Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PLC Fatek
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Mobilny akumulator do niskich temperatur + elektronika nadzorująca

MateuszW_ 26 Paź 2016 23:58 453 3
  • #1 26 Paź 2016 23:58
    MateuszW_
    Poziom 7  

    Witajcie

    Potrzebuję akumulatora o pojemności rzędu 100-150Wh (np 12Ah przy 12V) do zasilania aparatu i grzałki w terenie. Akumulator ma działać czasem w temperaturach -10, -20°C i chciałbym, żeby zachowywał jak największą pojemność w tych warunkach. Wypadałoby też, żeby był w miarę lekki i mały. Ciągły pobór prądu z akumulatora będzie ok 12W, natomiast maksymalny (w krótkim impulsie) ok 25W.

    Chcę, aby było to urządzenie bezobsługowe - tj posiadające układ nadzorujący rozładowywanie, wyłączający zasilanie po rozładowaniu aku, posiadający zabezpieczenia oraz opcjonalnie wskaźnik naładowania. Ładowarka może być wbudowana lub zewnętrzna (tj inteligentna elektronika w środku + zasilacz). Oczywiście to nie musi być gotowa "skrzynka" ze wszystkim - mogę do gołego akumulatora dorobić tą elektronikę, potrzebuję tylko gotowe moduły nadzorujące (nie chcę składać tego z pojedynczych tranzystorów itp).

    No i nie chciałbym wydać majątku :)

    Warunek w miarę niskiej wagi i rozmiarów wyklucza akumulatory żelowe - a one byłyby najłatwiejsze w obsłudze. Myślałem nad Li-ion, które mają dużo gęściej upakowaną energię. Ale istnieje wiele innych typów akumulatorów i niestety nie umiem znaleźć informacji, który z nich najlepiej pracuje w niskich temperaturach. Li-ion raczej jest pod tym względem przeciętny. Ktoś ma wiedzę, jaki aku jest najlepszy na mrozy?

    Napięcie wyjściowe tego akumulatora jest w miarę dowolne. Tzn do zasilania aparatu mam przetwornicę step up/down, która robi na wyjściu 9V. Grzałka może być zasilana z dowolnego napięcia, dobiorę sobie jej rezystancję do tego napięcia.

    Robiłem próby z użyciem powerbanka (taki do telefonów). W zasadzie dwa duże powerbanki (jeden na aparat, drugi grzałka) podołałyby zadaniu. Problemem jest ich obciążalność - max 2A przy 5V. Ja potrzebuję max 3,4A w impulsie dla aparatu. Myślałem, żeby dodać tam układ z kondensatorem, który dawałby duży prąd w tym impulsie, a ładował się w pozostałym czasie (aparat bierze te 3,4A przez ułamek sekundy co kilkanaście sekund, a resztę czasu pobiera ok 1,2A - licząc dla 5V).

    Zrobiłem eksperymenty - niestety powerbanki to straszny złom! Przy tym stałym obciążeniu, które teoretycznie powinno pobierać 1,2A z powerbanka przy 5V okazało się, że jego napięcie wyjściowe spadło do 3,5V, przetwornica pracowała blisko końca zakresu (pracuje od 2,9V) i spadło napięcie na jej wyjściu, w efekcie czego aparat był zasilany w ok 60% z powerbanka, a pozostałe 40% dawał jego własny akumulator, który zadziałał jak bufor (zasilanie aparatu podpinam zewnętrznym złączem, a jego normalny aku jest wciąż obecny). Myślałem, że powerbank ma jakiś stabilizator napięcia, jak widać nie ma lub jest on beznadziejny.

    Dlaczego powerbank? To w zasadzie bateria li-ion ze zintegrowaną ładowarką, układem nadzorującym i zabezpieczeniami - tego właśnie chcę. Jednak jak widać nie nadaje się to do innych zastosowań, niż telefony...

    Teraz panowie mam do was prośbę o dwie porady:
    1)jaki rodzaj akumulatora sprawdzi się w niskich temperaturach, oraz ma dość gęsto upakowaną energię?

    2)Jakie moduły ładowarki i nadzorcze polecacie do tego akumulatora? Byłbym w niebo wzięty, gdyby znalazł się taki moduł all in one. Niestety, ja nic takiego nie mogę znaleźć (są, ale dla mniejszego obciążenia).

    Będę bardzo wdzięczny za pomoc!

    0 3
  • ambtechnic
  • #2 27 Paź 2016 03:42
    crobe
    Poziom 17  

    Kup Li-ion i wykonaj obudowę /izolacje ze styrduru, podczas rozładowywania akumulatorek się rozgrzewa. Izolacja sprawi że będzie ciepły,co poprawi pojemność.

    0
  • ambtechnic
  • #4 02 Lis 2016 16:38
    MateuszW_
    Poziom 7  

    crobe napisał:
    Kup Li-ion i wykonaj obudowę /izolacje ze styrduru, podczas rozładowywania akumulatorek się rozgrzewa. Izolacja sprawi że będzie ciepły,co poprawi pojemność.

    Mam akurat kawałek XPS z budowy i coś takiego planowałem zrobić.
    Cytat:

    Na niskie temperatury najlepiej nadają się akumulatory zasadowe: NiMH lub NiCd, używane w skrajnych warunkach klimatycznych (wagony kolejowe linii trans-syberyjskiej, zastosowania wojskowe itp.).
    Tu masz artykuł: http://www.electrochemsci.org/papers/vol6/6040860.pdf .

    Dzięki! A ja myślałem, że NiMH to już starocie. Niby takiego typu są zwykłe aku AA. Tylko na moje potrzeby trzeba by ok 50 szt... Trochę to jest i trochę będzie ważyć. Chyba to nie są najlepsze aku jeśli chodzi o gęstość energii.

    0