Электропитание вне сети: 5 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Проекты Fusion 360 »

Этот проект представляет собой тихую, удобную для использования внутри помещений альтернативу газогенератору. Если вы заряжаете устройства, используете лампы или даже запускаете электродвигатель в течение ограниченного времени, этот автономный источник питания станет отличным компаньоном для кемпинга или чрезвычайных ситуаций.

Шаг 1: инструменты + материалы

Shapeoko XXL от Carbide 3D

Это отличный станок с ЧПУ для проектов размером с мебель. У него есть область резки 33 "(X) x 33" (Y) x 3 "(Z), и он полностью совместим с инструментами Fusion CAM. Пост-обработка в Fusion, кажется, очень хорошо работает со всеми тестами, которые я пробовал.

Или станьте своим ЧПУ…

Если у вас нет фрезерного станка с ЧПУ, все, что вам нужно, - это ручная дрель, лобзик с лезвием для резки металла, широкоформатная печать из типографии и немного терпения. Вот ссылка на мою инструкцию «Цифровое изготовление вручную», показывающую, как стать вашим собственным станком с ЧПУ:

На следующем шаге я предоставлю чертежи в формате PDF, которые вы можете использовать в качестве шаблонов для вырезания собственных деталей вручную с помощью лобзика.

3D печать

Я использую Prusa I3Mk3S практически для всего. На мой взгляд, это лучшая отдача для ваших денег - очень хорошо сделанные, пригодные для 3D-печати запасные части, точные и надежные.

Нить для 3D-печати

Для этого проекта я использовал матовое волокно HTPLA от Proto-pasta, но подойдет практически любая нить. Мне этот материал нравится, потому что покрытие выглядит действительно хорошо

Электроника

• Инвертор мощности: (61 доллар США) 800 Вт в непрерывном режиме / 1600 Вт пиковой мощности
• 12V Deep Cycle Battery: (64 $) Обязательно используйте аккумулятор глубокого разряда, автомобильный аккумулятор разрядится очень быстро!
• Зарядное устройство для аккумулятора переменного тока 12 В: ($ 54) заряжает аккумулятор от сетевой розетки, если она доступна.
• Разъем питания переменного тока: (7 долларов США). Подключается к зарядному устройству переменного тока. Обязательно используйте тот, у которого есть предохранитель!
• Терминал прикуривателя: (6 долларов США) Этот терминал подключается к аккумулятору и может использоваться для зарядки постоянным током, например, с солнечными батареями.
• Измеритель батареи 12 В: (15 долларов США) показывает напряжение и процент заряда батареи.

Итого: 210 долларов (не считая дерева и нити для 3D-печати)

Аппаратное обеспечение

Все перечисленное ниже оборудование может быть заменено на более доступное оборудование, доступное в вашем регионе и в рамках вашего бюджета, но файлы ЧПУ разработаны с использованием этих компонентов.

• 1 1/2 "шурупы для дерева
• Трубки диаметром 1 дюйм для поперечин. Я использовал несколько труб из углеродного волокна, которые я нашел в магазине, но подойдет любая трубка из ПВХ или деревянный дюбель. Их нужно обрезать до 8 5/8 дюйма в длину.

Материалы

• Лист МДФ толщиной 32 на 32 дюйма 1/2 дюйма. Любой материал размером 1/2 дюйма подойдет для файлов, которые я предоставляю.
• Глянцевая эпоксидная смола для гидроизоляции

Программное обеспечение

Fusion 360 бесплатен, и это здорово. Я использую его для всего, что проектирую и изготавливаю. Если у вас есть доступ к станку с ЧПУ, он настолько хорош, насколько это возможно, когда дело доходит до простого и быстрого программирования с ЧПУ.

Лицензия студента / преподавателя (обновляется бесплатно каждые 3 года)

Любитель / Стартап (продление бесплатно ежегодно)

Шаг 2: Дизайн + изготовление

Как и все остальное, что я делаю, я спроектировал этот проект в Fusion 360. Мне он нравится, потому что очень легко создавать CAM-настройки для вещей, которые вы разрабатываете, как вы увидите в прилагаемом архиве Fusion. Если вы посмотрите на список параметров, вы заметите, что я использую параметр толщины материала. Это важно, потому что взаимосвязанные части (удерживаемые винтами через направляющие отверстия) могут автоматически обновляться, если вы используете другой материал.

Файлы STL предназначены для заглушек, которые удерживают поперечные стержни. Элемент capMid предназначен для соединения боковых панелей, но в итоге я не стал их использовать, потому что приклеил стороны к коробке.

Файлы DXF - это векторные файлы, которые можно использовать для ЧПУ или лазерной резки.

Файлы PDF - это файлы для печати, которые можно использовать в шаблонах для ручной резки. Они должны быть напечатаны на 100% на листе любого размера, на который они поместятся.

Layout. PDF предназначен для материала 1/2 дюйма

Лицевая панель. PDF предназначен для материала 1/8 дюйма

Шаг 3: Сборка деталей

Аккумулятор и зарядное устройство вставляются в прорези на вставке и удерживаются стяжками и винтами с шайбами, как показано на фотографиях. Инвертор крепится винтами через направляющие отверстия сбоку коробки.

На схемах выше показано, где находятся детали лицевой панели. Я использовал соединители полюсов питания для подключения всех электронных компонентов, но вы легко можете сделать все это с помощью привинчивающихся колпачков проводов из любого строительного магазина.

Шаг 4: Сборка шасси

Сборка в основном представляет собой коробку с Х-образными боковинами. Эти детали выступают за основную коробку и образуют ножки с поперечинами из углеродного волокна. Эти стержни являются хорошими ручками для перемещения источника питания, но идея состоит в том, что их также можно использовать для крепления его к багажнику на крыше или чему-то в этом роде.

Я использовал 2-дюймовые шурупы для дерева, чтобы прикрепить торцевые заглушки к X-образным панелям, как показано на диаграмме. Заглушки были немного плотно прилегающими, я бы, вероятно, увеличил допуск для этих частей, если бы сделал это снова.

Шаг 5: Отойдите от сети

Я запустил магазинный пылесос от этого источника питания примерно на час, прежде чем перевернутый начал пищать (предупреждая меня, что выходное напряжение падает ниже 10 В). Мы использовали его в хижине в лесу на выходных, заряжая телефоны, динамики Bluetooth и люминесцентные лампы, и через 48 часов у нас все еще было электричество.

Я хотел бы попробовать зарядить его солнечными батареями, чтобы понять, насколько хорошо он будет работать с такой системой. Дайте мне знать, что вы думаете в комментариях!