Episodio 35 | ¿Qué tan práctico es llevarse la corriente de 220V de casa al aire libre? Una estación de energía portátil multifunción casera que hasta puede cocinar arroz y hacer hot pot con su propia batería

54 celdas 18650 en 3S18P para una caja de energía para exteriores de 12.6V 36Ah: inversor de 220V + carga inalámbrica + USB + carga solar + ventiladores con control de temperatura

El creador toma 54 celdas 18650 de descarga 5C (resistencia interna de unos 16mΩ; primero mide resistencia interna y voltaje, y cambia las que dan 20mΩ) y las monta en soportes encajables de tres, formando un pack de baterías 3S18P de 12.6V a plena carga y 36000mAh; papel aislante (fish paper) en los positivos contra cortocircuitos. Suelda por puntos con tira de níquel doble en la soldadora AWithZ de alta potencia; a mitad de camino los dos lápices de soldadura se tocan y atraviesan la tira y una celda, así que saca esa celda y la cambia por una nueva. Monta un BMS con balanceo de 120A; el positivo y el negativo generales salen con hilo de cobre enrollado y estaño a tope con el soldador, y se envuelven en papel aislante y cinta de fibra. En la caja van un medidor inteligente bidireccional (con shunt), una toma de 220V, interruptor de encendido, módulo de carga rápida USB de 90W, módulo de carga inalámbrica, un módulo de carga elevador-reductor de CC/CV con entrada de 5–30V (salida ajustada a 12.6/12.8V, unos 5A, con diodo en serie), un inversor de onda senoidal pura de 600W / 1200W pico, dos ventiladores + tres termostatos de 40℃ en paralelo (uno en el disipador del inversor, otro en el BMS y otro en el módulo elevador-reductor) y, por último, un asa. Sirve para cocinar arroz y hacer hot pot, alimentar herramientas eléctricas, dar una carga de emergencia a una bici eléctrica, y se carga directamente con cualquier cargador de 5–30V o panel solar.

Resultado

Pasos13 pasos · toca un fotograma para saltar

1. 
   1. El resultado y lo que puede hacer

   Un pack de baterías extralargo de 54 celdas 18650; ponga el móvil encima y se carga de forma inalámbrica, Type-C/USB, 1200W de corriente doméstica de 220V, y se puede cargar directamente con energía solar.

   00:00 – 00:28
2. 
   2. Medir resistencia interna y voltaje, cambiar las celdas malas

   Hay que medir también las celdas nuevas; este lote de descarga 5C da unos 16mΩ, y las pocas que llegan a 20mΩ se cambian todas por celdas iguales de 16mΩ.

   00:28 – 00:55
3. 
   3. Montar los soportes encajables de tres, papel aislante en los positivos

   Los soportes encajables son flexibles pero no tan firmes como uno de una pieza; un anillo de papel aislante en cada positivo evita que se desgaste el forro y haga cortocircuito; se tapa con el soporte superior y queda un 3S18P de 12.6V y 36000mAh.

   00:55 – 01:23
4. 
   4. Soldadura por puntos con tira de níquel doble en una soldadora de alta potencia

   La corriente de descarga es alta, por eso se usa tira de níquel doble; esta máquina tiene mucha potencia, dos capas más tampoco serían problema; el creador prefiere el disparo automático, y la máquina también admite disparo por pedal.

   01:23 – 01:50
5. 
   5. Accidente: los lápices se tocaron, atravesaron una celda y se cambió

   Los dos lápices de soldadura se tocaron y atravesaron la tira doble y una celda; se corta la tira, se saca ese tramo del soporte encajable, se pone una celda nueva y se vuelve a colocar, y se corta otro trozo de tira: afecta mucho menos al pack que arrancar toda la tira.

   01:50 – 02:18
6. 
   6. Montar el BMS con balanceo de 120A y sacar el positivo y negativo generales

   Se envuelve por fuera con papel aislante; BMS con balanceo de 120A; el negativo general sale de la salida de la placa de balanceo y el positivo general no pasa por ella; las uniones se enrollan con hilo de cobre, soldador al máximo, estaño a tope y luego cinta; se conectan los cables de balanceo, papel aislante en ambos lados y cinta de fibra en los dos extremos.

   02:18 – 03:26
7. 
   7. Taladrar la caja para medidor / toma / interruptor / USB / carga inalámbrica / ventiladores

   El BMS se fija al pack; se planifican el medidor inteligente bidireccional, la salida de 220V, el interruptor de encendido, USB+Type-C, la entrada de carga (broca escalonada) y los huecos de los ventiladores; se montan el módulo de carga USB, el módulo de carga inalámbrica, el medidor, el interruptor y la toma de 220.

   03:26 – 04:19
8. 
   8. Conectar el shunt del medidor

   El negativo general lleva un terminal de ojal (sin crimpadora, se estaña) y va a la entrada del shunt; un cable positivo de reserva va a la entrada positiva del shunt; cable plano al medidor; la salida del shunt se conecta de nuevo al cable negativo general y se fija el shunt.

   04:19 – 04:46
9. 
   9. Conectar el inversor de onda senoidal pura de 600W / 1200W pico

   El cable positivo general + un pequeño cable positivo de reserva entran en el borne positivo del inversor y se aprietan; del borne negativo general salen 4 cables finos de reserva al negativo del inversor; se fija el inversor, se conectan la toma de salida de 220 y el interruptor de control, se enciende y funciona bien.

   04:46 – 05:18
10. 
    10. Montar el módulo de carga elevador-reductor de 5–30V y ajustar 12.6V

    La entrada se conecta a positivo y negativo; el módulo elevador-reductor automático de CC/CV admite entrada de 5–30V; diodo en serie en la salida positiva; uno de los 4 juegos de cables de reserva sirve como cable de carga; con el multímetro en la salida del diodo se ajusta la salida del módulo a 12.6 o 12.8V; al conectar el negativo empieza a cargar, con una corriente de trabajo de unos 5A.

    05:18 – 06:08
11. 
    11. Dos ventiladores + tres termostatos de 40℃ en paralelo

    Un ventilador de entrada y otro de salida; tres termostatos pegados al disipador del inversor, al BMS con balanceo y al disipador del módulo elevador-reductor, todos en paralelo: si cualquiera supera 40℃ arrancan los ventiladores, y solo se paran cuando los tres bajan de 40℃.

    06:08 – 06:58
12. 
    12. Conectar la carga inalámbrica y el USB de 90W, atornillar y poner el asa

    El tercer juego de cables de reserva va al módulo de carga inalámbrica y el cuarto al módulo de carga USB de 90W; se atornilla todo para terminar y se pone el asa.

    06:58 – 07:25
13. 
    13. Demostración de usos

    Hot pot mientras se pesca, enchufar herramientas directamente para reparar al aire libre, carga de emergencia a una bici eléctrica sin batería; se carga directamente con cualquier cargador de 5–30V o panel solar.

    07:25 – 07:55

Lista de materiales

Medido en cámara

Consejos del creador

• Mida resistencia interna y voltaje también en las celdas nuevas; descarte las de resistencia alta y mantenga el lote igualado 00:42
• Ventaja de los soportes encajables: si atraviesa una celda al soldar, saca solo esa y la cambia, sin arrancar toda la tira 01:54
• Para descargas de alta corriente use tira de níquel doble; enrolle hilo de cobre en las uniones del positivo y negativo generales y llénelas de estaño 01:36
• El positivo general no pasa por la placa de balanceo; el negativo general sale de la salida de la placa de balanceo 02:38
• Tres termostatos en paralelo: si cualquier punto se calienta arrancan los ventiladores, y solo se paran cuando todo se ha enfriado 06:44
• Ajuste con el multímetro la salida del módulo elevador-reductor a 12.6/12.8V antes de conectar la batería 05:48

Errores comunes

• Si los dos lápices de soldadura chocan, atraviesan la tira de níquel doble y la celda («la alegría se convierte en desgracia») 01:45
• Los soportes encajables no son tan firmes como los de una pieza 01:02
• Sin un terminal de ojal adecuado, las uniones de cable grueso son difíciles de resolver 02:26

Seguridad con litio

• Papel aislante en los positivos para que el forro no se desgaste y haga cortocircuito; también en ambos lados del pack 01:07
• Cinta aislante en las uniones y cinta de fibra en los dos extremos como refuerzo 02:54
• Diodo en serie en la salida de carga del módulo elevador-reductor 05:32

Citas