Powerbank 220 Вольт своими руками

Из этой статьи вы узнаете, как сделать крутую штуку из китайских компонентов - powerbank на 220 вольт, эдакая полевая розетка для инструментов. Разработал данный проект AlexGyver, автор одноименного YouTube канала. Сердце проекта люто дешевый китайский инвертор с 12В на 220В.

Собственно, сейчас мы его протестируем, а затем соберём на нем пауэрбанк с розетками.

Для испытаний нам понадобится:
1.модуль вольтамперметра с шунтом, который мы поставим между инвертором и аккумулятором;
2.осциллограф;
3.тепловизор.

Собственно, сам инвертор простой до безумия. Тут собран полный мост на самых популярных мосфетах 3205. Мост при помощи ШИМ-контроллера качает импульсный трансформатор и пошло-поехало, проще не бывает.

Нижняя сторона платы силовая. По качеству прокладки силовых дорожек к китайцам вопросов нет. По поводу качества пайки, имеется пару нехороших мест с ножками резисторов, но это поправимо. Стоит этот модуль очень недорого, есть версии чуть дороже с радиатором. Питание с аккумулятора подключается к силовым отверстиям в плате GND и VCC.

Чтобы включить инвертор, нужно замкнуть вот эти 2 пина:

То есть, сюда поставим обычный человеческий выключатель или кнопку. Линия низковольтная, кнопка просто подает питание на шим-контроллер. Для теста мощности инвертора будем использовать целый пакет обычных 100 ваттных лампочек накаливания, а также понадобятся патроны.

Собираем тестовую установку.

Припаиваем кнопочку для включения инвертора, паяем провода в отверстия выходного напряжения. На входное напряжение подключаемся жирнющими проводами (автор использует провода с сечением 6 квадратов). Подключаем через шунт, который будет снимать ток с автомобильного аккума.

Подключаем питание и погнали. Увеличивая нагрузку и наблюдая за приборами, можно посмотреть, как ведет себя инвертер. При разной нагрузке сразу стало понятно, что напряжение у него проседает весьма закономерно, но вот с мощностью он справляется, скажем, нормально. Можно сказать, что при мощности до 300Вт инвертор отдаёт КПД в районе 80%, но напряжение уходит далеко от 220В. Не, ну а что вы хотели, за такие-то деньги.

По крайней мере у нас получился теплый ламповый обогреватель, а то как раз уже холодает за окном. Компоненты инвертора тоже не мерзнут и в оптимальном 300-ваттном режиме за какое-то время работы мосфеты нагрелись до 120 градусов, что в принципе уже много, и без радиатора на такой нагрузке оно долго не протянет.

Итак, теперь давайте добавим к конвертору аккумуляторы, обязательно высокотоковые. Обычные ноутбучные банки не подойдет. Снимать с аккумуляторов большие токи будем при помощи мощного батарейного отсека с толстыми латунными клеммами. Для защиты аккумуляторов от перегрузки, КЗ и переразряда, используем плату защиты, которая также будет балансировать банки во время зарядки.

Корпусом для этого устройства будет вот такая вот коробочка для женских штучек.

Она отлично подходит по размеру и позволяет, например, удвоить количество аккумуляторов для увеличения емкости. Также нам понадобится розетка.

Также у китайцев можно взять индикатор заряда для 3-ех аккумуляторов. Для удобства зарядки возьмем вот такое гнездо:

Зарядный блок питания должен быть именно зарядным блоком питания с напряжением 12,6 В, обычный блок питания на 12В не подойдет. Если у вас есть шуруповерт на литиевых аккумуляторах, то подойдет зарядник от него. Для включения системы возьмем тумблер с двумя контактными группами, но скорее всего можно обойтись и одной контактной группой. Ссылки на все компоненты вы найдёте на странице проекта. Там же есть схема:

Сама плата инвертора в выключенном состоянии у нас потребляет 24 мкА, это важно, потому что питание мы на нее подаем постоянно, чтобы ни рвать силовой провод. В холостом режиме инвертер кушаем в 10000 раз больше, то есть почти 0,3А.

Начнем с соединения батарейных отсеков в один большой на 3 банки, потому что китайцы по непонятным причинам такие не продают (по крайней мере автор не нашел). Плату защиты крепким сюда же на двухсторонний скотч. Лудим все контакты. Площадки под сварку нам не нужны, их нужно спаять, то есть нагреть и сдвинуть.

Плату защиты паяем толстыми проводами, лучше взять толще или скрутить 2 таких провода.

Данная плата напомню, спасет аккумуляторы от короткого замыкания и переразряда в критической ситуации, что спасет вас от пожара с фейерверками.
Теперь займемся модификациями корпуса, креплением колодки розеток и прокладкой проводов.

Далее разместим на корпусе выключатель, гнездо и индикатор заряда.

Затем расчехляем паяльник помощнее и паяем весь узел проводов на выход платы. То же самое касается подключения инвертора. Прозрачный корпус дает отличное преимущество при работе с дисплеями, возьмите себе на заметку. Крепим колодку к корпусу и подключаем.

Ничего не бахнуло и это хорошо. Аккумуляторы разряжены, ставим на зарядку. При включенном питании, на индикаторе можно следить за уровнем заряда.

Теперь давайте протестируем наш сетевой powerbank на дрели.

При легком нажатии на пуск дрели все резко перестало работать. В случае с инвертором дохлым компонентом оказался один из мосфетов. Из-за него кстати, плата полностью закоротилась по питанию и от взрыва аккумуляторов автора спасла плата защиты этих самых аккумуляторов. Транзистор убился настолько, что транзистор-тестер при попытке его проверки перекрестился и запустил внутреннее тестирование и видеть в убитом транзисторе транзистор даже не собирался.

Заменяем убитый транзистор на аналогичный и девайс вернулся к жизни.

Напоследок давайте приколхозим радиатор, который можно сделать из Ш-образного профиля. В такой схеме нельзя соединять стоки транзисторов, поэтому радиатор нужно ставить, например, на клеевой двусторонний скотч. Также добавим вентиляционные отверстия и конечно же стикер.

Чтобы закрепить корпус, сверлим отверстия на 3 мм в наружней крышке, и на 2,5 мм во внутренней, и просто загоняем винтик М3.

И вот, powerbank на 220 вольт готов. Но для электроинструмента с мотором он к сожалению, не подходит, а было бы очень здорово. Но все еще остается возможность быстро и без костылей сделать себе яркий свет, например, при ремонте проводки, и туда же воткнуть, например, мощный паяльник для пайки скруток, и туда же можно термоклеевой пистолет подключить, или любые другие нагревательные инструменты.

В общем штука весьма полезная в хозяйстве. На этом сегодня все. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Видео: