Prenosni napajalnik: 4 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Naokoli sem imel položene dodatne dele, ki so potrebovali namen in na srečo so se prilegali skupaj, kot da sem jih kupil v ta namen. Ta namen je zagotoviti uporabno količino energije pretvorniku v kompaktnem prenosnem paketu.

Tako se je zgodilo, da sem imel dodatno torbico Pelican 1460, ki sem jo pomotoma naročil brez pladnjev. Pri roki sem imel tudi štiri baterije, ki so bile prej kupljene za uporabo za podaljšanje časa delovanja moje izdelave MX650 (https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-Motorcycle/), potem pa sem se odločil, da tehtal več, kot sem si želel dati v kolo. Razsmernik je bil kupljen za vgradnjo v moj stari avtodom, vendar ga še nisem uspel namestiti. Dodatna žična in električna oprema so vedno pri roki v moji garaži, čeprav ne vedno v želeni barvi.

Poskusil sem, da se baterije in pretvornik prilegajo ohišju Pelican in rodila se je ideja. Nameraval sem zgraditi prenosno baterijsko škatlo, ki bi napajala stvari po kampu in prižigala luči in igrače v hišici za igranje svojega brata na dvorišču za svoje otroke. Izkazalo se je, da bi ohišje Pelican popolnoma ustrezalo še dvema baterijama, zato sem tudi jaz prosil svojega brata. Kupil je dodatne dve bateriji, zaradi česar je štelo 6 vsakih 22 -urnih zapečatenih svinčevih baterij za 132 amper ur.

1. korak: Seznam delov, orodja in varnostna opozorila

VARNOST PRVA - Elektrika lahko ubije. Zato prosimo, da pred začetkom te ali katere koli druge gradnje razumete osnovna tveganja. Spajkajte v dobro prezračevanem prostoru. Pri delu z električnim orodjem bodite previdni in vedno nosite ustrezno osebno zaščitno opremo (osebno zaščitno opremo).

Orodja, uporabljena pri tej izdelavi, vključujejo: vrtalnik, spajkalnik, klešče, odstranjevalec / stiskanje žice, žaga, merilni trak, viša, marker, nož, izvijač

Seznam delov:

6 Vsaka baterija SLA 22Ah-moja je prišla iz Monster Scooters $ 350

6 ali 8 žični in obročni priključki - imel sem jih pri roki, vendar jih je mogoče kupiti v kateri koli trgovini z avtomobili ali strojno opremo.

Metal Strapping Tape - Verjamem, da je znan tudi kot viseči trak in je na voljo v trgovinah s strojno opremo ali lesah.

Inverter - začel sem z enim, ki sem ga imel pri roki 750W/1500W, in končal z drugim zaradi zahtev po moči 1500W/3000W - Od Harbour Freight približno 140 USD

Vijaki in vijaki - za ta projekt je potrebnih nekaj in imel sem jih pri roki.

Razna pena za podporo baterij - nekaj imam pri roki. Namesto tega bi lahko uporabili lesne ostanke ali druge materiale.

12 -voltni polnilnik baterij - pri roki imam nekaj različnih polnilcev za avtomobilske baterije. Vsak 12 -voltni polnilnik bo uspel.

Pelican Case - Uporabil sem kovček Pelican 1460, ki je na voljo na www.atlascases.com, približno 175 USD

2. korak: Zgradba

Konstrukcija je naravnost naprej.

Šest baterij sem vstavil v spodnji pladenj ohišja Pelican in jih podprl s peno, da so jih držali na mestu. Ker škatli nikoli ne bo treba nagniti na bok, bo to ponudilo veliko podpore, tudi če jih ne pritrdite na škatlo. Nato sem prerezal pokrov, da je držal pretvornik, in pretvornik pritrdil na pokrov s kovinskim trakom in vijaki. Baterije so priključene vzporedno in nato priključene na pretvornik. Vsak obročni konektor sem spajkal na žice in uporabil 6 ali 8 žico, ki sem jo imel pri roki. Ne pretiravajte na žici, saj je ta sistem pod veliko obremenitvijo.

Opomba: Pretvorniki lahko ustvarijo primerno količino toplote in jih je treba namestiti na območjih z dobrim pretokom zraka. Čeprav me to ni preveč skrbelo, saj ima razsmernik dva vgrajena hladilna ventilatorja. Vedno je dobro pustiti, da zadihajo, zato sem luknjo na sprednji strani pokrova nekoliko večjo, da omogočim nekaj zraka v inverterju in okoli njega. Pretvornika nikoli ne zavijte v krpe ali ga postavite na vnetljiv material

Dodala sem 3D natisnjeno ploščo, da sem z žago okrasila grobo luknjo, izrezano na sprednji strani pokrova. Pobarval sem ga z barvo, ki je ostala od nedavnega projekta, ki se je približal barvi ohišja.

To je vse, kar je za to gradnjo. Slike bi morale ponazoriti, kako preprosta je ta sestava.

Moja škatla za baterije je zelo dobro zapakirana z gosto 12-voltno močjo svinčeve kisline. tehta 95 kilogramov, zato ga najbolje premikata dve osebi, čeprav ima škatla ročaje.

Sestavljanje vseh delov bi stalo nekje 700 dolarjev

3. korak: Načela za gradnjo

Zdaj imam šest 12-voltnih baterij, ki zagotavljajo koristno količino 120-voltnega napajanja. Zakaj pa vse skupaj deluje?

Morda se bom poglobil v to vprašanje, kot bi si želel, vendar bom poskušal razčistiti (opredeliti) nekaj osnovnih električnih izrazov in načel. Včasih moram poiskati nekaj naslednjih izrazov in načel, da dobim želene rezultate pri projektih, ki jih gradim. Zato sem mislil, da bom delil nekaj uporabnih izrazov in konceptov. Moram povedati, da nisem elektrotehnik, niti električar, zato me popravljajte, če pride do česa narobe in bom to popravil. Lahko postavite kakršno koli vprašanje, vendar se zavedajte, da morda ne vem odgovora.

Kaj so vzporedna vezja in kako jih primerjati s serijskim ožičenjem? V svojih projektih pogosto govorim o paralelnem ali serijskem ožičenju. Baterije so vzporedno ožičene plus priključek na plus priključke in negativne sponke na negativne sponke. To ne spremeni skupne izhodne napetosti baterij. Primer je, da 6 vsakih 12 voltnih baterij vzporedno daje 12 voltov energije. Tako je ožičen ta projekt akumulatorja.

Baterije v seriji so ožičene s priključkom Plus na negativni terminal in tako eno. Vsaka baterija dodaja svojo napetost do zadnje. Primer so tri AA baterije pri 1,5 V, vsaka pri napetosti 4,5 V pri serijski povezavi in le 1,5 V pri vzporednem ožičenju.

To se lahko nanaša tudi na tako imenovane LED žarnice. Recimo, da uporabljamo žarnice, ki potrebujejo moč 3 voltov. Če bodo te žarnice vzporedno priključene, bodo potrebovali le 3 volte. Medtem ko za iste žarnice, ki potrebujejo 3 V pri serijski ožičenju, potrebujete 6 V za dva in 9 V za tri.

Še ena opomba pri kombiniranju baterij v vzporedni ali zaporedni vrsti morajo biti iste vrste baterij z enakimi vrednostmi amper ure (Ah ali mAh). Ta načela so zapisana na zgornjih fotografijah z vstavljenimi opombami, ki prikazujejo podrobnosti. Posnetki zaslona so vzeti iz "Tinkercad Circuits", ki je zelo lepo novo orodje v Tinkercadu.

Kaj je pretvornik in kako deluje? Pretvornik pretvarja električno energijo iz enosmernega v izmenični tok. Ne bom se spuščal v podrobnosti, kako to počne, vendar poveča enosmerno napetost in jo nato spremeni v izmenični tok, preden jo pošlje v napravo. Vedeti morate, kakšne so zahteve za moč naprave, ki jo boste napajali s svojim pretvornikom, in kakšna je moč vira, ki napaja pretvornik. Večino časa bo vir 12 voltov DC z izhodom 120 voltov AC. Morda vam bo uspelo z majhnim 400 W pretvornikom ali pa potrebujete 3000 W pretvornik, odvisno od tega, kaj napajate: žarnico ali krožno žago. Torej ugotovite, da je pretvornik, ki ga uporabljate, večji od zagonske (prenapetostne) moči, ki jo potrebujejo naprave, ki jih nameravate napajati z njim. Zavedajte se tudi, da je sinusni izhod pretvornika pogosto "kvadratni" val (spremenjen sinus) in ne lep, enakomerno zaokrožen sinusni tok izmenične napetosti iz stene. To morda ni pomembno, če napajate električni motor, vendar je lahko pomembno, če na primer napajate komunikacijsko, medicinsko ali navigacijsko opremo. (grafikon sinusnega vala in moči na zgornjih fotografijah)

AC proti enosmernemu toku - izmenični tok je tisto, kar imate na vtičnicah v hiši. DC, enosmerni tok, je tisto, kar najdete v baterijah vseh vrst; na primer akumulator, ki napaja vaš avto, ali baterije AA, ki ste jih dali v daljinski upravljalnik.

Pri enosmerni moči smer elektronov teče od negativnega terminala do pozitivnega terminala v eno smer, kot gibanje vode skozi cev. Napajanje z enosmernim tokom se običajno uporablja pri nižjih napetostih kot napajanje z izmeničnim tokom.

V izmeničnem toku smer elektronov nenehno spreminja smeri. Do 60 -krat na sekundo v večini ameriških elektroenergetskih sistemov. Napajanje z izmeničnim tokom je lažje upravljati pri višjih napetostih kot z enosmernim tokom.

Kaj se zgodi z urami ojačevalnika, če baterije povežete zaporedno ali vzporedno? Ura ojačevalnika, ko so baterije zaporedno povezane, je enaka tistemu, kar preberejo baterije. Če bi v tej gradnji namesto vzporednih ožičil vseh 6 baterij, bi oddale 72 voltov, vendar le 22 Ah. Medtem ko je 6 baterij tega projekta priključenih vzporedno na 12 voltov in skupaj dajejo 132 Amp ur. Ja !!!!

Kaj je SLA baterija? SLA = zaprta svinčena kislina. To pomeni enosmerna baterija, ki ne bo puščala, če se prevrne ali namesti na bok.

Kaj so sinusni valovi in kako vpliva na moč? Z izmeničnim napajanjem iz "The Grid" je sinusni val zelo gladek kot tisti valovi v oceanu brez vetra, ki daje gladke dobro zaobljene vrhove in doline. Z izmenično močjo, ki izvira iz enosmernega vira s pretvornikom, lahko dobite precej "kvadratne" sinusne valove. To na splošno ni velik problem, če napajate motor, luči ali druge netehnične predmete. Če pa napajate navigacijsko, medicinsko ali komunikacijsko opremo, lahko to povzroči motnje. Pretvornike je mogoče zgraditi tako, da zagotavljajo čisto moč sinusnih valov, vendar čistejši val ustvari, večji so stroški pretvornika.

Kaj je amperaža (A)? Število elektronov se meri v amperih (amperih) in je znano kot tok.

Kaj je Amp Hours (Ah)? Pomislite na Ah kot na rezervoar za gorivo. Kjer je Ah enota električnega naboja, pomnožena s časom. To je enako naboju, ki ga enakomeren tok enega ampera teče eno uro. Pogosto boste to videli v miliamperih, mAh, kar je tisočinka amper ure.

Kaj je moč (W)? Moč je merjenje moči, ki je potrebna za zagon naprave, in se meri v vatih. Drug način za to je: Električna moč je stopnja na enoto časa, pri kateri se električna energija prenaša z električnim vezjem. Kjer je en vat enak enemu džulu na sekundo. To je merilnik velikosti pretvornika, ki je potreben za napajanje vaše naprave ali naprav.

Kaj so ohmi? Ohmi so merska enota za električni upor. Nekateri materiali zlahka tečejo, drugi pa ustvarjajo upor in tako ovirajo gibanje elektronov. Tudi zato morate uporabiti najmanj 8 -žilno žico (boljša je 6 -palčna), da lahko dosežemo potreben pretok med baterijami in do pretvornika brez taljenja žic.

Kaj je napetost? Električni tlak (potencialna energija) med dvema točkama, merjen kot volt.

4. korak: Prva uporaba v resničnem svetu

Prva naloga, za katero smo uporabili prenosni napajalnik, je bila napajanje stroja za baseball pitching. Na žalost je bil prvi razsmernik, ki sem ga namestil v škatlo, 750-vatni / 1500-vatni vršni pretvornik in ni imel dovolj moči za zagon stroja za vrvico za majhno ekipo mojega sina. Seveda je vadba udarcev pomembna, zato sem kupil pretvornik z močjo 1500 W / 3000 W in ga namestil v škatlo namesto manjšega pretvornika. Večji razsmernik deluje, vendar gre tudi v alarm/prekinitev in pregori varovalko v stroju za nagibanje, če pred vklopom stikala za vklop stroja za nagibanje ne zaženem ročno vrtenja vztrajnika. Resnično ne morem reči, zakaj se to zgodi, saj se bo stroj za vrtenje dobro zagnal, ko bo priključen na stensko vtičnico, ne da bi pregorela varovalka. Mislim, da je to lahko način, kako se energija odda iz pretvornika, ali pa sinusni val oddane energije, kot je bilo že razloženo. Stroj za nagibanje porabi 120 V moč, ki jo daje pretvornik, in jo za delovanje motorja pretvori nazaj v 90 V DC napajanje.

Od drugih na Instructables je bilo nekaj trdnih povratnih informacij o tem, zakaj pregoreva varovalko na stroju za nagibanje brez valjanja. Tukaj je eden od komentarjev, za katere menim, da dobro pojasnjujejo situacijo: V zvezi z vašim komentarjem, zakaj varovalka pregori z napajalnikom in ne pri napajanju z izmeničnim tokom. Večina pretvornikov oddaja kvadratni val, nekateri proizvajajo tako imenovani psevdo sinusni val, ki je stopničasti kvadratni val, ki narašča in pada po višini (napetosti) s koraki, ki sledijo približno krivulji 180 stopinj cikla sinusnega vala v pozitivnem in negativne smeri, se ta vrsta pretvornika obnaša skoraj enako kot izmenična moč iz omrežja, toda pretvorniki, ki tega ne počnejo, so samo generatorji kvadratnih valov, kot lahko vidite z osciloskopom, imate v bistvu dve vrsti, eno, ki ustvarja kvadratni val, ki traja 180 stopinj pozitivnega in negativnega cikla, drugi tip ustvarja kvadratni val, ki traja manj kot 180 stopinj pozitivnega in negativnega cikla. Pretvorniki prve vrste, po mojem mnenju mora biti izhodna napetost enaka RMS napetosti sinusnega vala, če se ne in je izhod višji med RMS in najvišjo vrednostjo, bo verjetno pregorela varovalka, odvisno od časovnega zamika varovalka in zagonski tok, ki ga motor sproži pri zagonu ob mrtvem zagonu (vsi motorji črpajo različne količine energije iz mrtvega zagona, ki se lahko razlikujejo od 3 do 10 -kratne njihove obratovalne moči). Razsmerniki drugega tipa, ko generirajo kvadratni impulz za kvadratni val, ki ne traja tako dolgo kot 180 stopinj cikla, morajo oddati višjo napetost od vrednosti RMS, da vključijo enako moč kot sinus valov poteka v celotnih 180 stopinjah cikla. Če je vaš pretvornik te druge vrste, morate biti pri napajanju opreme, ki vključuje MOV v napajalnik, previdni kot zaščita pred konicami na daljnovodu, saj lahko v mnogih primerih napetost vstopi v območje zaščite MOV in lahko eksplodira ali v slabšem primeru se vname. Zaupam le osciloskopu, ki mi bo pokazal prave vrednosti napetosti, ki jih je dal kateri koli od teh pretvornikov. Lep pozdrav. JohnH848

Res je lepo, če stroj za nagibanje teče v popolni tišini iz napajalne omarice in ne iz generatorja, ki deluje na dvorišču.

Predvidevam dolgoletno uporabo tega polja za vse vrste nalog, od napajanja moje nečakinje in nečakove dvoriščne igralnice do polnjenja motorjev Razor, ki jih izdelam (glej https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-motorcycle). Škatla je težka za premikanje, zato se ne bo uporabljala za vse, vendar je to lepa možnost, če jo potrebujete. Očitno je veliko tišji od našega generatorja in zagotavlja enake vate uporabne moči. Seveda bo generator zagotavljal napajanje, dokler imam bencin, vendar moram sčasoma priključiti baterije, da napolnim škatlo za baterije.

Upam, da ste v tem zapisu našli neko vrednost. Vprašanja ali komentarji so vedno dobrodošli. Potrudil se bom, da bom pravočasno in natančno odgovoril.

Hvala vam. Schockmade