Power Stacker: virnastatav USB -laetav akusüsteem: 5 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Palun klõpsake allpool, et külastada meie Hackaday projekti lehte

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

Power Stacker on kaasaskantav, modulaarne, USB-laetav liitium-ioon aku. Pange need kokku voolunäljaste projektide jaoks või eraldage need väiksemate projektide jaoks selle moodulsüsteemi abil. Gerber-, BOM- ja. STL -failid on saadaval allpool.

Power Stacker teeb seda, mida teised USB -laetavad akud pole suutnud teha, ja see on võimalus kombineerida, et suurendada aku mahtuvust, või eraldada väiksemateks projektideks paljude väikeste patareide jaoks. Saate sõna otseses mõttes kasutada samu Power Stacker patareisid paljude aastate jooksul paljudes rakendustes!

Power Stacker'i ainulaadne omadus on see, et iga aku saab oma laadimiskontrolleri, mis tagab tõelise rakkude tasakaalustamise ja tagab, et iga aku laetakse reaalajas õigele pingele isegi laadimise ja/või tühjendamise ajal.

Pärast eduka Kickstarteri projekti nimega Solderdoodle Pro käivitamist mõistsin, et sama jootmise sulatamiseks kasutatavat akutehnoloogiat saab kasutada probleemi lahendamiseks, otsides õiget akut ja pidades iga uue projekti jaoks pidevalt uusi akusid ostma. Koos oma teadmistega 3D -printimisest lõin aku jaoks ümbrise, mida saab printida, muuta ja jagada!

Power virnastaja ühildub ka avatud lähtekoodiga DC-DC muunduritega, nagu Adafruit Power Boost 1000.

Kuidas akupakk töötab?

Ahela sisendisse ja väljundisse on paigaldatud laadimisregulaatori plaadil olevad madala pingega/suure vooluga dioodid, mis takistavad ristvoolu mitme toiteallika ja laadimiskontrollerite väljundi vahel. See võimaldab iga laadimiskontrolleri plaadi sisend- ja väljundpistikute vahelistest ühendustest muutuda siinibarideks, võimaldades pingel jääda samaks ja voolul paljuneda. Virna kõrgeima pingega aku tühjeneb kõige rohkem, kuni teised patareid jõuavad sama pinge lähedale ja ka nemad hakkavad tühjenema sama kiirusega, mis mitmekordistab akupatarei praegust väljundvõimsust.

Toite virnastaja spetsifikatsioonid: * täielik laadimine: @5 vatti 3350mAh: 3 tundi | @8 vatti 13400mAh: 7 tundi

* Mahutavus: 3350mAh, 6700mAh või 13400mAh / 3,6V

* Tüüp: Panasonic NCR18650B liitiumioon

* Sisend - vool: 450 kuni 2600 mA | Pinge: 5-6 volti

* USB -portide arv: 1 (olenevalt 5V adapterimoodulite arvust)

* Väljund - standardsed Arduino stiilis naiste ja meeste päised

* Väljund - praegune: kuni 2000 mA | Pinge: 3,6 volti otse või 5 volti alalisvoolu muunduri mooduliga

* Korpuse materjal: 3D -trükitud materjal

* Aku eluiga tavalisel kasutamisel: 5 aastat * Vahetatav aku

* Pakub kuni 320% iPhone'i laadimist või 160% Galaxy S5 laadimist kahe elemendiga 6700mAh

* Ühildub Arduino, iPhone'i, Androidi, Windows Phone'i ja teiste 5-voldise DC-DC muundurimooduliga

*HOIATUS: Liitium-ioonaku käsitlemisel olge ettevaatlik, sest aku lühistamine võib põhjustada põletusi. Kandke alati kaitseprille. Palun kasutage aku ja vooluahela soovitatud komponente, kuna aku laadimisvool on suurem kui 2000 mA. 3D -prinditud osad võivad kõrgel temperatuuril kõverduda.

FCC vastavus: EI OLE vajalik, kuna vooluahela sagedused on alla 1,7 MHz

Samm: vajalikud materjalid, tööriistad ja failid

Siin on vajalike materjalide, tööriistade ja failide loend.

MATERJALID:

KOGUS Kirjeldus

1 liitium-ioon laadimiskontrolleri vooluring (skeem, Gerberi failid jne saab alla laadida eelmiselt lehelt. IC peamine komponent on laadimiskontroller Maxim MAX8903G.)

1 NCR18650B 3350 mAh kaitsmata Panasonicu liitiumioonaku (www.ebay.com) (kui on vaja madalamat hinda, proovige veidi väiksema mahuga 3070 mAh Panasonicu NCR18650A akut. Veenduge, et see on kaitsmata ja kontrollige hoolikalt aku osa numbrit. Kaitstud akudel on pikem pikkus sisseehitatud vooluahelaga, mis võib mõjutada jõudlust. Viide https://industrial.panasonic.com/www-cgi/jvcr13pz.cgi?E+BA+3+ACI4002+NCR-18650B+7+EU Muud tüüpi patareid ei ole soovitatav, sest laadimisregulaatori vool akule võib ulatuda 2000 mA -ni ja Panasonicu NCR18650 keemia saab sellega hakkama. Kui peate kasutama teisi kaubamärke, veenduge, et need vastaksid samadele spetsifikatsioonidele, keemiale ja suudaksid taluda kuni 2 amprit laadimisvoolu. Nende spetsifikatsioonidele mittevastavate patareide kasutamine võib põhjustada aku ohtlikke kahjustusi.)

2 Hirose 2-kontaktiline pistik DF3-2S-2C

2 Hirose-pistikupesa 24-28 AWG pressimisnõel DF3-2428SCC

1 1 "lai Kaptoni lindirull https://www.mcmaster.com/#7648a715/=qu58072 1" Kaptoni lindiketas

1 1 "läbimõõduga termokahanevate torude tükk 2,7" pikk

1 2X4 emane päis

1 5-voldine alalisvoolu muundur

1 Protoboard

1 1X2 emane päis

1 isane päise riba

Erineva pikkusega 26 AWG standardne punane ja must lõimitud 4 -amprine maksimaalne traat Allpool: https://www.mcmaster.com/#catalog/119/798/=qu7rf61 6,10 must traat. 06 riba üks ots. 20 riba teine ots

1 8.00 punane traat. 06 riba üks ots, 20 riba teine ots

TÖÖRIISTAD: KOGUS Kirjeldus

1 Toitepatarei kinnitus

1 traadieemaldaja vahemik 24–26

1 Wire Crimper 20-24 gage vahemik

1 mõõdulint

1 jootekolb

1 kuumutuspüstol

1 Käärid

2. samm: aku kokkupanek

Sisestage NCR18650B aku aku kinnitusseadmesse positiivne pool ülespoole. Kinnitus joondab jootmise ajal punased ja mustad juhtmed. Ärge puudutage jootekolbi seadme külge, kuna see võib sulada. Võimalik, et saate aku jootmata ilma kinnitusdetailita, kuid see on palju raskem ja vajate siiski midagi, mis takistab aku ümberkukkumist. Seadet saab kasutada ka muude akuprojektide jaoks.

Asetage pika punase juhtme 0,20 -tolline ots kraavi +PUNANE ja jootke punane juhe aku külge. Proovige kiiresti aku külge jootma minna, kuna aku liigne kuumus võib seda kahjustada. väljaulatuvalt, siluge see jootekolviga. Pärast jootmist kallutage kinnitusdetaili ja lükake aku sõrmega altpoolt välja. Pöörake aku tagurpidi ja sisestage aku kinnitusseadmesse punase juhtmega +PUNASES süvendis ja aku negatiivne ots ülespoole. Pigistage punase juhtme ots Hirose-tihvtiga ja sisestage tihvt 2-kontaktilise Hirose-pistiku porti 1. Selles kohas soovite pistiku kinnitada, kuna see on ohtlik jätta aku juhtme rippuv paljas ots avatuks ja see võib põhjustada aku lühise või põletuse, kui see puudutab aku negatiivset otsa. Asetage pika musta juhtme 0,20 tolli eemaldatud ots kaevikusse, millel on märge -BLK, ja jootke Must juhe aku külge. Selle aku negatiivne ots nõuab tavaliselt jootmiseks rohkem soojust, kuna aku massiga kokkupuutuv pind on suurem, kuid proovige kiiresti joota. Kui mõni jootetoru välja torkab, tasandage see jootekolviga. Pärast jootmist kruvige musta juhtme ots Hirose tihvtiga ja sisestage tihvt 2-kontaktilise Hirose pistiku porti 2. Kallutage kinnitusdetail ja lükake aku sõrmega altpoolt välja. Painutage must traat otse üle aku negatiivse serva ja juhtige punane juhe mööda aku külge ringi. Selle tagajärjel peaks aku positiivsest otsast alla tulev punane juhe olema 120 ° kaugusel mustade ja punaste juhtmete kohtadest. See traadi geomeetria võimaldab positiivsetel ja negatiivsetel juhtmetel samalt küljelt välja tulla ja tagab tiheda sobivuse. Keerake 1 tolli laiune Kaptoni lint üks kord aku keskele, et juhtmed all hoida. Asetage 1 -tolline Kaptoni teibiketas aku kummassegi otsa ja keerake servad üle aku külje. Seejärel libistage 1 termokahanevat toru üle aku nii, et toru oleks aku positiivse otsaga ühtlane. Kogu toru lõtk peaks negatiivse otsa välja paistma. Nüüd kasutage kuumutuspüstoliga toru kokkutõmbamiseks akukomplekti lõpuleviimiseks.

3. samm: virnastaja kokkupanek

Ühe elemendi seadistamiseks jootke lihtsalt 2X4 naissoost päis laadimiskontrolleri plaadile, ühendage aku, seejärel jootke isane päise tihvtid 5-voldise alalisvoolu alalisvoolu plaadiga ja ühendage see laadimiskontrolleri plaadiga.

Mitmeelemendilise seadistuse jaoks jootke isased päised protoboardile samas konfiguratsioonis nagu laadimiskontrolleri tihvtid ja jootke 1X2 emane päis plaadile.

Protoboardi tagaküljel jootke laadimisregulaatori plaadilt kõik SYS OUT -pordiga seotud tihvtid, jootke laadimisregulaatori plaadilt kõik GND -pordiga seotud tihvtid ja jootke kõik IN6V -pordiga seotud tihvtid laadimiskontrolleri plaat. Seejärel jootke SYS OUT protoboardi emase päise tihvti külge ja jootke GND protoboardi teise emase päise tihvti külge.

Lükake protoplaat 3D-prindikarbi pesasse, seejärel kinnitage akud, laadimiskontrolleri plaadid ja 5-voldine alalisvoolu muundur protoboardile.

4. samm: rakendused

Lihtsalt ühendage aku laadimiskontrolleri plaadiga, ühendage DC-DC 5-voldine muundur ja laadige USB-seade.

Ühendage mikro -USB -laadimiskaabel, et laadida patareisid 5–6 -voldisest toiteallikast. Igal elemendil on oma laadimiskontroller reaalajas rakkude tasakaalustamiseks. Iga pakis olev laadimiskontroller hakkab automaatselt laadima, kui avastatakse liigne võimsus.

Aku laadimisvoolu suurendamiseks saate Power Stackeriga ühendada ka mitu energiaallikat, näiteks päikesepaneelid, dünamod ja muud USB -toiteallikad.

Ükskõik, kas laadite nutitelefoni, tahvelarvutit või kaugjuhitavat robotit, pakub Power Stacker teile praegu vajalikku energiat ja kohandub tulevikus teie energiavajadustega.

PALJU ÕNNE! Power Stacker'i ehitamine on valmis!

Samm: tõrkeotsing

OHUTUS

Ärge jätke Power Stackerit otsese päikesevalguse kätte. Hoidke seda kaetud või varjus. Päikesekuumus võib põhjustada laadimisahela ja aku väga kuuma, lõpetada laadimise, halvendada akut ja lühendada selle eluiga.

Vastuvõetavad temperatuurid: Power Stacker on mõeldud kasutamiseks temperatuuridel vahemikus 0 ° kuni 45 ° C (32 ° ja 149 ° F). Säilitamine: Hoidke Power Stackerit toatemperatuuril. Power Stackerit tuleks laadida umbes kord aastas, et vältida ülelaadimist.

Parimate tulemuste saamiseks laadige Power Stacker enne kasutamist täis.

VEAOTSING

Power Stacker LED ei sütti sülearvutist laadides

1) See võib juhtuda, kui Power Stacker on täielikult tühjenenud ja lülitub tühjenemisrežiimi. Hoidke Power Stackerit umbes 15 minutit ühendatud ja LED -laadimistuli peaks uuesti sisse lülituma.

2) Mõne vanema sülearvuti USB -portides on nõrk voolupiirang ja nad keelavad USB -pordi, kui vool ületab lubatud piiri. Proovige Power Stacker teise USB -porti ühendada.