Power Stacker: Stackable USB վերալիցքավորվող մարտկոցի համակարգ. 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Խնդրում ենք սեղմել ստորև ՝ մեր Hackaday նախագծի էջ այցելելու համար:

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

Power Stacker- ը շարժական, մոդուլային, USB լիցքավորվող լիթիում-իոնային մարտկոցների փաթեթ է: Տեղադրեք դրանք միասին էներգիայի կարիք ունեցող նախագծերի համար կամ առանձնացրեք դրանք այս մոդուլային համակարգով ավելի փոքր նախագծերի համար: Gerber, BOM և. STL ֆայլերը հասանելի են ստորև:

Power Stacker- ն անում է այն, ինչ այլ USB լիցքավորվող մարտկոցները չեն կարողացել անել, և դա համատեղելու ունակությունն է `մարտկոցի հզորությունը բարձրացնելու կամ փոքր նախագծերի համար առանձնացնելու բազմաթիվ փոքր մարտկոցների համար: Դուք կարող եք բառացիորեն օգտագործել նույն Power Stacker մարտկոցները երկար տարիներ բազմաթիվ ծրագրերում:

Power Stacker- ի մեկ այլ յուրահատուկ առանձնահատկությունն այն է, որ յուրաքանչյուր մարտկոց ստանում է իր լիցքավորման վերահսկիչը, որը երաշխավորում է բջիջների հավասարակշռությունը և ապահովում, որ յուրաքանչյուր մարտկոց լիցքավորվի ճիշտ լարման վրա իրական ժամանակում, նույնիսկ լիցքավորման և (կամ) լիցքաթափման ընթացքում:

Solderdoodle Pro կոչվող հաջող Kickstarter նախագիծը սկսելուց հետո ես հասկացա, որ նույն մարտկոցի տեխնոլոգիան, որն օգտագործվում է զոդման հալեցման համար, կարող է օգտագործվել ճիշտ մարտկոց գտնելու և յուրաքանչյուր նոր նախագծի համար անընդհատ նոր մարտկոցներ գնելու խնդիրը լուծելու համար: Եռաչափ տպագրության իմ գիտելիքների հետ միասին ես մարտկոցի համար պատյան ստեղծեցի, որը կարող է տպվել, փոփոխվել և տարածվել:

Power stacker- ը համատեղելի է նաև Open Source DC-DC կերպափոխիչների հետ, ինչպիսիք են Adafruit's Power Boost 1000-ը:

Ինչպե՞ս է աշխատում մարտկոցի մարտկոցը:

Forwardածր լարման/բարձր ընթացիկ դիոդները լիցքավորման վերահսկիչի տախտակի վրա տեղադրված են շղթայի մուտքի և ելքի վրա, ինչը կանխում է էներգիայի բազմաթիվ աղբյուրների և լիցքավորման կարգավորիչների ելքի միջև խաչասերումը: Սա թույլ է տալիս յուրաքանչյուր լիցքավորիչի վերահսկիչ տախտակի մուտքային և ելքային կապերի միջև դառնալ միջանցք `թույլ տալով, որ լարումը մնա նույնը, իսկ հոսանքը` բազմապատկվի: Ամենաբարձր լարման մարտկոցը կթափվի առավելագույնը, մինչև մյուս մարտկոցները չհասնեն նույն լարման, և նրանք նույնպես կսկսեն լիցքաթափվել նույն արագությամբ, ինչը բազմապատկում է մարտկոցի տուփի ընթացիկ ելքը:

Power Stacker- ի բնութագրերը. * Լիովին լիցքավորման ժամանակը ՝ @5 Վտ 3350 մԱ / ժ ՝ 3 ժամ | @8 Վտ 13400 mAh: 7 ժամ

* Հզորությունը ՝ 3350 մԱ / ժ, 6700 մԱ / ժ, կամ 13400 մԱ / ժ / 3.6 Վ

* Տեսակը ՝ Panasonic NCR18650B լիթիում-իոն

* Մուտք - ընթացիկ `450 -ից 2600 մԱ | Լարում `5 -ից 6 վոլտ

* USB պորտերի քանակը `1 (կախված 5V ադապտերային մոդուլների քանակից)

* Արդյունք - Ստանդարտ Arduino ոճի իգական և արական վերնագրեր

* Արդյունք - ընթացիկ ՝ մինչև 2000 մԱ | Լարում `3.6 Վոլտ ուղղակի կամ 5 Վոլտ DC-DC փոխարկիչ մոդուլով

* Գործի նյութ ՝ 3D տպագիր նյութ

* Մարտկոցի կյանքը տիպիկ օգտագործման դեպքում `5 տարի * Փոխարինվող մարտկոց

* Ապահովում է iPhone- ի մինչև 320% լիցքավորում կամ 160% Galaxy S5 լիցքավորում երկու բջիջով ՝ 6700 մԱ / ժ

* Համատեղելի է Arduino- ի, iPhone- ի, Android- ի, Windows Phone- ի և մյուսների հետ 5 վոլտ DC-DC փոխարկիչ մոդուլով

*WԳՈՇԱՈՄ. Լիթիում-իոնային ցանկացած մարտկոցի հետ աշխատելիս զգույշ եղեք, քանի որ մարտկոցի կարճացումը կարող է այրվածքներ առաջացնել: Միշտ կրեք անվտանգության ակնոցներ: Խնդրում ենք օգտագործել մարտկոցի և միացման սխեմաների առաջարկվող բաղադրիչները `մարտկոցի առավելագույն լիցքավորման առավելագույն հոսանքի պատճառով: 3D տպված մասերը կարող են թեքվել բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում:

FCC- ի համապատասխանություն. Պարտադիր չէ, քանի որ միացման հաճախականությունները 1.7 ՄՀց -ից ցածր են

Քայլ 1: Պահանջվող նյութեր, գործիքներ և ֆայլեր

Ահա անհրաժեշտ նյութերի, գործիքների և ֆայլերի ցանկը:

ՆՅՈԹԵՐ

QTY Նկարագրություն

1 Lithium-Ion Charge Controller Circuit (սխեմատիկ, Gerber ֆայլեր և այլն կարելի է ներբեռնել նախորդ էջից: IC հիմնական բաղադրիչը Maxim MAX8903G լիցքավորման վերահսկիչն է):

1 NCR18650B 3350mAh անպաշտպան Panasonic Lithium Ion մարտկոց www.ebay.com (Եթե անհրաժեշտ է ավելի ցածր ծախսեր, փորձեք Panasonic NCR18650A մարտկոցը ՝ 3070mAh մի փոքր ավելի փոքր հզորությամբ: Համոզվեք, որ այն անպաշտպան է և մարտկոցի մասի համարը ուշադիր ստուգեք: Պաշտպանված մարտկոցներին ավելացվել է երկարությունը ներկառուցված միացումով, որը կարող է ազդել աշխատանքի վրա: Տեղեկություն ՝ https://industrial.panasonic.com/www-cgi/jvcr13pz.cgi?E+BA+3+ACI4002+NCR-18650B+7+EU Մարտկոցի այլ ապրանքանիշեր խորհուրդ չեն տրվում, քանի որ մարտկոցի լիցքի վերահսկիչի հոսանքը կարող է հասնել 2000 մԱ -ի, իսկ Panasonic NCR18650 քիմիան կարող է այն կարգավորել: Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է օգտագործել այլ ապրանքանիշեր, համոզվեք, որ դրանք համապատասխանում են նույն բնութագրերին, քիմիային և կարող են աշխատել մինչև 2 ամպեր լիցքավորման հոսանք: Այս բնութագրերին չհամապատասխանող մարտկոցների օգտագործումը կարող է հանգեցնել մարտկոցի վտանգավոր վնասի):

2 Hirose 2-փին միակցիչ DF3-2S-2C

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

1 1 "Wide Kapton Tape Roll https://www.mcmaster.com/#7648a715/=qu58072 1" Kapton Կասետային սկավառակ

1 1 "amերմասեղանման խողովակի տրամագիծը 2.7" Long2 1/16 "Piece of Heat Shrink Tubing 1.0" Երկար 1 Rոդման մետաղալար 1 3D տպված պատյան (ֆայլը հասանելի է նախորդ էջում)

1 2X4 կին վերնագիր

1 5 վոլտ DC-DC փոխարկիչ

1 Protoboard

1 1X2 կին վերնագիր

1 արական գլխի ժապավեն

Տարբեր երկարություններ 26 AWG Standard Red and Black Stranded 4 Amp Max Wire Թվարկված է ստորև.

1 8.00 Red Wire.06 շերտ մի ծայրով.20 շերտ մյուս ծայրով

Գործիքներ. QTY Նկարագրություն

1 էներգիայի հիմնական մարտկոցի սարք

1 մետաղալար Strippers 24-26 gage միջակայք

1 Wire Crimper 20-24 gage միջակայք

1 Կասետային չափում

1 Sոդման երկաթ

1 ջերմային ատրճանակ

1 Մկրատ

Քայլ 2: Մարտկոցի հավաքում

Տեղադրեք NCR18650B մարտկոցը մարտկոցի ամրացման մեջ ՝ դրական կողմը դեպի վեր: Ամրակման ընթացքում ամրացումը կհամապատասխանի Կարմիր և Սև լարերը: Մի դիպչեք եռակցման երկաթին ամրացմանը, քանի որ այն կարող է հալվել: Հնարավոր է, որ դուք կարողանաք միացնել մարտկոցը առանց սարքի, բայց դա շատ ավելի դժվար է, և ձեզ դեռ ինչ -որ բան կպահանջվի, որպեսզի մարտկոցը չընկնի: Սարքը կարող է օգտագործվել մարտկոցի այլ նախագծերի համար նույնպես:

Տեղադրեք երկար կարմիր լարի.20 դյույմանոց ծայրը +ԿԱՐՄԻՐ մակնշված խրամատում և Կարմիր մետաղալարը կպցրեք մարտկոցին: Փորձեք արագ միացնել մարտկոցին, քանի որ մարտկոցի չափազանց շատ ջերմությունը կարող է վնասել այն: Եթե որևէ զոդ կա դուրս գալով, հարթեցրեք այն եռակցման երկաթով: eringոդումից հետո թեքեք սարքը և մատով մարտկոցը ներքևից դուրս հանեք: Մարտկոցը գլխիվայր շրջեք և մարտկոցը տեղադրեք ամրացման մեջ `կարմիր մետաղալարով +ԿԱՐՄԻՐ միջանցքում: և մարտկոցի բացասական ծայրը դեպի վեր: Կարմիր լարի ծայրը սեղմեք Hirose Pin- ով և տեղադրեք քորոցը Hirose 2-Pin միակցիչի 1-ին նավահանգստում: Այս պահին ցանկանում եք միացնել միակցիչը, քանի որ դա վտանգավոր է: մարտկոցի լարերի կախովի ծայրը բաց թողնել և պոտենցիալ կարող է կարճ կամ այրվածք առաջացնել, եթե այն դիպչի մարտկոցի բացասական ծայրին: Տեղադրեք երկար սև մետաղալարերի.20 դյույմանոց ծայրը խրամատում -BLK մակնշված և կպցրեք Սև մետաղալար մարտկոցին: Այս մարտկոցի բացասական ավարտը սովորաբար պահանջում է ավելի շատ ջերմություն, քանի որ մարտկոցի զանգվածի հետ շփման ավելի շատ մակերես կա, բայց փորձեք արագ զոդել: Եթե ինչ -որ զոդ կպչում է, հարթեցրեք այն զոդման երկաթով: Soldոդումից հետո Սև մետաղալարերի ծայրը սեղմեք Hirose Pin- ով և տեղադրեք քորոցը Hirose 2-Pin միակցիչի 2-րդ նավահանգստում: Թեքեք սարքը և մարտկոցը մատով դուրս հանեք տակից: Թեքեք սև մետաղալարն ուղիղ ներքև ՝ մարտկոցի բացասական վերջի եզրին և կարմիր մետաղալարն ուղղեք մարտկոցի կողքով: Ազդեցությունը պետք է լինի այն, որ մարտկոցի դրական ծայրից իջնող Կարմիր մետաղալարերը 120º հեռավորության վրա են, որտեղ Սև և Կարմիր լարերը հանդիպում են: Այս մետաղալարերի երկրաչափությունը թույլ է տալիս դրական և բացասական լարերը դուրս գալ նույն կողմից և ապահովում է հարմարավետ տեղավորումը: Փաթաթեք 1 դյույմանոց Kapton ժապավենի կտորը մեկ անգամ մարտկոցի կեսին, լարերը պահելու համար: Տեղադրեք 1 "Kapton ժապավենային սկավառակ մարտկոցի յուրաքանչյուր ծայրում և եզրերը ծալեք մարտկոցի կողքին: Այնուհետև սահեցրեք 1 "atերմային նեղացման խողովակը մարտկոցի վրայով, մարտկոցի դրական ծայրով լցված խողովակով: Խողովակի բոլոր թուլությունները պետք է դուրս գան բացասական ծայրից: Այժմ մարտկոցի հավաքումը ավարտելու համար օգտագործեք ջերմային ատրճանակը:

Քայլ 3. Power Stacker հավաքում

Մեկ բջիջի տեղադրման համար պարզապես կպցրեք 2X4 իգական վերնագիրը լիցքավորման կառավարման վահանակին, միացրեք մարտկոցը, այնուհետև տղամարդու վերնագրի կապերը միացրեք 5 վոլտ DC-DC տախտակին և միացրեք այն լիցքավորման վերահսկիչի տախտակին:

Բազմաբջիջ տեղադրման համար արու վերնագրերը միացրեք նախատախտակին նույն կոնֆիգուրացիայով, ինչ լիցքավորման վերահսկիչի կապումներն ու 1X2 իգական վերնագիրը կպցրեք տախտակին:

Նախատախտակի հետևի մասում, զոդեք SYS OUT նավահանգստի հետ կապված բոլոր կապումները լիցքավորման վերահսկիչ տախտակից, միացրեք GND նավահանգստի հետ կապված բոլոր կապումները լիցքավորման վերահսկիչի տախտակից և միացրեք IN6V պորտի հետ կապված բոլոր կապումներն լիցքավորման վերահսկիչ տախտակ: Այնուհետև SYS OUT- ը կպցրեք նախատախտակի վրայի վերնագրի քորոցին և GND- ը կպցրեք նախատախտակի վրա գտնվող մյուս կանացի վերնագրին:

Սահեցրեք նախատախտակը 3D տպված պատյանով անցքի մեջ, այնուհետև կցեք մարտկոցները, լիցքավորեք կառավարման վահանակները և 5 վոլտ DC-DC փոխարկիչ նախատախտակին:

Քայլ 4: Applicրագրեր

Դուք պարզապես միացնում եք մարտկոցը լիցքավորման վերահսկիչի տախտակին, կցում DC-DC 5 վոլտ փոխարկիչ և լիցքավորում ձեր USB սարքը:

Միացրեք միկրո USB լիցքավորման մալուխը ՝ մարտկոցները լիցքավորելու համար 5 -ից 6 վոլտ էներգիայի աղբյուրից: Յուրաքանչյուր բջիջ ունի իր լիցքի վերահսկիչը `իրական ժամանակի բջիջների հավասարակշռման համար: Փաթեթի յուրաքանչյուր լիցքավորման վերահսկիչ ինքնաբերաբար կսկսի լիցքավորվել ավելցուկային էներգիայի հայտնաբերումից հետո:

Կարող եք նաև էներգիայի բազմաթիվ աղբյուրներ միացնել Power Stacker- ին ՝ արևային վահանակներ, դինամոներ և USB այլ էներգիայի աղբյուրներ ՝ մարտկոցի լիցքի հոսանքը բարձրացնելու համար:

Անկախ նրանից, թե լիցքավորում եք խելացի հեռախոս, պլանշետ կամ հեռակառավարվող ռոբոտ, Power Stacker- ը ձեզ կտրամադրի անհրաժեշտ էներգիան և կհամապատասխանի ձեր էներգիայի պահանջներին ապագայում:

ՇՆՈՐՀԱՎՈՐ! Դուք ավարտեցիք Power Stacker- ի կառուցումը:

Քայլ 5: Խնդիրների վերացում

ԱՆՎՏԱՆԳՈԹՅՈՆ

Մի թողեք Power Stacker- ը արևի ուղիղ ճառագայթների տակ: Պահեք այն ծածկված կամ ստվերում: Արևից տաքանալը կարող է հանգեցնել լիցքավորման սխեմայի և մարտկոցի շատ տաքացման, դադարեցնել լիցքավորումը, վատթարացնել մարտկոցը և կրճատել դրա կյանքը:

Ընդունելի ջերմաստիճաններ. Power Stacker- ը նախագծված է 0º-45ºC (32º և 149ºF) ջերմաստիճաններում աշխատելու համար: Պահեստավորում. Պահեք Power Stacker- ը սենյակային ջերմաստիճանում: Power Stacker- ը պետք է լիցքավորվի տարեկան մոտ մեկ անգամ `կանխելու համար ավելորդ լիցքաթափումը:

Լավագույն արդյունքի հասնելու համար օգտագործելուց առաջ ամբողջությամբ լիցքավորեք Power Stacker- ը:

Խնդիրների վերացում

Power Stacker LED- ը չի լուսավորվում նոութբուքիցս լիցքավորվելիս

1) Դա կարող է առաջանալ, եթե Power Stacker- ը ամբողջովին լիցքաթափվի և անցնի մի փոքր լիցքավորման ռեժիմի: Power Stacker- ը միացված պահեք մոտ 15 րոպե, և LED լիցքավորման լույսը պետք է նորից միանա:

2) Որոշ հին դյուրակիր համակարգիչներ իրենց USB պորտերում ունեն ընթացիկ ցածր սահմանափակում և կանջատեն USB պորտը, եթե հոսանքը գերազանցի սահմանը: Փորձեք Power Stacker- ը միացնել այլ USB պորտին: