Lenergy项目是对便携式电源的重新思考

哈Ha! 我想谈谈我对通用可编程便携式能源的愿景。 我是怎么想到的,该项目最终以硬件实现什么,为什么需要它和应用程序选项,以及它的进一步开发。 显然,一篇文章还不够,因此,对这个项目有足够的兴趣,下一篇文章将专门讨论开发时刻和所用解决方案的全部细节。 我要求削减,我真的很想告诉你我的项目!



在此材料中,我不仅要分享设备的描述和用途,而且要分享激励我进行此创作的意识形态成分。 因此,我想提前向读者表示歉意,他们可能对此材料有一定的影响。 我只是不能写否则。

创世记


我相信,人类有一天将能够为能量转移提供统一的解决方案,但是到目前为止,我们处于各种标准的动物园中。 是的,USB-C Power Delivery在便携式技术中还没有我们想要的普及,但是对于最高级的人来说并不是万灵药。

我想要一个真正通用且灵活的电子邮件来源。 能量。 这样,他们所在领域的专业人员就可以找到可靠且用途最广泛的工具来完成任务。 为了使旅行时携带任何设备成为可能,而不必担心它突然变得难以承受的转变成静载,同时在重量/容量方面要灵活一些。 在家里的桌子上就像是实验室的PSU。 通常,在工作和日常生活中都不会令人失望。 但是,由于某种原因,这种明显的设备没有发售。 除了一个例外,标题为:“吸血鬼”。 我喜欢这个概念和方法,但是它的特征(即功率)显然还不够。

时间流逝,我根据需要继续“集体农场”的各种决定。 这种情况已经开始令人厌烦。 这些年来,人们对所需设备的概念有了非常清晰的理解,并且积累了一定数量的动力去自己走! 我承认,结果很长,尚未完成。

如果复杂性的概念根本没有这个词,那么有了元件基础和电路,一切就不会那么简单了。 有必要确切地确定什么不仅将成为该版本的基础,而且还将确定可能的后续版本的基础。 为了寻求最平衡的解决方案,设计并制造了多个原型,在这些原型上,我进行了所有可以想象和无法想象的实验。 坦率地说,我在现阶段没有时间。 当然,正如他在导言中所写的那样,这值得单独撰写。 所有这些迭代的结果如上图和下图所示。 总的来说,我很满意!



概念图


这是一个可编程的通用能量存储,在输入和输出处带有两个高效逆变器。 这整个事情是通过移动应用程序以及PC上的应用程序进行管理的。 立即向反对者放心。 有一项方便的功能,可以通过应用程序通过配置保存设备上的预设,使用单个按钮即可进行后续工作,而无需任何应用程序。 在基本版本中,它可以以18650型4电池的形式累积约45 W * h的能量,许多人可能会注意到内置电池的容量并不那么高,但是要获得足够的尺寸和重量就必须付出代价。 借助一种特殊的连接器,无论哪种方式,您都可以灵活地增加外部设备或任何相同类型电池的容量。 输出功率不受限制,短时间内可能会明显超过100 W,根据温度持续50-75W。 两端的末端是用于连接所有物体的最常用的连接器。

随着时间的流逝,我想使用一个开放的API,让您不仅可以更换内置电池,甚至可以更换某些组件;)

TTX:

  • 输出:3-25 V / 0.01-10 A / 50-100 W(取决于温度)
  • 输入:4.5-25 V, MRI
  • 容量:〜45-50 W * h(13600 mAh),以4 x 18650元素的形式
  • 每个转换器的效率90-96%
  • 通过充电模式工作(根据UPS类型)
  • 无限增加容量的假想能力
  • 蓝牙LE和microUSB,可通过Android / iOS和PC的手机进行控制
  • 支持两个microUSB输入的快速充电
  • 支持Apple和其他输出的加速充电
  • 尺寸:133x84x31毫米
  • 重量:300克

概念重音


最初,主要目标是效率。 一切都取决于她。 在过热开始之前,可以在输出端获得多少功率。 当转换为营地条件时,热量将损失多少宝贵的能量,在这种条件下,每克电池的电量都会增加,当然也会影响其大小。 除效率外,人们还非常关注琐事,因为它们决定了设备的使用质量。 同样重要的是输出值的高精度,这也是不可错过的。

当然,尽管它具有出色的TTX悲惨的界面,但它可能立即破坏所有功能的“可用性”。 意识到这一点,我也专注于这一刻,因为我以前在硬件上时不回头。

概念设计


在这里,我无法确切地说出如何使用它,只有您思想和需求的飞跃才能决定它在您生活中的地位。 举几个例子比较容易。

假设您是一名摄影师。 摄像是一项非常耗能的业务,您将无法获得足够的普通电池来容纳相机。 您可以购买昂贵的便携式品牌设备,请注意,该设备通常由普通电池和/或插入电源插座组成。 而且,您可以购买便宜的标准电池适配器,并在Ali上用电线将其连接到我的设备! 即使是设备中的内置电池,其容量也比典型的原装电池大3-4倍,但这不是强度。 您可以将设备与其他外部电池组一起放在皮带上(或将其放在背包中),在这种情况下,能量供应确实是巨大的。

实际上,通过连接太阳能电池,您可以从无人驾驶飞机甚至汽车上为电池充电,从中为笔记本电脑供电并为手机充电。 过多的能量将同时为将来的设备本身充电。 如果您离开他,而太阳下山了,他将继续为您的设备提供“自有储备”的能量,作为UPS。 应用程序中的内置配置文件将直接简化电池充电。

在家中桌面上,由于输出值的强大功能和准确性,他将成为您DIY愿望的忠实助手。 除了管理和监视的基本功能外,计算机软件还允许您编写脚本。

在无处不在的日常流程中,它将是必不可少且非常可靠的Powerbank。 它的电量足以为笔记本电脑,相机,电话,平板电脑等充电。

连接器


所有连接器都分组在一起,一方面接收,另一方面提供能量。 对于主机组,您可以连接至电源插座,连接笔记本电脑的电源,计算机的PSU(CPU电源线),其他电池,太阳能电池板,自行车直流发电机,热电发电机,仅通过电话充电等。 因此,您将要充电和加电的所有内容都连接到输出-使用者。



每个连接器在输入和输出时都没有用相同的名称来描述。 仍然需要澄清一些要点,即,选择内置接线端子是为了避免与极性混淆,其中“ +”位于中心,“-”位于侧面。 输出处的两个圆形DC连接器的中心引脚厚度不同(2.1和2.5 mm)。 还应注意,输入处的两个microUSB支持快速充电,但输出处的两个USB不再存在,但为此,它们支持Apple和其他制造商设备的加速充电。 与其他快速充电技术一样,但以后可能会通过稍后更新固件来添加快速充电。 所有的连接器都具有反极性保护,换句话说,如果您将正号与负号混淆,则可以保护它们。 这是连接器列表:

  • 圆形DC 5.5x2.1 / 2.5毫米
  • 裸线推入式端子
  • 两个带有QuickCharge的microUSB输入
  • 两个USB输出(Apple 2.4 A, USB电池充电
  • Molex 4针-如何为主板上的CPU供电。 您总是可以从烧坏的ATX PSU中找到该导线。 我发现它简单可靠。



连接器 特别莫克斯


传入连接器的一个例外是一个Molex。 在基本使用情况下,此连接器旨在无限数量地连接外部电池组或相同类型的电池。 但是,在下一篇文章中,我计划揭示该设备的所有技术功能,您将了解该连接器的用途和用途,并且接口的进一步开发将更新其功能。

介面


正如我在上面的设备中所暗示的那样,只有两个按钮和三个LED负责指示一般状态或当前选择的预设。 如果一个按钮负责常规功能和预设,则第二个按钮负责紧急停止。

使用设备的选择更多,而不仅仅是很多,因此无法预见一切。 在软件级别实现工作的基本逻辑以及与设备交互的接口是合乎逻辑的。 因此,我计划在将来通过更新软件来添加新功能,以继续改进接口和算法。 是的,您必须了解,有些需要最简单,最经济的交互方式,而另一些则需要专业的高级功能。 所有这些都可以在应用程序中轻松完成。

我不想离开本节,而没有详细介绍界面,移动设备和PC应用程序。 由于充满信心和自豪感,我获得了功能独特且通用的接口,没有多余的装饰,这对于大多数应用程序场景都是理想的。 但是没有希望将本节变成乏味的说明。 不过,我无法给出非常简短的描述。

启动应用程序,进入主屏幕,您可以在其中操作三个主要值:电压(U),电流(I)和功率(P)。 注意在屏幕上强调了U,这意味着该电压当前是目标电压,即 通过设置,设备将支持您设置的输出电压。 还具有电流和功率。 如果除了目标值之外,还设置了其他两个,则它们将是上限,即上限。

让我举一个例子:您有一台笔记本电脑,它与红色关联(例如,它的设计元素是红色的)。 您需要滑动到下一个屏幕,该屏幕看起来完全相同,但是装饰的不是绿色,而是红色,这对应于设备上LED的颜色,而该颜色又负责此预设。 在其上,将电压滚动到所需的电压,例如19.5V。就是这样。 您可以立即应用打开设备的电源,也可以关闭以自动将其保存为红色预设的电源。 当您需要充电时,只需按一个按钮即可选择与红色LED对应的预设,而无需手机参与。

进一步发展


由于我最初放置的不仅是铁的模块化设计,还包括软件的模块化设计,因此这将使我至少可以进行一些更改。 USB-C Power Delivery肯定会有变化。 我真的想制造一种不带电池的紧凑型产品,作为具有编程能力的实验室PSU的廉价替代品,甚至可以采用多相/多通道布局。 显然,基于现有的董事会将是教授。 修订版,在不考虑成本的情况下将电源和电压提高到36V。

现在就这些了。 希望您喜欢!

我要特别感谢在撰写本文时毫不妥协和紧迫的建议。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN439584/


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