Jinsi ya kutengeneza portable power station (electric station) kwa mikono yako mwenyewe kwa kutumia betri za Lifepo4 – Mwongozo kamili kwa Kompyuta

Utangulizo: Kwa nani mwongozo huu?

Onyesha kasha la Kraftool lililofungwa na vifaa vyote vilivyowekwa

Wewe ni msanii wa kufanya mambo mwenyewe (DIY) au unaweza kuwa "elektrotupiga" (mtu anayeogopa umeme)? Usijali! Mwongozo huu umeandikwa kwa ajili yako. Mimi si fundi umeme wala mhandisi, lakini niliweza kuikusanya hii portable power station. Kwa hiyo, kwa msaada wa makala hii, wewe pia 100% utaweza!

Kwa nini kujenga mwenyewe?

• Urekebishaji (repairability): Ukiharibika, unajua vipande vyote na unaweza kubadilisha kipande kimoja. Hii ni tofauti na power station iliyonunuliwa dukani.

• Ubinafsishaji (customization): Unaweza kuongeza bandari nyingi za USB, 12V, 230V kama unavyotaka.

• Gharama: Kukusanya mwenyewe ni 25-30% nafuu kuliko kununua tayari ikiwa utachagua vipande sawa.

Muundo huu utakuwa na:

• Bandari za 12V zenye nguvu kubwa.

• Soketi ya 230V (inverter safi ya sine).

• USB za kuchaja simu, kompyuta, na hata laptop (USB-PD 65W).

• Mlango wa kuchaja kutoka kwa paneli za jua (solar input) .

• Kichomeo cha sigara (cigarette lighter socket) .

Kwa matumizi gani? Kwa kupiga kambi (camping) , kama nyumbani wakati wa kukatika umeme (kuendesha boiler ya gesi, pampu za mzunguko), au kwa kuchaja vifaa vya nguvu (power tools).

---

Sehemu ya 1: Vifaa na zana 

Picha (carousel ya pili) inayoonyesha mpangilio wa ndani wa kasha

Picha (carousel ya pili) inayoonyesha mpangilio wa ndani wa kasha

Kabla ya kuanza, andaa vifaa vyako. Nafuu zaidi ni kuagiza vipande vingi kutoka AliExpress (kiungo changu cha affiliate kiko hapa chini, nitafurahi unaponunua kwa kukitumia).

MUHIMU: Bei zilizo hapa chini ni za Novemba 2022. Zinaweza kubadilika. Tumia bei hizi kama makadirio (ukadhaliaji) tu.

Orodha ya vifaa (Bills of Materials - BOM):

Kipande	Maelezo	Kadirio la Bei (USD, 2022)
Betri (Moyo wa station)	4x Lifepo4 105Ah 3.2V. Hizi ni salama na za kudumu.	($120-180 kwa seti)
BMS (Battery Management System)	Daly BMS 4s 100A + Smart Balancer + Bluetooth (BT)	($12-180)
Kasha (Case)	Kraftool 38251-20. Ukubwa: 459x327x171mm. Ina muhuri wa kuzuia maji.	($15-17)
Kulonometer (Battery Monitor)	8-120V, 100A. Inaonyesha asilimia ya betri.	($2-3)
Solar Controller	MPPT 12/24V 20A. Kwa kuchaja kutoka kwa paneli za jua.	($23-25)
Inverter	Carutu (au sawa) 500W (peak 1000W) , Pure Sine Wave. Kwa soketi ya 220V.	($30-40)
Chaja (Charger)	YZPOWER-600 14.6V 20A (ya Lifepo4).	($12-16)
Transformer/Stabilizer	8-40V hadi 12V, 10A, 120W. Ili kupata 12V stabilized.	($15)
Bandari za nje (Sockets)	Soketi ya 220V isiyoingiza maji, bandari za USB (65W PD na QC3.0), kichomeo cha sigara, klembi za nje kwa krokodoli, viunganishi vya IP67 (3-pin na 2-pin) kwa solar na nguvu ya nje.	($15-17 kwa zote)
Swichi (Switches)	GSMIN AK78 (moja kwa 12V, moja kwa 220V) na kifuniko cha kuzuia maji.	($5 kwa zote)
Fuse Box	Kwa wateja 6.	($5)
Fuse 60A (Fuse 60A)	Moja kuu kwa mstari wa +.	($2)
Waya na viungio	Waya nyekundu na nyeusi (6 mm² na 2.5 mm²), viungio vya kupiga kwa presha (crimp terminals).	($12-14)
Vifaa vingine	PCB ya fiberglass (500x500mm), mkanda wa kijivu (army tape), gundi ya Kosmofen, styrki za umeme (cable ties).	($1-2)
TOTAL (Kadirio)	Bila betri (kwa sababu bei yake inabadilika sana)	$300-$

👉 Tafuta 'Daly BMS', 'MPPT controller', 'Lifepo4 battery', 'pure sine wave inverter 500w' kwenye kiungo hiki." 👈

---

Sehemu ya 2: Kuunganisha betri na BMS 

Picha ya betri 4 zilizowekwa kwenye mstari, zikiwa na mihimili ya shaba na mkanda wa kijivu

Hatua 1: Kuwaandaa betri

1. Kata vipande vya PCB ya fiberglass kwa ukubwa wa nafasi kati ya betri. Weka kati yao ili kuzuia msuguano na mzunguko mfupi.

2. Weka betri nne kwa mstari kwa upolimsho uliopishana (alternating polarity): Betri ya kwanza + juu, ya pili + chini, ya tatu + juu, ya nne + chini.

3. Funga kwa mkanda wa kijivu (army tape) kwa nguvu mpaka betri ziwe kama kifurushi kimoja.

4. Unganisha betri kwa mfululizo (series) : + ya kwanza hadi - ya pili, + ya pili hadi - ya tatu, + ya tatu hadi - ya nne. Tumia paneli za shaba zilizokuja na betri.

Hatua 2: Kuunganisha BMS (Daly 4s 100A) na Smart Balancer

Picha ya BMS na balance iliyowekwa kando ya betri.

1. MUHIMU: Kabla ya kuchomeka viunganishi (connectors) kwenye BMS, hakikisha haijachomekwa.

2. Unganisha waya B- kutoka BMS hadi kwenye - (minus) ya betri (ya mwisho wa mnyororo).

3. Sasa, chukua kontakta ndefu yenye waya nyingi (balancing wires). Waya nyeusi ni B0 (minus ya betri). Kisha nyekundu za kwanza (B1) inaenda kwenye + ya betri ya kwanza, B2 kwenye + ya pili, B3 kwenye + ya tatu, na B4 (nyekundu ya mwisho) kwenye + ya betri ya nne.

4. Unganisha kontakta hii kwenye BMS. Kisha unganisha smart balancer sawia.

5. Unganisha moduli ya Bluetooth (BT) kwenye kontakt ya BMS (si kwenye balancer).

6. Funga BMS na balancer kwenye upande wa betri kwa mkanda au kwa bracket.

Hatua 3: Kupima

1. Sasa unaweza kuchomeka kontakta za BMS. Una betri ya 12.8V (3.2V x 4).

2. Pakua app ya Daly (kwenye Play Store au App Store) na uunganishe kwa Bluetooth. Itaonyesha voltage ya kila betri.

3. Hongera! Moyo wako umeanza kupiga.

---

Sehemu ya 3: Kukata na kupanga kasha 

Weka mishale inayoonyesha kila kipande

Kasha lako la Kraftool ndio "nyumba" ya station yako. Ni nzuri, linazuia maji, na lina mpira wa kuziba kwenye kifuniko.

Kabla ya kukata, panga kila kipande kwenye kifuniko na ndani ya kasha.

A. Kwenye kifuniko (cover) - Maonyesho na udhibiti:

Picha ya juu ya kifuniko kutoka kwenye carousel ya kwanza, yenye maelezo ya kulonometer na controller.

1. Kulonometer (battery monitor): Kata shimo la mstatili katikati ya kifuniko. Weka kwa silikoni na skrubu ndogo.

2. MPPT Solar Controller: Chimba mashimo 4 kwa skrubu. Weka controller upande mmoja wa kifuniko. Zama vichwa vya skrubu (countersink) kutoka nje na utie silikoni kuzuia maji.

MPPT Solar Controller

B. Kwenye kuta za kasha (kando) - Bandari za nje:

Picha ya kando ya kasha kutoka kwenye carousel ya kwanza, yenye maelezo ya klembi, viunganishi, na soketi

Picha ya kando ya kasha kutoka kwenye carousel ya kwanza, yenye maelezo ya klembi, viunganishi, na soketi

Picha ya kando ya kasha kutoka kwenye carousel ya kwanza, yenye maelezo ya klembi, viunganishi, na soketi

Picha ya kando ya kasha kutoka kwenye carousel ya kwanza, yenye maelezo ya klembi, viunganishi, na soketi

Picha ya kando ya kasha kutoka kwenye carousel ya kwanza, yenye maelezo ya klembi, viunganishi, na soketi

Picha ya kando ya kasha kutoka kwenye carousel ya kwanza, yenye maelezo ya klembi, viunganishi, na soketi

Picha ya kando ya kasha kutoka kwenye carousel ya kwanza, yenye maelezo ya klembi, viunganishi, na soketi

Picha ya kando ya kasha kutoka kwenye carousel ya kwanza, yenye maelezo ya klembi, viunganishi, na soketi

Kiunganishi cha umeme cha IP67 chenye pini 3 (kike + kiume / njano) 20A (Ali)

Vituo vya betri vya mbali (chaji ya haraka ya gari) pia kutoka Ali.

Soketi isiyopitisha maji ya volti 220 (Ali)

Kiunganishi cha umeme cha IP67 chenye pini 3 (kike + kiume / bluu) 20A (Ali)

Kiunganishi cha umeme cha IP67 chenye pini 2 (kike + kiume / cheusi - vipande 2) 10A (Ali)

Swichi ya GSMIN AK78 220V (Ali)

Soketi ya USB QC 3.0 + Tepu ya PD-C 65W (yenye taa ya nyuma) 12/24v (Ali)

Soketi ya kuwasha sigara ya 12/24v (Ali)

Ukuta (Side)	Vipande vya kufunga
Ukuta wa kushoto (kwa upande wa batili ikiwa inakabiliwa)	Klembi za nyeusi na nyekundu (kwa krokodoli za gari), 3-pin connector (kwa paneli za jua)
Ukuta wa kulia (kulia)	Soketi ya 220V (isiyoingiza maji), 3-pin bluu (kwa chaja ya ukuta), 2-pin connector mbili (kwa taa za LED)
Ukuta wa mbele (kwa kushikilia)	Katikati ni vali ya kusawazisha shinikizo (pressure valve). Kando yake: Swichi ya 220V (kushoto), swichi ya 12V (kulia). Chini chini: Bandari ya USB 65W PD, kichomeo cha sigara, bandari ya USB ya kawaida.

**Kata shimo kwa kila kipande kwa kutumia drill na mwamba (step drill bit) au taji (hole saw) . Tia silikoni kingo kabla ya kufunga viungo.

C. Chini ya kasha (ndani) - Vipande vizito:

Picha ya "transformer stabilizer" iliyowekwa juu ya ukuta wa ndani kwenye carousel ya kwanza, na mpangilio wa betri na inverter chini.

• Stabilizer (12V regulated): Panda juu ya ukuta wa ndani (kitaalam, kwenye kuta za ndani za kasha) ili isisumbue vifaa vya chini.

• Betri (Battery pack): Panda chini katikati. Tumia pembe za chuma (angle brackets) na skrubu kuzuia betri zisogee.

• Inverter (500W): Panda chini, upande mmoja wa betri. Kumbuka: Inverter itazalisha joto. Hakikisha ina hewa ya kutosha.

• Chaja (Charger) ya YZPOWER: Panda chini, upande wa pili wa betri. Hii pia inazalisha joto.

• Shunt (ya kulonometer): Panda karibu na betri, upande wa minus.

Kidokezo: Tumia mkanda wa kijivu (army tape) kwa nguvu, na usisahau kuweka PCB ya fiberglass chini ya betri ili kuzuia mzunguko mfupi.

---

Sehemu ya 4: Mchoro wa waya (Kuunganisha kila kitu) – 

Picha ya (msingi ya mchoro) kutoka kwenye makala, iliyo na namba 1-19. Hii ni muhimu zaidi! Pia onyesha chati ya rangi (nyekundu = plus, nyeusi = minus)

Huu ndio wetu mchoro mkuu (schematic). Nimeteua namba kama kwenye makala asili. Tumia kama ramani.

Namba (Key):

1. Shunt ya kulonometer

2. Kulonometer

3. Inverter (220V)

4. Fuse 60A
   5a. Klembi nyekundu (+)
   5b. Klembi nyeusi (-)

5. 3-pin connector ya kuingiza solar (Yellow)

6. MPPT Solar Controller

7. Fuse Box (6 slots)

8. Chaja (14.6V Lifepo4 charger)

9. Stabilizer (12V) (Transformer)

10. Kichomeo cha sigara (12V)

11. Swichi ya 220V

12. USB 65W PD

13. Swichi ya 12V

14. USB ya kawaida (QC3.0)

15. 2-pin connector #1 (LED)

16. 2-pin connector #2 (LED)

17. 3-pin connector ya kuingiza 220V (Blue)

18. Soketi ya 220V

Waya mbili kuu za nguvu (Thick wires - 6mm²):

• Betri (+) → Fuse 60A (4) → Klembi nyekundu (5a) → Fuse Box (8)

• Kutoka Fuse Box (8): Inverter (3), Chaja (9)

• Betri (-) → Shunt (1) B- → Kutoka Shunt P- → Klembi nyeusi (5b), Inverter (3), Chaja (9)

Unachounganisha kwa waya nyembamba (2.5mm²):

• Kila kitu kingine kinaenda kutoka Fuse Box (8) (kupitia fuse ya ukubwa wake) na kisha hadi kwenye swichi na bandari.

• MUHIMU kwa Swichi (12 & 14): Unganisha minus (-) kwenye kontakt ya dhahabu (golden pin). Vinginevyo, taa ndogo kwenye swichi haitawaka.

Mchoro rahisi (kwa lugha ya mitaani):

Fikiria betri kama bati la maji. Fuse ni bomba kuu. Fuse Box ni sehemu ya kugawa maji kwa nyumba. Kila kifaa (USB, soketi) kina bomba lake ndogo na bomba lake la kuzima (swichi) .

Ombi langu: Usikimbilie. Angalia kila unganisho kwa makini kabla ya kuwasha. Ikiwa huna uhakika, uliza mtu anayefahamu umeme.

---

Sehemu ya 5: Mtihani wa kwanza na matumizi 

Hatua 1: Kuchaji kwa mara ya kwanza (kutoka kwa ukuta)

1. Kabla ya kufunga kifuniko kabisa, chomeka kiunganishi cha 3-pin blue (18) kwenye chaja ya 14.6V.

2. Chomeka chaja kwenye ukuta. FUNGUA KIFUNIKO kidogo ili kuruhusu hewa (chaja inazalisha joto).

3. Wacha ichaji hadi kikomo (BMS ikate) . Itachukua masaa 6-8. Huu ndio mchakato mrefu zaidi.

4. Baada ya kukata, acha kwa saa 1, kisha chomeka tena kwa masaa 1-2. Hii inasaidia balancer kusawazisha betri.

Hatua 2: Kupima voltage na apps

1. Fungua app ya Daly kwenye simu. Hakikisha inaonyesha voltage za seli zote (3.6V kwa kila moja).

2. Weka kulonometer (app ya kulonometer au kwenye kifaa chenyewe). Sanidi capacity (ukubwa) wa betri yako (105Ah x 12.8V = ~1344Wh). Tafuta mwongozo wa YouTube kwa hili.

Hatua 3: Matumizi ya kila siku

• Kwa kambi: Itaendesha fridge ya 12V (~45W) kwa takriban masaa 24-30.

• Wakati wa kukatika umeme: Itaendesha boiler ya gesi na pumpa za mzunguko (~100W) kwa takriban masaa 10-12.

• Tahadhari: Usiondoe fuse ya chaja kwenye betri ukiwa huitumii kwa muda mrefu, kwa sababu chaja inaweza kuvuta umeme kidogo ("reverse current").

P.S. Unaweza pia kuchaji kutoka kwa paneli za jua (ukiunganisha kwenye yellow 3-pin connector #6) au kutoka kwenye gari lako (kwa kutumia klembi za krokodoli #5a na #5b).

---

Hitimisho: Je, ilifaa kujenga?

Jibu ni NDIYO, hasa kwa wale wanaopenda kujifunza na kugusa mambo kwa mikono yao wenyewe.

Faida (Pros):
✅ Urekebishaji: Kitu kikiharibika, unabadilisha kipande kimoja. Sio kama unatupa station nzima.
✅ Ubinafsishaji: Una bandari nyingi za USB kuliko station yoyote ya bei sawa.
✅ Kujivunia: Utajisikia fahari ukijua umekusanya hii mwenyewe.

Hasara (Cons):
❌ Wakati: Utatumia juma zima (au wikiendi) kuisoma na kukusanya.
❌ Hatari: Unafanya kazi na betri zenye uwezo mkubwa. Fanya makosa, na utapoteza pesa au kusababisha moto.
❌ Uzito (Weight): Ina uzito wa kilo 16. Si nzuri sana kwa kubeba mwenyewe.

Ujumbe wa mwisho kutoka kwa mwandishi wa makala asili (na kwangu mimi):
"Wale walio na mikono iliyozoea kushika zana, picha pekee zinatosha kuielewa na kuiboresha. Kwa wale wasio na muda au uwezo, natumai mwongozo huu utakuwa nguzo yenu. Kila la kheri!"

Je, una ndoto ya kujenga power station yako mwenyewe? Andika maswali yako kwenye maoni.

👉 Usisahau kuangalia vipande kwenye AliExpress kupitia kiungo changu cha affiliate hapa. Unaponunua, unanisaidia kuendelea kutengeneza mafunzo kama haya. 👈