сли вам сегодня нужна портативная электроэнергия, рынок заставляет идти на идиотский компромисс. Можно купить крошечный внешний аккумулятор, который едва поддерживает жизнь телефона, или таскать за собой тяжелый пластиковый кирпич, занимающий половину багажника ради зарядки одного ноутбука. Крупные производители настаивают, что высокая емкость и высокая мощность требуют огромных корпусов, толстых пустых стенок из пластика и кучи свободного воздуха внутри. Индустрия потребительской электроники убедила нас, что портативные электростанции обязаны быть громоздкими коробками, которые таскаешь с содроганием.
Внешний аккумулятор достаточно мал, чтобы носить его с собой, но он обычно не потянет ничего мощнее ноутбука.
Независимый мастер из сообщества Gadget Industry посмотрел на этот искусственно созданный объем и решил собрать то, что действительно имеет смысл. Как сообщает Hackster.io, этот умелец спроектировал самодельную зарядную станцию, выдающую больше 500 Вт общей мощности и при этом помещающуюся в одной руке. Внутри спрятан инвертор переменного тока на 300 Вт для настольных компьютеров, а также порты USB-C на 140 Вт и 65 Вт для быстрой зарядки телефонов и ноутбуков. Коммерческие бренды дерут втридорога за половину таких возможностей в корпусе размером с чемодан, тогда как эта гаражная поделка уместила всю электрическую начинку в корпус из темно-зеленой эпоксидной смолы.
Что внутри карманного энергетического монстра
Чтобы запихнуть мощность настольного ПК в корпус размером с ладонь, пришлось полностью перебрать стандартные готовые компоненты. По данным Hackster.io, в Gadget Industry начали с четырех литий-железо-фосфатных ячеек (LiFePO4) на 3.2 В и 15 А·ч, соединенных последовательно в батарею на 12.8 В, которая при полном заряде выдает 14.6 В. Эти аккумуляторы рассчитаны на трехкратную токоотдачу, то есть могут выдавать до 45 А тока. Плата защиты BMS на 100 А следит за напряжением каждой ячейки, балансирует их, защищает от перегрузки по току и короткого замыкания, сохраняя химию стабильной при тяжелых нагрузках.
Настоящая акробатика в проектировании началась, когда электронику потребовалось утрамбовать в тесное пространство. Как пишет Hackster.io, готовый модуль инвертора на 300 Вт оказался банально высоким, поэтому в Gadget Industry распилили плату инвертора пополам и соединили разорванные дорожки проводками. Крупные конденсаторы уложили на бок в промежутках между цилиндрическими элементами питания, трансформатор перенесли на противоположную сторону сборки, а полевые транзисторы инвертора прикрутили к большому алюминиевому радиатору. Термовыключатель на 55 °C включает вентилятор только при реальной необходимости, избавляя от лишнего шума и расхода энергии, пока инвертор холодный.
Мощность USB-C и суровые тесты на прочность
Порты выдачи энергии подверглись такой же безжалостной оптимизации пространства. Как сообщает Hackster.io, аналогичные манипуляции проделали с модулями USB-C на 140 Вт и 65 Вт: их разъемы выпаяли и удлинили проводами, чтобы платы лежали плашмя, а сами порты оставались доступны на верхной панели устройства. Модуль на 140 Вт работает в обе стороны и служит основным входом для зарядки. Если под рукой нет мощного адаптера с поддержкой быстрой зарядки, в Gadget Industry добавили отдельный повышающий преобразователь и регулятор напряжения, позволив подпитывать аккумулятор от обычной пятивольтовой зарядки для телефона.
Во время испытаний Gadget Industry запитал от розетки переменного тока полноценный системный блок и одновременно быстро заряжал два смартфона.
Это устройство из гаража доказывает, что мощность в сотни ватт не требует пластикового чемодана. Крупные производители раздувают габариты пустым воздухом и огромными корпусами ради оправдания ценников, но один энтузиаст с эпоксидкой и паяльником показал, что плотная энергия может уместиться на ладони.