Prenosný napájací box: 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Položil som nejaké ďalšie diely, ktoré potrebovali účel, a našťastie do seba zapadali tak dobre, ako keby som ich kúpil na tento účel. Účelom je poskytnúť užitočné množstvo energie meniču v kompaktnom prenosnom balení.

Stalo sa tak, že som mal extra puzdro Pelican 1460, ktoré som objednal bez zásobníkov omylom. Po ruke som mal aj štyri batérie, ktoré boli predtým zakúpené, aby sa použili na predĺženie doby chodu mojej zostavy MX650 (https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-Motorcycle/), ale potom som sa rozhodol, že vážil viac, ako som chcel dať do bicykla. Menič bol zakúpený na inštaláciu do mojej starej karavany, ale k inštalácii som sa ešte nedostal. V mojej garáži sú vždy po ruke ďalšie drôtené a elektrické armatúry, aj keď nie vždy v takej farbe, akú by som chcel.

Vyskúšal som batérie a invertor, aby sa zmestili do kufra Pelican a nápad bol na svete. Chystal som sa postaviť prenosnú batériovú skrinku na napájanie vecí po tábore a na spustenie svetiel a hračiek v záhradnom domčeku môjho brata pre jeho deti. Ukázalo sa, že do kufra Pelikán sa perfektne zmestia ďalšie dve batérie, a tak som sa spýtal aj svojho brata. Kúpil ďalšie dve batérie, čo znamená, že každý bude počítať po 6 ampérových olovených kyselinových batériách s kapacitou 22 ampérov za kombinovanú hodinu 132 ampérov.

Krok 1: Zoznam dielov, nástroje a bezpečnostné varovania

BEZPEČNOSŤ NA PRVOM - Elektrina môže zabíjať. Predtým, ako budete pokračovať v tejto alebo v akejkoľvek inej stavbe, prosím, porozumite základným rizikám. Spájkujte na dobre vetranom mieste. Pri práci s elektrickým náradím buďte opatrní a vždy používajte vhodné OOP (osobné ochranné prostriedky).

Medzi nástroje používané v tejto zostave patria: vŕtačka, spájkovačka, kliešte, odizolovač / krimpovač drôtov, priamočiara píla, merač pásky, zverák, značkovač, nôž, skrutkovač

Zoznam položiek:

6 Každých 22Ah SLA batérií-môj pochádza od Monster Scooter 350 dolárov

Konektory drôtov a krúžkov s rozchodom 6 alebo 8 - mal som poruke, ale dajú sa kúpiť v každom automobilovom alebo železiarstve.

Kovová páska - podľa mňa je známa aj ako závesná páska a je k dispozícii v železiarstve alebo v obchodoch s drevom.

Menič - začal som s jedným, ktorý som mal po ruke 750 W/1 500 W, a skončil som s druhým kvôli požiadavkám na výkon 1 500 W/3 000 W - od Harbour Freight zhruba 140 dolárov

Skrutky a skrutky - na tento projekt je potrebných málo a mal som ich poruke.

Rôzna pena na podporu batérií - niektoré mám poruke. Namiesto toho by sa dali použiť zvyšky dreva alebo iný materiál.

12voltová nabíjačka batérií - Mám po ruke niekoľko rôznych nabíjačiek do auta. Na to príde každá 12 -voltová nabíjačka.

Puzdro Pelican - Použil som puzdro Pelican 1460 dostupné na www.atlascases.com zhruba za 175 dolárov

Krok 2: Zostavenie

Stavba je priamočiara.

Šesť batérií som nainštaloval do spodného zásobníka puzdra Pelican a podložil penou, aby držali na mieste. Pretože sa škatuľka nikdy nebude musieť prevrátiť na bok, ponúkne veľa opory, a to aj bez toho, aby ste ich k škatuľke pripevnili. Potom som odrezal veko, aby držalo menič, a pripevnil som menič k veku kovovou páskou a skrutkami. Batérie sú zapojené paralelne a potom pripojené k meniču. Každý z prstencových konektorov som spájkoval s drôtmi a použil som drôt 6 alebo 8, ktorý som mal poruke. Nechoďte príliš tenké na drôte, pretože tento systém je pod veľkým zaťažením.

Poznámka: Meniče môžu vytvárať značné množstvo tepla a mali by byť namontované v oblastiach s dobrým prúdením vzduchu. Aj keď som si s tým príliš nerobil starosti, pretože invertor, ktorý som použil, má dva vstavané chladiace ventilátory. Vždy je však dobré nechať ich dýchať, a tak som otvor v prednej časti veka trochu zväčšil, aby dovnútra a okolo meniča mohol prúdiť vzduch. Nikdy nebaľte striedač do handier a neukladajte na horľavý materiál

Pridal som tanier 3D vytlačený na ozdobenie hrubého otvoru vyrezaného v prednej časti veka priamočiarou pílou. Namaľoval som ho farbou, ktorá zostala z nedávneho projektu, ktorý sa približoval farbe puzdra.

To je všetko, čo je k tejto stavbe. Obrázky by mali pomôcť ilustrovať, aké jednoduché je toto zostavenie.

Môj box na batérie je veľmi dobre nabitý hustým 12-voltovým napájaním z olovenej kyseliny. váži 95 libier, a preto ho najlepšie premiestnia dvaja ľudia, napriek tomu, že škatuľka má držadlá.

Zostavenie všetkých dielov by stálo niekde okolo 700 dolárov

Krok 3: Zásady za budovou

Teraz mám šesť 12-voltových batérií, ktoré dodávajú užitočné množstvo 120-voltového striedavého prúdu. Prečo to však všetko funguje?

Možno sa do tejto otázky dostanem hlbšie, ako by som chcel, ale pokúsim sa objasniť (definovať) niektoré základné elektrické pojmy a princípy. Niekedy potrebujem vyhľadať niektoré z nasledujúcich pojmov a zásad, aby som dosiahol požadované výsledky z projektov, ktoré staviam. Preto som si myslel, že sa podelím o niekoľko užitočných pojmov a konceptov. Mal by som vyhlásiť, že nie som elektrotechnik, ani elektrikár, takže ma pokojne opravte, ak sa v niečom pokazím, a opravím to. Môžete sa pýtať akékoľvek otázky, ale uvedomte si, že možno nepoznám odpoveď.

Čo sú to paralelné obvody a ako ich porovnať so sériovým zapojením? Vo svojich projektoch často hovorím o paralelnom alebo sériovom zapojení. Paralelne sú batérie zapojené plus pól na plus pól (y) a záporný pól na záporný pól (y). Toto nemení celkové výstupné napätie batérií. Príkladom je 6 paralelných 12 voltových batérií, ktoré poskytujú 12 voltov. Takto je zapojený tento projekt batérie.

Batérie v sérii sú zapojené do plusového pólu k zápornému pólu, a tak k jednej. S každou batériou sa napätie zvýši na poslednú. Príkladom sú tri AA batérie s napätím 1,5 voltu, z ktorých každá poskytuje napätie 4,5 voltu pri sériovom zapojení a iba 1,5 voltu pri paralelnom zapojení.

To sa môže vzťahovať aj na LED žiarovky. Povedzme, že používame žiarovky vyžadujúce výkon 3 volty. Tieto žiarovky, ak sú zapojené paralelne, budú potrebovať iba 3 volty. Zatiaľ čo rovnaké žiarovky vyžadujúce 3 volty pri sériovom zapojení budú vyžadovať 6 voltov pre dve a 9 voltov pre tri.

Ďalšou poznámkou pri kombinovaní batérií buď paralelných alebo sériových by malo byť rovnaký typ batérií s rovnakými hodnotami ampérhodiny (Ah alebo mAh). Tieto zásady sú uvedené na fotografiách vyššie s vloženými poznámkami s podrobnosťami. Snímky obrazovky sú prevzaté z „Tinkercad Circuits“, čo je veľmi pekný nový nástroj v Tinkercad.

Čo je invertor a ako funguje? Menič prevádza elektrickú energiu z jednosmerného prúdu na striedavý. Nebudem sa podrobnejšie zaoberať tým, ako to robí, ale zvyšuje to jednosmerné napätie a potom ho pred odoslaním do zariadenia zmení na striedavý prúd. Musíte vedieť, aké sú požiadavky na výkon zariadenia, ktoré chcete napájať pomocou meniča, a aký je výkon zdroja napájajúceho menič. Väčšinou bude zdrojom 12 V DC s výstupom 120 V AC. Môžete sa zaobísť s malým 400 W meničom alebo budete potrebovať 3000 W menič v závislosti od toho, čo napájate: žiarovka alebo kotúčová píla. Uistite sa teda, že používaný menič je väčší ako štartovací (nárazový) výkon potrebný pre zariadenie (zariadenia), ktoré ním chcete napájať. Uvedomte si tiež, že výstupom sínusovej vlny meniča je často „štvorcová“vlna (modifikovaný sínus), a nie pekná dokonca zaoblená sínusová vlna striedavého prúdu zo steny. To môže byť jedno, ak poháňate elektromotor, ale môže to vadiť napríklad pri napájaní komunikačného, zdravotníckeho alebo navigačného zariadenia. (sínusová vlna a tabuľka požiadaviek na výkon na fotografiách vyššie)

Napájanie striedavým prúdom proti jednosmernému prúdu - striedavý prúd je to, čo máte vo vývodoch vo svojom dome. DC, jednosmerný prúd, je to, čo nájdete v batériách všetkých druhov; ako je batéria napájajúca vaše auto alebo batérie AA vložené do diaľkového ovládača.

Pri jednosmernom napájaní smer elektrónov prúdi zo záporného pólu na kladný pól v jednom smere, ako je pohyb vody hadicou. Jednosmerný prúd sa spravidla používa pri nižších napätiach ako striedavý prúd.

V prúde striedavého prúdu smer elektrónov neustále mení smer. Vo väčšine amerických energetických systémov až 60 -krát za sekundu. Napájanie striedavým prúdom je jednoduchšie prevádzkovať pri vyšších napätiach ako jednosmerný prúd.

Čo sa stane s ampérhodinami, keď zapojíte batérie sériovo a paralelne? Amp hodiny, keď sú batérie zapojené do série, sa rovnajú tomu, čo batérie čítajú. Ak by som v tejto zostave namiesto paralelne zapojil všetkých 6 batérií do série, poskytli by 72 voltov, ale iba 22 Ah. Zatiaľ čo 6 batérií tohto projektu je zapojených paralelne pri 12 voltoch a spolu poskytujú 132 ampérových hodín. Áno !!!!

Čo je to batéria SLA? SLA = uzavretá olovená kyselina. Znamená to batériu jednosmerného prúdu, ktorá pri prevrátení alebo namontovaní na bok nevytečie.

Čo sú to sínusové vlny a ako ovplyvňujú silu? So striedavým prúdom z „Mriežky“je sínusová vlna veľmi hladká ako vlny v oceáne bez vetra, ktoré poskytujú hladké dobre zaoblené vrcholy a údolia. So striedavým prúdom generovaným zo zdroja jednosmerného prúdu s meničom môžete mať pomerne „štvorcové“sínusové vlny. Toto spravidla nie je veľký problém, ak napájate motor, svetlá alebo iné netechnické položky. Ak však napájate navigačné, lekárske alebo komunikačné zariadenie, môže to spôsobiť rušenie. Invertory môžu byť postavené tak, aby poskytovali čistý sínusový výkon, ale čím čistejšia vlna generuje, tým vyššie sú náklady na menič.

Čo je prúd (A)? Počet elektrónov sa meria v ampéroch (ampéroch) a je známy ako prúd.

Čo sú hodiny zosilňovača (Ah)? Predstavte si Ah ako palivovú nádrž. Kde Ah je jednotka elektrického náboja vynásobená časom. To sa rovná náboju prenášanému stálym prúdom jedného ampéra tečúceho jednu hodinu. Často to uvidíte vyjadrené ako miliampér, mAh, čo je tisícina ampérhodiny.

Čo je to príkon (W)? Príkon je meranie výkonu potrebného na prevádzku zariadenia a meria sa vo wattoch. Ďalší spôsob, ako to povedať, je: Elektrická energia je rýchlosť za jednotku času, pri ktorej je elektrická energia prenášaná elektrickým obvodom. Kde jeden watt sa rovná jednému joulu za sekundu. Toto je ukazovateľ veľkosti meniča potrebného na napájanie vášho zariadenia alebo zariadení.

Čo sú to ohmy? Ohmy sú mernou jednotkou elektrického odporu. Niektoré materiály ľahko prúdia energiou, zatiaľ čo iné vytvárajú odpor, čím bránia pohybu elektrónov. To je tiež dôvod, prečo musíte použiť minimálne 8 -vodičový drôt (6 -stupňový je lepší), aby sme dostali potrebný prietok medzi batériami a meničom bez tavenia drôtov.

Čo je napätie? Elektrický tlak (potenciálna energia) medzi dvoma bodmi meraný ako volt.

Krok 4: Prvé použitie v reálnom svete

Prvou úlohou, na ktorú sme prenosný napájací box použili, bolo napájanie baseballového nadhadzovacieho stroja. Nanešťastie prvý menič, ktorý som nainštaloval do škatule, bol špičkový striedač s výkonom 750 W / 1 500 W a na spustenie nadhadzovača pre malý ligový tím môjho Syna to nestačilo. Prax odpaľovania je samozrejme dôležitá, preto som si kúpil striedač s výkonom 1 500 W / 3 000 W a nainštaloval ho do škatule namiesto menšieho meniča. Väčší menič funguje, ale tiež sa zapne/vypne a vypne poistku v nadhadzovacom stroji, ak pred zapnutím sieťového vypínača nadhadzovača nespustím ručné roztočenie zotrvačníka. Naozaj nemôžem povedať, prečo sa to deje, pretože nadhadzovač sa spustí správne, keď je zapojený do sieťovej zásuvky bez vybitia poistky. Myslím si, že to môže byť spôsob dodávania energie z meniča, alebo to môže byť sínusová vlna dodaného výkonu, ako bolo diskutované vyššie. Nadhadzovač napája 120 V napájaný meničom a prevádza ho späť na 90 V DC na chod motora.

Na stránkach Instructables sa vyskytlo niekoľko solídnych spätných väzieb od ostatných, ktoré sa týkajú toho, prečo odpáli poistku na nadstavci bez toho, aby sa rozbiehal. Tu je jeden z komentárov, ktoré podľa mňa dobre vysvetľujú situáciu: V súvislosti s vašim komentárom k tomu, prečo sa poistka odpáli pomocou napájacej skrinky, a nie pri použití napájania striedavým prúdom. Väčšina invertorov vysiela štvorcovú vlnu, niektoré produkujú takzvanú pseudo sínusovú vlnu, ktorá je stupňovitou štvorcovou vlnou, ktorá rastie a klesá vo výške (napätí) krokmi približne po krivke 180 stupňov cyklu sínusovej vlny v kladnom smere. a negatívnych smeroch, tento typ meniča sa správa takmer identicky ako striedavý prúd zo siete, ale meniče, ktoré to nerobia, sú len generátory štvorcových vĺn, ako vidíte na osciloskope, máte v zásade dva typy, jeden generuje štvorcová vlna, ktorá trvá 180 stupňov pozitívneho a negatívneho cyklu, druhý typ generuje štvorcovú vlnu, ktorá trvá menej ako 180 stupňov pozitívneho a negatívneho cyklu. Menič prvého typu, ktorého výstupné napätie sa podľa mňa musí rovnať RMS napätiu sínusovej vlny, ak nie, a výstup je vyšší medzi RMS a špičkovou hodnotou, pravdepodobne prepáli poistku v závislosti od časového oneskorenia, v ktorom poistka má štartovací prúd, ktorý motor odoberá, keď štartuje z mŕtveho štartu (všetky motory odoberajú rôzne množstvá energie z mŕtveho štartu, ktoré sa môžu líšiť od 3 do 10 -násobku ich prevádzkového výkonu). Meniče druhého typu, pretože generujú štvorcový impulz pre štvorcovú vlnu, ktorá netrvá tak dlho, ako 180 stupňov cyklu, sú povinné dať vyššie napätie ako hodnota RMS, aby integrovali rovnaký výkon ako sínus vlna prebieha počas celých 180 stupňov cyklu. Ak je váš menič tohto druhého typu, musíte byť opatrní pri napájaní zariadení, ktoré obsahujú MOV v napájacom zdroji, ako ochrana pred hrotmi na elektrickom vedení, pretože v mnohých prípadoch môže úroveň napätia vstupovať do ochranného rozsahu MOV a môže explodovať. alebo v horšom prípade vznietiť sa. Verím iba osciloskopu, ktorý mi poskytne skutočné hodnoty napätia, ktoré ktorýkoľvek z týchto meničov uviedol. S Pozdravom. JohnH848

Je skutočne pekné nechať nadhadzovač bežať v úplnom tichu z napájacej skrinky a nie napájaný z generátora bežiaceho v infield.

Očakávam mnoho rokov používania v tejto škatuli na všetky druhy úloh, od napájania domu pre deti na záhrade mojej netere a synovca až po dobíjanie motocyklov Razor, ktoré vyrábam (pozri https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-motorcycle). Krabica sa ťažko pohybuje, takže nebude slúžiť na všetko, ale v prípade potreby je to príjemná možnosť. Je evidentne oveľa tichší ako náš generátor a poskytuje rovnaký wattov využiteľného výkonu. Generátor bude samozrejme poskytovať energiu tak dlho, ako budem mať benzín, ale nakoniec potrebujem zapojiť batérie na dobíjanie skrinky na batérie.

Dúfam, že ste v tomto texte našli nejakú hodnotu. Otázky alebo pripomienky sú vždy vítané. Budem sa snažiť odpovedať včas a presne.

Ďakujem. Schockmade