Пришла зима, пришло время куртки с электроподогревом
Ну что, мёрзнешь, дорогой читатель? На улице холодно, в метро жарко, а постоянно снимать-надевать куртку достало? Или любишь активный отдых на природе зимой, но в перерывах на отдых в одном только термобелье и флисовой курке уже начинаешь вмерзать в эту самую природу? Или может ездишь на машине, но подогрева сидений нет, и автозапуска тоже, а садиться в ледяную машину в лёгкой одежде ой как неприятно?
В любом случае поможет она - одежда с подогревом. В данном конкретном случае - куртка с электрическим подогревом.
Когда мне захотелось её заиметь, я первым делом посмотрел на готовые решения, но был опечален ценой (даже безотносительно качества и свойств, цена была заоблачная). Потом посмотрел что там есть у братьев китайцев. Там было смешно:
5 колечек из провода с током не более 2А. Были и другие варианты но ток как правило не больше 2 ампер. Мне по предварительным подсчётам это показалось совсем мало. Варианты с тремя пластинами вообще не рассматривал.
Тогда я решил сделать всё сам, и заказал на Али греющий провод из углеволокна. Сопротивление у него было слишком высоко, и для питания нужно было где-то 50 вольт. Поигравшись с DC-DC преобразователем, я бросил эту идею. А вот AlexGyver свою куртку сделал на таком же проводе, нарезав его на маленькие куски, и соединив параллельно. Интересно как у него поживают многочисленные скрутки провода и углеволокна?
На мой финальный вариант нагревателя меня натолкнули залежи тонкого МГТФ-провода в шкафу. Его там было метров 100, нарезанного на куски по 4 метра из двух свитых проводов, диаметром в изоляции 0,9мм (без изоляции непонятно как замерить, ибо сплющивается). Если соединить концы с одной стороны и подключить к одному 18650 аккумулятору с другой то провод хорошо так грелся. Замеры показали сопротивление ~1 Ом, и ток соответственно ~4А. Это было прямо в точку - маленькое сопротивление позволит использовать низкое напряжение питания.
Я решил сделать конструкцию разборной и не вшивать провод в одежду (сейчас понимаю, что этот вариант я бы забросил не дойдя и до трети), а сделать греющие пластины как у китайцев. Вшивать решил в льняную ткань. Во-первых потому что она немного сетчатая и не будет изолировать тепло, во-вторых потому что она плохо горит и не плавится, и в-третьих потому что у меня её было полно :). Но по опыту эксплуатации я бы посоветовал взять более тонкий или более сетчатый материал с внутренней стороны и что-то теплоотражающее с внешней. Греющих пластин прикинул, что должно быть 6: две на грудь, две (или одну большую) на спину, по одной на поясницу и шею.
Пошив (извините за качество фото - выдёргивал из видео). Просто закладываю провод и аккуратно делаю строчку рядом. Пробовал сначала прошить, а потом продёргивать провод - это дольше.
И проверка:
Готовые нагревающие элементы. Подключены по 3 штуки последовательно и выведены на разъёмы. Соединения сделаны более толстым МГТФ проводом (1,4мм внешний диаметр), установлены разъёмы EC2 (до 15А):
Дальше изготовление питающей части. За 2 года использования блок неоднократно переделывался и в финальном варианте выглядит так. Виден трёхпозиционный тумблер, блок защиты и балансировки аккумуляторов (BMS), блок индикации, чёрный разъём - для зарядки, синие разъёмы - выход на нагреватели. Разводка ещё более толстым МГТФ.
С обратный стороны аккумуляторы (по 2 параллельно для увеличения отдачи) и предохранители (защита от переполюсовки одного из аккумуляторов в паре):
И во включённом состоянии:
А вот и принципиальная схема. Блок индикации не рисовал, так как считаю его ненужным: доставать прибор (а особенно прибор с таким внешним видом :) из кармана чтоб посмотреть напряжение неудобно, лучше вывести светодиод в какое-нибудь доступное место.
Тумблер переключает 2 линии нагревательных элементов с последовательного подключения на параллельное, либо отключает вообще. Почему не ШИМ? А потому что я предпочитаю инфракрасный нагрев, а не индукционный :)
BMS обязателен: он не допустит убивания аккумуляторов полным разрядом, и защитит от короткого замыкания в цепи пластин.
В режиме максимальной мощности (при параллельном подключении) ток около 5А и продолжительность работы около часа. В экономичном режиме ток примерно 1,5А и продолжительность работы около 4 часов. Аккумуляторы Liitokala 3Ач, 3А с Алиэкспресса.
Как показал опыт использования (а это, напомню, 2 зимы), на максимальном режиме куртка позволяет без дополнительной одежды с комфортом доходить до метро по морозу, а в экономичном режиме позволяет более легко одеваться при длительном нахождении на холоде, и с большим комфортом его переносить. А подогрев шеи - вообще шикарно. Ни с проводами, ни с разъёмами ничего не произошло - всё работает, а все переделки сводились только к подбору оптимальной мощности.
Вот вид готового изделия. Пластины к одежде крепил термопистолетом, отклеить при желании можно утюгом. Как видим, площадь пластин гораздо больше чем у китайских вариантов, соотвественно и прогрев равномерней.
Если бы делал ещё раз, то придумал бы менее геморрный способ вшивания проводов. Ещё может быть сделал бы отключение пластин на спине на случай рюкзака. Но всё же главное - это проработать вопрос эстетики, а то сейчас выгляжу как-то так:
