Трохи про нове навантаження 120 А, 2,7 кВт і корпуси Mibox

Наприкінці минулого року я писав про навантаження на 2400 Вт. Тоді це був, по суті, пілотний зразок, який замовив один із моїх замовників.
А ось після Нового року я замовив кілька корпусів, уже призначених саме для цієї версії, і вирішив запустити її якщо не в серію, то принаймні вивести на інший рівень.

Нагадую: щоб постійно бути в курсі нових тем у блозі, рекомендую підписатися на мій інстаграм, де я публікуватиму сповіщення про всі нові теми й, можливо, писатиму просто про щось цікаве — посилання на акаунт

Також підписатися на оновлення та нові статті можна в телеграм-каналі — https://t.me/KirichBlog


Одразу скажу: докладно описувати навантаження не буду, майже все відповідає тому, що я описував у цій статті.
Але є й відмінності:
1. Завдяки встановленню двох нагнітальних вентиляторів потужність зросла. Взагалі вентилятори встановлювалися не для збільшення потужності, а просто тому, що без них довелося б робити корпус із більшою кількістю отворів для забору повітря.
2. Корпус тепер металевий, бо робити його з двох типових пластикових корпусів просто незручно.
3. Використано клеми, розраховані на більший струм. Із попередніми я міг заявляти максимум 100 А, хоча силова частина дає змогу працювати зі струмом 120 А.
4. Є дрібні зміни: наприклад, передні вентилятори керуються контролером, причому зі автоматичним регулюванням обертів у межах 50–100%.

Але почну не з навантаження, а з корпусу, точніше, навіть не з самого корпусу, а з фірми Mibox, яка їх виготовляє. І тут я хочу подякувати за лояльне ставлення до того, що вже щонайменше двічі для мене виготовляли корпуси із замовними панелями, в яких отвори вирізали лазером. З одного боку, нічого незвичайного тут немає, але з іншого — спробуйте знайти того, хто зробить це для вас без креслень із якоїсь CAD-програми, просто за кресленням, та ще й за адекватною ціною. Я пробував...

Корпуси здебільшого непогані, хоча й не без недоліків, і сьогодні я трохи розповім про обидва їхні боки.

Як і першого разу, я узгодив послугу, терміни, передав креслення, погодив ціну, оплатив і приблизно через 4 тижні отримав коробку з моїми корпусами (заявлений термін виготовлення на замовлення — до 1 місяця).
За основу взяв такий корпус.



Так, у цій невеликій коробці 3 корпуси :)
Усе акуратно й дбайливо запаковано. Не скажу, що це прямо ідеал, але цілком якісно й надійно.


Усередині купа панелей, під час побіжного огляду все на місці, пофарбовано полімерною порошковою фарбою — акуратно й красиво.


Ключовими для мене були, звісно, задня й передня панелі, хоча, забігаючи наперед, скажу, що з кресленням задньої я трохи прорахувався: не врахував, що вона вужча за передню. Мій недогляд, але зрештою це ні на що не вплинуло, хоча місцями все було впритул.


Також хвилювався щодо розмірів контролера, бо тут уже нічого не посунеш.


Але все пройшло чудово, контролер став як рідний. Так, замовляв лише вирізання основних отворів, кріпильні отвори замовляти не став — зробив їх за місцем. До речі, уже стикався із ситуацією, коли два вентилятори однакового розміру, але різних виробників мають трохи різну відстань між отворами.


На жаль, наступив на граблі, про які якось навіть не замислився, і через які мені довелося спершу взятися за болгарку, витратити пів дня на різання, а потім ще якийсь час прибирати балкон, бо працюю в квартирі :(


Уся річ у конфігурації панелей. За висотою корпус мені підходить, але верхня й нижня кришки мають спереду полички приблизно по 10 мм, і саме вони заважають установити і вентилятори, і контролер.
На кресленні — вигляд збоку в розрізі. Думаю, суть зрозуміла: ось що мені зрештою довелося підпилювати.

Одразу скажу: з металевими корпусами працювати помітно складніше, бо доводиться свердлити багато отворів, нарізати в них різьбу. Навіть така банальна операція, про яку не замислюєшся, коли збираєш корпус із пластику, — встановити чотири гумові ніжки.

І, на жаль, після цієї операції на кришках з’явилися дрібні подряпини. Не скажу, що глибокі, але, на жаль, мені їх вистачило, щоб засмутитися :(



На жаль, це не всі проблеми, з якими я зіткнувся. Якщо попередня була радше наслідком моєї неуважності, то за ці цілком відповідає виробник. Помітив я їх уже під час остаточного складання.
По-перше, бічні панелі. Коли зібрав перший корпус, з’ясувалося, що панелей чомусь не 4, а 5. Одна запасна?
По-друге, у задніх панелей були проблеми з різьбою: чи то її забила фарба, чи то різьбу нарізали лише першим номером мітчика. Коротше, якщо вкручувати туди комплектний гвинт, різьба на ньому просто злизується.
По-третє, ще на етапі початкового складання я звернув увагу, що в задніх панелях тут немає отвору збоку, хоча він там явно напрошується. Думав написати виробникові, але все виявилося цікавіше. Коли встановлював уже бічні панелі, дивлюся — отвір у них є, і раптом... він є і в задній стінці. Подумав — мабуть, здалося, але ні: з’ясувалося, що в однієї з трьох задніх панелей отвори є з обох боків, а у двох — лише один, праворуч. Отже, ні, не здалося: просто вперше мені трапилася панель з одним отвором, і дивився я саме на бік, де його немає.

Так, як на мене, над контролем якості ще треба трохи попрацювати, тим паче що в першому замовленому корпусі таких проблем не було.
Проблема в тому, що виробник робить отвори, частково видавлюючи метал, завдяки чому різьба виходить глибшою. Зрозуміло, що я можу лише просвердлити отвір і просто нарізати різьбу. Метал завтовшки 1 мм, тож краще не затягувати надто сильно, бо є ризик зірвати різьбу.



А з цим я зіткнувся ще під час складання першого корпусу, тут ситуація цілком аналогічна. Через не зовсім правильний розрахунок жорсткості та конфігурації є невеликий недолік.
Нижня кришка кріпиться до задньої панелі в чотирьох точках: дві з боків і дві знизу. Але оскільки вона, по суті, «висить» на задній панелі, двох точок тут явно замало: навіть під моїм відносно невеликим навантаженням вона просто прогинається, коли корпус стоїть на ніжках. Зрештою довелося додати ще одну точку кріплення по центру.

Креслення в масштабі для наочності.




Вирішив одразу зібрати два навантаження, бо з параметрами третього ще не визначився. Зібрав передні панелі, потім силову частину й частково корпус, подивився — і зрозумів, що щось не так.


«Не так» виявилося те, що добре було б мати маркування й написи на корпусі. Варіант із декоративною панеллю тут не підходить, а клеїти папір — зовсім не те, тож довелося дістати лазерний гравер і нанести написи ним. Щоправда, під час гравіювання панелі через вібрацію намагалися з’їхати, бо вони задовгі для гравера, тож довелося використати підручні матеріали, щоб їх зафіксувати :).




Особисто мені так начебто краще :) Вигравіював задні панелі всіх корпусів і передні — двох.



Далі — перевірка, калібрування і знову перевірка. До речі, оскільки корпус металевий, довелося використати контакт заземлення мережевого роз’єму й з’єднати його з корпусом.


Навіть після попереднього, відносно грубого калібрування результат загалом непоганий.


Для подальшого калібрування потрібен більший струм, і тут я використав акумулятор ємністю 230 А·год, для якого такі струми навантаження є штатними.
Виставив 100 амперів: спочатку отримав 100,1, але в міру прогрівання значення трохи знизилося — до 99,7–99,8 А, що загалом нормально.


Далі я вперся в максимальний струм, на який розраховані мої кліщі: за заявленої межі 100 А вони дають змогу вимірювати струми до 108–109 А, але мені потрібно було більше.
Дістав із шухляди старенькі кліщі й був неабияк здивований, бо вони показали помітно більший струм.
Замість 100 А було 103,6, замість 120 А — 124, тобто складалося враження, що результати пропорційно завищені. І так, я, звісно, знаю, що треба обнуляти тощо. Ба більше, я перевіряв інакше: спочатку, без струму, надягав кліщі, обнуляв їх, а потім вмикав навантаження — результат той самий.

Знизив струм до 30 А, порівняв зі своїми основними — картина цілком аналогічна.


Під’єднав основні кліщі до блока живлення — ні, все нормально, похибка в межах норми, а отже, старі кліщі просто брешуть... прикрість.



У підсумку вийшов ось такий виріб із такими характеристиками:
Тривала потужність — 2400 ватів
Короткочасна (відносно) — 2700 ватів.
Струм — до 120 А
Напруга — до 100 вольт
Підключення — 4-провідне, водночас для двопровідного підключення перемички встановлювати не потрібно: у контролера два вузли вимірювання.
Підключення до ПК — роз’єм USB-C
Керування вентиляторами за температурою, але основні працюють постійно, на малих обертах.
Термозахист усіх чотирьох модулів.

Трохи засмутили решітки вентиляторів: чорні мали б виглядати краще. І, як не дивно, справа не в решітках — чорні продаються без проблем (хоча хромованих у мене й так із запасом), а в тому, що я чомусь не знайшов чорних кріпильних гвинтів.



Щодо максимальної потужності я написав «відносно» — уся суть у тому, що встановлені модулі насправді можуть більше. Наприклад, один із користувачів використовує навантаження з одним модулем за потужності 650–660 ватів. Тут модулів 4, тож щонайменше отримаємо 650×4 = 2600 ватів, а тут іще й додані нагнітальні вентилятори.




Також можна встановити «вушка», але поки що я не додаю їх до комплекту. Проблема в тому, що я трохи не розрахував розташування мережевого вимикача, і він опинився надто близько до бічної стінки. З короткими гвинтами він не заважає, як і з довгими, якими кріпляться «вушка», але якщо вкрутити довгий гвинт без вушок, він зламає або принаймні виштовхне вимикач. У наступній ревізії це буде виправлено.



Ззаду, відповідно, також нанесено маркування, а ще є отвори для виходу гарячого повітря.


Наразі зібрано два таких навантаження. Що робити з третім — не знаю: зібрати таке саме чи зробити на 160, а може, і на 200 А. Але суть у тому, що зі збільшенням струму зменшується напруга, за якої можна працювати з цим струмом.
Умовно кажучи, поточна версія дає змогу без проблем навантажувати джерело на 20 вольт струмом 120 А. Якщо я зроблю навантаження на 200 А, то за потужності 2400 ватів це буде лише 12 вольт. Грубо кажучи, можна тестувати струмом 200 А батарею 4S LiFePO4, але зі збільшенням напруги струм усе одно доведеться зменшувати.



Як ви розумієте, збирав я їх не для себе. Одне навантаження вже поїхало тестувати батареї дронів, адже дає змогу перевіряти збірки 6S струмами до 110 А. Єдине — людина попросила додатково врізати роз’єм XT-60, щоб зручніше тестувати невеликі батареї. І, до речі, тут і вилізла проблема металевих корпусів: «тато» XT-60 встановлюється зсередини, тому вимоги до акуратності отвору набагато вищі, ніж для «мами», яка закриває місце вирізу. Але, здається, вийшло непогано.




Оце, власне, і все, що я хотів сьогодні сказати. А днями планую показати ще одну модель, але вже з «побутового» сегмента, причому з функцією комутації заряджання. Утім, не забігатиму наперед.
А щодо навантажень — звертайтеся, запитуйте. Але якщо вам щось потрібно, краще одразу опишіть завдання, адже тоді я зможу краще підібрати щось із готового або запропонувати найоптимальніший варіант на замовлення.