Taşınabilir Güç Kutusu: 4 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Bir amaca ihtiyaç duyan fazladan parçalarım vardı ve neyse ki bu amaçla almışım gibi birbirlerine uyuyorlar. Bu amaç, kompakt, taşınabilir bir pakette bir invertöre faydalı miktarda güç sağlamaktır.

Öyle oldu ki, yanlışlıkla tepsiler olmadan sipariş ettiğim fazladan bir Pelican 1460 çantam vardı. Ayrıca elimde daha önce MX650 yapımın çalışma süresini artırmak için kullanılmak üzere satın alınmış dört pil vardı (https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-Motorcycle/), ama sonra karar verdim bisiklete koymak istediğimden daha ağırdı. İnverter, eski karavanıma kurulum için satın alındı, ancak henüz kurma fırsatım olmamıştı. Her zaman istediğim renkte olmasa da ekstra tel ve elektrik tesisatı garajımda her zaman elinizin altında.

Pilleri ve invertörü Pelikan kasasına sığdırmak için denedim ve bir fikir doğdu. Kampın etrafındaki şeylere güç sağlamak ve kardeşlerimin arka bahçesindeki oyun evinde çocukları için ışıklar ve oyuncaklar çalıştırmak için taşınabilir bir pil kutusu yapacaktım. Pelikan çantasının iki pile daha mükemmel şekilde uyacağı ortaya çıktı, bu yüzden Kardeşimden de devreye girmesini istedim. Birleştirilmiş 132 Amper Saat için her biri 22 Amper Saatlik Mühürlü Kurşun Asit Akülerden 6'sını sayarak ek iki pil satın aldı.

Adım 1: Parça Listesi, Araçlar ve Güvenlik Uyarıları

ÖNCE GÜVENLİK – Elektrik öldürebilir. Bu nedenle, bu veya başka bir yapıya geçmeden önce lütfen ilgili riskler hakkında temel bir anlayışa sahip olun. İyi havalandırılmış bir alanda lehimleyin. Elektrikli aletlerle çalışırken dikkatli olun ve her zaman uygun KKD (kişisel koruyucu ekipman) kullanın.

Bu yapıda kullanılan araçlar şunları içerir: Matkap, Havya, Pense, Tel Sıyırıcı / Crimper, Dekupaj Testere, Mezura, Mengene, İşaretleyici, Bıçak, Tornavida

Parça listesi:

6 adet 22Ah SLA pil - Benimki Monster Scooter'lardan 350 $

6 veya 8 gauge tel ve halka konektörler - Elimde vardı ancak bunlar herhangi bir otomotiv veya hırdavatçıdan satın alınabilir.

Metal Çemberleme Bandı - Asma bant olarak da bilinir ve hırdavatçılarda veya kereste mağazalarında bulunur.

Inverter – Elimdeki 750W/1500W olanla başladım ve güç gereksinimleri nedeniyle 1500W/3000W olan bir başkasıyla bitirdim – Harbour Freight'ten yaklaşık 140$

Vidalar ve Cıvatalar - bu proje için çok az şey gerekli ve elimde vardı.

Pilleri desteklemek için çeşitli köpük - Elimde biraz var. Bunun yerine tahta artıkları veya başka malzemeler kullanılabilir.

12 Volt akü Şarj Cihazı - Elimde birkaç farklı araç akü şarj cihazı var. Herhangi bir 12 voltluk şarj cihazı hile yapacak.

Pelikan Vakası – www.atlascases.com'dan alınabilecek bir Pelican 1460 vakası kullandım, yaklaşık 175 dolar

Adım 2: Yapı

Yapı düz ileri.

Altı pili Pelikan kasasının alt tepsisine yerleştirdim ve yerinde tutmaları için köpükle destekledim. Kutunun yana devrilmesine asla gerek olmayacağından, kutuya sabitlemeden bile bu, bol miktarda destek sunacaktır. Daha sonra inverteri tutacak şekilde kapağı kestim ve inverteri metal bant ve vidalarla kapağa sabitledim. Piller paralel olarak bağlanır ve ardından invertöre bağlanır. Halka konektörlerin her birini tellere lehimledim ve elimdeki 6 veya 8 gauge tel kullandım. Bu sistem büyük bir yük altında olduğu için tel üzerinde çok ince gitmeyin.

Not: İnvertörler makul miktarda ısı üretebilir ve iyi hava akışının olduğu alanlara monte edilmelidir. Bununla birlikte, kullandığım inverterin iki adet dahili soğutma fanı olduğu için bu konuda çok fazla endişelenmedim. Yine de nefes almalarına izin vermek her zaman iyi bir fikirdir, bu yüzden invertörün içinde ve çevresinde biraz hava girmesini sağlamak için kapağın önündeki deliği biraz daha büyük açtım. İnvertörü asla paçavralara sarmayın veya yanıcı malzemelerin üzerine koymayın

Kapağın önündeki kaba deliği bir dekupaj testeresi ile süslemek için 3D baskılı bir plaka ekledim. Kasanın rengine yakın olan yeni bir projeden kalan boyayla boyadım.

Bu yapı için hepsi bu. Resimler, bu yapının ne kadar basit olduğunu göstermeye yardımcı olmalıdır.

Akü kutum, yoğun kurşun asit 12 volt gücüyle çok iyi paketlenmiştir. 95 pound ağırlığındadır ve bu nedenle kutunun kolları olmasına rağmen en iyi iki kişi tarafından taşınır.

Tüm parçaları bir araya getirmek 700 dolar civarında bir yere mal olacak.

Adım 3: Yapının Arkasındaki İlkeler

Artık kullanışlı miktarda 120 volt AC güç sağlayan altı adet 12 voltluk pilim var. Neden hepsi işe yarıyor?

Bu soruya istediğimden daha derine inebilirim, ancak bazı temel elektrik terimlerini ve ilkelerini açıklığa kavuşturmaya (tanımlamaya) çalışacağım. Bazen inşa ettiğim projelerden istenen sonuçları almak için aşağıdaki terim ve ilkelerden bazılarına bakmam gerekiyor. Bu yüzden bazı faydalı terimleri ve kavramları paylaşacağımı düşündüm. Elektrik mühendisi ya da elektrikçi olmadığımı belirtmeliyim, bu yüzden yanlış bir şey yaparsam beni düzeltmekten çekinmeyin ve düzelteceğim. Dilediğiniz soruyu sorabilirsiniz ama bilin ki ben cevabı bilmiyor olabilirim.

Paralel devreler nedir ve seri kablolama ile nasıl karşılaştırılır? Projelerimde genellikle Paralel veya Seri kablolamadan bahsediyorum. Piller paralel bağlanır, artı terminal artı terminal(ler)e ve negatif terminal negatif terminal(ler)e bağlanır. Bu, pillerin toplam çıkış voltajını değiştirmez. Bir örnek, 12 voltluk 6 pilin paralel bağlanmasıdır ve 12 volt güç verir. Bu pil projesi bu şekilde kablolanmıştır.

Serideki piller, Artı terminalden Negatif terminale ve benzeri şekilde bağlanır. Her pil ile voltajını sonuna kadar ekler. Bir örnek, 1,5 Volt'ta üç adet AA pilin her biri, seri olarak bağlandığında 4,5 volt ve paralel olarak bağlandığında yalnızca 1,5 volt voltaj verir.

Bu aynı zamanda LED ampulleri de ifade edebilir. Diyelim ki 3 volt güç gerektiren ampuller kullanıyoruz. Bu ampuller paralel bağlandığında kendilerine sağlanan sadece 3 volta ihtiyaç duyacaktır. Seri olarak bağlandığında 3 volt gerektiren aynı ampuller, iki için 6 volt ve üç için 9 volt gerektirir.

Pilleri paralel veya seri olarak birleştirirken, aynı amper saat (Ah veya mAh) değerlerine sahip aynı tip pil olmalıdır. Bu ilkeler, yukarıdaki fotoğraflarda ayrıntıları belirten notlar eklenerek belirtilmiştir. Ekran görüntüleri Tinkercad'de çok güzel yeni bir araç olan "Tinkercad Circuits"ten alınmıştır.

İnverter nedir ve nasıl çalışır? Bir invertör, elektriği DC akımından AC'ye dönüştürür. Bunu nasıl yaptığı konusunda fazla ayrıntıya girmeyeceğim, ancak DC voltajını artırıyor ve ardından cihaza göndermeden önce alternatif akıma dönüştürüyor. İnverteriniz ile güç vereceğiniz cihazın güç gereksinimlerinin ne olduğunu ve inverteri besleyen kaynağın gücünün ne olduğunu bilmeniz gerekir. Çoğu zaman kaynak 120 Volt AC çıkışlı 12 volt DC olacaktır. 400 W'lık küçük bir invertör ile idare edebilirsiniz veya neye güç verdiğinize bağlı olarak 3000 W'lık bir invertöre ihtiyacınız olabilir: bir ampul veya bir daire testere. Bu nedenle, kullandığınız inverterin, çalıştırmayı planladığınız cihaz(lar)ın ihtiyaç duyduğu başlangıç (dalgalanma) gücünden daha büyük olduğunu belirleyin. Ayrıca, bir invertörün sinüs dalgası çıkışının, duvardan gelen AC gücünün güzel hatta yuvarlak sinüs dalgası yerine genellikle bir "kare" dalga (değiştirilmiş sinüs) olduğunu unutmayın. Bir elektrik motoruna güç veriyor olmanız önemli olmayabilir, ancak örneğin iletişim, tıbbi veya navigasyon ekipmanına güç verirken önemli olabilir. (yukarıdaki fotoğraflarda sinüs dalgası ve güç gereksinimi tablosu)

AC vs DC gücü - AC, alternatif akım, evinizdeki prizlerde sahip olduğunuz şeydir. DC, doğru akım, her türlü pilde bulduğunuz şeydir; arabanıza güç sağlayan pil veya uzaktan kumandanıza taktığınız AA piller gibi.

DC gücünde, elektronların yönü, suyun bir hortum boyunca hareketi gibi bir yönde negatif terminalden pozitif terminale akar. DC gücü genellikle AC gücünden daha düşük voltajlarda kullanılır.

AC akımında elektronların yönü sürekli yön değiştirir. Çoğu ABD güç sisteminde saniyede 60 defaya kadar. AC gücünün, DC gücünden daha yüksek voltajlarda çalıştırılması daha kolaydır.

Pilleri paralel veya seri bağladığınızda amper saatlerine ne olur? Piller seri olarak bağlandığında amper saati pillerin okuduğuna eşittir. Bu yapıda 6 pilin hepsini paralel yerine seri bağlasaydım, 72 volt, ancak yalnızca 22 Ah verirlerdi. Bu projenin 6 pili ise 12 voltta paralel olarak bağlanır ve birlikte 132 Amper saat verirler. Evet!!!!

SLA pil nedir? SLA = Mühürlü Kurşun Asit. Devrildiğinde veya yan tarafına monte edildiğinde sızıntı yapmayan bir DC pil anlamına gelir.

Sinüs dalgaları nedir ve gücü nasıl etkiler? "The Grid"den gelen AC gücü ile sinüs dalgası, okyanustaki rüzgarsız dalgalar gibi çok düzgündür ve pürüzsüz, iyi yuvarlak tepeler ve vadiler verir. Bir invertörlü bir DC kaynağından üretilen AC gücü ile oldukça “kare” sinüs dalgalarına sahip olabilirsiniz. Bir motora, ışıklara veya diğer teknik olmayan öğelere güç veriyorsanız, bu genellikle büyük bir sorun değildir. Ancak, navigasyon, tıbbi veya iletişim ekipmanına güç veriyorsanız, bu girişime neden olabilir. İnvertörler, temiz sinüs dalgası gücü sağlamak için inşa edilebilir, ancak dalga ne kadar temiz olursa, inverterin maliyeti o kadar yüksek olur.

Amperaj (A) nedir? Elektron sayısı Amper (Amper) cinsinden ölçülür ve akım olarak bilinir.

Amper Saati (Ah) nedir? Ah'ı yakıt deposu olarak düşünün. Ah, zamanla çarpılan bir elektrik yükü birimidir. Bu, bir saat boyunca akan bir amperlik sabit akımın aktardığı yüke eşittir. Bunun genellikle bir amper saatin binde biri olan miliamper, mAh olarak ifade edildiğini göreceksiniz.

Watt (W) nedir? Watt, bir cihazı çalıştırmak için gereken gücün ölçümüdür ve Watt olarak ölçülür. Bunu ifade etmenin başka bir yolu şudur: Elektrik gücü, elektrik enerjisinin bir elektrik devresi tarafından aktarıldığı birim zamandaki orandır. Bir watt'ın saniyede bir joule'ye eşit olduğu yerde. Bu, cihazınıza veya cihazlarınıza güç sağlamak için gereken invertör boyutunun göstergesidir.

Ohm nedir? Ohm, elektrik direnci için bir ölçü birimidir. Bazı malzemeler gücü kolayca aktarırken, diğer malzemeler direnç oluşturarak elektronların hareketini engeller. Bu nedenle de minimum 8 gauge tel kullanmanız gerekir (6 gauge daha iyidir) böylece bataryalar arasında gerekli akışı ve invertöre telleri eritmeden alabiliriz.

Voltaj nedir? Volt olarak ölçülen iki nokta arasındaki elektrik basıncı (potansiyel enerji).

Adım 4: Gerçek Dünyada İlk Kullanım

Taşınabilir güç kutusunu kullandığımız ilk görev, bir beyzbol atış makinesine güç vermekti. Maalesef kutuya kurduğum ilk invertör 750 Watt / 1500 Watt'lık bir tepe invertördü ve oğlumun küçükler lig takımı için atış makinesini çalıştırmak için yeterli güç değildi. Vuruş pratiği elbette önemli, bu yüzden 1500 Watt / 3000 Watt Peak invertör aldım ve daha küçük invertörün yerine kutuya kurdum. Daha büyük invertör çalışıyor, ama o da alarma geçiyor/kesiliyor ve yunuslama makinesinin güç anahtarını açmadan önce volanı elle döndürmeye başlamazsam yunuslama makinesindeki sigortayı atıyor. Bunun neden olduğunu gerçekten söyleyemem, çünkü atış makinesi bir AC duvar prizine takıldığında sigortayı atmadan iyi çalışmaya başlayacak. Gücün inverterden nasıl iletildiğini veya belki de daha önce tartışıldığı gibi verilen gücün sinüs dalgası olabileceğini düşünüyorum. Pitch makinesi, inverter tarafından sağlanan 120 V gücü alır ve motoru çalıştırmak için 90 V DC güce geri dönüştürür.

Instructables'ta diğerlerinden, atış makinesindeki sigortayı neden yuvarlanma başlatmadan patlattığına dair birkaç sağlam geri bildirim oldu. Durumu iyi açıkladığını düşündüğüm yorumlardan biri şu: Sigortanın neden AC kaynağı kullanırken değil de güç kutusunu kullanarak attığına ilişkin yorumunuzla ilgili olarak. Çoğu invertör bir kare dalga yayar, bazıları pozitif sinüs dalgası döngüsünün yaklaşık 180 derecelik eğrisini takip ederek yüksekliği (voltajı) artan ve azalan kademeli bir kare dalga olan sözde sinüs dalgası olarak adlandırılan şeyi üretir. ve negatif yönler, bu tip invertör şebekeden gelen AC gücü ile neredeyse aynı şekilde davranır, ancak bunu yapmayan invertörler, bunlar sadece kare dalga üreteçleridir, bir osiloskopta görebileceğiniz gibi temelde iki tipiniz vardır, biri üreten 180 derece pozitif ve negatif döngü süren bir kare dalga, diğer tip pozitif ve negatif döngünün 180 dereceden daha az süren bir kare dalga üretir. İnverterin birinci tipi, çıkış voltajının sinüs dalgasının RMS voltajına eşit olması gerektiğine inanıyorum, değilse ve çıkış RMS ile tepe değer arasında daha yüksekse, zaman gecikmesine bağlı olarak muhtemelen sigortayı atacaktır. sigorta vardır ve bir ölü başlatmadan başlatıldığında motorun çektiği başlatma akımı (tüm motorlar, çalışma güçlerinin 3 ila 10 katı arasında değişebilen bir ölü başlatmadan değişen miktarlarda güç çeker). İkinci tip eviriciler, çevrimin 180 derece kadar sürmeyen bir kare dalga için kare darbe ürettikleri için aynı gücü bir sinüs ile entegre edebilmek için RMS değerinden daha yüksek bir voltaj vermek zorundadırlar. dalga, döngünün tam 180 derecesini aşıyor. İnverteriniz bu ikinci tip ise, güç kaynağında MOV'lar içeren ekipmana güç verirken dikkatli olmalısınız, çünkü çoğu durumda voltaj seviyesi MOV'un koruma aralığına girebilir ve patlayabilir. veya daha kötü bir durumda alev alabilir. Ben sadece bir osiloskopa, bu inverterlerden herhangi birinin ortaya çıkardığı gerçek voltaj değerlerini vermesi için güvenirim. Saygılarımla. JohnH848

Sahada çalışan bir jeneratörden güç almak yerine, atış makinesinin güç kutusundan tamamen sessiz bir şekilde çalışması gerçekten güzel.

Yeğenim ve yeğenimin arka bahçesindeki oyun evine güç sağlamaktan, yaptığım Razor motosikletlerini şarj etmeye kadar her türlü görev için bu kutunun uzun yıllar kullanılmasını bekliyorum (bkz. https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-motocycle). Kutunun taşınması ağırdır, bu nedenle her şey için kullanılmayacaktır, ancak gerektiğinde sahip olmak güzel bir seçenektir. Jeneratörümüzden açıkça çok daha sessizdir ve aynı Watt'lık kullanılabilir gücü sağlar. Elbette jeneratör, benzinim olduğu sürece güç sağlayacak, ancak sonunda pil kutusunu yeniden şarj etmek için pilleri takmam gerekiyor.

Umarım bu yazımda bir değer bulmuşsunuzdur. Sorular veya Yorumlar her zaman açığız. Zamanında ve doğru bir şekilde cevap vermek için elimden geleni yapacağım.

Teşekkürler. Şok yapımı