დენის სტეკერი: დასადგმელი USB დატენვის ბატარეის სისტემა: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

გთხოვთ დააწკაპუნოთ ქვემოთ, რომ ეწვიოთ ჩვენს Hackaday პროექტის გვერდს

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

Power Stacker არის პორტატული, მოდულური, USB დატენვის ლითიუმ-იონური ბატარეის პაკეტი. დააწყვეთ ისინი ერთადერთ ენერგიულ პროექტებზე ან გამოყავით ისინი მცირე ზომის პროექტებისთვის ამ მოდულური სისტემით. Gerber, BOM და. STL ფაილები ხელმისაწვდომია ქვემოთ.

Power Stacker აკეთებს იმას, რისი გაკეთებაც სხვა USB დატენვის ბატარეებმა ვერ შეძლეს და ეს არის შესაძლებლობა გაერთიანდეს ერთად ბატარეის გაზრდილი სიმძლავრისთვის ან გამოყოს მრავალ პატარა ბატარეაში მცირე ზომის პროექტებისთვის. თქვენ შეგიძლიათ სიტყვასიტყვით გამოიყენოთ იგივე Power Stacker ბატარეები მრავალი წლის განმავლობაში მრავალ პროგრამაში!

Power Stacker– ის კიდევ ერთი უნიკალური თვისება ის არის, რომ თითოეული ბატარეა იღებს თავის დამუხტვის კონტროლერს, რომელიც გარანტიას აძლევს უჯრედების დაბალანსებას და დარწმუნებულია, რომ თითოეული ბატარეა დატვირთულია სწორ ძაბვაზე რეალურ დროში, თუნდაც დატენვის და/ან დატენვისას.

მას შემდეგ რაც დავიწყე წარმატებული Kickstarter პროექტი სახელწოდებით Solderdoodle Pro, მივხვდი, რომ იგივე ბატარეის ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება გამდნარი დნობისთვის, შეიძლება გამოყენებულ იქნას პრობლემის გადასაჭრელად, რომელიც ცდილობს იპოვოს სწორი ბატარეა და მუდმივად შეიძინოს ახალი ბატარეები ყოველი ახალი პროექტისთვის. 3D ბეჭდვის ცოდნასთან ერთად, მე შევქმენი ელემენტი ბატარეისთვის, რომლის დაბეჭდვა, შეცვლა და გაზიარება შესაძლებელია!

Power stacker ასევე თავსებადია Open Source DC-DC გადამყვანებთან, როგორიცაა Adafruit's Power Boost 1000.

როგორ მუშაობს ბატარეის სტეკი?

დაბალი წინსვლის ძაბვის/მაღალი მიმდინარე დიოდები დამუხტვის კონტროლერის დაფაზე დამონტაჟებულია მიკროსქემის შესასვლელსა და გამოსავალზე, რაც ხელს უშლის მრავალჯერადი ენერგიის წყაროს შორის და დამუხტვის კონტროლერების გამოსვლას შორის. ეს საშუალებას აძლევს თითოეული მუხტის კონტროლერის დაფის შეყვანისა და გამომავალ ბუდეებს შორის იყოს ავტობუსების ზოლები, რაც საშუალებას იძლევა ძაბვა იგივე დარჩეს და მიმდინარე გამრავლდეს. სტეკში ყველაზე მაღალი ძაბვის ბატარეა იტვირთება მანამ, სანამ სხვა ბატარეები არ მიაღწევენ ერთსა და იმავე ძაბვას და ისინიც დაიწყებენ იმავე სიჩქარით დაცლას, რაც ამრავლებს ბატარეის ნაკადის მიმდინარე გამომუშავებას.

Power Stacker მახასიათებლები: * სრულად დატენვის დრო: @5 ვატი 3350 mAh: 3 საათი | @8 ვატი 13400 mAh: 7 საათი

* ტევადობა: 3350mAh, 6700mAh, ან 13400mAh / 3.6V

* ტიპი: Panasonic NCR18650B ლითიუმ-იონი

* შეყვანა - დენი: 450 -დან 2600mA | ძაბვა: 5 -დან 6 ვოლტამდე

* USB პორტების რაოდენობა: 1 (დამოკიდებულია 5V ადაპტერის მოდულების რაოდენობაზე)

* გამომავალი - სტანდარტული Arduino სტილის ქალი და მამაკაცი სათაურები

* გამომავალი - მიმდინარე: 2000mA- მდე | ძაბვა: 3.6 ვოლტი პირდაპირი ან 5 ვოლტი DC-DC გადამყვანი მოდულით

* საქმის მასალა: 3D ნაბეჭდი მასალა

* ბატარეის ხანგრძლივობა ტიპიური გამოყენებისას: 5 წელი * შესაცვლელი ბატარეა

* უზრუნველყოფს iPhone– ის 320% –მდე დატენვას ან 160% Galaxy S5 დამუხტვას ორი უჯრედით 6700 mAh

* თავსებადია Arduino, iPhone, Android, Windows Phone და სხვებთან 5 ვოლტიანი DC-DC კონვერტორი მოდულით

*გაფრთხილება: იყავით ფრთხილად ნებისმიერი ლითიუმ-იონური ბატარეის დამუშავებისას, რადგან ბატარეის გათიშვამ შეიძლება გამოიწვიოს დამწვრობა. ყოველთვის ატარეთ უსაფრთხოების სათვალე. გთხოვთ გამოიყენოთ ბატარეის და მიკროსქემის კომპონენტები, რადგან ჩართულია ბატარეის მაქსიმალური დატენვის მაქსიმალური დენი. 3D დაბეჭდილი ნაწილები შეიძლება დაიხშოს მაღალ ტემპერატურაზე.

FCC შესაბამისობა: არ არის საჭირო, რადგან მიკროსქემის სიხშირეები 1.7 MHz– ზე დაბალია

ნაბიჯი 1: საჭირო მასალები, ინსტრუმენტები და ფაილები

აქ არის საჭირო მასალების, ინსტრუმენტებისა და ფაილების სია.

მასალები:

QTY აღწერა

1 ლითიუმ-იონური დატენვის კონტროლერის წრე (სქემატური, გერბერის ფაილები და ა.შ. შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ წინა გვერდიდან. ძირითადი IC კომპონენტია Maxim MAX8903G დამუხტვის კონტროლერი.)

1 NCR18650B 3350mAh დაუცველი Panasonic ლითიუმის იონური ბატარეა www.ebay.com (თუ დაბალი ღირებულებაა საჭირო, სცადეთ Panasonic NCR18650A ბატარეა ოდნავ ნაკლები ტევადობით 3070mAh. დარწმუნდით, რომ ის დაუცველია და აკონტროლეთ ბატარეის ნაწილის ნომერი ყურადღებით. დაცულ ბატარეებს დამატებული აქვთ სიგრძე ჩაშენებული სქემით, რომელმაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს შესრულებაზე. მითითება https://industrial.panasonic.com/www-cgi/jvcr13pz.cgi?E+BA+3+ACI4002+NCR-18650B+7+EU სხვა ბრენდების ბატარეები არ არის რეკომენდებული, რადგან აკუმულატორის აკუმულატორის დენი შეიძლება იყოს 2000 mA- მდე და Panasonic NCR18650 ქიმიას შეუძლია გაუმკლავდეს მას. თუ თქვენ გჭირდებათ სხვა ბრენდების გამოყენება, დარწმუნდით, რომ ისინი აკმაყოფილებენ ერთსა და იმავე სპეციფიკაციებს, ქიმიას და უძლებენ 2 ამპერი დატენვის დენი. ბატარეების გამოყენება, რომლებიც არ აკმაყოფილებს ამ მახასიათებლებს, შეიძლება გამოიწვიოს ბატარეის საშიში დაზიანება.)

2 Hirose 2 პინიანი კონექტორი DF3-2S-2C

2 Hirose Socket 24-28 AWG Crimp Pin DF3-2428SCC

1 1 "Wapt Kapton Tape Roll https://www.mcmaster.com/#7648a715/=qu58072 1" Kapton Tape Disc

1 1 "დიამეტრის ნაჭერი გათბობის შემცირების მილები 2.7" გრძელი 2 1/16 "ცალი სითბოს შემცირების მილები 1.0" გრძელი 1 მავთულის შესაკრავი რულეტი 1 3D დაბეჭდილი ქეისი (ფაილი ხელმისაწვდომია წინა გვერდზე.)

1 2X4 ქალი სათაური

1 5 ვოლტიანი DC-DC გადამყვანი

1 Protoboard

1 1X2 ქალი სათაური

1 მამაკაცის თავსაბურავი

სხვადასხვა სიგრძე 26 AWG სტანდარტული წითელი და შავი ბოჭკოვანი 4 ამპერიანი მაქსიმალური მავთული ჩამოთვლილი ქვემოთ: https://www.mcmaster.com/#catalog/119/798/=qu7rf61 6.10 შავი მავთული.06 ზოლები ერთი ბოლოდან.20 ზოლები მეორე ბოლოში

1 8.00 წითელი მავთული.06 ზოლები ერთი ბოლოდან.20 ზოლი მეორე ბოლოში

ინსტრუმენტები: QTY აღწერა

1 კვების ელემენტის ელემენტი

1 Wire Strippers 24-26 gage სპექტრი

1 Wire Crimper 20-24 gage სპექტრი

1 ფირზე გაზომვა

1 გასაყიდი რკინა

1 სითბოს იარაღი

1 მაკრატელი

ნაბიჯი 2: ბატარეის შეკრება

ჩადეთ NCR18650B ბატარეა ბატარეის მოწყობილობაში, დადებითი მხარე ზემოთ. დამაგრების დროს წითელი და შავი ხაზები გასწორდება. არ შეეხოთ გამაგრილებელ რკინას მოწყობილობაზე, რადგან ის შეიძლება დნება. თქვენ შეიძლება შეძლოთ ბატარეის გამაგრება მოწყობილობის გარეშე, მაგრამ ეს გაცილებით რთულია და თქვენ მაინც დაგჭირდებათ რაიმე იმისთვის, რომ ბატარეა არ დაინგრეს. მოწყობილობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბატარეის სხვა პროექტებისთვისაც.

მოათავსეთ გრძელი წითელი მავთულის.20 "გათიშული ბოლო თხრილში წარწერით +RED და შეაერთეთ წითელი მავთული ბატარეაზე. ეცადეთ სწრაფად მიაერთოთ ბატარეას, რადგან ბატარეაზე ძალიან დიდმა სიცხემ შეიძლება დააზიანოს ის. გამყარებაში, გაასუფთავეთ იგი გამწოვი რკინით. შედუღების შემდეგ, დახრიეთ მოწყობილობა და ამოძრავეთ ბატარეა ქვემოდან თქვენი თითით. გადააბრუნეთ ბატარეა თავდაყირა და ჩადეთ ბატარეა მოწყობილობაში წითელი მავთულით +RED ბუდეში და აკუმულატორის ნეგატიური დასასრული ზემოთ. მოჭერით წითელი მავთულის ბოლო Hirose Pin- ით და ჩასვით პინი Hirose 2-Pin კონექტორის პორტში 1-ში. თქვენ გინდათ ამ წერტილში მიამაგროთ, რადგან ეს საშიშია დატოვონ ბატარეის მავთულის ჩამოკიდებული შიშველი ბოლო და პოტენციურად გამოიწვიოს ხანმოკლე ან დამწვრობა, თუ იგი შეხება აკუმულატორის უარყოფით ბოლოზე. განათავსეთ.20 "სიგრძის შავი შავი მავთულის თხრილში თხრილში -BLK და შეაერთეთ შავი მავთული ბატარეასთან. ამ ბატარეის უარყოფითი დასასრული ჩვეულებრივ მოითხოვს მეტ სითბოს შედუღებას, რადგან ბატარეის მასასთან კონტაქტის მეტი ზედაპირია, მაგრამ ეცადეთ სწრაფად შედუღოთ. თუკი რაიმე წებოვანი მიმაგრებულია, გაასუფთავეთ ის გასაყიდი რკინით. შედუღების შემდეგ, შავი მავთულის ბოლო დაახურეთ Hirose Pin- ით და ჩადეთ pin Hirose 2-Pin კონექტორის პორტში 2. დახრილ მოწყობილობას და ამოიღე ბატარეა ქვემოდან თითით. მოხარეთ შავი მავთული პირდაპირ ქვემოთ ბატარეის ნეგატიური ბოლოების კიდეზე და წითელი მავთული ბატარეის გვერდის გასწვრივ მარყუჟით. ეფექტი უნდა იყოს ის, რომ წითელი მავთული, რომელიც ჩამოდის ბატარეის პოზიტიური ბოლოდან, არის 120º დაშორებით იმ ადგილისგან, სადაც შავი და წითელი ხაზები ხვდება. ეს მავთულის გეომეტრია საშუალებას იძლევა პოზიტიური და უარყოფითი მავთულები გამოვიდეს ერთიდაიგივე მხრიდან და იძლევა მყუდრო მორგებას. გადაიტანეთ 1 "სიგანის კაპტონის ფირის ნაჭერი ერთხელ ბატარეის შუა ნაწილში, რათა შეინარჩუნოთ მავთულები. მოათავსეთ 1" კაპტონის ფირის დისკი ბატარეის თითოეულ ბოლოში და ჩამოყარეთ კიდეები ბატარეის მხარეს. შემდეგ გადაიტანეთ 1 "Heat Shrink Tube ბატარეაზე მილის გასწვრივ ბატარეის პოზიტიური ბოლოთი. ყველა მილის ნამსხვრევი უნდა იყოს გამიჯნული უარყოფითი ბოლოდან. ახლა გამოიყენეთ სითბოს იარაღი, რათა მილის შემცირება მოახდინოს ბატარეის შეკრება.

ნაბიჯი 3: Power Stacker ასამბლეა

ერთი უჯრედის კონფიგურაციისთვის, უბრალოდ შეაერთეთ 2X4 Female Header დამუხტვის კონტროლერის დაფაზე, შეაერთეთ ბატარეა, შემდეგ შეაერთეთ მამრობითი სათაური 5 ვოლტიანი DC-DC დაფაზე და შეაერთეთ იგი დატენვის კონტროლერის დაფაზე.

მრავალუჯრედიანი კონფიგურაციისთვის, შეაერთეთ მამრობითი სათაურები პროტობორდზე იმავე კონფიგურაციით, როგორც დამუხტვის კონტროლერის ქინძისთავები და მიამაგრეთ დაფაზე 1X2 ქალი სათაური.

პროტობორდის უკანა მხარეს, შეაერთეთ SYS OUT პორტთან დაკავშირებული ყველა ქინძისთავები დამუხტვის კონტროლერის დაფიდან, შეაერთეთ GND პორტთან დაკავშირებული ყველა ქინძისთავები დამუხტვის კონტროლერის დაფიდან და შეაერთეთ IN6V პორტთან დაკავშირებული ყველა ქინძისთავები დატენვის კონტროლერის დაფა. შემდეგ შეაერთეთ SYS OUT მდედრის სათაურის საყრდენზე პროტობორდზე და შეაერთეთ GND პროტო დაფის სხვა მდედრის სათაურის პინზე.

გადაიტანეთ პროტობორდი 3D ბეჭდვის შემთხვევაში, შემდეგ მიამაგრეთ ბატარეები, დატენეთ კონტროლერის დაფები და 5 ვოლტიანი DC-DC კონვერტორი პროტობორდზე.

ნაბიჯი 4: პროგრამები

თქვენ უბრალოდ აკავშირებთ ბატარეას დატენვის კონტროლერის დაფაზე, მიამაგრეთ DC-DC 5 ვოლტიანი გადამყვანი და დატენეთ თქვენი USB მოწყობილობა.

შეაერთეთ მიკრო USB დამტენი კაბელი, რომ დატენოთ ბატარეები 5 -დან 6 ვოლტამდე კვების წყაროდან. თითოეულ უჯრედს აქვს თავისი დამუხტვის კონტროლერი რეალურ დროში უჯრედების დაბალანსებისათვის. პაკეტში თითოეული დატენვის კონტროლერი ავტომატურად იწყებს დატენვას, როდესაც გამოვლინდება ზედმეტი ენერგია.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაუკავშიროთ ენერგიის მრავალი წყარო Power Stacker– ს, როგორიცაა მზის პანელები, დინამოები და სხვა USB ენერგიის წყაროები, რათა გაზარდოთ დატენვის სიმძლავრე ბატარეაზე.

სმარტფონს, ტაბლეტს ან დისტანციურად კონტროლირებად რობოტს დატენავთ, Power Stacker მოგცემთ საჭირო ენერგიას და მომავალში მოერგება თქვენს ენერგიის მოთხოვნებს.

გილოცავთ! თქვენ დაასრულა Power Stacker– ის მშენებლობა!

ნაბიჯი 5: პრობლემების მოგვარება

ᲣᲡᲐᲤᲠᲗᲮᲝᲔᲑᲐ

არ დატოვოთ Power Stacker მზის პირდაპირ შუქზე. შეინახეთ იგი დაფარული ან ჩრდილში. მზის სიცხემ შეიძლება გამოიწვიოს დამუხტვის წრე და ბატარეა ძალიან გაათბო, შეწყვიტოს დატენვა, დააქვეითოს ბატარეა და შეამციროს მისი სიცოცხლის ხანგრძლივობა.

მისაღები ტემპერატურა: Power Stacker შექმნილია იმისთვის, რომ იმუშაოს 0 º და 45 º C ტემპერატურაზე (32 º და 149 º F) ტემპერატურაზე. შენახვა: შეინახეთ Power Stacker ოთახის ტემპერატურაზე. Power Stacker უნდა დატენოთ წელიწადში ერთხელ, ზედმეტი გამონადენის თავიდან ასაცილებლად.

საუკეთესო შედეგისთვის, სრულად დატენეთ Power Stacker გამოყენებამდე.

ᲓᲘᲐᲒᲜᲝᲡᲢᲘᲙᲐ

Power Stacker LED არ ანათებს ჩემი ლეპტოპიდან დატენვისას

1) ეს შეიძლება მოხდეს, თუ Power Stacker მთლიანად დაიწია და გადადის დატენვის რეჟიმში. შეინახეთ Power Stacker ჩართული დაახლოებით 15 წუთის განმავლობაში და LED დატენვის შუქი კვლავ უნდა ჩართოთ.

2) ზოგიერთ ძველ ლეპტოპს აქვს დაბალი დენის შეზღუდვა USB პორტებში და გათიშავს USB პორტს, თუ დენი გადააჭარბებს ლიმიტს. სცადეთ ჩართოთ Power Stacker სხვა USB პორტში.