Cutie de alimentare portabilă: 4 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Am avut câteva piese suplimentare în jurul valorii de care aveau nevoie de un scop și, din fericire, se potrivesc împreună, precum și dacă le-aș fi cumpărat în acest scop. Scopul este de a furniza o cantitate utilă de energie unui invertor într-un pachet compact portabil.

Așa s-a întâmplat că am avut un caz suplimentar Pelican 1460 pe care l-am comandat fără tăvi din greșeală. De asemenea, am avut la dispoziție patru baterii care au fost achiziționate anterior pentru a fi utilizate pentru a crește durata de funcționare a versiunii mele MX650 (https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-Motorcycle/), dar apoi am decis că acestea cântărea mai mult decât am vrut să pun în bicicletă. Invertorul a fost achiziționat pentru a fi instalat în vechiul meu RV, dar încă nu am reușit să-l instalez. Sârmă suplimentară și accesorii electrice sunt întotdeauna la îndemână în garajul meu, deși nu întotdeauna în culoarea dorită.

Am încercat bateriile și invertorul să se potrivească în carcasa Pelican și s-a născut o idee. Aveam de gând să construiesc o cutie de baterii portabilă pentru a alimenta lucrurile din jurul taberei și pentru a rula luminile și jucăriile în casa de joacă din curtea fratelui meu pentru copiii săi. S-a dovedit că carcasa Pelican s-ar potrivi perfect cu încă două baterii, așa că i-am cerut și lui Brother să introducă. El a cumpărat încă două baterii, făcând câte 6 baterii plumb acide sigilate de 22 Amp Hour pentru o sumă combinată de 132 Amp Hours.

Pasul 1: Lista pieselor, instrumentele și avertismentele de siguranță

SIGURANȚA ÎNTÂI - Electricitatea poate ucide. Deci, vă rugăm să aveți o înțelegere de bază a riscurilor implicate înainte de a continua cu această sau orice altă versiune. Lipiți într-o zonă bine ventilată. Aveți grijă atunci când lucrați cu unelte electrice și purtați întotdeauna un EIP adecvat (echipament de protecție individuală).

Uneltele utilizate în această construcție includ: burghiu, fier de lipit, clește, sârmă de decupat / sârmă, ferăstrău pentru jig, bandă de măsurat, menghină, marcator, cuțit, șurubelniță

Lista de componente:

6 Fiecare baterie SLA de 22Ah - A mea a venit de la Monster Scooters 350 USD

Conectori de sârmă și inel de calibru 6 sau 8 - aveam la îndemână, dar aceștia pot fi cumpărați de la orice magazin auto sau hardware.

Bandă cu bandă metalică - De asemenea, cunoscută sub numele de bandă suspendată, cred că este disponibilă la magazinele de hardware sau la magazinele de cherestea.

Invertor - am început cu unul pe care îl aveam la îndemână 750W / 1500W și am terminat cu un altul din cauza cerințelor de putere 1500W / 3000W - De la Harbor Freight aproximativ 140 USD

Șuruburi și șuruburi - puține sunt necesare pentru acest proiect și le-am avut la îndemână.

Diverse spume pentru a susține bateriile - am câteva la îndemână. Ar putea fi folosite în schimb resturi de lemn sau alt material.

Încărcător de baterie de 12 volți - Am la îndemână câteva încărcătoare de baterii auto. Orice încărcător de 12 volți va face trucul.

Carcasă Pelican - Am folosit o carcasă Pelican 1460 disponibilă de pe www.atlascases.com aproximativ 175 USD

Pasul 2: Construirea

Construcția este directă.

Am instalat cele șase baterii în tava inferioară a carcasei Pelican și le-am sprijinit cu spumă pentru a le ține în poziție. Deoarece cutia nu va trebui niciodată să se răstoarne pe lateral, aceasta va oferi o mulțime de suport, chiar și fără a le fixa pe cutie. Am tăiat apoi capacul pentru a ține invertorul și l-am fixat pe acesta cu bandă metalică și șuruburi. Bateriile sunt cablate în paralel și apoi conectate la invertor. Am lipit fiecare dintre conectorii inelului pe fire și am folosit sârmă de calibru 6 sau 8 pe care o aveam la îndemână. Nu rămâneți prea subțire pe fir, deoarece acest sistem este sub o sarcină mare.

Notă: invertoarele pot genera o cantitate echitabilă de căldură și trebuie montate în zone cu un flux de aer bun. Deși nu mi-am făcut prea multe griji în legătură cu acest lucru, invertorul pe care l-am folosit are două ventilatoare de răcire încorporate. Este întotdeauna o idee bună să-i las să respire, așa că am tăiat gaura puțin mai mare în partea din față a capacului pentru a permite puțină aer în și în jurul invertorului. Nu înfășurați niciodată un invertor în cârpe sau nu îl așezați pe material combustibil

Am adăugat o placă imprimată 3D pentru a îmbrăca gaura aspră tăiată în partea din față a capacului cu un ferăstrău. L-am pictat cu vopsea rămasă dintr-un proiect recent care s-a apropiat de culoarea carcasei.

Asta este tot ceea ce înseamnă această construcție. Fotografiile ar trebui să ajute la ilustrarea cât de simplă este această construcție.

Cutia mea de baterii este foarte bine ambalată cu o putere plină acidă de 12 volți. cântărește 95 de lire sterline și, prin urmare, este cel mai bine mutat de două persoane, chiar dacă cutia are mânere.

Ar costa undeva în jur de 700 de dolari pentru asamblarea tuturor pieselor

Pasul 3: Principiile din spatele construcției

Acum am șase baterii de 12 volți care furnizează o cantitate utilă de 120 volt ca alternativă. De ce funcționează totuși?

S-ar putea să mă adânc mai profund în această întrebare decât vreau, dar voi încerca să clarific (să definesc) câțiva termeni și principii electrice de bază. Uneori trebuie să caut câteva dintre următoarele condiții și principii pentru a obține rezultatele dorite din proiectele pe care le construiesc. Așa că m-am gândit că voi împărtăși câțiva termeni și concepte utile. Ar trebui să afirm că nu sunt inginer electric și nici electrician, așa că nu ezitați să mă corectați dacă greșesc ceva și îl voi corecta. Puteți pune orice întrebări doriți, dar fiți conștienți că este posibil să nu știu răspunsul.

Ce sunt circuitele paralele și cum se compară cu cablajul în serie? În proiectele mele mă refer de multe ori la cabluri paralele sau în serie. Bateriile în paralel sunt cablate plus terminal la plus terminal (e) și terminal negativ la terminal (i) negativ. Aceasta nu modifică tensiunea totală de ieșire a bateriilor. Un exemplu este 6 baterii de 12 volți în paralel, care produc 12 volți de putere. Așa se conectează acest proiect de baterie.

Bateriile din serie sunt conectate la terminal Plus la terminal negativ și așa unul. Cu fiecare baterie care își adaugă tensiunea la ultima. Un exemplu îl reprezintă trei baterii AA la 1,5 volți, fiecare produce o tensiune de 4,5 volți când este conectat în serie și doar 1,5 volți când este conectat în paralel.

Acest lucru se poate referi și la becurile LED. Să presupunem că folosim becuri care necesită o putere de 3 volți. Aceste becuri, atunci când sunt conectate în paralel, vor avea nevoie doar de 3 volți. În timp ce aceleași becuri care necesită 3 volți atunci când sunt conectate în serie vor necesita 6 volți pentru doi și 9 volți pentru trei.

O altă notă atunci când combinați bateriile în paralel sau în serie, acestea ar trebui să fie același tip de baterie cu aceleași valori de ampere oră (Ah sau mAh). Aceste principii sunt notate în fotografiile de mai sus, cu note inserate care scot detalii. Capturile de ecran sunt preluate din „Tinkercad Circuits”, care este un instrument foarte frumos în Tinkercad.

Ce este un invertor și cum funcționează? Un invertor convertește electricitatea din curent continuu în curent alternativ. Nu voi intra în prea multe detalii cu privire la modul în care face acest lucru, dar crește tensiunea continuă și apoi o schimbă în curent alternativ înainte de a o trimite pe dispozitiv. Trebuie să știți care sunt cerințele de energie ale dispozitivului pe care urmează să îl alimentați cu invertorul și care este puterea sursei care alimentează invertorul. De cele mai multe ori sursa va fi de 12 volți DC cu ieșire de 120 volți AC. S-ar putea să vă descurcați cu un invertor mic de 400 W sau este posibil să aveți nevoie de un invertor de 3000 W în funcție de ceea ce alimentați: un bec sau un ferăstrău circular. Deci, determinați dacă invertorul pe care îl utilizați este mai mare decât puterea de pornire (supratensiune) necesară dispozitivului (dispozitivelor) pe care intenționați să îl alimentați cu acesta. De asemenea, rețineți că ieșirea cu undă sinusoidală a unui invertor este adesea o undă „pătrată” (sinus modificat), mai degrabă decât unda sinusoidală chiar și rotunjită a puterii de curent alternativ din perete. Este posibil să nu fie important dacă alimentați un motor electric, dar ar putea conta atunci când alimentați echipamente de comunicații, medicale sau de navigație, de exemplu. (graficul cerințelor de undă sinusoidală și putere din fotografiile de mai sus)

AC vs DC power - AC, curent alternativ, este ceea ce aveți la prizele din casa dvs. DC, curent continuu, este ceea ce găsești în bateriile de tot felul; cum ar fi bateria care alimentează mașina sau bateriile AA pe care le puneți în telecomandă.

În curent continuu direcția electronilor curge de la terminalul negativ la terminalul pozitiv într-o direcție, cum ar fi mișcarea apei printr-un furtun. Puterea continuă este în general utilizată la tensiuni mai mici decât cea alternativă.

În curent alternativ, direcția electronilor schimbă în mod constant direcțiile. Până la 60 de ori pe secundă în majoritatea sistemelor de alimentare din SUA. Puterea de curent alternativ este mai ușor de operat la tensiuni mai mari decât puterea de curent continuu.

Ce se întâmplă cu amperele când conectați bateriile în serie față în paralel? Ore de amplificare când bateriile sunt conectate în serie este egal cu ceea ce citesc bateriile. Dacă în această construcție aș fi conectat toate cele 6 baterii în serie în loc de paralele, acestea ar produce 72 de volți, dar doar 22 Ah. În timp ce cele 6 baterii ale acestui proiect sunt conectate în paralel la 12 volți și, împreună, produc 132 de ore de amperi. Da !!!!

Ce este o baterie SLA? SLA = Acid de plumb sigilat. Adică o baterie de curent continuu care nu va scurge dacă este răsturnată sau montată pe lateral.

Ce sunt undele sinusoidale și cum afectează puterea? Cu puterea de curent alternativ de la „Grid”, unda sinusoidală este foarte netedă ca cea a valurilor din ocean fără ca vântul să producă vârfuri și văi netede și rotunjite. Cu puterea de curent alternativ generată de la o sursă de curent continuu cu un invertor puteți avea unde sinusoidale destul de „pătrate”. În general, aceasta nu este o mare problemă dacă alimentați un motor, lumini sau alte articole netehnice. Cu toate acestea, dacă alimentați echipamente de navigație, medicale sau de comunicații, acest lucru poate crea interferențe. Invertoarele pot fi construite pentru a oferi o energie curată a undei sinusoidale, dar cu cât valul este mai curat, cu atât costul invertorului este mai mare.

Ce este Amperage (A)? Numărul de electroni este măsurat în amperi (amperi) și este cunoscut sub numele de curent.

Ce este Amp Hours (Ah)? Gândiți-vă la Ah ca la rezervorul de combustibil. Unde Ah este o unitate de încărcare electrică înmulțită cu timpul. Aceasta este egală cu încărcarea transferată de un curent constant de un amper care curge timp de o oră. Veți vedea adesea acest lucru exprimat ca miliampere, mAh, care este o mie dintr-o oră de amperi.

Ce este puterea (W)? Puterea este măsurarea puterii necesare pentru a rula un dispozitiv și este măsurată în wați. Un alt mod de a pune acest lucru este: Energia electrică este rata, pe unitate de timp, la care energia electrică este transferată de un circuit electric. În cazul în care un watt este egal cu un joule pe secundă. Acesta este indicatorul pentru dimensiunea invertorului necesar pentru alimentarea dispozitivului sau dispozitivelor.

Ce sunt Ohms? Ohmii sunt o unitate de măsură pentru rezistența electrică. Unele materiale curg cu ușurință, în timp ce alte materiale creează rezistență, împiedicând astfel mișcarea electronilor. Acesta este și motivul pentru care trebuie să utilizați cel puțin un fir de 8 calibre (6 calibre este mai bine), astfel încât să putem obține debitul necesar între baterii și către invertor fără a topi firele.

Ce este tensiunea? Presiunea electrică (energia potențială) între două puncte măsurate ca volt.

Pasul 4: Prima utilizare în lumea reală

Prima sarcină pentru care am folosit cutia de alimentare portabilă a fost aceea de a alimenta o mașină de pitching de baseball. Din păcate, primul invertor pe care l-am instalat în cutie a fost un invertor de vârf de 750 W / 1500-Watt și nu a fost suficientă putere pentru a rula mașina de pitching pentru echipa Ligii mici a Fiului meu. Practica bătăii este importantă, desigur, așa că am cumpărat un invertor de vârf de 1500 W / 3000 W și l-am instalat în cutie în locul invertorului mai mic. Invertorul mai mare funcționează, dar intră și el în alarmă / întrerupere și aruncă siguranța în mașina de pitching dacă nu pornesc roata rotitoare cu mâna înainte de a porni comutatorul de alimentare al mașinii de pitching. Chiar nu pot spune de ce se întâmplă acest lucru, deoarece mașina de pitching va porni bine atunci când este conectată la o priză de curent alternativ, fără a arunca siguranța. Cred că poate fi modul în care este furnizată puterea de la invertor sau poate că este unda sinusoidală a puterii livrate, așa cum am discutat mai devreme. Mașina de înclinare preia puterea de 120 V furnizată de invertor și o convertește înapoi la 90 V curent continuu pentru a porni motorul.

Au existat câteva feedback-uri solide de la alții cu privire la Instructables cu privire la motivul pentru care aruncă siguranța pe mașina de pitching fără pornire. Iată unul dintre comentariile despre care consider că explică bine situația: în legătură cu comentariul dvs. de ce suflă siguranța folosind cutia de alimentare și nu atunci când se utilizează o sursă de curent alternativ. Majoritatea invertoarelor scot o undă pătrată, unele produc ceea ce se numește o pseudo-undă sinusoidală, care este o undă pătrată în trepte care crește și scade în înălțime (tensiune) prin pași care urmează aproximativ curba celor 180 de grade a ciclului undei sinusoidale în pozitiv. și direcțiile negative, acest tip de invertor se comportă aproape identic cu puterea de curent alternativ din rețea, dar invertoarele care nu fac acest lucru, care sunt doar generatoare de unde pătrate, după cum puteți vedea cu un osciloscop, aveți practic două tipuri, unul care generează o undă pătrată care durează 180 de grade ale ciclului pozitiv și negativ, celălalt tip generează o undă pătrată care durează mai puțin de 180 de grade ale ciclului pozitiv și negativ. Invertorul este de primul tip, tensiunea de ieșire cred că trebuie să fie egală cu tensiunea RMS a undei sinusoidale, dacă nu și ieșirea este mai mare între valoarea RMS și valoarea de vârf, probabil că va arde siguranța în funcție de intervalul de timp pe care siguranța are și curentul de pornire pe care îl folosește motorul la pornirea de la o pornire mortă (toate motoarele consumă cantități variate de putere dintr-o pornire mortă care poate varia de la 3 la 10 ori puterea lor de funcționare). Invertorul de al doilea tip, deoarece generează un impuls pătrat pentru o undă pătrată care nu durează atât timp cât 180 de grade ale ciclului sunt obligați să scoată o tensiune mai mare decât valoarea RMS, astfel încât să integreze aceeași putere ca un sinus. valul face peste 180 de grade ale ciclului. Dacă invertorul dvs. este de acest al doilea tip, trebuie să aveți grijă atunci când alimentați echipamente care includ MOV-uri în sursa de alimentare ca protecție împotriva vârfurilor de pe linia de alimentare, deoarece în multe cazuri nivelul de tensiune poate intra în domeniul de protecție al MOV-ului și poate exploda sau într-un caz mai rău ia foc. Am încredere doar într-un osciloscop care să-mi dea valorile reale de tensiune pe care le-a scos oricare dintre aceste invertoare. Toate cele bune. JohnH848

Este cu adevărat plăcut să folosiți mașina de pitching care funcționează într-o liniște completă de la cutia de alimentare și nu este alimentată de la un generator care rulează în interior.

Aștept mulți ani de utilizare din această cutie pentru tot felul de sarcini, de la alimentarea casei de joacă din nepoata mea și a nepotului până la reîncărcarea motocicletelor Razor pe care le construiesc (consultați https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-motorcycle). Cutia este greu de mișcat, prin urmare nu va fi folosită pentru toate, dar este o opțiune plăcută de a avea când este nevoie. Este, evident, mult mai silențios decât generatorul nostru și oferă aceiași wați de putere utilizabilă. Desigur, generatorul va furniza energie atâta timp cât am benzină, dar în cele din urmă trebuie să conectez bateriile pentru o reîncărcare a cutiei bateriei.

Sper că ați găsit o valoare în această scriere. Întrebările sau comentariile sunt întotdeauna binevenite. Voi face tot posibilul pentru a răspunde în timp util și corect.

Mulțumesc. Schockmade