Přenosný napájecí box: 4 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Měl jsem kolem sebe nějaké další díly, které potřebovaly účel, a naštěstí do sebe zapadaly stejně, jako kdybych je za tímto účelem koupil. Účelem je poskytnout užitečné množství energie střídači v kompaktním přenosném balení.

Stalo se, že jsem měl navíc pouzdro Pelican 1460, které jsem objednal bez zásobníků omylem. Měl jsem také po ruce čtyři baterie, které byly dříve zakoupeny, aby byly použity ke zvýšení doby chodu mé sestavy MX650 (https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-Motorcycle/), ale pak jsem se rozhodl, že vážil víc, než jsem chtěl dát do kola. Měnič byl zakoupen k instalaci do mého starého obytného vozu, ale k jeho instalaci jsem se ještě nedostal. V mé garáži jsou vždy po ruce další drátové a elektrické armatury, i když ne vždy v barvě, kterou chci.

Vyzkoušel jsem baterie a střídač, aby se vešly do pouzdra Pelican, a nápad byl na světě. Chtěl jsem postavit přenosný bateriový box pro napájení věcí po táboře a provozování světel a hraček v dětském domku mého bratra na zahradě pro jeho děti. Ukázalo se, že do pouzdra Pelican se perfektně vejdou další dvě baterie, a tak jsem se zeptal i svého bratra. Koupil další dvě baterie, takže po 6 ampulích za hodinu utěsněné olověné baterie po 6 hodinách po dobu 132 ampérů.

Krok 1: Seznam dílů, nástroje a bezpečnostní varování

BEZPEČNOST PRVNÍ - Elektřina může zabíjet. Než budete pokračovat v tomto nebo jiném sestavení, mějte prosím základní znalosti o souvisejících rizicích. Pájejte v dobře větraném prostoru. Při práci s elektrickým nářadím buďte opatrní a vždy používejte vhodné OOPP (osobní ochranné prostředky).

Mezi nástroje použité v této sestavě patří: vrtačka, páječka, kleště, odizolovač / drtič drátu, přímočará pila, měřicí pásmo, svěrák, značkovač, nůž, šroubovák

Seznam dílů:

6 Každá baterie 22Ah SLA-moje pochází od Monster Scooter 350 $

Konektory drátů a kroužků 6 nebo 8 - měl jsem po ruce, ale lze je zakoupit v jakémkoli obchodě s automobily nebo železářstvím.

Kovová vázací páska - věřím, že je známá také jako závěsná páska a je k dispozici v železářstvích nebo obchodech se dřevem.

Střídač - začal jsem s jedním, který jsem měl po ruce 750W/1500W, a skončil s druhým kvůli požadavkům na výkon 1500W/3000W - od Harbour Freight zhruba 140 $

Šrouby a šrouby - k tomuto projektu jich stačí málo a měl jsem je po ruce.

Různé pěny na podporu baterií - některé mám po ruce. Místo toho by mohly být použity zbytky dřeva nebo jiný materiál.

12voltová nabíječka baterií - Mám po ruce několik různých nabíječek autobaterií. Trik zvládne jakákoli 12voltová nabíječka.

Pouzdro Pelican - Použil jsem pouzdro Pelican 1460 dostupné na www.atlascases.com zhruba za 175 $

Krok 2: Sestavení

Stavba je přímočará.

Nainstaloval jsem šest baterií do spodního zásobníku pouzdra Pelican a podepřel je pěnou, aby držely na místě. Protože se krabice nikdy nebude muset převrhnout na bok, nabídne to spoustu podpory, i když ji k krabici nezajistíte. Potom jsem odřízl víko, aby měnič držel, a připevnil měnič k víku kovovou páskou a šrouby. Baterie jsou zapojeny paralelně a poté připojeny ke střídači. Každý z prstencových konektorů jsem připájel k drátům a použil jsem drát 6 nebo 8 měřidel, který jsem měl po ruce. Nezůstávejte příliš tenký na drátu, protože tento systém je pod velkým zatížením.

Poznámka: Střídače mohou generovat značné množství tepla a měly by být namontovány v oblastech s dobrým prouděním vzduchu. Ačkoli jsem si s tím příliš nedělal starosti, protože měnič, který jsem použil, má dva vestavěné chladicí ventilátory. Vždy je však dobré nechat je dýchat, a tak jsem otvor v přední části víka trochu zvětšil, aby dovnitř a kolem měniče bylo trochu vzduchu. Nikdy nebalte střídač do hadrů a nepokládejte na hořlavý materiál

Přidal jsem 3D tištěnou desku, abych ozdobil hrubou díru vyříznutou v přední části víka přímočarou pilou. Namaloval jsem to barvou, která zbyla z nedávného projektu, který se přiblížil barvě pouzdra.

To je k této stavbě vše. Obrázky by měly pomoci ilustrovat, jak jednoduché je toto sestavení.

Můj box na baterie je velmi dobře nabitý hustým olověným 12voltovým napájením. váží 95 liber, a proto je nejlépe přemístěn dvěma lidmi, přestože krabice má držadla.

Sestavení všech dílů by stálo někde kolem 700 dolarů

Krok 3: Zásady za stavbou

Nyní mám šest 12voltových baterií dodávajících užitečné množství 120voltového střídavého proudu. Proč to všechno funguje?

Možná se do této otázky dostanu hlouběji, než bych chtěl, ale pokusím se objasnit (definovat) některé základní elektrické termíny a principy. Někdy potřebuji vyhledat některé z následujících pojmů a zásad, abych dosáhl požadovaných výsledků z projektů, které stavím. A tak jsem si řekl, že se podělím o pár užitečných pojmů a konceptů. Měl bych prohlásit, že nejsem elektrotechnik, ani elektrikář, takže mě klidně opravte, pokud něco pokazím, a opravím to. Můžete se ptát na jakékoli otázky, ale mějte na paměti, že odpověď asi neznám.

Co jsou paralelní obvody a jak je lze porovnat se zapojením v sérii? Ve svých projektech často odkazuji na paralelní nebo sériové zapojení. Paralelně jsou baterie zapojeny plus pól na plus pól (y) a záporný pól na záporný pól (y). To nemění celkové výstupní napětí baterií. Příkladem je 6 paralelních 12voltových baterií, které poskytují 12 voltů energie. Tak je zapojen tento bateriový projekt.

Baterie v sérii jsou zapojeny do svorky Plus k zápornému pólu, a tak k jedné. S každou baterií přidáním napětí na poslední. Příkladem jsou tři baterie AA o napětí 1,5 V, z nichž každá poskytuje napětí 4,5 V při sériovém zapojení a pouze 1,5 V při paralelním zapojení.

To může také odkazovat na LED žárovky. Řekněme, že používáme žárovky vyžadující výkon 3 volty. Tyto žárovky, pokud jsou zapojeny paralelně, budou potřebovat pouze 3 volty. Zatímco stejné žárovky vyžadující 3 volty při zapojení do série budou vyžadovat 6 voltů pro dva a 9 voltů pro tři.

Další poznámka při kombinování baterií v paralelních nebo sériových bateriích by měla být stejného typu baterie se stejnými hodnotami ampérhodin (Ah nebo mAh). Tyto zásady jsou uvedeny na fotografiích výše s vloženými poznámkami, které vyvolávají podrobnosti. Snímky obrazovky jsou převzaty z „Tinkercad Circuits“, což je velmi pěkný nový nástroj v Tinkercad.

Co je střídač a jak funguje? Střídač převádí elektřinu ze stejnosměrného proudu na střídavý. Nebudu se dostávat do podrobností, jak to dělá, ale zvyšuje stejnosměrné napětí a poté jej mění na střídavý proud, než jej odešle do zařízení. Musíte vědět, jaké jsou požadavky na napájení zařízení, které chcete napájet pomocí střídače, a jaký je výkon zdroje napájejícího střídač. Většinu času bude zdrojem 12 V DC s výstupem 120 V AC. Můžete si vystačit s malým 400 W střídačem nebo budete potřebovat 3000 W střídač podle toho, co napájíte: žárovka nebo kotoučová pila. Zjistěte tedy, že měnič, který používáte, je větší než spouštěcí (nárazový) výkon potřebný pro zařízení, která s ním plánujete napájet. Uvědomte si také, že sinusový výstup měniče je často spíše „čtvercovou“vlnou (modifikovaný sinus) než pěknou dokonce zaoblenou sinusovou vlnu střídavého proudu ze zdi. To může být jedno, pokud napájíte elektromotor, ale může to vadit například při napájení komunikačních, lékařských nebo navigačních zařízení. (Tabulka sinusových vln a napájení na fotografiích výše)

Napájení AC vs DC - AC, střídavý proud, je to, co máte na zásuvkách ve vašem domě. Stejnosměrný stejnosměrný proud je to, co najdete v bateriích všeho druhu; jako je baterie, která napájí vaše auto, nebo baterie AA, které vložíte do dálkového ovladače.

Při napájení stejnosměrným proudem směr elektronů proudí od záporného pólu k kladnému pólu v jednom směru, jako je pohyb vody hadicí. Stejnosměrné napájení se obecně používá při nižších napětích než střídavé.

Ve střídavém proudu směr elektronů neustále mění směry. Ve většině amerických energetických systémů až 60krát za sekundu. Napájení střídavým proudem se snadněji provozuje při vyšších napětích než stejnosměrné napájení.

Co se stane s hodinami zesilovače, když zapojíte baterie do série vs paralelně? Amp hodiny, když jsou baterie zapojeny do série, se rovnají tomu, co baterie přečtou. Pokud bych v této sestavě zapojil všech 6 baterií v sérii místo paralelně, poskytly by 72 voltů, ale pouze 22 Ah. Zatímco 6 baterií tohoto projektu je zapojeno paralelně na 12 voltů a dohromady poskytují 132 Amp hodin. To jo!!!!

Co je baterie SLA? SLA = uzavřená olověná kyselina. To znamená stejnosměrnou baterii, která při převrácení nebo upevnění na boku nevyteče.

Co jsou sinusové vlny a jak ovlivňují sílu? Díky střídavému proudu z „Mřížky“je sinusová vlna velmi hladká jako vlny v oceánu bez větru, který poskytuje hladké dobře zaoblené vrcholy a údolí. Se střídavou energií generovanou ze stejnosměrného zdroje s měničem můžete mít poměrně „čtvercové“sinusové vlny. To obecně není velký problém, pokud napájíte motor, světla nebo jiné netechnické předměty. Pokud však napájíte navigační, lékařské nebo komunikační zařízení, může to způsobit rušení. Invertory mohou být postaveny tak, aby poskytovaly čistý sinusový výkon, ale čím čistší vlna generuje, tím vyšší jsou náklady na měnič.

Co je proud (A)? Počet elektronů se měří v ampérech (ampérech) a je znám jako proud.

Co je Amp Hours (Ah)? Představte si Ah jako palivovou nádrž. Kde Ah je jednotka elektrického náboje vynásobená časem. To se rovná náboji přenášenému stálým proudem jednoho ampéru tekoucího po dobu jedné hodiny. Často to uvidíte vyjádřeno jako miliampér, mAh, což je jedna tisícina ampérhodiny.

Co je příkon (W)? Příkon je měření výkonu potřebného ke spuštění zařízení a měří se ve wattech. Další způsob, jak to vyjádřit, je: Elektrická energie je rychlost za jednotku času, při které je elektrická energie přenášena elektrickým obvodem. Kde jeden watt se rovná jednomu joule za sekundu. Toto je měřič velikosti měniče potřebného k napájení vašeho zařízení nebo zařízení.

Co jsou to ohmy? Ohmy jsou měrnou jednotkou elektrického odporu. Některé materiály snadno přenášejí energii, zatímco jiné materiály vytvářejí odpor, čímž brání pohybu elektronů. To je také důvod, proč musíte použít minimálně 8 měřicí vodič (6 měřič je lepší), abychom mohli dostat potřebný průtok mezi bateriemi a střídačem bez roztavení vodičů.

Co je napětí? Elektrický tlak (potenciální energie) mezi dvěma body měřený jako volt.

Krok 4: První použití v reálném světě

Prvním úkolem, pro který jsme přenosnou napájecí skříňku použili, bylo napájení baseballového nadhazovacího stroje. Bohužel první střídač, který jsem do krabice nainstaloval, byl špičkový střídač 750 W / 1 500 W a na spuštění nadhazovače pro malý ligový tým mého syna to nestačilo. Praxe odpalování je samozřejmě důležitá, proto jsem si koupil střídač 1500 W / 3000 Watt Peak a nainstaloval jej do krabice místo menšího střídače. Větší střídač funguje, ale také se spustí alarm/přeruší a vyhodí pojistku v nadhazovacím stroji, pokud před zapnutím vypínače nadhazovače nezačnu ručně točit kolečko setrvačníku. Opravdu nemohu říci, proč se to stane, protože nadhazovač se spustí dobře, když je zapojen do zásuvky ve zdi bez přepálení pojistky. Myslím, že to může být způsob, jakým je energie dodávána ze střídače, nebo možná to může být sinusová vlna energie dodávané, jak bylo diskutováno dříve. Nadhazovač odebírá výkon 120 V dodávaný měničem a převádí jej zpět na napájení 90 V DC pro chod motoru.

Na Instructables došlo k několika solidním zpětným vazbám od ostatních ohledně toho, proč vyhodí pojistku na nadhazovač bez rozjetí. Zde je jeden z komentářů, které podle mě dobře vysvětlují situaci: Ve vztahu k vašemu komentáři k tomu, proč se pojistka přepálí pomocí napájecí skříňky a ne při použití střídavého napájení. Většina střídačů vypíná čtvercovou vlnu, některé produkují takzvanou pseudosinusovou vlnu, což je stupňovitá čtvercová vlna, která roste a klesá ve výšce (napětí) v krocích po přibližně křivce 180 stupňů sinusového cyklu v kladném stavu a negativní směry, tento typ měniče se chová téměř identicky jako střídavý výkon ze sítě, ale měniče, které to nedělají, jsou jen generátory čtvercových vln, jak vidíte na osciloskopu, máte v zásadě dva typy, jeden generuje čtvercová vlna, která trvá 180 stupňů pozitivního a negativního cyklu, druhý typ generuje čtvercovou vlnu, která trvá méně než 180 stupňů pozitivního a negativního cyklu. Měnič prvního typu, jehož výstupní napětí se domnívám, že se musí rovnat RMS napětí sinusové vlny, pokud tomu tak není, a výstup je vyšší mezi efektivní hodnotou a špičkovou hodnotou, pravděpodobně přepálí pojistku v závislosti na časové prodlevě, pojistka má a rozběhový proud, který motor odebírá při startu z mrtvého startu (všechny motory odebírají různá množství energie z mrtvého startu, která se mohou lišit od 3 do 10násobku jejich provozního výkonu). Střídače druhého typu, které generují čtvercový impuls pro čtvercovou vlnu, která netrvá tak dlouho, jak 180 stupňů cyklu, jsou povinny dát vyšší napětí než hodnota RMS, aby integrovaly stejný výkon jako sinus vlna probíhá po celých 180 stupňů cyklu. Pokud je váš měnič tohoto druhého typu, musíte být opatrní při napájení zařízení, která obsahují MOV v napájecím zdroji jako ochranu proti špičkám na elektrickém vedení, protože v mnoha případech může úroveň napětí vstoupit do ochranného rozsahu MOV a může explodovat nebo v horším případě vznítit. Věřím pouze osciloskopu, který mi poskytne skutečné hodnoty napětí, které kterýkoli z těchto měničů vypustil. S pozdravem. JohnH848

Je opravdu hezké nechat nadhazovač běžet v naprostém tichu z napájecí skříně a nikoli napájený z generátoru běžícího v infieldu.

Očekávám mnoho let používání z tohoto boxu pro všechny druhy úkolů od napájení domu mé neteře a synovce na dvorku až po dobíjení motocyklů Razor, které stavím (viz https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-motorcycle). Krabice je těžká na pohyb, takže nebude použita ke všemu, ale je to příjemná volba, když ji potřebujete. Je zjevně mnohem tišší než náš generátor a poskytuje stejný watt použitelné energie. Samozřejmě, že generátor bude poskytovat energii tak dlouho, jak mám benzín, ale nakonec potřebuji zapojit baterie pro dobití bateriového boxu.

Doufám, že jste v tomto sepsání našli nějakou hodnotu. Otázky nebo komentáře jsou vždy vítány. Udělám vše pro to, abych odpověděl včas a přesně.

Děkuji. Schockmade