Стабилизация тока батареи 3S7P

[Transkom23]

@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.

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.

1. БП был выбран случайно, на Авито, новый за полцены. С перспективой на развитие. Когда закончится стройка, будет питать 4 камеры. 20А? Так после него будет стоять CC/CV регулятор. Я читал, что для него, для лучшего КПД и спокойной работы и нужен перепад напряжений. ХЗ. Я думал как раз запас мощности БП, и дает работу без нагрева, + в нём есть вентилятор.
2. Да, 7 банок это 21-24Ан, зарядный ток для лития 0,5С это 10-12А.
3. Дело в том, что boost/buck я нашел только эти два. Если маленький заявляют 1,5А(подразумевается по факту 1А), то запаса нет. А учитывая что все это будет стоять в железном ящике на столбе, на солнце в Геленджике, +80С, то не все так очевидно. Потом в предложениях на Али провал(3-5А не нашел), следующий boost/buck 8А. Причем странная вещь там твориться. На видео обзор как boost/buck 3-5А, захожу на Али, продавцы пишут, что только в + или только в -(причём одна и та же модель). Если подскажете boost/buck 3-5А, буду благодарен.
4. Цитата " - в корпусе два диода уже соединённых правильно ", это вы про какой корпус?
Я извиняюсь, в этом деле, мои познания на минимальном уровне. Мне это интересно, но знаний нет. И если спаять литиевую батарею с BMS ещё ума хватает, то с диодами .... Если обычный диод я понимаю как впаять(как бы не перепутать направление), то с тремя ногами??? Если вы взялись мне помочь, пожалуйста разжуйте поподробней, лучше прям на схеме.
5. Так что имел ввиду продавец boost/buck под ограничением входящего тока?

@poty, Проще было бы написать диоды Шоттки в корпусе ТО-220.

Такие?

Какие заказывать?

 

[poty]

БП был выбран случайно

Ну, тогда этот вопрос снимается.

зарядный ток для лития 0,5С это 10-12А.

Ну вот! А БП взят в 2 раза больше как по напряжению, так и по току, т.е., в 4 раза мощнее, зачем? 4 камеры, если они будут подключаться к этой схеме просто будут отбирать у зарядки аккумуляторов до 4А, они не потребуют дополнительной мощности от блока питания.
Конверторов на ali полно всяких. Не везде китайцы внятно расписывают режимы, но иногда - расписывают, например, здесь.
по п.4 - это я про корпус диода. У него 3 ноги, 2 диода включены анодами к крайним ножкам, катодами соединены вместе и подключены к средней ноге. Если посмотреть на мою схему, то так включены диоды D1 и D3. Крайние ножки подключаем к выходу зарядного устройства (+) и аккумулятору (+), центральную - к boost/buck конвертору (+). Для диода D2 соединяем внешние ножки между собой и подключаем их к выходу зарядного устройства (+), среднюю точку соединяем с аккумулятором (+).

Так что имел ввиду продавец boost/buck под ограничением входящего тока?

Он имел в виду закон сохранения энергии. Конвертер будет потреблять столько мощности, сколько потребляет нагрузка + потери внутри конвертора. Китайцы по поводу эффективности, как правило, привирают, но ожидать 85% можно. Т.о., допустим, камера потребляет 1А при 12В, что составляет мощность 12Вт. Учитывая потери в конверторе на входе будет потребляться мощность 12/0,85=14Вт. Если аккумуляторы разряжены, то, по Вашим словам, входное напряжение будет 7,5В, т.о., входной ток при этом будет 14/7,5=1,9А. Вот этот ток и будет ограничен 4А.

учитывая что все это будет стоять в железном ящике на столбе, на солнце в Геленджике, +80С, то не все так очевидно.

И да, и нет. По хорошему, конечно, это стоит проверить. Но обычно эффективность преобразования имеет некий оптимум в обе стороны от которого происходит её (эффективности) снижение. Т.е., нагрев в ограниченном пространстве может быть и выше у более мощных моделей.
Если это - разработка для какого-то профессионального применения, то я бы на такие китайские модули, никак не сертифицированные никем, не ориентировался.

 

[Transkom23]

1. Хорошо, с какими параметрами нужен БП? Я просто переживаю, что при одинаковых параметрах с первым(зарядным) модулем, у последнего могут возникнуть трудности при конкретных величинах входных вольтах и амперах с требуемыми величинами В и А на выходе.

2. Да я про эти и писал, что насмотрелся на такие, в шапке пишут что повыш-пониж, а в описании автоматическое boost/buck не подтверждают. По вашей ссылке модуль такой как у меня, номинал 1,5а.

3. Начинаю врубаться. Если крайние ноги подключаем в разные места одной цепи, то получаем как бы два независимых диода в одном корпусе по 15А, а если крайние ноги сводим в одну точку, то получаем один диод двойной мощности 30А. Так?

4. Т.е. регулируется входящий ток через нагрузку, я так и думал.

Спасибо

 

[Transkom23]

Если это - разработка для какого-то профессионального применения, то я бы на такие китайские модули, никак не сертифицированные никем, не ориентировался.

Да нет, не особо профессиональное применение. Могли купить готовый ящик с ИБП. Но. Захотелось литиевый аккум, чтоб на сутки камере хватило. Но не нашёл информации по зарядному току ИБП, скорее всего он для свинца, 0,1С и по напряжению вопрос. И ценник на ИБП с батареей 17Ан в районе 20-ки. Да и самому интересно сделать. Ну и пошло - поехало.

Да, забыл уточнить, там ещё роутер будет. Его конечно правильно будет запитать не от сети, а внедрить в нашу систему, параллельно камере.

А ящик планирую утеплить, приделать трубу, для естественной тяги.

 

[poty]

По п. 1: считаем с запасом: выходное напряжение больше 18В, выходная мощность больше 12А*14В/0,7 = 240Вт.
По п. 2: да, без подтверждения лучше не брать.
По п. 3: да.
По п. 4 не очень понял формулировку.

 

[Diman]

В последней схеме есть нюанс, там ток заряда надо выставлять выше тока входа повышайки при 7 - 8В и нагрузки выхода 1А. Думаю 2А будет норм..

А учитывая что все это будет стоять в железном ящике на столбе

Как-же вы будете снимать кино? Неудобно наверно будет столбом махать...

 

[poty]

Это не в ТО-220

Не вижу принципиальной необходимости сосредотачиваться именно на ТО-220 (по поводу прямого напряжения диодов Шоттки и обычных диодов посмотрите также сюда).

В последней схеме есть нюанс, там ток заряда надо выставлять выше тока входа повышайки при 7 - 8В и нагрузки выхода 1А. Думаю 2А будет норм..

такого нюанса нет, выставляется ограничение по выходному току, а не по входному.

 

[Diman]

Не вижу принципиальной необходимости сосредотачиваться именно на ТО-220.

Разница в цене более чем 10 раз! Даже если не оригинал, то до 5А всё равно потянут.

такого нюанса нет, выставляется ограничение по выходному току, а не по входному.

Вы не так поняли, или я коряво написал. Представьте глубокий разряд батареи до 7 - 8В и какой ток пойдёт на повышайку, далее включите БП и подумайте куда потечет зарядный ток.

 

[poty]

Разница в цене более чем 10 раз! Даже если не оригинал, то до 5А всё равно потянут.

Я привёл только модель, не призываю покупать её в том месте, что я указал. Ток заряда предполагается 10-12А.

Представьте глубокий разряд батареи до 7 - 8В и какой ток пойдёт на повышайку, далее включите БП и подумайте куда потечет зарядный ток.

На первый вопрос ответ уже есть:

входной ток при этом будет 14/7,5=1,9А

На второй вопрос: потребители тока у нас подключены параллельно, поэтому общий ток от CC CV зарядника не изменится (он не может измениться по причине того, что он будет ограничен аппаратно). Ток перераспределится по цепям: на питание камеры (через повышайку) пойдёт 1,9А, на аккумуляторы 10-1,9=8,1А. Для этого мы универсальную повышайку/понижайку и добавляли.
Для блока питания (предполагаем его напряжение 18В и КПД CC CV = 90% всё будет ещё проще:

• при практически заряженных аккумуляторах (допустим, при напряжении 12,5В и ограничении выходного тока в 10А): ток от БП будет 7,7А;
• при практически разряженных (7,5В@10А): 4,6А.

 

[kostyamat]

@Transkom23, слушайте, все давно уже придумано. Вот, купите https://aliexpress.com/item/4000109380893.html столько штук, сколько вам надо. Разделите свой аккумулятор на то количество точек сколько нужно, исходя из их потребления. И перестаньте делать себе, и людям, мозг.

А литий я бы не стал на солнце выставлять - бахнет так, что в управлении МЧС без звонка услышат и приедут.

 

[poty]

@kostyamat, одна батарейка не выдержит столько времени, сколько нужно человеку.

 

[kostyamat]

@poty, там поддержка до 15Ач. Опять же - никто не мешает их параллелить. А при цене на плату как за 1 диод в Чип-и-Дип - вполне себе годно. Люди брали, штука рабочая вполне.

 

[poty]

15Ач для аккумулятора на 3,5В. В пересчёте на 12В это будет 4,4Ач.

 

[Diman]

Если аккумуляторы разряжены, то, по Вашим словам, входное напряжение будет 7,5В, т.о., входной ток при этом будет 14/7,5=1,9А.

Соответственно зарядный ток должен быть выше этих 1,9А.

Ток заряда предполагается 10-12А.

Делённое на количество камер... Забыли?

на питание камеры (через повышайку) пойдёт 1,9А, на аккумуляторы 10-1,9=8,1А.

1,9А это для одной повышайки и камеры. По аккумам определитесь, одна батарея на все камеры или нет?

 

[poty]

@Diman, Вы так принцип и не поняли. Ток перераспределяется между потребителем (повышайка+камера) и зарядкой аккумуляторов. Никакого дополнительного тока ниоткуда не берётся.
Мне ни с чем определяться не надо, количество батареек и камер определяет автор темы.

 

[Diman]

@kostyamat, Хороший модуль, но слабый, если и заработает то на пределе возможностей и сколько проживёт неясно.

 

[kostyamat]

15Ач для аккумулятора на 3,5В. В пересчёте на 12В это будет 4,4Ач.

И что? Приблуда с диодом Шоттки на выходе, их можно параллелить до бесконечности, главное чтобы БП потянул зарядку и питание. Все остальное от лукавого. Я бы по три паралельно включенных аккума на платку подключил. Сделал как бы ячейку. А потом такие ячейки хоть между собой в параллель, хоть по отдельности на точку. Как раз 7 платок нужно.

 

[Diman]

Ток перераспределяется между потребителем (повышайка+камера) и зарядкой аккумуляторов.

Перераспределится только при условии "если ток заряда выше ваших 1,9А".

 

[kostyamat]

@Diman, @poty, @Transkom23,

 

[poty]

@kostyamat, диоды здесь как раз не решают проблему, нужно рассчитывать выравнивающие резисторы и это приведёт к необходимости выравнивающего резерва. И чем это проще получается той схемы, что приведена выше? Скорее - сложнее.
@Diman, попробуйте перечитать ветку. У нас на зарядку отдаётся 10-12А. Это явно больше 1,9А. Ещё раз: не стоит масштабировать конкретное решение на все возможные случаи, я не зря упомянул профессиональное применение чуть выше.
К тому же первоначально предложенное мной решение отличается от того, что начал разрабатывать автор ветки.

 

[Diman]

Приблуда с диодом Шоттки на выходе, их можно параллелить до бесконечности

Правильно указали, их выхода параллелить без развязывающих диодов нельзя.

У нас на зарядку отдаётся 10-12А. Это явно больше 1,9А

Вы не учли что не 1,9А, а 1,9А умножить на колич. камер.

 

[poty]

@Diman, а я призвал Вас не масштабировать решение и отдать выбор количества того и другого на откуп автора темы.
Если Вы-таки перечитаете ветку, то увидите, что есть требование по времени работы без внешнего питания. Увеличение количества камер увеличит и количество параллельных веток аккумуляторов, что приведёт к необходимости увеличения тока зарядки, что покроет увеличение тока, потребляемого камерами.
В профессиональном расчёте я бы учёл режим работы камер. 1А - предельное потребление, как правило, при участии трансфокаторов и другой механики (например, поворота). Бывает, с подсветкой тоже потребление возрастает. Также я бы разнёс ветки потребления тока и напряжения. Учёл бы возможность power saving на "дорогой камере". И т.д.

 

[kostyamat]

диоды здесь как раз не решают проблему, нужно рассчитывать выравнивающие резисторы и это приведёт к необходимости выравнивающего резерва. И чем это проще получается той схемы,

Почему у вас всегда все так сложно и избыточно? Кого и с чем вы собираетесь выравнивать.
Делаете семь модулей, по три банки, как во втором видео. Параллелите им входы и выходы - все. Получаете один мощный UPS, нет - разделаете по несколько ячейек - получаете парочку независимых. Какие нафиг резисторы и резервы?

 

[Diman]

нужно рассчитывать выравнивающие резисторы

Зачем?

 

[Transkom23]

Вы не учли что не 1,9А, а 1,9А умножить на колич. камер.

Камера одна. Понятно, что если добавлять камер, то и модуль нужно мощнее