แปลงไฟ power bank เป็นไฟบ้าน

แต่ก่อนจะไปดูรายละเอียดการสร้าง Power Box ลองไปดูบทนำข้างล่างนี้ดูก่อนครับ เผื่อบางท่านอาจจะยังไม่รู้จัก

Power Box คืออะไร ทำไมต้อง Power Box ?

คำเรียก Power Box น่าจะย่อมาจากคำว่า Power Storage Box หรือหมายถึงกล่องเก็บพลังงานนั่นเองครับ ในยุคที่อุปกรณ์ไอที เป็นปัจจัยที่ 5 ในชีวิตประจำวัน และอุปกรณ์เหล่านี้ต้องการแหล่งจ่ายไฟฟ้าในการชาร์จแบตเตอรี่ จึงมีการประดิษฐคิดค้นตัวเก็บพลังงานสำรองอย่างที่เราคุ้นเคยกัน นั่นคือ Power Bank  ทั้งนี้ตัว Power Bank เองก็ยังออกมาแบบมาเน้นพกพา ไม่ค่อยมีรุ่นที่มีความจุสูงมากๆ ที่ใช้ได้หลากหลายมาก เท่าไหร่ ถึงมีก็จะราคาแพงมากๆ

จุดนี้เองเลยทำให้นักประดิษฐ์ นัก DIY ทั่วโลก ได้สร้างกล่องเก็บพลังงานไว้ใช้เองแล้วตั้งชื่อมันว่า “Power Box”

Power Box ใช้งานอะไรได้บ้าง ?

โดยส่วนใหญ่แล้วจะใช้ในงานที่ต้องการการเก็บพลังงานสูงกว่า Power Bank ทั่วไป อย่างที่นิยมกันเลยคือใช้ออกเที่ยว แค้มป์ปิ้ง เป็นอุปกรณ์ที่นักแค้มปิ้งสายอุปกรณ์ขาดไม่ได้แน่นอน เมื่อต้องค้างแรมกลางป่ากลางเขา การเข้าถึงไฟบ้านนั้น แทบเป็นไปไม่ได้เลย หรือการใช้เครื่องปั่นไฟนั้นก็เสียงดังจนเกินไป จะใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่รถยนต์ ก็อาจจะเผลอใช้จนแบตเตอรี่หมด สตาร์จรถไม่ติดก็เป็นได้ Power Box จึงเป็นทางออกของนัก DIY หลายๆ ท่าน อยากได้แบตเตอรี่ใหญ่ขนาดไหน ก็ใส่เข้าไป สามารถใช้ได้ทั้งวันทั้งคืน หมดก็ชาร์จคืนได้ อยากต่อกับอุปกรณ์แบบไหน ก็ออกแบบหาตัวแปลงแรงดันให้เหมาะสมกันไป ไม่ว่าจะช่อง USB ช่องไฟ 12V หรือต่อกับ อินเวอร์เตอร์ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้า 220V จะเห็นได้ว่า เอนกประสงค์กว่า Power Bank ที่จะชาร์จแค่ช่อง USB เท่านั้นเอง การใช้งานของกล่อง Power Box ก็ไม่ได้จำกัดไปแค่การแค้มปปิ้งเท่านั้น ในต่างประเทศยังมีการสร้างไว้ใช้งาน ยามฉุกเฉิน เช่นเวลาไฟดับ หรือ บ้านเราก็เริ่มทีบางท่านนำไปใช้ นอนเฝ้าเถียงนา เสียบไฟใช้ยามค่ำคืน กลางวันต่อแผงโซล่าเซลล์สำหรับชาร์จไฟ ก็เริ่มมีให้เห็นกันบ้างแล้วครับ

ข้อดีของ Power Box คือ อยากได้ฟังชั่นแบบไหน ต่อเติม เสริม ใส้เข้าไปได้เอง / อยากได้แบตเตอรี่ขนาดเท่าไหร่ ใช้งานได้กี่วัน ก็เลือกขนาดให้พอเหมาะได้เอง !

ในตัว Power Box มีอะไรบ้าง ?

ส่วนประกอบหลักๆ ของ Power Box คือแบตเตอรี่ ครับ แบตเตอรี่ คือตัวใช้ในการเก็บพลังงาน เอาไว้ใช้เมื่อต้องการและชาร์จคืนได้เมื่อแบตเตอรี่หมด  รองลองมาคือ อุปกรณ์ต่อพ่วงเช่น สายไฟ สวิตช์ หน้าจอแสดงผล และตัวแปลงไฟฟ้า เช่น ช่องแปลงไฟ ชาร์จ USB หรือ อินเวอร์เตอร์สำหรับสร้างไฟ 220V ทั้งหมดก็ มีแค่นี้เองครับ แต่อาจจะมีรายละเอียดหยิบย่อย เพิ่มเติมเสริมเข้ามาตามความต้องการของผู้สร้าง

สุดท้ายแล้ว ที่สำคัญไม่แพ้กันคือกล่องครับ กล่องที่ว่านี้คือกล่องที่ใช้เก็บรวมอุปกรณ์ทุกอย่างเพื่อให้ หิ้ว ขนย้ายไปในที่ต่างๆ ได้ ส่วนใหญ่ที่นิยมใช้นั่นก็คือ กล่องเครื่องมือช่าง นำมาดัดแปลงกันครับ

คลิปตัวอย่าง Power box ของต่างประเทศ

มาเริ่มสร้าง Power Box

กับ Thaiconverter เวอร์ชั่น 1.0 กันครับ


อุปกรณ์
    ดูอุปกรณ์เสริม Power Box อื่นๆ  << คลิ๊ก

เครื่องมือที่ต้องใช้

  1. สว่าน และดอกสว่านขนาดต่างๆ
  2. ดอกเจาะ hole saw ขนาด 29-30mm
  3. เหล็กนำศูนย์
  4. ตะใบ
  5. ไขควงเบอร์ต่างๆ
  6. คีมปลอกสายไฟ และคีมย้ำสาย
  7. คัทเตอร์ ถุงมือ แว่นตาเซฟตี้
  8. กระดาษ ดินสอ ไม้บรรทัด
  9. กาวซิลิโคน

เครื่องมือเครื่องใช้ และอุปกรณ์ต่างๆ สามารถหาได้ตามร้าน เช่น โฮมโปร ไทยวัสดุ หรือ ร้านขายวัสดุก่อสร้าง ร้านเครื่องมือช่างทั่วไปครับ

มาถึงขั้นตอนการลองมือทำ สามารถดูวีดีโอคลิปด้านล่างนี้ได้เลยครับ

* ขณะลงมือทำ อย่างลืมใส่ถุงมือ และแว่นตาเซฟตี้ ระมัดระวังขณะทำการเจาะ หรือ ใช้เครื่องมือและของมีคมนะครับ

แปลงไฟ power bank เป็นไฟบ้าน

ขั้นตอนการต่อสาย หากดูในคลิปแล้วสายระโยงระยาง จับทางไม่ได้ ให้ดู แผนผังการต่อสาย สามารถดูภาพด้านบนประกอบได้เลยครับ

การต่อวงจรและการทำงานของ Power box by Thaiconverter V1.0

จากแผนผังการต่อสายด้านบน จะเห็นได้ว่า เมื่อต่อไฟบวกออกจากแบตเตอรี่เข้าไปยังเบรคเกอร์ DC ขนาด 10A เพื่อป้องกันเหตุสุดวิสัย มีการลัดวงจรขึ้นมาตัวเบรคเกอร์จะทำการตัดกระแสไฟทันที หลังเบรคเกอร์สายไฟต่อไปยังสวิตช์เครื่องบิน ซึ่งเป็นสวิตช์หลักในการเปิดกล่อง โดยสวิตช์จะมี 3 ขั้ว ขั้วที่ขอบบนแยกออกมาต่างหากต้องต่อสายไฟจากแบตเตอรี่ขั้วลบเข้าไปยังสวิตช์ เพื่อทำให้เมื่อเปิดสวิตช์แล้วจะทำให้ LED แสดงสถาณะในตัวสวิตช์ติดไปด้วย จากนั้น ณ จุดไฟออกจากสวิตช์เปิดเครื่อง จะมีการต่อขนานคร่อมอุปกรณ์ 3 ชนิดด้วยกัน ได้แก่
1. คอนเนคเตอร์ XT60 สำหรับต่อชาร์จไฟฟ้าจากภายนอก หรือใช้เป็ช่องต่อใช้งานไฟฟ้า 12V ตรงจากแบตเตอรี่
2. หน้าจอแสดงระดับแบตเตอรี่ ใช้สำหรับแสดงผลเปอร์เซ็นคงเหลือของแบตเตอรี่ ณ ขณะนั้นๆ โดยหน้าจะจะคำณวนจากแรงดันแบตเตอรี่และแปลผลให้เป็นหน่วยเปอร์เซ็น 0-100% ทั้งนี้หน้าจอรุ่นที่ใช้ ต้องทำการตั้งค่าอยู่ในโหมด 1P เพื่อให้หน้าจอแสดงผลสำหรับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด 12V ได้ถูกต้อง

3.ช่องชาร์จไฟ USB แบบ QC 3.0 จำนวน 2 ช่อง โดยช่องชาร์จไฟนี้จะทำการแปลงไฟ DC 12V จากแบตเตอรี่ให้เป็นไฟสำหรับช่อง USB ซึ่งในโหมดประติจะจ่ายไฟช่องละ 5V สูงสุด 2A แต่หากอุปกรณ์ รองรับระบบ Quick Charge 1.0/2.0/3.0 ก็จะสามารถจ่ายแรงดันไฟสูงสุด 9V 2A หรือ 18W เพื่อชาร์จเร็วให้แก่อุปกรณ์ต่อพ่วงได้ (จะใช้ได้กับมือถือที่ใช้ชิป Qualcomm ที่รองรับ Quick charge)

เทียบความจุ Power Box กับ Power Bank ?

มาถึงจุดที่ท่านผู้อ่านหลายท่านกำลังสงสัยว่า Power Box ที่สร้างนี้ เมื่อเทียบกับ Power Bank ทั่วไปจะมีความจุเท่าไหร่ ? ทั้งนี้ต้องท้าวความเล่าก่อนว่า Power Bank ส่วนใหญ่ตามท้องตลาดนั้นใช้แบตเตอรี่ลิเที่ยมขนาด 3.7V ซึ่งการบอกหน่วย mAh ของ Power Bank นั้นจะอ้างอิงแรงดันแบตเตอรี่ที่แรงดัน 3.7V ในขณะที่ Power Box ที่ DIY กันขึ้นมาส่วนใหญ่จะใช้แบตเตอรี่แรงดันระบบ 12V หากเทียบ mAh กันตรงๆ จะไม่สามารถทำได้ เนื่องจากหน่วยพลังงานไม่เท่ากัน ดังนั้น หากจะเทียบกัน เราควรแปลงให้เป็นหน่วยที่เท่ากันก่อน แล้วหากจะเทียบกับ Power Bank ค่อยแปลงหน่วยกลับคืนมา ทั้งนี้หากสังเกตุดีๆ ข้างหลัง Power Bank บางตัวจะมีหน่วยที่เรียกว่า Wh (Watt - Hour) หรือ วัตต์ต่อชั่วโมงก่อนตามสูตรด้านล่างครับ

Power Bank ส่วนใหญ่ใช้แหล่งจ่ายแบตเตอรี่ 3.7V และอ้างอิงความจุจากตัว name plate แบตเตอรี่โดยตรง เมื่อ Power Bank 10,000mAh จะเท่ากับกี่ Wh
คำณวนได้จาก

3.7V x 10,000mAh = 37,000 mWh แปลงหน่วย = 37Wh

Power Box รุ่นในตัวอย่างครั้งนี้ใช้แบตเตอรี่ ขนาด 12V 9Ah

แปลงหน่วยเป็น Wh คำนวณได้จาก 12V x 9Ah = 108Wh

จากหน่วย Wh ข้างต้น เช่น 108 Wh ของ Power Box หากจะนำไปเทียบกับ Power Bank ทั่วไปให้เป็น mAh ของ Power Bank เลยที่ 3.7V

จะคำนวณกลับได้ดังนี้ 108Wh / 3.7V x = 29.18Ah

แปลงหน่วยเป็น mAh = 29,180 mAh

ดังนั้น จึง สรุปได้ว่า Power Box ใส่แบตเตอรี่ 9Ah 12V 1 ก้อนกล่องนี้
มีความจุ 29,180mAh เมื่อเทียบกับ Power Bank

* ทั้งนี้ เป็นการคำณวนอย่างง่ายๆ นำไปใช้อ้างอิงเบื้องต้น ยังไม่ได้คำนึงถึงตัวแปรอื่นๆ เช่น ค่าความสูญเสียในการแปลงแรงดันไฟฟ้าสำหรับช่อง USB และ ตาราค่าความจุแบตเตอรี่ที่ลดลงที่แปรผันเมื่อดึงกระแสสูงขึ้น

ระยะเวลาใช้งานกับอุปกรณ์ต่างๆ ?

จากการคำณวนข้างต้นกล่อง Power box รุ่นนี้ จะเทียบความจุ Power Bank 29,180mAh หากนำไปชาร์จ โทรศัพท์ขนาดแบตเตอรี่ 3,000mAh จับหารกันตรงๆ ก็จะชาร์จได้เกือบ 10 ครั้งเลยทีเดียว หรือหากนำไปใช้กับหลอด LED ขนาด 3W 12V ยามค่ำคืนนอกสถานที่ ก็นำหน่วย 108Wh มาหารกันตรงๆ ได้เลย น่าจะใช้ได้ ราวๆ 36 ชั่วโมง เรียกได้ว่า เปิดกันได้ข้ามคืนเลยครับ

กระนั้นแล้ว หลายท่านอาจจะยังสงสัยว่า แล้วมันจะต่างอะไรกับ Power Bank ขนาด 30,000mAh ทั้งที่กล่องก็ขนาดใหญ่กว่า เทอะทะกว่า แน่นอนครับตามที่เกริ่นมาตอนต้นบทความ นอกจากเราจะใส่ฟั่งชั่นการทำการของกล่องลงไปเองตามต้องการได้ เช่น อยากจะใช้ไฟ 220V ก็หา inverter มาต่อพ่วงได้ แต่หัวใจหลักจริงๆ ของ power box นั้น คือเราสามารถเพิ่มความจุแบตเตอรี่ได้ตามความต้องการใช้งาน ในตัวอย่างนั้นใส่แบตเตอรี่เพียง 1 ลูก แต่ความจริงแล้ว เพียงแค่เพิ่มขนาดกล่องให้ใหญ่ขึ้นเล็กน้อย แต่ใส่แบตเตอรี่ขนาด 12V 9Ah ไปอีกให้เป็น 5 ลูก เราก็จะได้เพิ่มทันทีเกือบๆ 150,000mAh หรือ 540Wh เลยครับ เอาแค่นี้ก็น่าจะเพียงพอต่อความต้องการ นอกสถานที่ ทั้งวันทังคืนเลยกันเลยหละครับ งานนี้ หัวใจหลักสำคัญคือ การเพิ่มแบตเตอรี่ ครับ

คำถามถัดไปคือ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ของกล่อง Power Box ในกล่องตัวอย่างทางเราเลือกใช้แบตเตอรี่ UPS ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ แห้ง (VRLA) แบบ stanby use ซึ่งตามปรกติแล้วแบตเตอรี่ประเภทนี้ หากใช้งานตั้งแต่ 100% จนหมดเกลี้ยงจนถึง 0% จะใช้งานได้ ราวๆ 200 ครั้ง หากเราใช้งานเดือนละ 4 ครั้ง จับหารจำนวนครั้ง ก็จะใช้ได้ราวๆ 4 ปี แต่ความเป็นจริงแล้วอายุแบตเตอรี่เสื่อมตัวตามอายุนับจากใช้ครั้งแรก ก็ราวๆ 2-3 ปี ครับ แบตเตอรี่ประเภทนี้หาเปลี่ยนได้ง่าย ราคาไม่แพง ใช้ได้ราวๆ 2 ปี ก็ถือว่าคุ้มราคามากแล้วครับ   และก็จะมีเกร็ดความรู้ตรงนี้นิดหนึ่ง การนับรอบการใช้งานของแบตเตอรี่นั้น หากใช้พลังงานแค่ 100%-50% หรือพูดง่ายๆ ว่าใช้งานแต่ละครั้งใช้ไม่หมด รอบการใช้งานก็จะเพิ่มขึ้นมาจากราวๆ 200 ครั้ง เป็น 400 ครั้งเลยครับ ในส่วนนี้จะมีศัพท์ที่เรียกว่า Dept of Discharge หรือ DOD จะไว้จะหาโอกาสมาอธิบายเพิ่มครับ

แน่นอนกว่า แบตเตอรี่ประเภทตะกั่วกรดจะหนักกว่าประมาณ 2 เท่า หากเทียบกับ ประเภท ลิเทียม ซึ่งจะเบากว่าแต่การใช้งานหรือการชาร์จนั้นจะยุ่งยากกว่า เดี๋ยวทางเราจะพูดถึงและทดลองทำให้ดูใน DIY Power Box เวอร์ชั่น ถัดๆ ไปครับ หวังว่าบทความนี้ จะช่วยให้เป็นแนวทางสำหรับหลายๆท่าน DIY Power Box ไว้ใช้เองกันสำเร็จได้นะครับ