Hộp điện di động: 4 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Tôi đã có một số bộ phận bổ sung đặt xung quanh cần có mục đích và may mắn thay chúng phù hợp với nhau cũng như nếu tôi đã mua chúng cho mục đích này. Mục đích đó là cung cấp một lượng điện hữu ích cho biến tần trong một gói nhỏ gọn di động.

Chỉ xảy ra như vậy là tôi có thêm một hộp Pelican 1460 mà tôi đã đặt hàng mà không có khay do lỗi. Tôi cũng có trong tay bốn viên pin được mua trước đó để tăng thời gian chạy cho phiên bản MX650 của tôi (https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-Motorcycle/), nhưng sau đó tôi quyết định rằng chúng nặng hơn tôi muốn bỏ vào chiếc xe đạp. Biến tần đã được mua để lắp vào RV cũ của tôi, nhưng tôi vẫn chưa hoàn thành việc cài đặt nó. Dây điện và phụ kiện điện phụ luôn có sẵn trong nhà để xe của tôi, mặc dù không phải lúc nào cũng có màu sắc mà tôi muốn.

Tôi đã thử pin và biến tần để lắp vào vỏ Pelican và một ý tưởng đã ra đời. Tôi định chế tạo một hộp pin di động để cung cấp năng lượng cho những thứ xung quanh trại cũng như để chạy đèn và đồ chơi trong ngôi nhà vui chơi ở sân sau của Brother của tôi cho các con của anh ấy. Hóa ra vỏ Pelican sẽ hoàn toàn phù hợp với hai viên pin nữa, vì vậy tôi cũng đã yêu cầu Brother của mình tham gia. Anh ấy đã mua thêm hai pin để đếm 6 mỗi Pin axit chì kín 22 Amp giờ cho tổng cộng 132 giờ Amp.

Bước 1: Danh sách bộ phận, công cụ và cảnh báo an toàn

AN TOÀN ĐẦU TIÊN - Điện có thể giết người. Vì vậy, vui lòng có hiểu biết cơ bản về các rủi ro liên quan trước khi tiếp tục với việc xây dựng này hoặc bất kỳ bản dựng nào khác. Hàn trong khu vực thông thoáng. Thận trọng khi làm việc với các dụng cụ điện và luôn đeo PPE (thiết bị bảo vệ cá nhân) thích hợp.

Các công cụ được sử dụng trong bản dựng này bao gồm: Máy khoan, Sắt hàn, Kìm, Máy cắt / Uốn dây, Cưa Jig, Thước dây, Vise, Bút đánh dấu, Dao, Tua vít

Danh sách các bộ phận:

6 Mỗi pin 22Ah SLA - Của tôi đến từ Monster Scooters 350 đô la

6 hoặc 8 đầu nối dây và vòng đo - tôi đã có trong tay nhưng chúng có thể mua ở bất kỳ cửa hàng ô tô hoặc phần cứng nào.

Băng quấn kim loại - Còn được gọi là băng treo mà tôi tin tưởng và có bán tại các cửa hàng kim khí hoặc cửa hàng gỗ.

Biến tần - Tôi bắt đầu với một biến tần mà tôi có trong tay 750W / 1500W và kết thúc với một biến tần khác do yêu cầu công suất 1500W / 3000W - Từ Harbour Freight khoảng $ 140

Vít & Bu lông - một số ít cần thiết cho dự án này và tôi đã có chúng trong tay.

Xốp khác để hỗ trợ pin - Tôi có một số trong tay. Có thể sử dụng phế liệu gỗ hoặc vật liệu khác để thay thế.

Bộ sạc pin 12 Volt - Tôi có một vài bộ sạc pin ô tô khác nhau trong tay. Bất kỳ bộ sạc 12 volt nào cũng sẽ làm được điều này.

Vỏ Pelican - Tôi đã sử dụng một chiếc ốp lưng Pelican 1460 có sẵn trên www.atlascase.com khoảng $ 175

Bước 2: Xây dựng

Việc xây dựng là thẳng về phía trước.

Tôi đã lắp sáu viên pin vào khay dưới của hộp Pelican và hỗ trợ chúng bằng xốp để giữ chúng cố định. Bởi vì hộp sẽ không bao giờ cần nghiêng về phía của nó, điều này sẽ cung cấp nhiều hỗ trợ, ngay cả khi không cố định chúng vào hộp. Sau đó, tôi cắt nắp để giữ biến tần và gắn chặt biến tần vào nắp bằng băng và vít kim loại. Các pin được đấu song song và sau đó kết nối với biến tần. Tôi hàn từng đầu nối vòng vào dây và tôi sử dụng dây cỡ 6 hoặc 8 mà tôi có trong tay. Đừng đi dây quá mỏng vì hệ thống này đang chịu tải trọng lớn.

Lưu ý: Biến tần có thể tạo ra một lượng nhiệt hợp lý và nên được lắp ở những nơi có luồng không khí tốt. Mặc dù tôi không quá lo lắng về điều này vì biến tần tôi sử dụng có hai quạt làm mát tích hợp. Mặc dù vậy, luôn luôn là một ý kiến hay vì vậy tôi đã khoét một lỗ lớn hơn một chút ở phía trước của nắp để cho phép một số không khí vào và xung quanh biến tần. Không bao giờ quấn biến tần trong vải vụn hoặc đặt lên vật liệu dễ cháy

Tôi đã thêm một tấm in 3D để trang trí lỗ thô được cắt ở phía trước của nắp bằng cưa đồ gá. Tôi đã sơn nó bằng sơn còn sót lại từ một dự án gần đây gần giống với màu của vỏ máy.

Đó là tất cả những gì có trong bản dựng này. Hình ảnh sẽ giúp minh họa cách xây dựng này đơn giản như thế nào.

Hộp pin của tôi được đóng gói rất tốt với nguồn điện 12 volt axit chì dày đặc. nó nặng 95 pound và do đó tốt nhất nên được di chuyển bởi hai người mặc dù hộp có tay cầm.

Sẽ tốn khoảng 700 đô la để lắp ráp tất cả các bộ phận

Bước 3: Các nguyên tắc đằng sau việc xây dựng

Bây giờ tôi có sáu pin 12 volt cung cấp một lượng điện xoay chiều 120 volt hữu ích. Tại sao tất cả đều hoạt động mặc dù?

Tôi có thể đi sâu vào câu hỏi này hơn tôi muốn, nhưng tôi sẽ cố gắng làm rõ (định nghĩa) một số thuật ngữ và nguyên tắc điện cơ bản. Đôi khi tôi cần tra cứu một số thuật ngữ và nguyên tắc sau để có được kết quả mong muốn từ các dự án mà tôi xây dựng. Vì vậy, tôi nghĩ rằng tôi sẽ chia sẻ một số thuật ngữ và khái niệm hữu ích. Tôi nên nói rằng tôi không phải là một kỹ sư điện, cũng không phải là một thợ điện, vì vậy hãy thoải mái sửa cho tôi nếu tôi có bất cứ điều gì sai và tôi sẽ sửa nó. Bạn có thể hỏi bất kỳ câu hỏi nào bạn muốn, nhưng hãy lưu ý rằng tôi có thể không biết câu trả lời.

Mạch song song là gì và làm thế nào để so sánh chúng với nối tiếp? Trong các dự án của tôi, tôi thường đề cập đến hệ thống dây song song hoặc nối tiếp. Các pin mắc song song có dây cộng với (các) cực cộng và cực âm với (các) cực âm. Điều này không làm thay đổi tổng điện áp đầu ra của pin. Một ví dụ là 6 mỗi pin 12 vôn mắc song song sẽ tạo ra nguồn điện 12 vôn. Đó là cách dự án pin này được nối dây.

Pin mắc nối tiếp được nối dây với thiết bị đầu cuối Cộng với thiết bị đầu cuối Âm và như vậy một. Với mỗi pin thêm điện áp của nó vào cuối cùng. Một ví dụ là ba pin AA ở 1,5 V, mỗi pin tạo ra điện áp 4,5 vôn khi mắc nối tiếp và chỉ 1,5 vôn khi mắc song song.

Điều này cũng có thể nói đến bóng đèn LED. Giả sử chúng tôi đang sử dụng bóng đèn yêu cầu công suất 3 vôn. Những bóng đèn này khi mắc song song sẽ chỉ cần 3 vôn cung cấp cho chúng. Trong khi cùng một bóng đèn yêu cầu 3 vôn khi mắc nối tiếp sẽ yêu cầu 6 vôn cho hai và 9 vôn cho ba.

Một lưu ý khác khi kết hợp pin song song hoặc nối tiếp, chúng phải là cùng loại pin có cùng giá trị ampe giờ (Ah hoặc mAh). Những nguyên tắc này được ghi chú trong các bức ảnh ở trên với các ghi chú được chèn gọi ra các chi tiết. Ảnh chụp màn hình được lấy từ "Tinkercad Circuits", một công cụ mới rất hay trong Tinkercad.

Biến tần là gì và nó hoạt động như thế nào? Một bộ biến tần chuyển đổi điện từ dòng điện một chiều sang dòng điện xoay chiều. Tôi sẽ không đi vào chi tiết về cách nó thực hiện điều này, nhưng nó làm tăng điện áp DC và sau đó thay đổi nó thành dòng điện xoay chiều trước khi gửi nó đến thiết bị. Bạn cần biết các yêu cầu về nguồn điện của thiết bị bạn sẽ cấp nguồn với biến tần và công suất của nguồn cấp cho biến tần là bao nhiêu. Hầu hết thời gian nguồn sẽ là 12 volt DC với đầu ra 120 Volt AC. Bạn có thể có được bằng một biến tần 400 W nhỏ hoặc bạn có thể cần một biến tần 3000 W tùy thuộc vào những gì bạn đang cấp nguồn: bóng đèn hoặc máy cưa vòng. Vì vậy, hãy xác định rằng bộ biến tần bạn sử dụng lớn hơn công suất khởi động (tăng vọt) mà (các) thiết bị bạn định cấp nguồn cho nó. Ngoài ra, hãy lưu ý rằng đầu ra sóng hình sin của biến tần thường là sóng “vuông” (hình sin sửa đổi) chứ không phải là sóng hình sin tròn đều đẹp của nguồn AC từ tường. Điều này có thể không thành vấn đề nếu bạn đang cấp nguồn cho động cơ điện, nhưng nó có thể thành vấn đề khi cấp nguồn cho thiết bị liên lạc, y tế hoặc định vị. (biểu đồ yêu cầu công suất và sóng sin trong ảnh trên)

Nguồn AC vs DC - Dòng điện xoay chiều, AC, là những gì bạn có tại các ổ cắm trong nhà của bạn. DC, dòng điện một chiều, là những gì bạn tìm thấy trong các loại pin; chẳng hạn như pin cấp nguồn cho ô tô của bạn hoặc pin AA mà bạn lắp vào điều khiển từ xa.

Trong nguồn điện một chiều, hướng của các electron chảy từ cực âm sang cực dương theo một hướng giống như chuyển động của nước qua vòi. Nguồn DC thường được sử dụng ở điện áp thấp hơn nguồn AC.

Trong dòng điện xoay chiều, hướng của các êlectron liên tục chuyển hướng. Lên đến 60 lần mỗi giây trong hầu hết các hệ thống điện của Hoa Kỳ. Nguồn AC dễ hoạt động hơn ở điện áp cao hơn nguồn DC.

Điều gì xảy ra với amp giờ khi bạn đấu nối tiếp pin so với song song? Amp giờ khi pin được mắc nối tiếp bằng những gì pin đọc được. Nếu trong bản dựng này, tôi đấu dây tất cả 6 pin nối tiếp thay vì song song thì chúng sẽ mang lại 72 vôn, nhưng chỉ 22 Ah. Trong khi 6 pin của dự án này được mắc song song ở 12 volt và cùng nhau chúng mang lại hiệu suất 132 Amp giờ. Vâng!!!!

Pin SLA là gì? SLA = Axit chì kín. Có nghĩa là pin DC sẽ không bị rò rỉ nếu được lật úp hoặc lắp trên mặt của nó.

Sóng sin là gì và nó ảnh hưởng đến công suất như thế nào? Với nguồn điện xoay chiều từ "The Grid", sóng hình sin rất êm như sóng trong đại dương mà không có gió tạo ra các đỉnh và thung lũng tròn nhẵn. Với nguồn điện xoay chiều được tạo ra từ nguồn một chiều có bộ biến tần, bạn có thể có các sóng hình sin khá “vuông”. Điều này nói chung không phải là vấn đề lớn nếu bạn đang cấp nguồn cho động cơ, đèn hoặc các vật dụng phi kỹ thuật khác. Tuy nhiên, nếu bạn đang cấp nguồn cho thiết bị điều hướng, y tế hoặc liên lạc, điều này có thể tạo ra nhiễu. Bộ nghịch lưu có thể được chế tạo để cung cấp năng lượng sóng hình sin sạch, nhưng sóng tạo ra càng sạch thì chi phí của bộ biến tần càng lớn.

Cường độ dòng điện (A) là gì? Số lượng electron được đo bằng Ampe (Amps) và được gọi là dòng điện.

Amp Hours (Ah) là gì? Hãy coi Ah như bình xăng. Trong đó Ah là một đơn vị điện tích nhân với thời gian. Điều này bằng với điện tích được chuyển bởi một dòng điện ổn định của một ampe chạy trong một giờ. Bạn sẽ thường thấy giá trị này được biểu thị bằng miliampe, mAh, là một phần nghìn ampe giờ.

Công suất (W) là gì? Công suất là phép đo công suất cần thiết để chạy một thiết bị và được đo bằng Watts. Một cách khác để giải thích điều này là: Công suất điện là tỷ lệ, trên một đơn vị thời gian, tại đó năng lượng điện được chuyển bởi một mạch điện. Trong đó một watt bằng một jun trên giây. Đây là thước đo kích thước của biến tần cần thiết để cung cấp năng lượng cho thiết bị hoặc các thiết bị của bạn.

Ohms là gì? Ohms là một đơn vị đo điện trở. Một số vật liệu tạo ra dòng điện dễ dàng trong khi các vật liệu khác tạo ra lực cản do đó cản trở sự chuyển động của các electron. Đây cũng là lý do tại sao bạn cần sử dụng tối thiểu 8 dây đo (6 dây thì tốt hơn) để chúng ta có thể nhận được dòng chảy cần thiết giữa pin và biến tần mà không làm chảy dây.

Điện áp là gì? Hiệu điện thế (thế năng) giữa hai điểm đo bằng vôn.

Bước 4: Lần đầu tiên sử dụng trong thế giới thực

Nhiệm vụ đầu tiên mà chúng tôi sử dụng hộp điện di động là cấp nguồn cho máy ném bóng chày. Thật không may, biến tần đầu tiên mà tôi lắp đặt trong hộp là biến tần đỉnh cao 750 Watt / 1500-Watt và nó không đủ điện để chạy máy ném bóng cho đội bóng hạng nhỏ của Con trai tôi. Tất nhiên, thực hành đánh bóng là quan trọng vì vậy tôi đã mua một biến tần Đỉnh 1500 Watt / 3000-Watt và lắp nó vào hộp thay cho biến tần nhỏ hơn. Bộ biến tần lớn hơn hoạt động, nhưng nó cũng bị báo động / ngắt và nó làm nổ cầu chì trong máy ném bóng nếu tôi không khởi động bánh xe ruồi quay bằng tay trước khi bật công tắc nguồn của máy ném bóng. Tôi thực sự không thể nói tại sao điều này xảy ra vì máy ném bóng sẽ khởi động tốt khi được cắm vào ổ cắm điện AC trên tường mà không thổi cầu chì. Tôi nghĩ rằng nó có thể là cách điện được phân phối từ biến tần hoặc có lẽ nó có thể là sóng hình sin của công suất được phân phối như đã thảo luận trước đó. Máy làm bóng lấy nguồn 120 V do biến tần cung cấp và chuyển nó trở lại thành nguồn 90 V DC để chạy động cơ.

Đã có một số phản hồi chắc chắn từ những người khác trên Các nhà hướng dẫn về lý do tại sao nó thổi cầu chì trên máy ném bóng mà không bắt đầu lăn. Đây là một trong những nhận xét mà tôi cảm thấy giải thích tốt tình huống: Liên quan đến nhận xét của bạn về lý do tại sao cầu chì thổi khi sử dụng hộp điện mà không phải khi sử dụng nguồn điện xoay chiều. Hầu hết các biến tần tạo ra một sóng vuông, một số tạo ra cái được gọi là sóng sin giả, một sóng vuông bậc tăng và giảm độ cao (điện áp) theo các bước theo khoảng đường cong 180 độ của chu kỳ sóng sin theo chiều dương và hướng tiêu cực, loại biến tần này hoạt động gần giống như nguồn điện xoay chiều từ lưới điện, nhưng biến tần không làm được điều này, đó chỉ là bộ tạo sóng vuông như bạn có thể thấy với máy hiện sóng, về cơ bản bạn có hai loại, một loại tạo ra một sóng vuông kéo dài 180 độ của chu kỳ dương và âm, loại còn lại tạo ra một sóng vuông kéo dài dưới 180 độ của chu kỳ dương và âm. Biến tần thuộc loại đầu tiên, tôi tin rằng điện áp đầu ra phải bằng điện áp RMS của sóng sin, nếu không và đầu ra cao hơn giữa RMS và giá trị đỉnh, nó có thể sẽ làm nổ cầu chì tùy thuộc vào độ trễ thời gian mà cầu chì có và dòng điện khởi động mà động cơ rút ra khi bắt đầu từ khởi động chết (tất cả các động cơ hút các lượng công suất khác nhau từ khởi động chết có thể thay đổi từ 3 đến 10 lần công suất chạy của chúng). Biến tần thuộc loại thứ hai khi chúng tạo ra xung vuông cho một sóng vuông không kéo dài đến 180 độ của chu kỳ có nghĩa vụ đặt ra một điện áp cao hơn giá trị RMS để tích hợp cùng một công suất như sin sóng thực hiện trên toàn bộ 180 độ của chu kỳ. Nếu biến tần của bạn thuộc loại thứ hai này, bạn phải cẩn thận khi cấp nguồn cho thiết bị bao gồm MOV trong nguồn điện để bảo vệ chống đột biến trên đường dây điện, vì trong nhiều trường hợp, mức điện áp có thể đi vào phạm vi bảo vệ của MOV và nó có thể phát nổ hoặc trong trường hợp tệ hơn là bắt lửa. Tôi chỉ tin tưởng một máy hiện sóng cung cấp cho tôi các giá trị thực của điện áp mà bất kỳ biến tần nào trong số này đưa ra. Trân trọng. JohnH848

Thật là tuyệt vời khi máy ném bóng chạy trong hoàn toàn im lặng từ hộp điện và hơn là được cung cấp năng lượng từ máy phát điện chạy trong sân.

Tôi dự đoán hộp này có thể sử dụng trong nhiều năm cho tất cả các loại công việc từ cung cấp năng lượng cho nhà chơi ở sân sau của cháu gái và cháu trai của tôi đến sạc lại xe máy Razor mà tôi chế tạo (xem https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-motorcycle). Hộp nặng để di chuyển do đó nó sẽ không được sử dụng cho mọi thứ, nhưng nó là một lựa chọn tốt để có khi cần thiết. Nó rõ ràng là êm hơn nhiều so với máy phát điện của chúng tôi và cung cấp cùng một công suất sử dụng Watts. Tất nhiên máy phát điện sẽ cung cấp năng lượng miễn là tôi có xăng, nhưng cuối cùng tôi cần phải cắm pin để sạc lại hộp pin.

Tôi hy vọng rằng bạn tìm thấy một số giá trị trong bài viết này. Câu hỏi hoặc Bình luận luôn được chào đón. Tôi sẽ cố gắng hết sức để trả lời một cách kịp thời và chính xác.

Cảm ơn bạn. Schockmade