Стабилизация тока батареи 3S7P

Transkom23

✩✩✩✩✩✩✩
2 Фев 2021
68
4
Добрый день. Подскажите, хочу запитать дорогую камеру наблюдения от аккума 3S7P. Хотелось бы подавать на камеру стабильный качественный ток 12в. Какое устройство можно поставить после батареи, перед камерой?

Вот такая схема. Сможет ли работать 24/7? БП постоянно в работе, батарея постоянно и заряжается и разряжается. В ИБП батарея включается только при отсутствии основного тока. Но хотелось литиевую батарею, а в ИБП зарядный ток 12в(по факту ??) и 1/10С. Может взять ИВЭПР-1265C-V8R-17 или Full Energy BBG-125 (BBP-5A), всунуть 3S7P и все будет хорошо работать?
 

Вложения

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,237
942
@Transkom23, Вольты - это напряжение (12,6В, например, упомянутый у Вас), ток измеряется в Амперах (5А, например, упомянутые на картинке к зарядному устройству).
Во-первых, нужно использовать BMS для исключения перезаряда аккумулятора. В остальном - работать будет, если напряжение "повышайки" стабилизировано на выходе, так как напряжение на входе у Вас будет изменяться в широких пределах. Так же нужно понимать какое суммарное потребление будет у камеры и батареи: это может сослужить плохую службу. Вообще, я бы разнёс цепи зарядки и питания камеры полностью. То есть, поставил бы на вход блок питания со стабильным, допустим 14В. От него - на блок стабилизации и на камеру. От него же - через ограничитель тока и BMS - на аккумуляторы, с которых, через диод, на вход блока стабилизации.
 

Transkom23

✩✩✩✩✩✩✩
2 Фев 2021
68
4
@Transkom23, Вольты - это напряжение (12,6В, например, упомянутый у Вас), ток измеряется в Амперах (5А, например, упомянутые на картинке к зарядному устройству).
Во-первых, нужно использовать BMS для исключения перезаряда аккумулятора. В остальном - работать будет, если напряжение "повышайки" стабилизировано на выходе, так как напряжение на входе у Вас будет изменяться в широких пределах. Так же нужно понимать какое суммарное потребление будет у камеры и батареи: это может сослужить плохую службу. Вообще, я бы разнёс цепи зарядки и питания камеры полностью. То есть, поставил бы на вход блок питания со стабильным, допустим 14В. От него - на блок стабилизации и на камеру. От него же - через ограничитель тока и BMS - на аккумуляторы, с которых, через диод, на вход блока стабилизации.
BMS 60А с балансировкой как бы подразумевается, она уже внутри корпуса батареи. 7Р это порядка 21-24А, зарядника на 12,6В на 10-12А я не нашёл, но учитывая потребление камеры 1А, думаю 5Амперная справится.
Я как понял, визуализировал на картинке вашу схему с разнесенными цепями. Есть несколько вопросов. Ограничитель тока, это какой модуль? БП сколько ампер нужно? На блок стабилизации годится XL4015e1, или другой модуль? Диод на сколько ампер нужен?
Такой БП подойдёт?
 

Вложения

Изменено:

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,237
942
Я думаю, Вам лучше почитать аналогичную ветку здесь. Насколько я знаю, есть стабилизаторы, которые являются одновременно как повышающими, при недостатке входного напряжения, так и понижающими, при его избытке. Если есть только понижающие или только повышающие, то в Вашей схеме аккумулятор через диод нужно подключить на выход стабилизатора-понижайки (тогда с выхода стабилизатора тоже придётся применять диод). Через диоды будут протекать токи питания камеры (т.е., не больше 1А по Вашим словам).
По номенклатуре не подскажу - опыта нет.
 

Transkom23

✩✩✩✩✩✩✩
2 Фев 2021
68
4
Есть БП как на картинке, только с выходом для свинцового аккумулятора.
Просто купить такой и всё.
ИВЭПР-1265C-V8R-17 или Full Energy BBG-125 (BBP-5A) - это и есть готовые ИБП под свинцовый аккум. Вопрос как там будет себя чувствовать литиевый аккум?

то в Вашей схеме аккумулятор через диод нужно подключить на выход стабилизатора-понижайки (тогда с выхода стабилизатора тоже придётся применять диод).
Тогда ток из аккума не будет стабилизирован, и на камеру будет приходить от 8,4в когда не будет основного питания. Задача получать стабильный ток при любом источнике

Я думаю, Вам лучше почитать аналогичную ветку здесь. Насколько я знаю, есть стабилизаторы, которые являются одновременно как повышающими, при недостатке входного напряжения, так и понижающими, при его избытке.
Искал я такой. Есть маломощные, 1-1,5А без запаса на пассивное охлаждение. Потом только такой на 8А. Это один из вариантов схемы. Но предложенная вами схема с разными цепями, мне нравиться больше.
 

Вложения

  • 104.4 KB Просмотры: 1

Diman

★★✩✩✩✩✩
20 Апр 2019
312
72
@Transkom23, Для камеры не нужен стабильный ток, ей нужно стабильное напряжение.
 

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,237
942
Есть маломощные, 1-1,5А без запаса на пассивное охлаждение.
Этот стабилизатор будет питать только камеру, которая у Вас потребляет 1А, так что это как раз то, что нужно.
Но предложенная вами схема с разными цепями, мне нравиться больше.
Собственно, в "моей" схеме я такой стабилизатор и предполагал.
 

Transkom23

✩✩✩✩✩✩✩
2 Фев 2021
68
4
Если учесть, что модули "ограничитель тока" и "стабилизатор тока", похоже одно и то же лицо, то нужно упрощать вышеуказанную схему.
А так будет работать? Попробовал обойтись одним модулем, т.к. батарею заряжать нужно 0,5С, выбрал мощный модуль.
 

Вложения

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,237
942
Я имел в виду ограничитель тока и стабилизатор напряжения. И это - не одно и то же.
У Вас, на самом деле, три цепи. Первая цепь - заряжает аккумуляторы. Она должна давать определённый ток. В разных стадиях зарядки напряжение для достижения этого тока будет разным, но должно обеспечиваться условие, что при практически полностью заряженных аккумуляторах выходное напряжение будет как минимум не ниже суммарного напряжения последовательно соединённых банок. Такие блоки питания на зарубежных сайтах, насколько я знаю, обозначаются CC CV (Constant Current - Constant Voltage - постоянный ток, постоянное напряжение). Они не предназначены для питания устройств, потому что главным ограничителем для них является ток, напряжение вторично и может изменяться в широких пределах. В Вашей схеме потенциально это работать будет, если Вы поставите boost/buck converter и не простой блок питания, а CC CV. В начальной точке зарядки батарей на них будет напряжение в районе 8,5В, поэтому ему (конвертеру) придётся повышать напряжение (boost) для питания нагрузки (видеокамеры) до 12В (это - вторая цепь). Ток при этом будет "отбираться" от тока зарядки аккумуляторов. В конечной точке зарядки на выходе CC CV блока будет уже порядка 13В и конвертеру придётся его уменьшать (buck). Ограничение тока CC CV блока нужно выбирать по максимальному току заряда аккумуляторов, иначе при отсутствии нагрузки на них пойдёт превышающих их (аккумуляторы) возможности ток.
Третьей цепью является питание нагрузки от аккумулятора. Здесь напряжение будет примерно 13В минус падениенапряженияна_диоде (которое может быть от 0,5 до 1В) и придётся использовать либо boost, либо buck в зависимости от напряжения на аккумуляторе и степени его разрядки.
Вердикт: последняя схема работать будет, но вместо блока питания нужно применять CC CV блок на напряжение не ниже полностью заряженных банок и ток, не больше тока их зарядки. @Diman, да, с диодами напутано, здесь согласен. Нужны два диода в плюсовой цепи от CC CV до аккумуляторов и от аккумуляторов - до конвертора.
 

Transkom23

✩✩✩✩✩✩✩
2 Фев 2021
68
4
Я имел в виду ограничитель тока и стабилизатор напряжения. И это - не одно и то же.
У Вас, на самом деле, три цепи. Первая цепь - заряжает аккумуляторы. Она должна давать определённый ток. В разных стадиях зарядки напряжение для достижения этого тока будет разным, но должно обеспечиваться условие, что при практически полностью заряженных аккумуляторах выходное напряжение будет как минимум не ниже суммарного напряжения последовательно соединённых банок. Такие блоки питания на зарубежных сайтах, насколько я знаю, обозначаются CC CV (Constant Current - Constant Voltage - постоянный ток, постоянное напряжение). Они не предназначены для питания устройств, потому что главным ограничителем для них является ток, напряжение вторично и может изменяться в широких пределах. В Вашей схеме потенциально это работать будет, если Вы поставите boost/buck converter и не простой блок питания, а CC CV. В начальной точке зарядки батарей на них будет напряжение в районе 8,5В, поэтому ему (конвертеру) придётся повышать напряжение (boost) для питания нагрузки (видеокамеры) до 12В (это - вторая цепь). Ток при этом будет "отбираться" от тока зарядки аккумуляторов. В конечной точке зарядки на выходе CC CV блока будет уже порядка 13В и конвертеру придётся его уменьшать (buck). Ограничение тока CC CV блока нужно выбирать по максимальному току заряда аккумуляторов, иначе при отсутствии нагрузки на них пойдёт превышающих их (аккумуляторы) возможности ток.
Третьей цепью является питание нагрузки от аккумулятора. Здесь напряжение будет примерно 13В минус падениенапряженияна_диоде (которое может быть от 0,5 до 1В) и придётся использовать либо boost, либо buck в зависимости от напряжения на аккумуляторе и степени его разрядки.
Вердикт: последняя схема работать будет, но вместо блока питания нужно применять CC CV блок на напряжение не ниже полностью заряженных банок и ток, не больше тока их зарядки. @Diman, да, с диодами напутано, здесь согласен. Нужны два диода в плюсовой цепи от CC CV до аккумуляторов и от аккумуляторов - до конвертора.
Модуль стабилизации, он и есть CV/CC. Его и планировал выставить на 13-14В, удобоваримое напряжение и для заряда батареи и для камеры, с максимальным током 10А( нормальный режим работы модуля). Да, в диодах я не силён. В плюсовых проводах два и стоят(треугольник-стрелочка показывают направление тока). На минусовых проводах диоды не нужны? Какой ампераж диодов?
Нужно учесть, что батарея 99,99% времени будет полностью заряжена, может 2-3 раза в году батарея подразрядится или полностью разрядится и BMS её отключит. Вот это и будет несколько часов сложного режима, когда батарея будет сосать весь ток. Что в это время будет перепадать камере?
Может всё таки вернуться к двум модулям CV/CC, на зарядку и на питание? Постепенно оптимизируем схему до рабочего состояния.
 

Diman

★★✩✩✩✩✩
20 Апр 2019
312
72
@Transkom23, Да, на двух было бы лучше. Схема такая: обычный БП24В, понижающий dc dc на пит. камеры, dc dc со стабилизацией тока и напряжения на зарядку BMS и с BMS через 3 диода на вход камеры (для развязки выходов стабов). Нарисовать нет возможности так как просто лень.
 

Transkom23

✩✩✩✩✩✩✩
2 Фев 2021
68
4
Такие блоки питания на зарубежных сайтах, насколько я знаю, обозначаются CC CV (Constant Current - Constant Voltage - постоянный ток, постоянное напряжение).
Вот он, boost/buck converter. До 8А, рабочий ток до 6А. Пойдет и он. Просто медленней заряжать будет.

@Transkom23, Да, на двух было бы лучше. Схема такая: обычный БП24В, понижающий dc dc на пит. камеры, dc dc со стабилизацией тока и напряжения на зарядку BMS и с BMS через 3 диода на вход камеры (для развязки выходов стабов). Нарисовать нет возможности так как просто лень.
С BMS прямо на камеру нельзя, при отключении BMS отрубает батарею при достижении 2,5в на банку, а это 7,5в, что за пределами допустимого.
 

Вложения

  • 104.4 KB Просмотры: 2
Изменено:

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,237
942
Я имел в виду что-то типа такого:
Питание камеры.png
Если зарядное устройство защищено от обратного тока, то D1-D3 не требуются. Если нет - D1, D2 должны быть рассчитаны на обратное напряжение не менее 20В, ток = ток заряда аккумулятора. D3- обратное напряжение те же 20В, ток = примерно удвоенному току потребления камеры.
 

Diman

★★✩✩✩✩✩
20 Апр 2019
312
72
@poty, Проще было бы написать диоды Шоттки в корпусе ТО-220.
 

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,237
942
В данном случае можно применить гораздо более дешёвые обычные диоды: крутых фронтов здесь нет, высокочастотных составляющих тоже.
 

Diman

★★✩✩✩✩✩
20 Апр 2019
312
72
@poty, Причина не в частоте а в падении (U). Для аккумов терять 0,4В при 1А и более, это потеря значительной мощности. И цена копеечная.
 

Transkom23

✩✩✩✩✩✩✩
2 Фев 2021
68
4
Оплатил такие комплектующие. Прошу прокомментировать. Насчёт защиты от обратного тока первого модуля не в курсе, вопрос задал
 

Вложения

Diman

★★✩✩✩✩✩
20 Апр 2019
312
72
Для камеры стабилизация тока не нужна и при разряде как выше указано до 7,5В этот преобразователь не повысит до 12В.
БП по мощности выбран правильно, можно все проекты с сайта дополнительно подключить.
 
Изменено:

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,237
942
@Transkom23, многое мне кажется чрезмерным, хотя здесь я не могу с уверенностью что-то сказать. Предполагаю, что блок питания на 20А был выбран из расчёта 7 параллельно соединённых банок? Это реально такой зарядный ток требуется (почти 3А на элемент)?
Насколько я могу судить, максимальное напряжение для зарядки аккумуляторов такого класса - 12,6-13В. Добавим диод (в зависимости от выбранного от 0,5 до 1В) - пусть 14В. Пусть падение напряжения на выбранном модуле зарядного устройства будет 4В - итого 18В. Был выбран БП 24В, что на 6В больше необходимого, а по мощности - на 120Вт больше! Это - размеры, вес, риски нагрева.
"диоды Шоттки в корпусе ТО-220" ??
Ну, например, можно купить такие. Достаточно двух штук (один - впараллель поставить в качестве D2, вторым заменить D1 и D3 - в корпусе два диода уже соединённых правильно).
Наибольшее количество вопросов к boost/buck конвертеру. Он будет только питать камеру, то есть его нужно рассчитывать исходя из тока потребления камеры (ну, пусть с запасом в два раза, но не в 4 или 8 раз! зачем?), а не от тока, который могут теоретически выдать аккумуляторы. Из предложенных - второй модуль выглядит поадекватнее.