power

🔋 портативне живлення пристрою <15W (Wi-Fi роутер, mini-PC, паяльник та інші)

#power #shutdown

Підсумок:
₴800~₴3000 (₴3000 - швидко) - до 28 годин живлення | 2023

  • сумісне живлення (споживання) подивитись із характеристик чи етикетки виробу.
    Поширені:
    • Wi-Fi роутер: DC 5V, 9V, 12V.
    • Паяльник: DC 12.00V~24V.

живлення: [UPS - готове рішення]

  • особливість: готове рішення забезпечує використання без втручання користувача, проте термін роботи під сумнівом.
  • price сума ₴3000
  • деталь | UPS - 37Wh - автономність 7 годин - якість погана
    • price ₴1700

живлення: [DIY - UPS]

  • [25,16Wh - Елемент 3400mAh 3.7V x2шт]
    автономність 6 годин (>4)
    • price сума ₴1000
  • [100,64Wh (27200mAh 3.7V) - Елемент 3400mAh 3.7V x8шт - тобто ємність батареї у 4 рази більша]
    автономність 28 годин
    • price сума ₴1800
  • завдяки особливості методу варіант для умільця, може бути дешевше за наявності деяких деталей.

живлення: PowerBank - перемикання кабелів вручну

На основі: Power Bank, PD QC decoy trigger, або Booster Converter

Особливості:

  • короткочасне живленння (без UPS функції).
  • ручне перемикання кабелів незручне та псує роз'єми.
  • доступний варіант, повинен мати кожен у побуті.

Для мережевого обладнання знадобиться х2 комплекти засобів, а один не можна навіть при схожій напрузі (багато нюансів).

  • price сума ₴750~₴1700, або ₴3800 - дорожче в ажіотаж 2023 року.
    • автономність <16 годин із тригером (без зовнішніх підсилювачів).
  • (1.1) вироби 3/3шт для оптововолоконного перетворювача (PON-Ethernet):
    Павербанк. Тригер PD. Кабель.
    price [₴650 + ₴200] | 2023
  • (1.2) вироби 3/3шт для роутера Wi-Fi:
    Павербанк. Тригер PD. Кабель.
    price [₴650 + ₴200] | 2023
  • харктеристики
    • [Павербанк] - 20000mAh 3.7V 74Wh - PD 12V
    • [Тригер] - PD - 12V
    • [Кабель]
      • варіант | Кабель - USB-C/Jack
      • варіант | Кабель з тригером - USB-C/Decoy/Jack
      • варіант | деталі для створення кабелю.

Засоби (детальніше)

  • павербанк USB PD/QC DC 5/9/12/20V
    • поширений і безпечний пристрій для недосвідчених користувачів, оскільки якісні вироби мають певний контроль роботи. Характеристики виходу, підтримка технологій QuickCharge (QC) дають опосередковано знати що акумулятори та електроніка містять запас потужності, які знадобляться для підвищення напруги.
    • автоматична робота PD/QC профілів заважатиме при несумісному споживачу високої напруги, для них знадобиться відповідний адаптер тригер PD/QC.
    • PD/QC профіль високої напруги може не спрацювати при низькій напрузі ресурсу, тобто слабому заряді батарей, залишку ємності. Наприклад, доступність профілю 12V Power-Bank при заряді 100%~40%, 20V при 100%~65% заряді.
    • батареї низької якості та користовані не підійдуть не справляються з основним навантаженням, а при надмірному навантаженні їхня напруга ще зменшиться із ще більшим каскадом навантаження, потрібно точно знати актуальні проаналізовані характеристики кожного екземпляру.
    • багато виходів призначені для універсальності, а не багатьох споживачах одночасно, у більшості виробів. Виходи перезавантажуються при під'єднанні чи вимкненні будь-якого з них. Це погано для живлення комп'ютерних пристроїв та мережевого обладнання, бо простій понад хвилину на перезавантаження.
  • приманка (тригер) PD/QC (PD QC decoy trigger) провокує роботу технологій PD/QC профілю високої напруги, тобто утримувати певний режим, уникаючи зміни напруги.
    Використання Power Bank чи "зарядного пристрою" для живлення приладів, запобігти його автоматичній роботі та наслідків нештатного користування, проте не захистить від порушення сумісності.
    • тригер лише намагається узгодити режим роботи із ресурсу (на вході), а сам не підвищує напругу (step-up).
    • застереження ! Чи дійсно напруга на виході буде очікуваною залежить від виготовленого виробу, сумісності, кабелю. Краще протестувати поведінку споживача при зміні напруги вибраного режиму, а також 5V~0V. Від меншої напруги споживач може пошкодитись також, перезавантажуватись.
    • Якщо кінцевий споживач 2 pin або 3 pin, це свідчить про те що він немає сумісності протоколу PD/QC, без технологій визначення що під'єднано, лише сумісний із заявленою напругою — тоді потрібно стежити за напругою на його вході. Приманка (тригер) PD/QC не узгодить напругу із кінцевим споживачем, напруга вийде як получиться, по-різному. Отже, будь-який перехідник чи адаптер живлення не стосуються кінцевого споживача і його не можна рекомендувати навмання.
    • повинен містити мосфет із недопущенням меншої напруги за межі очікуваного режиму. Відсутній в найдешевших.
    • буває у формі чи виробах: кабель (у роз'ємі USB-C), компактний перехідник, плата, окремий пристрій, підсилювач напруги..
      • приманка [кабель чи з інтегрованою електронікою (окрім >65W)] не рекомендую загально, адже вони найменш документовані, повинні бути універсальними, дорогі якісними
      • приманка [кабель короткий "хвостик"] - краще до ноутбука, порівняно "Г" подібного адаптера
      • приманка [роз'єм Female] - для інтеграції у пристрій додатково потребує встановлення вимикача, спочатку подавати живленя на тригер, потім вмикати споживач.
      • приманка [роз'єм Male] для інтеграції у кабель - простіше вмикання, за послідовністю (1) живлення , (2) споживач, проте такий метод проти універсальності кабелів.
    • PD потребує з'єднання USB-C/USB-C
    • електроніка PowerBank може вийти з ладу, або не спрацювати захист акумуляторів
    • з приманкою менше втрат, оскільки підвищення напруги від самих батарей, замість двох перетворень при зовнішньому перетворювачі
    • потрібно перевіряти сумісність PowerBank з приманкою, індивідуально по ревізіях
  • підсилювач напруги зі стабілізацією.
    Booster Converter (DC-DC Step-Up Converter (Booster) board)
    • універсальна корисна річ до різного живлення, до Power Bank на випадок поганої роботи власного перетворювача з тригером. Тобто додатковий та запасний варіант тригера QC/PD.
      Коли потрібна гарантована напруга без ризику зменшення, але стежити за перевантаженням виходу з урахуванням втрат, наприклад, із 5V 2A - вихід 12V 0.5A лише.
    • функції: стабілізація виходу та аварійне вимкнення, при зміні вхідної напруги.
      Додатково, сумісність технології PD/QC, інакше краще не використовувати із таким живленням.
    • дешеві вироби звісно малоефективні (втрати енергії).
    • особливості: Незважаючи на готове рішення це варіант для досвідчених. Повторна конвертація живлення затратна, перевантаження пошкодить вироби. Без функцій роботи метод немає сенсу.

живлення: DIY 3S

на основі: батарея високої напруги (збірних батарей із BMS), стабілізатор напруги.

  • якісніший варіант для споживачів +12V без сумісності PD.
    За потреби, для функції "павербанк" додати плату заряджання PD/QC, другим режимом (з'єднання окремою схемою увімкнення).
  • деталь | акумулятори літієві, ідентичні, декілька.
    Для батареї 12V 3S1P Li-ion об'єднання послідовне.
  • деталь | плата захисту - обов'язкова деталь до літієвих батарей, для контролю в процесі роботи та заряджання
    • плата заряджання з балансуванням - найкращий варіант для живлення і заряджання.
      BMS 3S 12V, >$1
    • плати заряджання з USB входом - приєднати послідовно як тимчасовий варіант, небезпечно. При послідовному підключенні цих плат ризиковано користуватись їхнім виходом, бо після вимкнення низької напруги (<2.5V) відповідно впаде сумарна напруга. В процесі окремої зарядки ще більше розбалансуються акумулятори. Подібні "зарядки" корисні та дешеві, щоб мати запасні для використання акумуляторів застарілих пристроїв, тому варіант актуальний.
      x3шт =$1

автономність

  • сонячна панель додатково до батареї, для заряджання акумуляторів та автономності.
    • також потебує додаткових деталей для надійного використання певної стабілізації та захисту, щоб не знищити батареї.
      див. тему power
    • на даху будівлі панель безпечніша за AC220V "переноску"
    • Open Solar Project /OSPController - the ESP32 Smart Solar Charger

енергонезалежність ⛽🔋🔌🌤️💨⚡

автономний споживач

за метою споживання, бюджетні варіанти

  • сонячні панелі
    • перетворюють енергію світла, без акумуляції.
    • пріоритетний варіант без енергопостачання, після них акумуляторні батареї для акумуляції в міру бюджету.
    • корисно мати хоча б малу (50W) панель, для заряджання ліхтаря та комунікаційних пристроїв.
    • деталь сонячні елементи, для збору панелі.
  • мотор, для генерації
    • вітряк 100-метровий.
      Нормальний пропелер, на дачу
    • мотор користований, із побутової техніки.
      Проте не плутати AC/DC мотори, генерують мало
  • акумуляторні батареї
    • в цілях резервного живлення (на випадок збою енергопостачання)
    • PowerBank DC5V 20Ah, USB PD DC5V-20V чудовий готовий виріб до малої техніки та деяких інструментів (смартфон, роутер, паяльник..)
      • додаткова електроніка та провідники для споживача
        • (1) тригер USB PD Profile
        • (2) кабель/роз'єм USB-C
        • (3) кабель/роз'єм іншої техніки чи інструментів,
        • (3/3) кабель тригер (1) цілим виробом (3в1) на певну напругу (PD профіль)
    • PowerBank AC230V з функцією "безперебійний". Готовий виріб простий у використанні
      • AC230V, 501–1000Вт. Хоча б заради стабілізації і безпечного вимкнення PC
        • Desktop 2хв навантаження =2000₴-5000₴ | 2020
        • Desktop 60хв навантаження =>12000₴ | 2020
    • батарея електроінструмента або ноутбука
      • контактні клеми (щупи, крокодили), перетворювач DC-DC, зарядка..
      • адаптер батареї шуруповерта
    • DIY батареї (18650 або 21700, комплектуючі)
  • інвертор DC-AC
    • для потужних споживачів змінного струму (AC), відповідно потребує потужного ресурсу (батарею)
  • генератор паливний (бензин, дизель чи газ..), AC230V, потужний та важкий.
    • для перетворення чи генерації енергії
  • електроплити як альтернатива газу.
    • ємнісні (теплові) запасними і маленькими.
    • індуктивні (як електромагнітні ?) на постійне користування, дорощі
  • сонячна палель теплова (підігрів води сонцем) ?
    • готові станції
    • DIY дешеві розробки з малим терміном роботи
  • генератор води [Google H2E] DIY проект.
    ~$150
    https://github.com/google/h2e_technical_documentation
    серед матеріалів:
    презентація - Overview_deck.pdf
    doc - Assembly_documentation.pdf
  • зв'язок
    • смартфон та ПЗ стільникові мережі, 4G, Wi-Fi, Bluetooth, GPS
    • рація переносна. Сучасні підтримують 2 канали та FM радіо
    • радіо FM приймач (не плутати з мережевим). Якщо окремим пристроєм тоді бажано автономністю 7 днів та вбудованою антеною.
      • Більшість телефонів потребують під'єднання навушників чи кабелю для слухання радіо.
      • Старі телефони Nokia не підтримують сучасні гарнітури Xiaomi, навіть для його увімкнення (див. про роз'єми у темі shopping).
      • Застосунок Samsung не дозволяє увімкнення радіо при режимі Авіа.
  • інструмент
  • технічна електроніка, плати або готові вироби (не групувати за формою)
    • засоби заряжання елементів або зарядні пристрої, аналізатори
    • BMS для DIY батарей, краще зі стабілізацією та заряжанням
    • конвертори DC-DC, різні для споживачів
    • стабілізатори DC-DC, для сонячних панелей
  • ведення звіту (переліку) речей чи засобів енергонезалежності.
    Правопис:
    • кожна електронна річ повинна мати опис [живлення]:
      (1) Вхід, вихід - опис та характеристики.
      (2) БЖ.
      (3) Батарея.
      Їхні характеристики, роз'єми, сумісність..
    • розділи чи теги:
      • #потребую прийму, позичу або куплю
      • #позичу
      • #куплю
      • #інcтрумент
      • #акумуляція речі, що можуть містити батареї чи бак, не плутати із тегом #батарея.
        Додатково: #змінний/#інтегровано/#впаяно.
      • #батарея батареї користовані або потенційні із приладів (тоді описувати якомога детальніше, методи підключення)
      • #плата без корпуса. Електроніку не групувати за формою (готові вироби чи плати)
      • #PCB
    • звіт у формі замітки належить до категорії чи назви:
      • розділ чи тег:
        #енергонезалежність
      • файл публікації, окремий:
        речі-енергонезалежність--ім'я.md
      • файл приватний:
        things-private.md, або
        shopping-private.md - оперативно переносячи планові покупки.
      • Приклад.
        Файл та вміст:
        ​​​​​​речі-енергонезалежність--вомбат_1234.md
        ​​​​​​======
        ​​​​​​
        ​​​​​​h1 | речі, енергонезалежність, стан | від [вомбат_1234]  
        
        ​​​​​​🔋🌤️💨⚡🔌🔋🌤️💨⚡🔌🔋🌤️💨⚡🔌🔋🌤️💨⚡🔌  
        ​​​​​​**Звіт (перелік) речей чи засобів енергонезалежності.**  
        ​​​​​​Корисний для організації, публікації та обміну при надзвичайних подіях в цілях об'єднання ресурсів.  
        
        ​​​​​​* [ ] 1..
        ​​​​​​* [ ] 2..
        
        ​​​​​​------
        
        ​​​​​​* `потребую` | Батарея Плоска. *Прийму лишні користовані батареї, які лежать без потреби, напр. плоскі з телефонів.*
        

🔋 акумулятори та банки

⚠️🔋 застереження ! Акумуляторні батареї (коротко).
Неправильна експлуатація акумулятора може привести до пожежі. Потрібно знати правила експлуатації, бути впевненим у правильній роботі зарядного пристрою та сумісності з акумулятором. Напр. існує з десяток моделей форми "18650", проте не сумісні із зарядними пристроями чи споживачами, навіть якщо заявлено в характеристиках, в яких не достатньо інформації про сумісність.

⚠️🔋 примітка. Заряжання літієвих батарей (коротко).

  • до певного типу акумулятора необхідно приміняти відповідний алгоритрм заряжання (режим). Заряжання 4.35V недопустиме для батареї типу 4.2V !
  • навантажувати чи заряджати надмірним струмом не можна, це небезпечно. Максимальне значення зазвичай значно нижче очікуваного та характеристик. Навіть якісні, що для 10А навантаження, рекомендоване заряджання 1A.
  • cлабкі акумулятори чи максимальної ємності не ефективні, бо не витримують відносно незначне навантаження по мірі розряжання.
  • поширені підробки серед дешевих акумулятори 18650, напр. якими комплектують дешеві ліхтарі чи продають дешевше ринкової ціни. Такі витримують лише 200mA розряд чи заряд, із 2000мА норми форм фактору.
  • правильне заряжання за алгоритмом триває довше грубого підрахунку по ємності батареї, напр. батарея на 3000mAh стабільною зарядкою 1А заряжається більше 3 годин, це нормально.
  • не всі USB кабелі витримають навіть 1А, навіть брендові у комплекті телефона бувають поганими. Також зарядки у яких заявлено 1А можуть видавати менше.
  • не використовуйте тонкі та довгі дроти.

🎓 основні параметри вибору акумуляторів

  • хімічний склад (електрохімічна система) як тип - основна складова, оприділяє можливості акумулятора. Також вони мають різні підкласи складових, що недопустимі для об'єднання батареї.
    Лідерами десятиліття стали різні літієві з високою щільністю енергії (Wh/kg).
    • NiMH - зовнішнє використання де малі температури середовища, тривалий заряд. Раніше використовувались всюди.
    • Li-ion (Літій-іонні) - найдоступніші
    • Li-pol (Літій-полімерні) - зазвичай у смартфонах
    • LiFePo4 (Літій-залізо-фосфатні) - в домашніх системах, електротранспорті. Безпечніші, димлять замість вогню.
  • напруга: робочий діапазон, номінальна, заряджання, розряджання, критична.. Потребує різного контролю роботи (іншого BMS, алгоритмів, різної кількості елементів для збору та ін).
  • характеристика розряжання (в межах робочого діапазону напруг) напруга чи доступна потужність по мірі розряжання. Характеристика вибору для кращої ефективності споживання, в основному важливі напруги. Різняється від підвидів складових, існує часткова відповідність маркування моделі і хімічного складу деяких фірмових акумуляторів, можна співставити із графіків розряду.
    • "плавне падіння напруги (V)".
      Корисно до збірки великої кількості елементів, для меншої розбіжності напруги (звісно, навіть при наявності балансування).
      Зазвичай Li-ion 4.20V тип.
    • "стримана напруга (V)" - основне сховище заряду до номінальної напруги, а менше - швидкий спад (майже розряджено).
      Ефективні: в об'єднаних батареях, а також одинокими елементами, при споживанні обмежених діапазонах напруги (напр. >3.6V), в ліхтарях для стабілізації світла драйвером з обмеженнями економії і компактності плати.
      Зазвичай Li-ion 4.35V тип.
  • допустиме навантаження, максимальний струм (А): заряжання, розряжання, пікового сплеску (короткочасно). Для вибору необхідно шукати детальні тести розряду, які витримує навантаження. Від перегрузки напруга просідає, батарея деградує та загорається
  • наявність захисту - необхідний завжди, залежить від призначення батареї
    • PCB зазвичай для змінних елементів, у смартфонах, до дешевого ліхтаря.
      PCB у ціліндричних батарей під'єднано поверх ізоляції, це додаткова загроза короткого замикання та пожежі при незначному фізичному пошкодженні, через неналежне транспортування без фізичного захисту, наприклад у статті (2023 року) - https://www.ixbt.com/live/supply/akkumulyator-zagorelsya-v-karmane.html
    • без PCB (голі елементи) використовуються для збору батарей разом із платою BMS, інакше лише для належного алгоритму заряджання.
    • BMS з різними захистами для збору батарей.
  • ємність (mAh). Буває великий об'єм заряду, або допустиме більше навантаження, бо існує залежність фізичного розміру до об'єму. Таким чином, можна попередньо оцінити на що здатний акумулятор, а форм-фактори батарей зручніше сортувати по ємності. Наприклад, своя класифікація:
    • 21700 4.2V 6000mAh найбільша ємність в 2024 році Vapcell, FEB.
    • 18650 4.2V 4000mAh найбільша ємність в 2023 році [Vapcell N40 4000mAh 10A, 2A0.5C13.84Wh].
    • 18650 4.2V 3500mAh, є круті моделі 5A, з нагріванням, порівняно слабкі.
    • 18650 4.2V 3000mAh, потужніші в рази.
    • 18650 4.2V 2600mAh, бувають високострумні для великих сплесків (моторів шуруповертів). Ретельно обирати до проекту.
    • Beginner Friendly Tutorial on Battery Capacity | 🎬 4m | 2022
  • форм-фактор і фізична форма або фізичний об'єм і розміри
    • циліндричні із захисним покриттям. Розміри фактору не точні та різняться в залежності наявності PCB
      • 18650 - найпоширеніший формат, надійний вибір бо виготовляються друге десятиліття
      • 21700 - новіший і чудовий, але досихпір менше роздрібних пропозицій
    • призматичні.
      • існує зоопарк різних розмірів. Малі використовують у банках та дронах, великі у домашніх системах.
  • дата
  • ціна
  • заряджання, індикація, ємність
    • індикація заряду Li-ion та Li-pol здійснюється на основі напруги, вони не мають ефекту "пам'яті". Контролер з пам'яттю може бути для додаткового математичного підрахунку, порівняння зміни напруги, зазвичай до наступного навантаження, реалізовано у дорожчих виробах, а в сматфонах - програмним шляхом. Такі батареї не варто перезаряджати начебто заради правильної індикакації.
    • індикація заряду може бути хибною, майже однаковою, раптово змінюватись, без ретельнішого відстежування напруги. Вона буває схожою більшістю заряду батареї, наприклад діапазон 3.6V~3.8V. При великій ємності заряджання можна приняти за калібрування індикації, проте це лише схожий ефект заповнення, як навантаження.
    • індикація згодом стає неправильною через різке падіння напруги в результаті відпрацювання та перевантаження батареї. Перезаряджати необхідно лише після простою для зменшення деградації.
    • заряджанням та контролем живлення повиненна контролювати плата заряджання чи павербанка, самостійно слідкувати за станом зазвичай не потрібно. Допустима напруга розрядженого стану різна у моделях батарей, краще дотримуватись >3V, пам'ятаючи про незначний залишок енергії, заради уникнення дерадування. Автоматичні зарядні пристрої не знають технічних даних батареї (розряженого стану), тому залишок енергії упускають в тестуванні ємності, відповідно результат зазвичай занижений. Також цей залишок енергії необхідний для службової роботи пристрою (плати павербанку, смартфону та інші), доки не буде увімкнений.
  • Батарея (battery) загальний термін на ринку:
    • одноразове або перезаряджувальне живлення (багаторазове в певній мірі).
    • елемент EOM або готовий виріб з одного чи багатьох акумуляторів.
    • окрім електричних, інші типи батарей.
  • Елемент (cell) частина батареї, а окреме вживання не рекомедується (замість "батарея").
  • Акумулятор, від "акумуляція", що накопичує заряд.
    • "Батарея перезаряджувальна", "акумуляторна батарея", "акумулятор" (якщо зрозуміло що мова йде про електричну батарею).
    • Часто плутають "Сонячні панелі" перетворювачі світлової енергії в електоенергію, не акумулятори, адже не накопичуюють заряд.
  • Літієвим елементам краще серії (Series), не паралелі (Parallel). Про це чудова стаття на сторінці (ENG):

    All Things You Need to Know about Lithium Battery Series, Parallel and Series-parallel Connections?
    https://www.dnkpower.com/llithium-battery-series-parallel-series-and-parallel/

  • Паралелі рекомендовано менше 4P.
  • При об'єднанні враховувати тепло:
    • нагрівання розміщених поряд (каскадний вплив) в навантаженні батарей, BMS, провідників та інше.
    • вплив нагрівання через обмотування, заклеювання та корпус як закритого середовища без продування.
    • напр., для 8А може знадобитись елемент 4A 3шт у 3P 12A, замість 2шт у 2P 8A. Тоді характеристики гового рішення описується з урахуванням особливостей, напр. 3P 9A, замість початкових 3P 12A (по 4А елементи).
  • Незначна розбіжність елементів та провідників шкодить зібраній батареї експонентною.

🔋 інше

🔋 Крона 9V (6F22) 6LR61

USB Power Bank

види конструкції:

  • готовий продукт максимальна щільність енергії, доступний за ціною та протоколами роботи. Його швидке заряджання затребуване не менше енергоефективності споживання користувачем, навіть при шатдауні, як парадокс.
  • DIY розбірний банк на змінні акумулятори, продається зазвичай без них, тому не готовий до використання. Аналог готовим рішенням, але менша потужність та залежить від установлених елементів. Багато неякісних пропозицій. Дорогі.
  • DIY самостійного виготовлення (DIY) на основі електронних плат. Великий вибір, але змінні партії і відсутність документації приховують чимало недоліків. Дешевші якісних корпусів.

ємність, аккумулятори, корисність. Неважливо як бренд рахує ємність, істина у кількості енергії/об'єм/вага/ціна

  • 37Wh 10000mAh 3.7V battery power
    (5500mAh 5V/3A rated capacity powerbank power)
    • під форми смартфону, чудовий для частого транспортування
  • 74Wh 20000mAh 3.7V battery power
    (12000mAh 5V/4A rated capacity powerbank power)
  • 111Wh 30000mA 3.7V battery power
    (18000mAh 5V/4A rated capacity powerbank power)
    • 30000mA повинен віддавати більше енергії за 10000mAh x3шт.
    • при 1S3P теоретично, пізніше може виявитись ефективнішим за 20000mAh павербанк, напр. після половини терміну роботи та сильним навантаженням.
    • при 1S3P перспектива перероблення у батарею 3S1P 12V 10000mAh.
  • DIY, 36Wh 10000mAh 3.6V 1S2P Li-ion вважаю максимальним. Потенційна розробка за параметорм фірмовий, якісний, компактний, інакше банк став би надто великим та дорогим через необхідність електроніки балансування кожного елементу (активного балансування, а не те що за 2$). Необхідно використовувати потужні елементи по запасу навантаження, замість максимальної ємності форм-фактору.
    • 21700 5000mAh (слабкий) x2шт = 10000mAh
    • 18650 3400mAh (слабкий) x2шт = 6800mAh
    • блоки (великі) корисніші стаціонарним станціям (банку) з більшими напругами, великою кількістю і потребою балансування (надто багато енергії щоб ігнорувати ризик)

покупка

  • купляти по даті виготовлення, останньому році виходу, номеру партії чи ревізії. Назви виробу регулярно перевипускають, так легше вибрати зі свіжим акумулятором.
  • ціна:
    див. тему shopping

⚖️ DIY проти готового продукту

DIY банк розбірний без акумуляторів (змінні елементи) та DIY розробка проти готового банку з інтегрованими акумуляторами

За пріоритетом надійності, замовлення готових PowerBank ефективніша витрата ресурсів, на відміну замовлення деталей та виготовлення. Саморобне виготовлення: не дешевше, не надійніше, не краще за павербанки Xiaomi — виготовленні і протестовані мільйонами екземплярів. | 2017
Напр. Xiaomi 20000mAh: елементи і QC - нормальні і протестовані, кількості лише x2шт (легше балансування), без пайки (безпечніше і надійніше), корпус щільний, красивий і ймовірно вогнетривкий. Натомість, DIY коробки з вогнетривкого пластику дорогі та складно розмістити деталі.
Балансування і протестованість елементів один з найважливіших факторів якості, готовий перевіряється ідентифікатором з базою. Також незважаючи на уміння самостійного виготовлення, неважливо наскільки довіреної особи, складно тестувати наче обладнання заводу і передбачити умови примінення.
Від холоду готові теж можна обгорнути армованим скотчем, зверху як чохол, але немає сенсу якщо вночі не падає температура мінус 10 градусів, бо утримає тепло лише нагріваючись при роботі, та об'єм багажу у сумці також важливий
Отже, якщо немає деталей — тоді ефективніше замовити готовий продукт (звісно вміючи розпізнавати обман продавців та досвідом ali).

детальніше

  • дорощий - через необхідність додаткової електроніки та меншого запиту на ринку
  • більший, важчий
  • менше енергії, бо:
    • в універсальному корпусі гірша оптимізація площі
    • очевидно відсутній балансер кожному елементу (як окремі зарядки) в цілях економії товару
    • доступна змінність елементів приводить до розбалансування а віддача обмежується найслабшим акумулятором (при паралельному підключенні навантаження ділиться між елементами)
  • надійність - обидва мають різні сторони. Готовий банк може відключитись від надмірного захисту, DIY - пошкодитись від постійного розбирання
  • DIY та універсальність:
    • аналог зарядного пристрою акумуляторів, але менше можливостей заряджання
    • можливість скористатись лишніми елементами, але банки на велику кількість елементів ненадійний мотлох, а для домашніх умов краще вибрати нормальну плату з документованими характеристиками роботи
    • банк змінними елементами 18650/21700 як окремий запасний заряд ("запаска") смартфону та ліхтарю. На практиці корисно у поході, бо відпадає необхідність безпечного кейса акумулятора, ще краще якщо один з пристроїв не знадобиться (банк смартфона або запаска ліхтаря). Тобто менший: об'єм, вага, предмет багажу. Друге діло чи вартий такий малий банк заради [х1 заряджання смартфона] або [x2 ліхтарика].
      Далі - ще детальніше
      • Умови багажу:
        • туристичний набір запасної енергії [ліхтаря] та [смартфону], мінімальний та індивідуальний (ефективний лише для одної особи)
        • заряджання хоча б по черзі, будь-яким способом та любого пристрою чи елементу
        • [ліхтарю] необхідно [окремий автономний заряд (може виступати різного роду тому далі "запаска")]
        • [смартфону] Power-bank
        • [заряджання від 230V] зарядний блок
          Тобто це лише одинокий варіант, для масового користування краще банки +20000mAh
      • Список живлення (повторюється):
        • a1 [ліхтар з акумулятором]
        • a2 ["запаска" ліхтаря] - запасний акумулятор в кейсі або всередині DIY банка. Запаска умова навіть при інтегрованій зарядці USB
        • a3 [зарядка освітлення] - витягувати акумулятор у зарядку або через USB (ліхтарі із зарядним портом USB містять інтегровану зарядку на 5V)
        • b1 [смартфон з акумулятором]. Смартфон також альтернативне світло - слабкий ліхтар (в сухих умовах)
        • b2 [Power-bank смартфону] - Power-bank, DIY Power-bank, Flashlight Power-bank (слабкі)
        • b3 [зарядка смартфона]

PowerBank AC230V (готовим виробом)

  • AC батареї — гарна річ, проте дорогі, не ефективні для кемпінгу і при аваріях енергопостачання.
  • Із одною розеткою це гірший вибір, навіть у слабких.
  • Призначення: акумуляторний "пристрій резервного живлення", переносного, але не безперебійного. Насправді "пристрій для збереження залежності від стаціонарного живлення AC230V, залишайтесь з розеткою!" 🤡
  • Енергію потрібно якомога більше економити, при аваріях централізованого енергопостачання, а не витрачати на перетворення AC-DC.
  • Якщо людина готова потратити $1000 заради тупої батареї, тоді вона достатньо забезпечена організувати працю енерго-ефективнішими пристроями. Спочатку мережеве сховище даних, що легше зробити автономним та на користь декількох пристроїв чи користувачів помешкання.
  • напр. https://ecoflow.com.pl/ecoflow-river-max/
    • від 39000 до 53000 грн | UA | 2022
    • https://ek.ua/ua/ECOFLOW-RIVER-MAX.htm#price-charts
      Більшість рекламник картинок про кемпінг, одна на фоні ремонтних робіт з іскрами процесу.
      Енергії мало, тоді AC-DC інвертор (для перетворення напруги) напевно половину ваги та ціни. Невже воно того варте ?
      Це заради живлення AC десктопу (його БЖ), без інтернету. Більше немає настільки складних унікальних споживачів AC. Ноутбук та телефон заряджається від DC, а живлення напряму в них не передбачено, хіба робити вручну.
      600W - не живить серйозний будівельний інструмент (1-3 кВ), хіба електролобзик AC 600W. Не живить найдешевшу міні електроплиту (1-2 кВ).
      Везти на кемпінг не ефективно і затратно.

⚡ енергетика

Майбутнє електроенергії як і з інтернетом децентралізовано. Енергію можна "робити" самостійно, на багатоквартирних будинках панелі не помістяться для всіх, але в першу чергу зажадана акумуляція енергії в кожному домі

📰 енергетика в Україні

Пора розвивати ідею що електрика використовується всюди і можна збирати з сонця (але не українськими методами як "зелений тариф").

🔋 електротранспорт

тип транспорту

  • велосипед 🚲
    • рівень управління: легко
    • дорогий, великий термін роботи, легкий ремонт. Доступна модифікація звичайного велосипеда
      • розряженим залишається корисним, для туризму по бездоріжжю і перевозки речей
        • змінна батарея, у якості банка, як зварочний апарат
        • перевезення інвертора для побутових приладів 220V
        • перевезення і підключення другої батареї в паралель чи окремий запас (батарея важка)
      • зберігання у приміщенні: важке. Парковка: ризикована
  • самокат 🛴
    • рівень управління: легко-середньо, завдяки рулю
    • ціна середня, бо готові вироби мають малий термін служби а ремонт важкий через пропріетарність форм
    • батарея: незйомна але можна зробити підключення і перености цілим
    • зберігання у приміщенні: легке
  • скейт 🛹
    • рівень управління: середньо
    • дешевий ? теоретично більша надійність проти самоката через меншу кількість деталей
    • найлегший, компактні можна вішати на рюкзак напр. щоб зайти в магазин. Більшість потребують рівної поверхні. Погані для туризму
    • розряженним: погано котиться, лишній сумковий груз
    • зберігання у приміщенні: найлегше. Парковка: в камері схову
  • моноколесо ⚙️

різне

⚡ живлення, напруга

  • Якомога більша напруга (V) вигідніша для систем (схем), за багатьма параметрами.
  • 12V
    • для слабкої техніки та освітлення лампами DC12V без дибільної конвертації AC220 to DC12V. Система невеликого приміщення чи кладовки
    • батарея для роутера 12V1A обійдеться 200грн на 3 години максимальної роботи
  • 24V
    • невелика сонячна станція
    • безпечна напруга щоб не влупило, особливо в багатоквартирних
    • для інвертора збалансовано
    • деталі доступністі і ціна нормальна
  • 48V
    • потужний велосипед або напряму заряжати
    • домашня батарея чи 2КВ інвертори
    • сонячні станції
  • освітлення мабуть простіше робити лінією DC12V
    • живлення з якісного централізованого інвертора замість примітивних драйверів у кожній лампочці
    • на ринку багато різних ламп но дешевизна не забезпечує якісною електронікою і охолодженням
    • легше вибрати якісне світло
    • легше переключатись на батареї
    • легше і дешевше організувати автоматичне та Wi-Fi управління

🔋 battery supply

планування батареї

DRAFT

  • DIY батарея: power-bank, електротранспорту, комп'ютерного обладнання, примітивна альтернатива безперебійника
  • планування: розрахунок необхідних акумуляторів і кількості для певної автономності
  • покупка

порівняння: AAA 3S1P проти 18650 1S1P | 2023

порівняння вартості користування енергії, до слабкого ліхтаря.

  • спойлер: відмінність у десятки тисяч гривень.
  • приклад:
    • для тих, хто досі допускає використання одноразових батарей на освітлення.
    • користування дешевим ліхтарем ($3) являється значно дорожчим за комплект базового ліхтаря ($30~$100).

      див. тему flashlight

  • умови живлення:
    • AAA (LR03) Alkaline ~1.5V батарея одноразова
    • 18650 Li-ion <4.2V батарея акумуляторна (перезаряджувальна)
    • 4.2V
    • розряджання до 3V
    • струм 200mA
    • цикл 365 разів.
    • тривалість циклу 1:1.
      Може бути різним, напр. цикли протягом [1Д з 1Д на 365днів], чи [1Д з 1тиждень на 7.6років]. Основний фактор іншого розрахунку являється зміна ціни в результаті дефіциту корисних копалин та інфляції, чи навіть урядових обмежень одноразових елементів.
    • примітка. При більшому навантаженні віддача стане меншою, наче менша ємність, тому знадобиться ще більше батарей.
      Поширені ліхтарі (~650mA) на Cree XPE (<1A).
    • примітка. Ефективність споживача ігнорую для легшого розрахунку. Якщо ліхтар містить тримач (кліпсу) на AAA 3S1P, тоді повинно бути передбачене живлення такими елементами (їхнім діапазоном напруг). У дешевих виробах цього немає, перегрівання LED навіть живленням 4.0V, із якісним 18650 що витримує навантаження.
  • розрахунок кількості батарей, за напругою:
    • 18650 4.2V = 1шт.
    • AAA 1.5V, тому:
      4.2V/1.5V = 2.8
      1.5V x 3шт = 4.5V (батарея AAA 3S 4.5V).
      Допускаю, що ліхтар з адаптером AAA 3S розрахований для такої напруги (насправді працює по різному).
  • ємність, час розряджання:
    • 18650 при розряджанні 0.2A, до 4.2V~3V 3200mAh (напр., із 3400mAh).
    • [Duracell Plus Power 2019 year]
    • AAA 3S1P у користування 4.5V~3V <806mAh, за найслабшим (розбалансування ігноровано).
  • розрахунок кількості елементів, за ємністю більшого конкурента:
    • 18650 3200mAh x1шт, тобто без додаткових.
    • AAA 3S1P = 3200mAh/806mAh = 4 комплекти [AAA 3S1P]
  • розрахунок загальної кількості елементів чи комплектів, за ємністю:
    • 18650 3200mAh 1шт x 365 циклів (в межах норми, деградування ігноровано) = 1шт, тобто без додаткових.
    • AAA x3шт (для 3S1P) x4 комплекти (за ємністю) = AAA 12шт.
    • AAA 12шт x 365 цикли = 4380 шт
    • отже, [18650 x1шт] еквівалентно [AAA 12шт], за вибраними умовами живлення, окрім ціни.
  • вага
    • AAA 11g x 4380 шт = 48.18 Kg
    • 18650 49g x 1 шт = 0.049 Kg
  • ціни
    • 18650 ціна (а) вигідна:
      x1 = ₴220
    • 18650 ціна (б) поширеніша, з доставленням:
      x1 = ₴350
    • 18650 ціна (в), з урахуванням кількості:
      x1 = ₴350
    • AAA ціна (а) вигідна:
      x1шт = ₴20
    • AAA ціна (а), з урахуванням кількості:
      ₴20 x4380 шт = ₴87600 (/$38 = $2305)
    • AAA ціна (б) гуртова, з урахуванням кількості:
      ₴15 x4380 шт = ₴65700 (/$38 = $1729). За таку вартість звісно ніхто не стане купляти заздалегідь.
  • ціна - загальне порівняння:
    • комплект для Li-ion = $100
    • $2305/$100 комплект = 23. Тобто дорожче у 23 рази відмінність ціни**.
    • додатково, ймовірне подорожчання одноразових батарей, при довшому циклі користування. Одноразові батареї звісно не варто купляти сотнями на запас, це не рентабельно, попри тривалий термін зберігання.
  • Підсумок.
    Одноразові AAA 3S1P це жахіття.
    • потребує заміни 4380шт елементів, натомість нормальний ліхтар оснащений комфортним заряджанням USB-C та функцією павербанк.
    • носити із собою додаткові 9 шт (із 12 шт) батарейок, щоб бути однаковим за кількістю енергії одного циклу батареї 18650. На практиці ускладнена екплуатація навіть 2 шт, порівняно 1 шт.
    • токсичні для землі. Варто утилізовувати належним чином, батарейки вагою 48.18Kg.
    • розтрата коштів: дорожче у 23 рази, як мінімум, надзвичайною сумою ₴65700. Проте ліхтар дешевий (сарказм), меншої користі..
      Якісна акумуляторна батарея Li-ion у десятки разів дешевша одноразових елементів у користуванні, навіть при слабкому споживачі.
  • TODO | розрахунок 650mA, 1A (перевантаження).
  • TODO | розрахунок 21700 (5000mAh) | Дешеві ручні ліхтарі, що живляться адаптером AAAx3шт, вмістять 21700 (5000mAh), а значить різниця ще більша.

25W 12V 2.5A

споживач: miniPC (CPU: x86 Celeron), роутери Wi-Fi (продуктивні)

1s | 25W 12V 2.5A

неефективно але реально.
Cпойлер: раціонально лише при наявних деталях і тимчасової роботи, необхідно потужний драйвер який важче купити (якісним).

вимоги, функції, деталі:

  • батарея
  • захист акумуляторів: PCB або BMS із зарядкою
  • зарядка
  • converter DC-DC
  • стабілізатор напруги (допустимий діапазон залежить від споживача)

розрахунок

  • Li-ion 4.2V (3.6-4.2V)
    12V/3.6V=3.3333
    12V/4.2V=2.8571
    3pcs x 3.6V=10.8V
    3pcs x 4.2V=12.6V
    на один акумулятор як мінімум 3 кратне навантаження
    3 x 2.5A=7.5A (буде ще більше з втратами)
    Напр.: [Sony US21700VTC6A 4000mAh (Green)],
    Test: https://lygte-info.dk/review/batteries2012/Sony US21700VTC6A 4000mAh (Green) UK.html
    модель фактору 21700 витримує під 30А, по тестах нормально 20А
    має 4000mAh, таке навантаження витримує ~32хв (без урахування втрат)
    стабілізатор необхідний якщо споживач не розрахований на батареї а живився з БЖ, щоб не відімкнулось ще на початку розряду.
    Плата DC/DC up 3.6V to 12V — виконає підйом напруги і стабілізацію напруги (повинно) з одного акумулятора
    необхідні точні тести роботи, чи точно зможе стабілізувати 12V від 3.6V 7.5A середнім навантаженням

3s | 25W 12V 2.5A

простіше і якісніше, стабілізатор доступніший

  • Li-ion 4.2V (3.6-4.2)
    • 3шт послідовно
    • (недописано)

300W / 240V =1.25A

12V | 300W / 240V =1.25A

= 12v 25a / 3 =8.333А на 1
BMS 3s 12v 40A =52uah

18650 3s x 3 =9pcs x 55uah =495uah / 26 =$19
3200mAh x 3паралелі =9600mah
21700 3s x 2 =6pcs x 79uah =
4000 x 2 =8000
26650 3s x 2 =6pcs x 93uah =558uah / 26 =$22
5000mAh x 2 =10000
bank xiaomi 20000: 3s x 2=6пластин=3банки=1650uah
10000mAh x 2 =20000mAh. Суперкомпактність за рахунок більшої ціни і тільки для малого навантаження. Надто велике навантаження.

48V | 300W / 240V =1.25A

220V / 48V =4.5833 множник
300W / 240V =1.25A
1.25A x 4.5833 множник =5,729125A # на секцію

  • bat 21700 5000mAh x 12pcs
    • 95uah x 12pcs =1140uah
  • BMS 4s x 4pcs
    • 300uah x 4pcs =1200uah
  • разом =2340uah 48V 5000mAh

2200W / 220V

  • призначення: батарея для інвертора 220V, автономність від 5-10хв.
  • споживач: будівельні інструменти ніби вже роблять економнішими, чайники є >2kW і 600W.
  • недолік: система до 1100W і у 2р більша ємність вигідніша, для неї простіше замінити економніший споживач

12V | 2200W / 220V

для такого навантаження звичайно невигідно, але реально.

220V / 12V =18.333 множник # пропорція конвертації
2200W / 220V =10A # при 220V
x 18.333 множник =183.33A # на секцію (жах)

21700, 4000mAh, max 25A, 95uah # видумані характеристики, в цих вимогах дешевше батареї формату >26ххх.
12V / V акумулятора= 12V / 3.6~4.2V=3 послідовні (тобто "3s") # V акумулятора=діапазон робочої напруги батареї
183.33A / max 25A =7.3332 парелелей # 8.0 (ковбасу не ріжем)
8 парелелей x25A=200A = до 2400W # витримають навантаження до 2400W 220V, ще не перевірив BMS
3s x8паралелі=24шт акумуляторів=2280uah=$87
4000mAh x8паралелі=32Ah # (32Ah 12V)
32Ah / 183.33A=0.1745486*60хв=10.47хв навантаження 2200w 220V
BMS price=3s x8=60x8=480uah=$19
+$87акумулятори =$105 батарея (акуми і BMS)
ціни інверторів незнаю, $100-300 # >2000W для таких струмів дорогі, +поштовий податок від 100Є

38120 + BMS потужні (=божевільно дорогі)
Build a DIY Lithium LiFePo4 Headway 12v Battery replacement 🎬
38120, LIFEPO4, 3.2V (менша напруга), 8AH, 25C, 200A, $10.5?=273uah
для такої ж ємності 32Ah / 8Ah=4 паралелі
4s*4паралелі=16штук=4368uah # ойййй
BMS: Deligreen 4S 120A х4шт=4916uah # є від 80 до 200А O_O
батарея=9284uah, але витримає навантаження 5760W 220V ))) замість зарядки вертухи можна замінити батарею?
за 6kW інвертором потрібно їхати в росію
без цін провідників (бляхи дорогі), без врахування втрат конвертації

Аналогічно намагався підрахувати:
уникнення дорощого тарифу електроенергії UA або рентабельність батарей, перезаряжаючи акумулятори дешевшим тарифом для малих навантаженнь, споживаючи >300kW/міс (замість 99.99W/міс "пільгового" тарифу). Окупиться аж через 5-8років. Розрахунок не записав.

різне 12V

різне: BMS, зарядки, живлення

роз'єм

  • роз'єм XT60 - ранжевий грубий
  • роз'єм XT60H - з ковпачком позаду, сумісний [XT60]
  • роз'єм DEANS - червоний Т-подібний
  • роз'єм JST RCY 2.5 mm червоний, дешевий
  • роз'єм JST-SM 2-pin (black)
  • роз'єм EC3 - синій трубчастий
  • note
    • сторона за контактами, а не ізолятором. Плутають навіть у брендовій техніці:
      male - вхід, контакт виступає.
      female - вихід, контакти гніздо чи отвори.

🌞 solar panel/cell

🎓 основи

⚗️ DIY solar pannel & DIY solar station

деталі 📑

  • DIY solar pannel
    • solar cell
      • див. тему shopping
    • клей епоксидний | Epoxy glue = (1/2) Epoxy Resin + (2/2) Epoxy Hardener.
      термо-герметик, прозорий, термостійкий (-30 ~ +60 мінімум), діелектричний, літрами.
      Epoxy Resin & Curing Agent Kit Fiber Reinforced Polymer Resin Composite Material.
      • потрібно надійний, бо може потріскати на морозі !
      • ламінат – альтернативний варіант із гнучкими елементами (інший тип).
      • скло – альтернативний варіант покриття з лицевої сторони, можливо, малоефективний через значне відбивання світла.
    • пластик тонкий | будівельний матеріал
      • для дна малої збірки, та можливо, рами
    • профіль нікелевий
      • для рами (боки) великої збірки
    • клей герметик пістолетний
      • для рами (боки) малої збірки
    • клейка стрічка сітка
    • клейка стрічка прозора
    • кріплення нікелеве
    • бетонні блоки
      • встановлення панелей на поверхні
    • провідник нікелевий (не плутати з нікелевим покриттям), пластина
      • x2 розміри
      • для з'єднання сонячних елементів
      • розміри згідно з підбором провідників за навантаженням відповідність навантаження з'єднання елементів та груп панелей
    • паяльна паста рідиною в тубі ручки
    • олово
    • очищувач пайки (назва-?)
    • дріт термостійкий
    • термоусадка
    • роз'єм
    • інструменти:
      • струбцини, дерев'яні дошки для тимчасової підтримки форм, шурупи, рівень нахилу, метр діелектричний, пістолет клейовий (видавлювання з туби)
      • мультиметр (точний), паяльник (потужний)
    • інше: багато часу, робочий простір без пилу
  • замірювач лічильник енергії сонячної панелі | Power meter, solar voltmeter
  • стабілізатор DC-DC регулятор, плата
  • вимикач низької напруги (споживача), плата
    • для захисту заряжання батареї
  • батареї (акумулятори, BMS та ін..)
  • резистор, різні, відповідно до напруги
  • інвертор DC-AC

різне ⚙️

  • How to Build a Homemade Solar Panel
  • ℹ️ карта тіней - https://shademap.app/
  • клеєння елементів делікатна справа, тож перші роботи краще мінімальними збірками
    • project (А) | 5V for USB 5V.
      розмір <500х170см, головне пропорція 3:1, не більше рюкзака.
    • project (Б) | 5V for USB 5V 2A.
    • project (В) | 12V
    • project (Г) | 20V >50W
  • конструкція | DIY підйомна панель - проблема і рішення:
    Inventing Motorized Solar Lift for DREAM DIY Van Build / #16 @Ladi & Margaret🎬

bye-bye gas!