Jak zbudować wkładki podgrzewające do butów i kiedy będzie grzać mocniej?

Witam. Pomysł może wydawać się śmieszny, ale jeśli się uda znacząco „uprzyjemni” mi pracę.

Planuję wykonać podgrzewane wkładki do butów. Podłożem grzejącym ma być ta mata
https://thepihut.com/products/adafruit-electric-heating-pad-10cm-x-5cm

Moim pierwszym pytaniem jest jak podłączyć akumulatorki (posiadam akumulatory 18650), aby zwiększyć długość grzania płytki, a nie moc.

Czy jeśli użyłbym „wkładki” na baterie w latarce np. Zadziałałoby to?

Co powoduje, że płytka grzałaby mocniej/słabiej? Napięcie, czy natężenie?
Planowałem poprzez potencjometr skonstruować jakiś regulator mocy.


Jeśli ktoś ma jakieś porady chętnie wysłucham

Na temat wytrzymałości mechanicznej takich wkładek się nie wypowiem ale kilka podstawowych informacji o ich zasilaniu mogę udzielić:
Z noty katalogowej wynika że rozgrzewają się do wysokiej temp temperatury więc radzę zrobić próbę na zasilaczu laboratoryjnym i ustalić napięcie przy jakim temperatura wewnątrz obuwia jest komfortowa.
Znając napięcie i prąd można określić sposób zasilania:
1. Bezpośrednio z ogniw co daje napięcie robocze 3,6 / 7,2 / 10,8V zależnie od ilości ogniw w szeregu. To prosty i efektywny układ ale nie pozwala na jakakolwiek regulację.
2. Przetwornicą Step UP lub DOWN co pozwala na precyzyjną regulację temperatury lub nawet mocy ale sama przetwornica to straty energii no i dodatkowe miejsce.

Od wymaganej mocy i czasu działania zależy ilość ogniw potrzebna do pracy.
W każdym przypadku wymagane jest zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem ogniw lub zwarciem przewodów zasilających wkładki.

matking napisał:

Moim pierwszym pytaniem jest jak podłączyć akumulatorki (posiadam akumulatory 18650), aby zwiększyć długość grzania płytki, a nie moc.

Po pierwsze, potrzebujesz modułu ładowania / ochrony ogniw. Np. taki : https://allegro.pl/listing?string=tp4056&wher...Flisting&order=m&bmatch=baseline-ele-1-2-0725
Szukaj raczej takich :

Zamiast takich ;


Ponieważ ten pierwszy ma zabezpieczenia a ten drugi nie. Po jednym takim module na jedno ogniwo.

matking napisał:

Czy jeśli użyłbym „wkładki” na baterie w latarce np. Zadziałałoby to?

Nie. Ogniwa 18650 mają inny rozmiar niż baterie AA.

matking napisał:

Co powoduje, że płytka grzałaby mocniej/słabiej? Napięcie, czy natężenie?

Natężenie = Napięcie / Rezystancja. Moc = Natężenie x Napięcie.
Jeśli chcemy większą moc, potrzebujemy większego napięcia lub natężenia. Natężenie jest zależne od rezystancji i napięcia. W tym przypadku rezystancja jest stała, więc aby zwiększyć moc, musimy zwiększyć natężenie a żeby to zrobić musimy zwiększyć napięcie.

matking napisał:

Planowałem poprzez potencjometr skonstruować jakiś regulator mocy.

Potencjometr w szeregu z układem będzie działał, ale będzie też powodował straty mocy. Poczytaj o regulacji PWM na układzie NE555.

Dodatkowo będziesz potrzebował przetwornicy aby podnieść napięcie z 3.7V ogniwa do 5V. Większość takich przetwornic ma potencjometr regulujący napięcie na wyjściu.

matking napisał:

Jeśli ktoś ma jakieś porady chętnie wysłucham

Może nie do końca porada, ale pytanie.
Jak Ty to wszystko widzisz? Gdzie schowasz ogniwa z modułami ładowania / zabezpieczenia, przetwornice / układ regulacji PWM. Jak chcesz poprowadzić przewody?

Po co ten moduł ładowania?

Regulator mocy jest taką tylko opcją.

Ogniwa schowałbym w jakieś opasce na łydce

Myślałem jeszcze nad samodzielnym ułożeniem drutu oporowego, jednak nie umiem dojść do tego jaki drut bym potrzebował, aby uzyskać daną temperaturę

Ogniwa Li-Ion trzeba ładować w ściśle kontrolowany sposób, wymaga to specjalnej ładowarki.
Konkretne rozwiązania układowe zależą od wymaganego napięcia i prądu.
Jeśli napięcie jest dowolne to polecam układ 3S (10,8V) co w połączeniu z niedrogą ładowarką np. B3 pozwala na szybkie ładowanie przy pomocy niedużej wtyczki 4pin.

matking napisał:

Co powoduje, że płytka grzałaby mocniej/słabiej? Napięcie, czy natężenie?

A jaki jest wzór na moc elektryczną? Powinieneś pamiętać z fizyki ze szkoły podstawowej...

A zwykła ładowarka do akumulatorów 18650 nie wystarczy?

Zwykła czyli jaka ?
Moduły które zaproponował kolega w poście #3 przeznaczone są do układu 1S a ich prąd ładowania to max 1A.
Układ trzech ogniw połączonych równolegle (1S3P) o pojemności np. 6,6Ah (3x2,2Ah) będzie się ładował 7-8 godzin.
Przy trzech takich modułach czas skróci się trzykrotnie ale ogniwa trzeba będzie rozdzielać lub stosować trzy osobne zasilacze (po jednym do każdej ładowarki).
Ale podstawą rozważań nad źródłem zasilania jest informacja o napięciu i prądzie wymaganym przez maty grzejne.

Np. po wpisaniu w allegro „18650 ładowarka” wyskakuje mnóstwo ładowarek do tych ogniw

endymion napisał:

napięciu i prądzie wymaganym przez maty grzejne.

Przecież w #1 poście jest link do maty. Parametry to 5V i maks. 1A.

endymion napisał:

Jeśli napięcie jest dowolne to polecam układ 3S (10,8V) co w połączeniu z niedrogą ładowarką np. B3 pozwala na szybkie ładowanie przy pomocy niedużej wtyczki 4pin.

Niestety, mata jest na 5V więc albo Twoje rozwiązanie + mata 10V, albo zostać przy tej macie i użyć np. 3P (dla autora - P = Równolegle, S = Szeregowo) + ładowarki o dużym prądzie ładowania i zabezpieczenie a do tego przetwornica na 5V.

matking napisał:

Np. po wpisaniu w allegro „18650 ładowarka” wyskakuje mnóstwo ładowarek do tych ogniw

Wystarczy, a może nawet być lepsza. Ale i tak musisz kupić moduł ochrony do ogniw. Jest to moduł który zabezpiecza ogniwa przed nadmiernym rozładowaniem.