Güç İstifleyici: İstiflenebilir USB Şarj Edilebilir Pil Sistemi: 5 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Hackaday proje sayfamızı ziyaret etmek için lütfen aşağıya tıklayın

hackaday.io/project/164829-power-stacker-s…

Power Stacker, taşınabilir, modüler, USB şarj edilebilir bir lityum iyon pil takımıdır. Bu modüler sistemle, güç tüketen projeler için bunları bir araya getirin veya daha küçük projeler için ayırın. Gerber, BOM ve. STL dosyaları aşağıda mevcuttur.

Power Stacker, diğer USB şarj edilebilir pillerin yapamadığını yapar ve bu, artan pil kapasitesi için bir araya getirme veya daha küçük projeler için birçok küçük pile ayırma yeteneğidir. Aynı Power Stacker pillerini birçok uygulamada yıllarca kullanabilirsiniz!

Power Stacker'ın bir diğer benzersiz özelliği, her pilin gerçek hücre dengelemesini garanti eden ve her pilin şarj ve/veya deşarj olurken bile gerçek zamanlı olarak doğru voltajda şarj edilmesini sağlayan kendi şarj kontrolörünü almasıdır.

Solderdoodle Pro adlı başarılı bir Kickstarter projesini başlattıktan sonra, lehimi eritmek için kullanılan pil teknolojisinin doğru pili bulmaya çalışma ve her yeni proje için sürekli olarak yeni pil satın alma sorununu çözmek için kullanılabileceğini fark ettim. 3D baskı bilgimle birleştirerek, pil için basılabilen, değiştirilebilen ve paylaşılabilen bir kılıf yarattım!

Güç istifleyici, Adafruit'in Power Boost 1000'i gibi Açık Kaynak DC-DC dönüştürücülerle de uyumludur.

Pil yığını nasıl çalışır?

Devrenin giriş ve çıkışına, şarj kontrolörünün çıkışı ve birden fazla güç kaynağı arasında çapraz konuşmayı önleyen, şarj kontrol panosu üzerindeki düşük ileri voltaj/yüksek akım diyotları monte edilmiştir. Bu, her bir şarj kontrol kartının giriş ve çıkış pinleri arasındaki ara bağlantıların, voltajın aynı kalmasına ve akımın çoğalmasına izin veren baralar haline gelmesine izin verir. Yığındaki en yüksek voltajlı pil, diğer piller aynı voltaja ulaşana kadar en fazla boşalır ve onlar da aynı oranda boşalmaya başlar, bu da pil takımının akım çıkışını çoğaltır.

Güç İstifleyici Özellikleri: * Tam Şarj Süresi: @5 Watt 3350mAh: 3 saat | @8 Watt 13400mAh: 7 saat

* Kapasite: 3350mAh, 6700mAh veya 13400mAh / 3.6V

* Tip: Panasonic NCR18650B Lityum İyon

* Giriş - Akım: 450 - 2600mA | Voltaj: 5 ila 6 Volt

* USB Bağlantı Noktası Sayısı: 1 (5V adaptör modüllerinin sayısına bağlı olarak)

* Çıktı - Standart Arduino Tarzı Kadın ve Erkek Başlıklar

* Çıkış - Akım: 2000mA'ya kadar | Voltaj: 3,6 Volt doğrudan veya DC-DC dönüştürücü modülü ile 5 Volt

* Kutu Malzemesi: 3D baskılı malzeme

* Normal Kullanımda Pil Ömrü: 5 yıl * Değiştirilebilir Pil

* İki hücreli 6700mAh ile %320 iPhone Şarjı veya %160 Galaxy S5 Şarjı sağlar

* Arduino, iPhone, Android, Windows Phone ve 5 Volt DC-DC dönüştürücü modüllü Diğerleri ile uyumludur

*UYARI: Herhangi bir Lityum-İyon pili tutarken dikkatli olun çünkü pilin kısa devre yapması yanıklara neden olabilir. Daima güvenlik gözlüğü takın. Daha yüksek 2000mA maksimum pil şarj akımı nedeniyle lütfen önerilen pil ve devre bileşenlerini kullanın. 3D baskılı parçalar yüksek sıcaklıklarda bükülebilir.

FCC Uyumluluğu: Devre frekansları 1,7 MHz'in altında olduğundan gerekli DEĞİLDİR

Adım 1: Gerekli Malzemeler, Araçlar ve Dosyalar

İşte gerekli malzemelerin, araçların ve dosyaların bir listesi.

MALZEMELER:

ADET Açıklama

1 Lityum İyon Şarj Kontrol Devresi (Şematik, Gerber Dosyaları vb. önceki sayfadan indirilebilir. Ana IC bileşeni Maxim MAX8903G şarj kontrol cihazıdır.)

1 NCR18650B 3350mAh Korumasız Panasonic Lityum İyon Pil www.ebay.com (Daha düşük maliyet gerekiyorsa, 3070mAh kapasitesinden biraz daha düşük Panasonic NCR18650A pili deneyin. Korumasız olduğundan emin olun ve pil parça numarasını dikkatlice kontrol edin. Korumalı pillerin uzunluğu eklendi. performansı etkileyebilecek dahili devre ile Referans https://industrial.panasonic.com/www-cgi/jvcr13pz.cgi?E+BA+3+ACI4002+NCR-18650B+7+EU Diğer pil markaları pile giden şarj kontrol cihazı akımı 2000mA kadar yüksek olabileceğinden ve Panasonic NCR18650 kimyası bunu kaldırabileceğinden tavsiye EDİLMEZ. Başka markaları kullanmanız gerekiyorsa, bunların aynı spesifikasyonları, kimyayı karşıladığından ve aynı özelliklere sahip olduğundan emin olun. 2 Amper şarj akımı. Bu özelliklere uymayan pillerin kullanılması tehlikeli pil hasarına neden olabilir.)

2 Hirose 2 pimli konektör DF3-2S-2C

2 Hirose Soket 24-28 AWG Sıkma Pimi DF3-2428SCC

1 1" Geniş Kapton Bant Rulosu https://www.mcmaster.com/#7648a715/=qu58072 1" Kapton Bant Diski

1 1" Çap Isıyla Daralan Makaron Parçası 2.7" Uzun2 1/16" Isıyla Daralan Makaron Parçası 1.0" Uzun 1 Rulo lehim teli 1 3D Baskılı kasa (Dosya önceki sayfada mevcuttur.)

1 2X4 Dişi Başlık

1 5 Volt DC-DC dönüştürücü

1 Protoboard

1 1X2 Dişi Başlık

1 Erkek Başlık Şeridi

Çeşitli Uzunluklar 26 AWG Standart Kırmızı ve Siyah Örgülü 4 Amp Maks Kablo Aşağıda Listelenmiştir: https://www.mcmaster.com/#catalog/119/798/=qu7rf61 6.10 Siyah Kablo.06 bir ucu şerit.20 diğer ucu şerit

1 8.00 Kırmızı Tel.06 bir ucunu şerit.20 diğer ucunu şerit

ARAÇLAR: ADET Açıklama

1 Güç Çekirdekli Pil Armatürü

1 Tel Sıyırıcı 24-26 mastar aralığı

1 Tel Crimper 20-24 mastar aralığı

1 Mezura

1 Havya

1 Isı Tabancası

1 Makas

Adım 2: Pil Montajı

NCR18650B pilini, pozitif tarafı yukarı bakacak şekilde Pil Armatürüne takın. Fikstür, siz lehim yaparken Kırmızı ve Siyah kabloları hizalayacaktır. Eriyebileceği için havyayı fikstüre dokunmayın. Pili fikstür olmadan lehimleyebilirsiniz, ancak bu çok daha zordur ve pilin düşmesini önlemek için yine de bir şeye ihtiyacınız olacaktır. Fikstür, diğer pil projeleri için de kullanılabilir.

Uzun Kırmızı kablonun.20" soyulmuş ucunu +KIRMIZI etiketli hendeğe yerleştirin ve Kırmızı kabloyu pile lehimleyin. Pili hızlı bir şekilde lehimlemeye çalışın çünkü pilin çok fazla ısınması pile zarar verebilir. Herhangi bir lehim varsa havya ile düzeltin Lehimlemeden sonra armatürü eğin ve parmağınızla pili alttan dışarı doğru itin Pili ters çevirin ve + KIRMIZI oluğundaki Kırmızı Tel ile pili fikstüre yerleştirin ve pilin negatif ucu yukarı bakacak şekilde. Kırmızı kablonun ucunu Hirose Pimi ile kıvırın ve pimi Hirose 2-Pin konektörün 1 numaralı bağlantı noktasına takın. Konnektörü bu noktada takmak istiyorsunuz çünkü tehlikelidir pil kablosunun sarkan çıplak ucunu açıkta bırakmak ve pilin negatif ucuna temas ederse potansiyel olarak kısa devre veya yanıklara neden olabilir. Uzun Siyah kablonun.20" soyulmuş ucunu -BLK etiketli kanala yerleştirin ve lehimleyin Aküye siyah kablo. Bu pilin negatif ucu genellikle lehimlemek için daha fazla ısı gerektirir çünkü pilin kütlesiyle temas eden daha fazla yüzey alanı vardır, ancak hızlı lehimlemeye çalışın. Dışarı çıkan lehim varsa, havya ile düzeltin. Lehimlemeden sonra, Siyah kablonun ucunu Hirose Pimi ile kıvırın ve pimi Hirose 2-Pin konektörünün 2. portuna takın. Armatürü eğin ve pili parmağınızla alttan dışarı doğru itin. Siyah kabloyu pilin negatif ucunun kenarından aşağı doğru bükün ve kırmızı kabloyu pilin kenarı boyunca dolanacak şekilde yönlendirin. Bunun etkisi, pilin pozitif ucundan gelen Kırmızı kablonun, Siyah ve Kırmızı kabloların buluştuğu yerden 120º uzakta olması olmalıdır. Bu tel geometrisi, pozitif ve negatif tellerin aynı taraftan çıkmasını sağlar ve rahat oturmasını sağlar. Kabloları aşağıda tutmak için pilin ortasına bir kez 1" genişliğinde bir Kapton bant parçası sarın. Pilin her iki ucuna birer 1" Kapton bant diski yerleştirin ve kenarlarını pilin kenarına katlayın. Ardından, 1" Isıyla Daralan Tüpü, tüp pilin pozitif ucuyla aynı hizada olacak şekilde pilin üzerine kaydırın. Tüm tüp gevşekliği negatif uçtan dışarı çıkıyor olmalıdır. Pil tertibatını tamamlamak için tüpü küçültmek için bir ısı tabancası kullanın.

3. Adım: Güç İstifleyici Düzeneği

Tek hücre kurulumu için 2X4 Dişi Başlığı şarj kontrol kartına lehimleyin, pili bağlayın, ardından erkek başlık pinlerini 5 Volt DC-DC kartına lehimleyin ve şarj kontrol kartına bağlayın.

Çok hücreli bir kurulum için, erkek başlıkları, şarj kontrol pimleriyle aynı konfigürasyonda protokole lehimleyin ve 1X2 Dişi Başlığı karta lehimleyin.

Protokolün arkasında, SYS OUT portu ile ilişkili tüm pinleri şarj kontrol kartından lehimleyin, GND portu ile ilişkili tüm pinleri şarj kontrol kartından lehimleyin ve IN6V portu ile ilişkili tüm pinleri şarj kontrol kartından lehimleyin. şarj kontrol kartı. Ardından SYS OUT'u protokoldeki dişi başlık pimine lehimleyin ve GND'yi protokoldeki diğer dişi başlık pimine lehimleyin.

Protokolü 3D baskılı kasadaki yuvaya kaydırın, ardından pilleri, şarj kontrol kartlarını ve 5 Volt DC-DC dönüştürücüyü protokole takın.

4. Adım: Uygulamalar

Pili şarj kontrol kartına bağlamanız, DC-DC 5 Volt dönüştürücüyü takmanız ve USB cihazınızı şarj etmeniz yeterlidir.

Pilleri herhangi bir 5 ila 6 voltluk güç kaynağından şarj etmek için bir mikro USB şarj kablosu bağlayın. Gerçek zamanlı hücre dengeleme için her hücrenin kendi şarj kontrolörü vardır. Paketteki her şarj denetleyicisi, aşırı güç algılandığında otomatik olarak şarj etmeye başlar.

Pil paketine giden şarj akımını artırmak için güneş panelleri, dinamolar ve diğer USB güç kaynakları gibi birden fazla enerji kaynağını Power Stacker'a bağlayabilirsiniz.

İster akıllı telefon, tablet veya uzaktan kumandalı robot şarj ediyor olun, Power Stacker size şimdi ihtiyacınız olan gücü verecek ve gelecekteki güç gereksinimlerinize uyum sağlayacaktır.

TEBRİKLER! Power Stacker'ı oluşturmayı bitirdiniz!

Adım 5: Sorun Giderme

EMNİYET

Power Stacker'ı doğrudan güneş ışığı altında bırakmayın. Üzerini örtülü veya gölgede tutun. Güneşten gelen ısı, şarj devresinin ve pilin çok ısınmasına, şarjın durmasına, pilin bozulmasına ve ömrünün kısalmasına neden olabilir.

Kabul Edilebilir Sıcaklıklar: Power Stacker, 0º ve 45º C (32º ve 149º F) arasındaki sıcaklıklarda çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Depolama: Power Stacker'ı oda sıcaklığında saklayın. Aşırı deşarjı önlemek için Power Stacker yılda bir kez şarj edilmelidir.

En iyi sonuçlar için, Power Stacker'ı kullanmadan önce tamamen şarj edin.

SORUN GİDERME

Dizüstü bilgisayarımdan şarj olurken Power Stacker LED'i yanmıyor

1) Bu, Power Stacker tamamen boşaldığında ve yavaş şarj moduna geçtiğinde meydana gelebilir. Power Stacker'ı yaklaşık 15 dakika takılı tutun, LED şarj ışığı tekrar yanacaktır.

2) Bazı eski dizüstü bilgisayarların USB bağlantı noktalarında düşük akım sınırlaması vardır ve akım sınırı aşarsa USB bağlantı noktasını devre dışı bırakır. Power Stacker'ı başka bir USB bağlantı noktasına takmayı deneyin.