Barošanas krāvējs: Uzlādējama USB uzlādējama akumulatora sistēma: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Lūdzu, noklikšķiniet zemāk, lai apmeklētu mūsu Hackaday projekta lapu

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

Power Stacker ir pārnēsājams, modulārs, USB uzlādējams litija jonu akumulators. Salieciet tos kopā jaudas izsalkušiem projektiem vai atdaliet tos mazākiem projektiem, izmantojot šo moduļu sistēmu. Gerber, BOM un. STL faili ir pieejami zemāk.

Power Stacker dara to, ko citas USB uzlādējamās baterijas nav paveikušas, un tā ir iespēja apvienot kopā, lai palielinātu akumulatora ietilpību, vai atdalīt daudzās mazās baterijās mazākiem projektiem. Jūs burtiski varat izmantot tās pašas Power Stacker baterijas daudzus gadus daudzās lietojumprogrammās!

Vēl viena unikāla Power Stacker iezīme ir tā, ka katrs akumulators saņem savu uzlādes kontrolieri, kas garantē patiesu šūnu līdzsvarošanu un nodrošina, ka katrs akumulators tiek uzlādēts pareizajā spriegumā reāllaikā pat uzlādes un/vai izlādes laikā.

Pēc veiksmīga Kickstarter projekta Solderdoodle Pro uzsākšanas es sapratu, ka to pašu akumulatora tehnoloģiju, ko izmantoja lodēšanai, var izmantot, lai atrisinātu problēmu, meklējot pareizo akumulatoru un nepārtraukti jāpērk jaunas baterijas katram jaunam projektam. Kopā ar zināšanām par 3D drukāšanu es izveidoju akumulatoram futrāli, kuru var izdrukāt, modificēt un koplietot!

Barošanas krāvējs ir saderīgs arī ar atvērtā koda līdzstrāvas pārveidotājiem, piemēram, Adafruit Power Boost 1000.

Kā darbojas akumulatora kaudze?

Zems sprieguma uz priekšu/lielas strāvas diodes uz uzlādes kontrollera paneļa ir uzstādītas ķēdes ieejā un izejā, kas novērš šķērsrunas starp vairākiem barošanas avotiem un starp uzlādes kontrolleru izeju. Tas ļauj savienojumiem starp katras uzlādes kontrollera plates ieejas un izejas tapām kļūt par kopņu joslām, ļaujot spriegumam palikt nemainīgam un straumei vairoties. Skursteņa augstākā sprieguma akumulators izlādēsies visvairāk, līdz pārējās baterijas sasniegs gandrīz tādu pašu spriegumu, un arī tās sāks izlādēties ar tādu pašu ātrumu, kas reizina akumulatora bloka pašreizējo jaudu.

Strāvas krāvēja specifikācijas: * laiks pilnībā uzlādēt: @5 vati 3350mAh: 3 stundas | @8 vati 13400mAh: 7 stundas

* Jauda: 3350mAh, 6700mAh vai 13400mAh / 3,6V

* Tips: Panasonic NCR18650B litija jonu

* Ieeja - strāva: no 450 līdz 2600 mA | Spriegums: 5 līdz 6 volti

* USB portu skaits: 1 (atkarībā no 5V adaptera moduļu skaita)

* Izeja - standarta Arduino stila sieviešu un vīriešu galvenes

* Izeja - strāva: līdz 2000mA | Spriegums: 3,6 volti tiešā veidā vai 5 volti ar līdzstrāvas līdzstrāvas pārveidotāja moduli

* Korpusa materiāls: 3D drukāts materiāls

* Akumulatora darbības laiks parastā lietošanā: 5 gadi * Nomaināms akumulators

* Nodrošina līdz 320% iPhone uzlādi vai 160% Galaxy S5 uzlādi ar divām šūnām 6700mAh

* Savietojams ar Arduino, iPhone, Android, Windows Phone un citiem ar 5 voltu līdzstrāvas pārveidotāja moduli

*BRĪDINĀJUMS: Esiet piesardzīgs, rīkojoties ar jebkuru litija jonu akumulatoru, jo akumulatora īssavienojums var izraisīt apdegumus. Vienmēr valkājiet aizsargbrilles. Lūdzu, izmantojiet ieteicamos akumulatora un ķēdes komponentus, jo ir lielāka 2000 mA maksimālā akumulatora uzlādes strāva. 3D drukātās detaļas var deformēties augstā temperatūrā.

FCC atbilstība: NAV nepieciešama, jo ķēdes frekvences ir zemākas par 1,7 MHz

1. darbība. Nepieciešamie materiāli, rīki un faili

Šeit ir nepieciešamo materiālu, rīku un failu saraksts.

MATERIĀLI:

QTY Apraksts

1 litija jonu uzlādes kontroliera ķēde (shematisks, Gerber faili utt. Var lejupielādēt no iepriekšējās lapas. Galvenā IC sastāvdaļa ir Maxim MAX8903G uzlādes kontrolieris.)

1 NCR18650B 3350 mAh neaizsargāts Panasonic litija jonu akumulators www.ebay.com (Ja ir nepieciešamas zemākas izmaksas, izmēģiniet Panasonic NCR18650A akumulatoru ar nedaudz mazāku jaudu 3070 mAh. Pārliecinieties, vai tas ir neaizsargāts, un rūpīgi pārbaudiet akumulatora daļas numuru. Aizsargātajām baterijām ir pievienots garums ar iebūvētu ķēdi, kas var ietekmēt veiktspēju. Atsauce https://industrial.panasonic.com/www-cgi/jvcr13pz.cgi?E+BA+3+ACI4002+NCR-18650B+7+EU Citu zīmolu baterijas nav ieteicams, jo uzlādes kontrollera strāva akumulatoram var sasniegt pat 2000 mA, un Panasonic NCR18650 ķīmija to var apstrādāt. Ja jums ir jāizmanto citi zīmoli, pārliecinieties, vai tie atbilst tām pašām specifikācijām, ķīmijai un spēj izturēt līdz pat 2 ampēri uzlādes strāvai. Izmantojot baterijas, kas neatbilst šīm specifikācijām, var tikt bojāti akumulatori.)

2 Hirose divu kontaktu savienotājs DF3-2S-2C

2 Hirose Socket 24-28 AWG gofrēšanas tapa DF3-2428SCC

1 1 "plats Kapton lentes rullis https://www.mcmaster.com/#7648a715/=qu58072 1" Kapton lentes disks

1 1 "diametra termiski saraušanās caurules gabals 2,7" garš

1 2X4 sieviešu galvene

1 5 voltu līdzstrāvas pārveidotājs

1 Protoboard

1 1X2 sieviešu galvene

1 vīriešu galvenes sloksne

Dažāda garuma 26 AWG standarta sarkanā un melnā stiepļu 4 amp maksimālais vads, kas norādīts zemāk: https://www.mcmaster.com/#catalog/119/798/=qu7rf61 6,10 collu melna stieple. 06 sloksnes vienā galā. 20 sloksnes otrā galā

1 8.00 Sarkanais vads.06 noņemiet vienu galu, 20 noņemiet otru galu

RĪKI: SKAITS Apraksts

1 Power Core Battery Fixture

1 stieples noņēmēji 24-26 gage diapazons

1 Wire Crimper 20-24 gage diapazons

1 mērlente

1 lodāmurs

1 siltuma pistole

1 Šķēres

2. solis: akumulatora montāža

Ievietojiet NCR18650B akumulatoru akumulatora stiprinājumā ar pozitīvo pusi uz augšu. Lodēšanas laikā armatūra izlīdzinās sarkanos un melnos vadus. Nepieskarieties lodāmurim pie stiprinājuma, jo tas var izkausēt. Jūs, iespējams, varēsit lodēt akumulatoru bez stiprinājuma, taču tas ir daudz grūtāk, un jums joprojām būs nepieciešams kaut kas, lai akumulators nenokristu. Armatūru var izmantot arī citiem akumulatoru projektiem.

Ievietojiet garā sarkanā stieples 0,20 collu galu tranšejā ar apzīmējumu +SARKANS un pielodējiet sarkano vadu pie akumulatora. Mēģiniet ātri pielodēt akumulatoru, jo pārāk daudz siltuma akumulatoram var to sabojāt. Ja ir lodēšana izliekoties, izlīdziniet to ar lodāmuru. Pēc lodēšanas nolieciet stiprinājumu un ar pirkstu izstumiet akumulatoru no apakšas. Pagrieziet akumulatoru otrādi un ievietojiet akumulatoru ar sarkano vadu +SARKAJĀ teknē un akumulatora negatīvais gals vērsts uz augšu. Saspiediet sarkanā stieples galu ar Hirose tapu un ievietojiet tapu Hirose 2-pin savienotāja 1. pieslēgvietā. Šajā brīdī savienotāju vēlaties pievienot, jo tas ir bīstami atstāt atvērtu akumulatora stieples kailo galu un, ja tas pieskaras akumulatora negatīvajam galam, var izraisīt īssavienojumu vai apdegumus. Ievietojiet garā melnā stieples 0,20 collu galu tranšejā ar apzīmējumu -BLK un pielodējiet Melns vads pie akumulatora. Šīs baterijas negatīvais gals parasti prasa vairāk siltuma, lai lodētu, jo ir vairāk virsmas, kas saskaras ar akumulatora masu, bet mēģiniet ātri lodēt. Ja ir izlocījies lodējums, izlīdziniet to ar lodāmuru. Pēc lodēšanas saspiediet melnā stieples galu ar Hirose tapu un ievietojiet tapu Hirose 2-pin savienotāja 2. pieslēgvietā. Nolieciet stiprinājumu un ar pirkstu izstumiet akumulatoru no apakšas. Nolieciet melno vadu taisni uz leju pār akumulatora negatīvā gala malu un novietojiet sarkano vadu, lai tas izietu gar akumulatora sāniem. Tam vajadzētu būt tādam, ka sarkanais vads, kas nokrīt no akumulatora pozitīvā gala, atrodas 120 ° attālumā no vietas, kur satiekas melnais un sarkanais vads. Šī stieples ģeometrija ļauj pozitīvajiem un negatīvajiem vadiem iziet no vienas un tās pašas malas un nodrošina ciešu pieguļu. Aptiniet 1 collu platu Kapton lentes gabalu vienu reizi ap akumulatora vidu, lai turētu vadus uz leju. Novietojiet 1 collu Kapton lentes disku katrā akumulatora galā un salieciet malas pāri akumulatora sāniem. Pēc tam pabīdiet 1 collu karstuma saraušanās cauruli virs akumulatora, lai caurule būtu vienā līmenī ar akumulatora pozitīvo galu. Visam caurules atslābumam vajadzētu izkļūt no negatīvā gala. Tagad izmantojiet siltuma pistoli, lai savilktu cauruli, lai pabeigtu akumulatora montāžu.

3. solis: barošanas krāvēju montāža

Lai iestatītu vienu šūnu, vienkārši pielodējiet 2X4 sieviešu galviņu pie uzlādes kontrollera plates, pievienojiet akumulatoru, pēc tam pielodējiet tērauda galvenes tapas pie 5 voltu līdzstrāvas plates un pievienojiet to uzlādes kontrollera panelim.

Lai izveidotu daudzšūnu iestatījumus, lodējiet tērauda galvenes pie protobooks tādā pašā konfigurācijā kā uzlādes kontrollera tapas un pielodējiet 1X2 sieviešu galveni pie tāfeles.

Protoboarda aizmugurē pielādējiet visas ar SYS OUT portu saistītās tapas no uzlādes kontrollera plates, pielodējiet visas ar GND portu saistītās tapas no uzlādes kontrollera plates un lodējiet visas ar IN6V portu saistītās tapas no uzlādes kontrollera plate. Pēc tam pielodējiet SYS OUT pie sievietes galvenes tapas protoboardā un pielodējiet GND pie otras sievietes galvenes tapas protoboardā.

Iebīdiet protobloķi 3D drukātā korpusa slotā, pēc tam pievienojiet baterijas, uzlādes kontrollera plates un 5 voltu līdzstrāvas pārveidotāju.

4. solis: lietojumprogrammas

Vienkārši pievienojiet akumulatoru uzlādes kontrollera panelim, pievienojiet DC-DC 5 voltu pārveidotāju un uzlādējiet USB ierīci.

Pievienojiet mikro USB uzlādes kabeli, lai uzlādētu baterijas no jebkura 5 līdz 6 voltu barošanas avota. Katrai šūnai ir savs uzlādes kontrolieris, kas nodrošina reālu laika šūnu līdzsvarošanu. Katrs uzlādes kontrolieris iepakojumā automātiski sāks uzlādēt, tiklīdz ir konstatēta jaudas pārpalikums.

Power Stacker varat pievienot arī vairākus enerģijas avotus, piemēram, saules paneļus, dinamo un citus USB barošanas avotus, lai palielinātu akumulatora uzlādes strāvu.

Neatkarīgi no tā, vai uzlādējat viedtālruni, planšetdatoru vai ar tālvadību vadāmu robotu, Power Stacker sniegs jums nepieciešamo jaudu tagad un pielāgosies jūsu jaudas prasībām nākotnē.

APSVEICAM! Jūs esat pabeidzis Power Stacker izveidi!

5. darbība: problēmu novēršana

DROŠĪBA

Neatstājiet Power Stacker tiešos saules staros. Glabājiet to pārklātu vai ēnā. Saules izraisītais karstums var izraisīt uzlādes ķēdes un akumulatora karsēšanu, pārtraukt uzlādi, pasliktināt akumulatora darbību un saīsināt tā kalpošanas laiku.

Pieļaujamās temperatūras: Strāvas krāvējs ir paredzēts darbam temperatūrā no 0 ° līdz 45 ° C (32 ° un 149 ° F). Uzglabāšana: uzglabājiet Power Stacker istabas temperatūrā. Power Stacker jāuzlādē apmēram reizi gadā, lai novērstu pārmērīgu izlādi.

Lai iegūtu vislabākos rezultātus, pirms lietošanas pilnībā uzlādējiet Power Stacker.

PROBLĒMU RISINĀŠANA

Power Stacker LED neiedegas, kad tiek uzlādēts no klēpjdatora

1) Tas var notikt, ja Power Stacker ir pilnībā iztukšots un ieslēdzas lādēšanas režīmā. Turiet Power Stacker pieslēgtu elektrotīklam apmēram 15 minūtes, un uzlādes gaismas diodei atkal vajadzētu iedegties.

2) Dažu vecāku klēpjdatoru USB portos ir zems strāvas ierobežojums, un tie izslēgs USB portu, ja strāva pārsniedz ierobežojumu. Mēģiniet pievienot Power Stacker pie cita USB porta.