ポータブル電源のバッテリ出力12V電圧の昇圧と高出力化
目的：ポータブル電源のバッテリ出力12V電圧の昇圧と高出力化
現状：2台大型のポータブル電源がある為、片方に蓄電された電力を集めたい場合、電圧を高く電流も強くして直流で効率よく出力させたい場合がある。通常の場合、シガープラグ出力からMC4などのプラグを利用して電力を入力させたりする事ができるが、12V 10A 120W 出力がシガープラグの理論値の値になるようである（発熱する熱量でプラグなどが溶けてしまうと思われる）。直流の出力は XT60 とか SP21 プラグが用意されていることがあるので、こちらの端子を使って電圧と電流が高い直流を出力させる事を考えた。ステップアップ・モジュールを検索したところ、コスパの良い製品があったので購入してみた。この製品のヒートシンクは非常に貧弱で、1200W (80V x 15A) 1600W (80V x 20A) の最大で出力しようとすると、ヒートシンクが熱の熱さでで燃えそうになる問題がある。これを改善させて長時間使えるようにするために考えてみた。
方法：ポータブル電源には12V端子の出力があるがシガープラグがターゲットとなるが、大型ポータブル電源では XT60 とか SP21 とかの特殊なプラグが利用されていることがある。これらのプラグのケーブルなどは特殊なのでケーブルを購入したり、自作ではんだ付けしてケーブルを作ったり買ったりする必要がある。こちらであれば12V 25A 約300W 程度の最大出力が利用できるのだが、プラグだけが合ったケーブルを直接に繋げても 300Wがそのまま出力できるわけではなく、シガープラグ 12V 10A 120W 程度の出力しかできないようになっていた。その為、下記のステップアップモジュールを使用して出力できる最大Wの数値を上げる必要があった。このモジュールを利用する事で、高出力の直流を流すことが可能となる。
「購入機材」
・電圧ステップアップ・モジュール：出力大容量のコスパの良いモジュールを購入してみた
・ヒートシンク：大きめの熱を排出できるサイズが必要
「再利用」
・ステップアップ・モジュールから、インチネジのスペーサー、インチネジ
・サーマルパッド
「必要工具」
・ニッパー、ペンチ、ドライバー
・金属用ドリル 2.2Φ：これがないと、基盤とヒートシンクとネジ穴を開けて、固定用
・5mm ナットドライバー：インチネジのスペーサーをヒートシンクに固定用
・電動ドリル：マキタなどの六角が使えるやつ
・万力など固定器具：ヒートシンクに穴あけるので、固定が必要
・金属の破片の掃除：こまかい金属ゴミが出るので、小型掃除機があると良い
「対応した事」
1:ステップアップ・モジュールから基盤のネジでを外し、基盤とヒートシンクを分離させる。
2:ネジがどうしても取れないところがあったので、ニッパーでネジを切断。
3:新ヒートシンクに、基盤のネジ穴をあわせ、ヒートシンク上に電動ドリルでネジの穴あけ
4:インチネジのスペーサーを、ヒートシンクにナットドライバーでねじ込む
5:基盤とヒートシンクをネジで固定する
6:動作確認、熱がちゃんとヒートシンクに伝わっていれば解決
「モジュール仕様」
1200W/1800 WDCコンバーターブーストカーステップアップ電源モジュール20A40A20A電圧コンバーターCVブーストコンバーターレギュレーター
入力最小：8V
入力最大：60V
増幅最小：12V
増幅最大：80V
最大：15A（現行のヒートシンク） 80V x 15A = 1200W
最大：20A (ヒートシンク交換必要)
可変入力側：バッテリー保護用、電圧カットする最低Vを調整 8-60V
可変中央側：出力される電流の調整 0.5-20A
可変出力側：出力される電圧の調整 12-83V
1200W仕様:
入力電圧: 8-60V
入力電流: 20A
静止電流: 15MA (12V LITER 20V、出力電圧)
出力電圧: 12-80V連続調整可能
出力電流: 15Aで最大20A、熱放散を強化してください (入力、出力圧力に関連し、圧力が大きいほど出力電流は小さくなります)
一定範囲: 0.5-20A
出力電力:
入力電圧 *20A、例: 入力12V * 20A = 240W、入力24V * 20A = 480W、
36V * 20A = 720W、入力48V * 20A = 960W、入力60V * 20A = 1200W
より多くの電力が必要な場合は30Aへの出力など、2つのモジュールを並列に使用できます。モジュールあたりの電流は15Aに調整できます。
使用温度: -40～85度 (温度が高すぎる場合、熱放板の強化が必要)
動作周波数: 150KHZ
変換効率: 最大95% (効率と入力および出力電圧、電流、圧力関連)
過電流保護: あり (流量調整が減少し、出力電流制限が調整可能で、電流が電流制限を超えている場合、出力電流は自動的に最小5Aに減少します。負荷電流の性質によって異なります。)
短絡保護: あり (入力20Aヒューズ) 二重短絡保護
入力逆極性保護: なし (必要に応じて、ダイオードにストリングを入力してください)
出力カウンターの充填: あり、充電とブロッキングダイオードは必要ありません。
取り付け: 4本の3MMネジ
接続: 無はんだ端子出力
パッケージの内容: 1X1200W 20ADCコンバーターブースト電源モジュール8-60V12V STEP-UP12-83V 24V 48V
「購入先の参考」
免責事項：この記事による分解・改造による故障又は損害について一切の責任を負いかねます。自己の責任の上でご対応ください。