Ihre Drähte an einem Ende der Bank beginnen und die zweiten Drähte würden sich zum anderen Seitenende des Blocks erstrecken. Ich habe einen Lötkolben an den Nickelstreifen verwendet, um die Zelle nicht zu beschädigen.

Das Aufladen des Akkus ist einfach. Löten Sie mindestens einen roten und einen schwarzen dicken (14 Gauge) Draht mit einer Länge von mindestens 6 Zoll mit einem XT60-Stecker am Ende. Dies geht auf die + und - Symbole am BMS über. Ich habe etwas Kaptonband aufgetragen, um zu verhindern, dass sich der Block verschiebt. Schieben Sie die Batteriebank in eine 300-mm-Schrumpffolie, schneiden Sie den Überschuss ab und wenden Sie mit etwas Abstand eine Heißluftpistole oder einen Brenner an. Die Batteriebank ist nun fertig.

Schritt 2: Druck und Montage

Wenn Sie völlig neu im 3D-Druck sind, schlage ich vor, dass Sie unten lesen. Andernfalls können Sie zum Abschnitt mit den Druckeinstellungen springen.

Ich habe zwei Ender 3. Beide haben eine wirklich gute Qualität für den Preis und können mit PLA, ABS und PETG umgehen. Die Betthaftung war trotz der Beherrschung der Bettnivellierung das größte Problem. Die Sache, die dieses Problem für mich beseitigte, war, die Lagerbetten wegzuwerfen und durch gehärtetes Glas zu ersetzen. Musste natürlich nochmal leveln aber nur einmal. Vor jedem Druck wische ich es mit etwa 70% Isopropylalkohol ab. Lassen Sie Ihren Drucker vollständig vorheizen. Bewahren Sie den Drucker und das Filament an einem trockenen Ort auf. Mehr Luftfeuchtigkeit bedeutet mehr Probleme. Die Perlen werden wahrscheinlich nicht richtig laminieren, was eine leichte Trennung zwischen zwei Schichten in der Mitte eines fertigen Teils verursacht.

Wenn Sie noch keinen 3D-Drucker haben und erwägen, einen Ender 3 zu erwerben, folgen Sie diesem Build-Tutorial genau. Ich habe alle Schritte auf beiden Druckern, die ich zusammengebaut habe, befolgt und kam beim ersten Versuch perfekt heraus. Ich benutze Cura für den Slicer. Viele Einstellungsoptionen enthalten und die Nutzung ist kostenlos.

Druckeinstellungen

Dieser Link ist für die STL-Dateien

ABS oder PETG empfohlen. Je höher der Füllungsprozentsatz, desto besser. Ich habe 25% für alle vier Frontplatten gewählt. Ich habe eine 0,8-Düse in Entwurfsqualität verwendet und hatte in durchschnittlich fünf Stunden pro Teil ein anständig aussehendes Produkt. Diese brauchen Stützen und müssen mit Buchstaben zum Himmel ausgerichtet sein.

Die Innenteile wurden mit 0,6 Düsen in Standardqualität bedruckt.

(1) Flachhalterung 100 % Füllung

(4) Bowties 100% Füllung

(2) Magnetleisten 75% - 100%

(1) Ladereglerhalterung 75% - 100%

(1) Abwärtswandler-Montagehalterung 50 % Füllung. Es gibt zwei Versionen. Sie benötigen nur zwei Schrauben, um es am Gehäuse zu befestigen, daher habe ich sowohl ein 2-Loch als auch das 4-Loch entworfen. Muss aber nur das eine oder andere ausdrucken.

18650 Akku 4S 10P Platten 100% Füllung mit 0,4 Düse in Standardqualität. Ich habe dies mit PLA gemacht, da es verpackt und dann wieder in eine Hülle gelegt wird. Abhängig davon, wie viele Batterien Sie verwenden möchten (40 Zellen = 2 benötigte 4S 10P Platten insgesamt) (80 Zellen = 4 benötigte 4S 10P Platten insgesamt)

Diese zusammenzubauen ist im Grunde wie Lego-Blöcke. Die Fliege soll helfen, die Teller zusammenzuhalten, wird aber nicht benötigt. Was alles am besten zusammenhält, sind die Magnetstangen sowie der Druck des festen Sitzes aus dem Gehäuse Beim Einsetzen der Magnete in die Teile hatte ich einen Stapel in der Hand, habe etwas Sekundenkleber in das Teil aufgetragen und einen Magneten mit eingedrückt der Stapel darüber. Dies war so, dass die Polarität vertauscht ist und die Magnete versehentlich falsch geklebt wurden.

Nachdem ein Magnetstab vier Magnete eingeklebt und ganz eingedrückt hatte, ließ ich ihn einige Stunden trocknen. Ich habe jedem der vier Magnete einen zweiten Magneten gegeben, um damit verbunden zu bleiben. So ist die Polarität bereits richtig, wenn die Frontplatten aufgeklebt und auf diese Magnete gedrückt werden.

Schritt 3: Montage und Verdrahtung

Beziehen Sie sich auf die mitgelieferten Flussdiagramme, um zu erfahren, wie ich die Dinge verkabelt habe.

Alles zusammen zu verkabeln ist nicht sehr kompliziert, so sieht es aus. Bei den meisten Komponenten handelt es sich nur um positive und negative Drähte. Bei den Schaltern wird es etwas knifflig. Wenn Sie eine automatische Lüftersteuerung mit einem digitalen Temperaturregler/-sensor beabsichtigen, benötigen Sie nur einen Wippschalter, um das Gerät ein- und auszuschalten. Wenn Sie andere Dienstprogramme wie eine LED-Lichtleiste oder ähnliches benötigen, möchten Sie in diesem Fall wahrscheinlich einen zweiten Schalter verwenden.

Bevor Sie etwas zusammenlöten, denken Sie daran, zuerst die Messgeräte und Schalter in die gedruckten Frontplatten zu platzieren. Sonst musst du es zweimal machen. Ich habe das auf die harte Tour gelernt. Bei der Montage der Lüfter ist idealerweise eine Luftzirkulation erwünscht, wobei einer die Luft einsaugen und der andere Luft ausblasen sollte. Der Wechselrichter hat auch einen Lüfter, der die Luft aus der Rückseite bläst.

Für den Wechselrichter habe ich ihn vorübergehend bis auf die Platine zerlegt. Sie müssen nicht viel tun, aber um die Reichweite der 120-V-Steckdose zu erweitern, müssen Sie einige Demontage durchführen. Tun Sie dies nicht, während Sie an etwas angeschlossen sind. Vier Schrauben an der Bodenplatte legen alles frei. Vier weitere Schrauben an der Frontplatte (mit den Auslässen) müssen gelöst werden. Drücken Sie die Steckdosenstecker aus der Frontplatte. Die Platte war nicht abnehmbar, es sei denn, die Drähte wurden geschnitten oder die Frontplatte wurde geschnitten. Sie können die Drähte wahrscheinlich einfach schneiden, da der nächste Schritt darin besteht, sie trotzdem zu schneiden, um die Reichweite zu verlängern.

Ich wählte einen anderen Weg und schneidet mit einem Drehwerkzeug vorsichtig kleine Kerben in die Platte. Dann nahm ich eine Zange und beugte sie, damit ich die Steckdosen durchschieben konnte. Dann wurde mir klar, dass ich ungefähr sechs Zoll oder so Draht spleißen und löten muss. Hat nur insgesamt drei Drähte zu verlängern. Ich schlage vor, sie werden einzeln geschnitten, gespleißt, gelötet und geschrumpft. Dadurch kann die Verlängerung der Steckdose bis zur Frontplatte des Gehäuses reichen. Nachdem diese Änderung vorgenommen wurde, müssen Sie die Bodenplatte wieder auf den Wechselrichter setzen und die Montagehalterungen vorbereiten.

Ich habe eine Aluminium-Extrusionswinkelstange verwendet. Position für Löcher markiert, Löcher gebohrt und das Stück vom Stangenmaterial abgesägt. Ich habe die Halterungen so entworfen, dass sie 3D-gedruckt werden können, um Ihnen das Leben ein wenig zu erleichtern. Sehen Sie sich die Bilder an, um zu sehen, wie ich sie am Gehäuse befestigt habe. Bevor Sie Löcher bohren, stellen Sie sicher, dass Sie mit Ihrem Layout zufrieden sind und dass der Akku nicht zu sehr rutscht. Ich schob meine Batteriebank bis zur rechten Ecke des Gehäuses, den Wechselrichter direkt daneben und bohrte dann die Löcher. Wenn Sie Ihre Löcher bohren, sollte die Abwärtswandler-Montagehalterung zuerst montiert werden, da nicht genügend Platz vorhanden ist, um Löcher dafür zu bohren, während der Wechselrichter im Weg montiert ist.

Ich bohre nur Löcher durch das Gehäuse für diese beiden Halterungen und zwei Löcher für die Montagehalterung für den DC-DC-Abwärtswandler. Bevor ich eine Schraube/Bolzen durch das Loch gesteckt habe, würde ich innen und außen Silikondichtmittel auftragen, um es wasserdicht zu halten. Ich habe auch Unterlegscheiben an beiden Enden der Schrauben verwendet. Ich habe die Magnetstangen so entworfen, dass sie auch mit Schrauben am Gehäuse befestigt werden können.

Bei meiner PPSU habe ich VHB-Band verwendet, um den Laderegler auf die Seite des Gehäuses zu kleben. Während ich dieses anweisbare erstellt habe, habe ich mir die Zeit genommen, eine Halterung zu erstellen, die Sie 3D-drucken und Löcher bohren können, um sie zu verschrauben, wenn Sie möchten. Der einzige andere Bereich, in dem ich eine kleine Menge VHB-Band verwendet habe, war zwischen der flachen Halterung und dem Solarstecker, um ein Verrutschen beim Einstecken in den Solarmodulanschluss zu verhindern.

Ich hoffe, dies war inspirierend, informativ oder ein bisschen lustig für Sie. Vielen Dank für das Betrachten meines Projekts.