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

Wnętrze modułu akumulatorów Li-ion do kamery solarnej LTE Orllo CAMSIM-2S

TechEkspert 29 Kwi 2020 20:58 915 4
  • Wnętrze modułu akumulatorów Li-ion do kamery solarnej LTE Orllo CAMSIM-2S
    W materiale znajdziecie zdjęcia wnętrza modułu akumulatorowego do kamery solarnej LTE Orllo CAMSIM-2S. Moduł ładowany jest z panela solarnego lub zasilacza 19V. Pojemność pakietu to 120Wh, natomiast napięcie wyjściowe modułu jest stabilizowane i wynosi 12V. Śruby obudowy zabezpieczone są silikonem. Wprawdzie poprzez wkręty wilgoć nie dostanie się do wnętrza, jednak gdy zardzewieje gwint to ciężko będzie rozkręcić obudowę. Otrzymaliśmy zgodę od Orllo na zerwanie silikonu, więc zaglądamy do środka modułu akumulatorowego.






    Wnętrze modułu akumulatorów Li-ion do kamery solarnej LTE Orllo CAMSIM-2S

    Po otwarciu widoczna jest uszczelka, oraz metalowe gwinty dla śrub mocujących, to pozwoli na silne skręcenie obudowy. Wewnątrz znajduje się czerwony przycisk chwilowy, jednak nie wiem jakie jest jego przeznaczenie. Nie jest to czujnik otwarcia obudowy. Elektronika kontrolująca przetwarzanie energii znajduje się na pojedynczej płytce drukowanej.

    Wnętrze modułu akumulatorów Li-ion do kamery solarnej LTE Orllo CAMSIM-2S

    Moduł zbudowany jest w oparciu o akumulatory 18650, widoczne są 4 sztuki na szerokość modułu, długość modułu to 2 długości akumulatora 18650, w obudowie zmieszczą się 2 warstwy akumulatorów, co daje łącznie 16 sztuk akumulatorów. Podejrzewam, że akumulatory połączone są w grupach po 4 połączone równolegle. Takie cztery grupy połączone są następnie szeregowo. Pojemność pakietu to 10Ah, więc pojemność pojedynczego akumulatora można oszacować na 2.5Ah. Wewnątrz obudowy znajdują się elastyczne elementy zapobiegające przemieszczaniu się pakietu akumulatorów wewnątrz obudowy.

    Wnętrze modułu akumulatorów Li-ion do kamery solarnej LTE Orllo CAMSIM-2S

    Moje zaskoczenie wywołała ciągła obecność napięcia ~12V na wyjściu przetwornicy DC/DC V- V+. Wyłącznik napięcia wyjściowego odłącza wyjście przetwornicy step down od wyprowadzonego zasilania kamery. Przetwornica DC/DC stabilizująca napięcie wyjściowe modułu pracuje cały czas niezależnie od położenia wyłącznika wyjściowego. Przetwornica stopniowo rozładowuje bardzo niewielkim prądem pakiet akumulatorów, niezależnie od obecności obciążenia. W przypadku normalnej pracy podczas cykli dzień/noc nie ma to znaczenia, gdyż energia zużywana przez wbudowaną przetwornicę DC/DC jest niewielka w porównaniu z mocą pobieraną przez podłączoną kamerę. Podczas przechowywania akumulatora przetwornica stopniowo może wyładowywać pakiet akumulatorowy.

    Na płytce znajdziecie układ zabezpieczający pakiet akumulatorów - TWDL-T20B. Zacisk B- to masa zespołu akumulatorów. Na B1 panuje napięcie ~3.6V, na B2 7.2V, na B3 10.8V, na B+ 14.4V. Zacisk B+1 wyprowadzony jest do kamery i pozwala na pomiar napięcia zespołu akumulatorów. Kolejne punkty B to wyprowadzenia balansera, zapobiegającego zbyt wysokiemu napięciu na poszczególnych szeregowo połączonych grupach akumulatorów. C- C+ to wejście ładujące, podczas ładowania zasilaczem 19V pobór prądu początkowo osiągał 2.5A.

    Podczas pracy z akumulatorami Li-ion należy zachować ostrożność, ze względu na możliwe wysokie prądy zwarciowe. Gdy obudowa jest zamknięta mamy dostęp do terminali wejściowych i wyjściowych. Ładowarka / BMS kontroluje parametry ładowania, natomiast przetwornica wyjściowa DC/DC 12V 3A zapewne posiada zabezpieczenie przeciw zwarciowe. Po otwarciu obudowy mamy dostęp do zacisków pakietu akumulatorowego, należy uważać aby np. nie upuścić metalowego przedmiotu, który może wywołać zwarcie.

    Więcej o samej solarnej kamerze LTE/WiFi, panelu fotowoltaicznym znajdziecie w poprzednim materiale: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3678304.html

    Fajne! Ranking DIY
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
    O autorze
    TechEkspert
    Redaktor
    Offline 
    W moich materiałach znajdziecie testy i prezentacje sprzętu elektronicznego, modułów, sprzętu pomiarowego, eksperymenty. Interesuje mnie elektronika cyfrowa, cyfrowe przetwarzanie sygnałów, transmisje cyfrowe przewodowe i bezprzewodowe, kryptografia, IT a szczególnie LAN/WAN i systemy przechowywania i przetwarzania danych.
    Specjalizuje się w: elektronika, mikrokontrolery, rozwiązania it
    TechEkspert napisał 3017 postów o ocenie 2155, pomógł 8 razy. Jest z nami od 2014 roku.
  • TermopastyTermopasty
  • #2
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 35  
    Urządzenie wygląda na dobrej jakości składaka. Nie czepiam się, ale nie wygląda to na produkcję wielkoskalową.
    Nie widzę nigdzie pomiaru temperatury. Czy jest?
    Moim zdaniem zastosowanie li-ion w urządzeniu stacjonarnym jest mocno nieekonomiczne. Przecież kamera ma wisieć na słupie. Co za różnica czy będzie miała masę 3kg czy 5kg?
    Zastosowałbym akumulator 12V 17Ah AGM. Kosztuje 2 a nawet 3 razy taniej. Do tego użytkownik mógłby go łatwo sam wymienić. A pakietu 4s4p 18650 przeciętny użytkownik sobie sam nie wymieni.
    Przetwornica na wyjściu byłaby zbędna bo zdecydowana większość kamer może pracować w zakresie od 11V do 14V. Unikamy strat na przetwornicy. Zamiast tego wystarczy moduł zabezpieczenia akumulatora, który nie pozwoli wyładować AGM poniżej bezpiecznego napięcia. Taki moduł w czuwaniu praktycznie nie pobiera prądu, a po odłączeniu odłącza też sam siebie.
    BMS także byłby zbędny. Zamiast ładowarki li-ion wystarczy dać moduł ładujący akumulator kwasowy, który jest przystosowany do panela solarnego. Jest tego masa na rynku. Sprawdzona technologia.

    W takim zastosowaniu, trwałość li-ion i żelówki pewnie byłaby porównywalna. A gdyby dołożyć kompensację napięcia ładowania od temperatury to już li-ion miałby mniejsze szanse ze starym dobrym kwasowym akumulatorem.

    Obawiam się, że gdy lipcowe słońce przygrzeje to ten pakiet 18650 szybko spuchnie. W środku będzie niezły ukrop, mimo białej obudowy.
  • TermopastyTermopasty
  • #4
    TechEkspert
    Redaktor
    @Szyszkownik Kilkujadek nie zauważyłem czujników temperatury, są na PCB puste pola NTC1 i NTC2, podejrzewam że akumulatory 18650 posiadają wbudowane PCB i zabezpieczenia termiczne gdyby zawiodły zabezpieczenia zewnętrzne. Czujniki temperatury mogą być ew. ukryte w którymś z wielokońcówkowych elementów SMD.

    Bardzo ciekawy temat poruszyłeś z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi VRLA. Odpowiednik 120Wh to niższy koszt (około 100zł), większa waga ~3.5kg i większe wymiary. Być może powinien być dostępny do wyboru większy moduł oparty o akumulatory VRLA? Jeżeli ktoś ma możliwość zamocowania większego i cięższego modułu w zamian z niższy koszt to może byłoby to atrakcyjne? Nie jestem pewien jakie akumulatory będą zużywały się szybciej Li-ion czy VRLA.

    Podchodząc do sprawy ogólnie przy większych pojemnościach np. 2kWh przewaga wagowo/wymiarowa Li-ion nad LA jest znacznie bardziej widoczna, jednak znów jeżeli ktoś ma miejsce i nie przeszkadza mu waga to może nadal wybrać VRLA. Można rozważać jeszcze możliwości wydajności prądowej VRLA/Li-ion ale w przypadku tej kamery nie ma to znaczenia, zapotrzebowanie na moc jest niewielkie. Jak wygląda sprawność akumulatorów LA VRLA/Li-ion czyli stosunek energii, którą możemy z nich wydobyć do energii włożonej podczas ładowania? W tym przypadku z panelem fotowoltaicznym i ograniczonymi zasobami to dość istotny parametr.
  • #5
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 35  
    TechEkspert napisał:
    Jak wygląda sprawność akumulatorów LA VRLA/Li-ion czyli stosunek energii, którą możemy z nich wydobyć do energii włożonej podczas ładowania?

    Całkowita sprawność cyklu ładowanie i rozładowanie to około:
    86% dla li-ion
    77% dla kwasowych
    Także nie jest to różnica znacząco przemawiająca na korzyść li-ion.