Способы подключения аккумуляторных батарей к ИБП | Voltmarket

Автор:
Сергей Куртов

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 06-02-2023

Рейтинг статьи: (10804)

Содержание

Источники бесперебойного питания могут работать на различном напряжении постоянного тока, на которое они настроены производителем. Как правило, чем больше мощность источника бесперебойного питания(далее ИБП), тем выше напряжение постоянного тока, на котором он работает. Обычно, напряжение цепи постоянного тока кратно 12 Вольтам. Наиболее распространенными являются ИБП, питающиеся от цепи постоянного тока 12, 24, 36, 48 Вольт.  Как правило, это ИБП, с разрешенной нагрузкой до 3000 Ва. Однако, ИБП с мощностью более 3000 Ва могут быть рассчитаны на напряжение постоянного тока 96 , 192 Вольта и более. Это делается для повышения КПД бесперебойника, и для снижения потерь, возникающих там, где протекают высокие токи. Для обеспечения требуемого напряжения постоянного тока, как правило используются стандартные герметичные аккумуляторные батареи, с напряжением 12 Вольт.

Соответственно, для получения более высокого напряжения, Вам необходимо будет соединить батареи в цепь. Используя различные способы подключения, Вы сможете просуммировать либо напряжение батарей, либо их ёмкость. Давайте рассмотрим способы подключения аккумуляторных батарей к ИБП подробнее:

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ АКБ

При таком подключении, суммируется напряжение аккумуляторных батарей. Емкость системы остается такая же, как у одной из батарей данной цепи. Например: Вы подключили в цепь последовательно 3 аккумуляторные батареи напряжением 12 Вольт и емкостью 65 Ач. В итоге, на клеммах источника бесперебойного питания, Вы получите напряжение 36 Вольт, ёмкость системы составит 65 Ач. При данной схеме подключения не допустимо использование батарей различной ёмкости, разных типов, с разным напряжением зарядки. Мы рекомендуем Вам подключать по данной схеме только батареи одного производителя, желательно из одной партии, предварительно проверив, и при необходимости выровняв напряжение на всех батареях. Также, длина и сопротивление соединительных проводов, должны быть одинаковыми. Если не соблюдать данное условие, на клеммах аккумуляторов может возникнуть различное напряжение. Батареи с меньшим уровнем заряда будут чрезмерно разряжаться (при работе от батарей в режиме инвертора), а батареи с самым высоким уровнем заряда рискуют получить перезаряд при работе в сетевом режиме(напряжение заряда будет завышено, что приведет к повышенному износу батареи, или выходу ее из строя). Ниже, на видео, Вы сможете увидеть схему последовательного подключения ИБП к батарейной цепи 72 Вольта:

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ АКБ

Данный тип подключения позволит Вам увеличить ёмкость аккумуляторных батарей(а следовательно и время автономной работы вашего оборудования), не изменяя при этом напряжение цепи постоянного тока. Это будет полезно, если вы хотите подключить несколько аккумуляторных батарей к ИБП, который работает от 12 Вольт. Например: у Вас есть ИБП с цепью постоянного тока напряжением 12 Вольт, и у вас есть 4 аккумуляторные батареи ёмкостью 65 Ач. При параллельном подключении этих батарей, вы получите на клеммах ИБП напряжение 12 Вольт, при этом ёмкость системы составит 4*65=260 Ач. При таком типе подключения, можно использовать в одной цепи батареи различной ёмкости, без особого вреда для них. Но, тут нужно обращать внимание на величину тока зарядки. Поэтому, также не рекомендуем применять в одной цепи батареи с очень большой разницей в ёмкости (ток заряда, который будет приемлем для батареи 100 Ач, будет явно велик для батареи емкостью 7 Ач).

Для правильного подбора аккумуляторных батарей, выбора их типа, ёмкости и способа объединения в цепь, рекомендуем Вам проконсультироваться с менеджерами магазина ВольтМаркет. Мы подберем оптимальную для Вас конфигурацию ИБП + батареи, рассчитаем время автономной работы оборудования, предложим лучшую цену системы обеспечения автономного и бесперебойного питания !

Подобрать требуемую АКБ можно кликнув ниже:

Способы подключения аккумуляторных батарей к ИБП. Параллельно и последовательно.

5
из

5

на основе
19
оценок.

Ещё по теме

LogicPower. Стабилизаторы напряжения, Источники бесперебойного питания, Аккумуляторные батареи.

Выбор батареи для ИБП

Выбор аккумулятора для ИБП

Выбор аккумуляторной батареи

Автомобильный аккумулятор — в ИБП! | Публикации

Представляем вашему вниманию статью Александра Ткачева из Риги, который в соавторстве с Александром Ярошенко (SamElectric.ru) расскажет о том, как можно использовать обычный автомобильный аккумулятор для резервного питания важного оборудования.

Источник бесперебойного питания (ИБП) является не просто защитником электропотребителей от скачков и перепадов питающего напряжения, но и полноценным источником накопленной энергии.

С постоянным совершенствованием электронных компонентов снижается и их стоимость. Если 10–15 лет назад ИБП мощностью 1000 ВА был достаточно дорогим прибором, то сейчас такой ИБП можно приобрести по доступной цене. В современных ИБП используются дорогие необслуживаемые свинцовые аккумуляторные батареи, произведенные по технологии AGM (Absorbent Glass Mat). Суть технологии — использование вместо жидкого электролита токонепроводящего пористого материала с жидким электролитом в порах. Такой аккумулятор безопасен с точки зрения использования (может использоваться в положении «на боку» или «вниз головой») и не требует обслуживания, но имеет один существенный минус: высокая цена.

Обычная автомобильная стартерная аккумуляторная батарея (АКБ) имеет жидкий электролит и стоит в 2–3 раза дешевле при такой же емкости, но накладывает на использование в ИБП некоторые ограничения. Поэтому производители ИБП предпочитают ставить в свои изделия именно AGM батареи.

Применение обычных АКБ существенно снизит стоимость, увеличит емкость накопленной энергии и продолжительность работы ИБП

Далее мы рассмотрим обслуживаемые кислотно-свинцовые АКБ, используемые в автомобилях, и покажем, как «обмануть систему» и применить АКБ в обычных ИБП.

Теоретическая часть

АКБ имеет два крайних рабочих состояния — полностью разряжена и полностью заряжена:

Внимательный читатель, а особенно автоэлектрик возразит: «Напряжение на заряженной АКБ не будет выше 13 вольт!» И будет прав! Напряжение на полностью заряженной АКБ будет в пределах 12,75–12,80 вольт при плотности электролита 1,26 г/см3 и при температуре 25°С. И называется оно напряжение покоя АКБ.

Напряжение покоя измеряется только после отключения АКБ от потребителей или зарядных устройств через как минимум 24 часа. Во время зарядки и разрядки в АКБ происходят сложные химические процессы, длящиеся после отключения зарядного устройства или нагрузки какое-то время. Это можно назвать химической инерцией.

Если АКБ отключить от нагрузки, ее напряжение начнет подниматься. А при зарядке, если отключить АКБ от зарядного устройства, напряжение будет снижаться

Во время зарядки АКБ набирает электрическую емкость. Это один из самых главных показателей АКБ. Электроемкость АКБ — это произведение постоянного тока разряда АКБ на время разряда при номинальном напряжении (для автомобильного АКБ это 12 вольт).

За час АКБ электроемкостью 60 А·ч может отдать 60 ампер напряжением 12 вольт до ее полной разрядки. Практически это выглядит так: если АКБ нагружать током 60 ампер один час, ее напряжение снизится с 12,75–12,80 вольт до 12,00 вольт.

Но откуда же 14,4 вольта? Далее мы детально рассмотрим процесс заряда АКБ и откуда берется это напряжение.

Принцип заряда АКБ

Существует два способа зарядки АКБ:

• Зарядка постоянным током используется чаще всего. В начале заряда АКБ заряжается током, равным 1/10 от емкости АКБ, и напряжением, близким к номинальному напряжению заряда или чуть выше (обычно 14,50–14,80 вольт) до начала кипения электролита. Потом ток понижается до 1/20 от емкости АКБ и опять заряжается до начала кипения электролита. После этого процесс зарядки прекращается. Кипение электролита — это процесс выделения из него под воздействием электролиза паров водорода.

Зарядить АКБ до значения, близкого к 100% ее емкости, зарядкой постоянным током можно только постоянно понижая ток заряда. Сначала до 1/40, довести до кипения, потом до 1/80 довести до кипения, потом до 1/160 и так до 1/2000. Причем нужно следить, чтобы процесс кипения электролита не начинался, а только подходил к нему. Это достаточно кропотливая и нудная задача — нужно постоянно следить за процессом зарядки.

• Зарядка постоянным напряжением подразумевает зарядку АКБ точным номинальным напряжением заряда (с точностью до сотых долей вольта) и плавным понижением тока зарядки без кипения электролита. Такие зарядные устройства достаточно сложны и дороги, но позволяют использовать ресурс АКБ по максимуму.

Рассмотрим второй способ заряда АКБ (постоянным напряжением), так как он обычно используется в ИБП при заряде АКБ. Такой способ не допускает кипения электролита и заряжает АКБ до реальных 100% емкости. Процесс зарядки АКБ логарифмичен (нелинеен), поэтому зарядить АКБ полностью на 100% — задача достаточно сложная. Если на начальных этапах зарядки для типичной АКБ емкостью 70 А·ч ток заряда 1/1 0 от емкости (7 А), то на конечных этапах зарядки (90–98%) ток равен 1/400 от емкости (175 миллиампер). И на этапах зарядки (от 98–100%) ток заряда должен быть чуть больше тока саморазряда АКБ. А это менее 1/2000 от емкости АКБ (менее 35 миллиампер).

Номинальное напряжение заряда для каждой АКБ индивидуально (производитель, материалы, технологии и даже смена, в которую АКБ изготавливался на заводе) и может колебаться в пределах от 14,35 до 14,45 вольт.

При выкипании водорода из электролита происходит увеличение его плотности. Поэтому в элек-тролит в таком случае нужно добавлять дистиллированную воду для компенсации его плотности до 1,26 г/ см3. На практике технологии производства стартерных АКБ за более чем 100-летний период производства отточены до совершенства и выпускаются с учетом номинального напряжения заря-да, близкого к 14,40 вольтам.

Полностью зарядить АКБ (на все 100% ее электрической емкости) без выкипания электролита можно только напряжением 14,40 вольт!

Теперь рассмотрим практическую часть зарядки постоянным напряжением на конкретных примерах. Так как АКБ набирает емкость заряда нелинейно, при подключении АКБ к зарядному устройству без ограничения тока заряда АКБ в течение первых секунд может потреблять ток заряда, равный своей емкости. Например, для АКБ емкостью 70 А·ч первые секунды ток заряда будет 70 А. Потом ток заряда плавно понижается с повышением внутреннего сопротивления АКБ.

20–30% своей емкости АКБ может набрать за 15–20 минут зарядки током 1/10 от своей емкости (в нашем примере 7 А).

Автомобилисты знают, что «прикуривать» от соседского автомобиля подсевшую АКБ достаточно минут 5–10, чтобы крутануть стартер, а если АКБ села «в ноль», времени понадобится немного больше — здесь мы и наблюдаем логарифмичность процесса зарядки.

Чтобы зарядить АКБ на 50% емкости, понадобится уже пару часов, а никак не 30–40 минут, так как ток заряда все время уменьшается. А вот чтобы зарядить АКБ на 80%, понадобится как минимум 6–7 часов. 80–85% емкости АКБ достигается, когда напряжение заряда поднялось до 13,60–13,80 вольт. Ток заряда на этом этапе будет меньше одного ампера, и продолжит понижаться. А при 14,20 вольтах АКБ заряжена до 90–95%. Фактически на этапе зарядки около 97–99% происходит прецизионная зарядка. При превышении напряжения зарядки даже на 0,01 вольт или тока зарядки на 10 миллиампер мы получим начало закипания электролита.

Практическая часть

Производители (в меньшей мере) и продавцы (в большей мере) ИБП очень часто критически относятся к использованию дешевых стартерных АКБ в ИБП. Потому что с AGM аккумуляторами меньше хлопот с пользователями, которые не представляют, как работает ИБП и как устроена АКБ. Хотя использовать стартерные АКБ в ИБП в большинстве случаев можно. А если использовать внешнюю схему зарядки АКБ — это отличное дешевое решение для любого ИБП. Поясним некоторые нюансы по-своему 15-летнему опыту использования АКБ с ИБП от APC Back UPS 600I.

Три наиболее частые ошибки при подключении внешних АКБ к ИБП заключаются в следующем:

• малая площадь сечения проводов, которыми подключается АКБ к ИБП;
• длина проводов от АКБ к ИБП;
• нагрузка, которую хотят получить от ИБП при подключении внешней АКБ.

Разберем первый и второй пункт более подробно. Падение напряжения на проводах при передаче постоянного электрического тока в 12 вольт очень сильно зависит как от длины, так и от площади сечения этих проводов, а также от силы тока, протекающего по этим проводам. Наш ИБП при питании от АКБ на полной нагрузке в 600 ВА забирает с нее ток около 35 ампер. Если суммарная длина проводов (плюсового и минусового) от АКБ к ИБП не превышает 50–60 см, достаточно площади сечения под ток в 35 ампер около 16 мм2. А вот если АКБ находится на удалении 5 метров от ИБП (это общая длина проводов 10 метров), падение напряжения будет очень большим — 0,3 вольта. Электроника ИБП будет считать, что АКБ разряжена на половину.

При падении напряжения на АКБ по мере ее разрядки сила тока по закону Ома будет возрастать. При напряжении 9 вольт сила тока будет более 50 ампер. Соответственно будет возрастать и падение напряжения в проводах — до 0,5 вольта. ИБП будет отключаться гораздо раньше, чем если бы АКБ стояла в корпусе ИБП. Стандартные провода в ИБП, которыми штатная батарея подключена в схему, имеют сечение около 8 мм2 и длину около 30 см. Если подключить АКБ проводом такого же сечения, но длиной 10 метров, электроника ИБП будет считать, что АКБ разряжена полностью. Поэтому подключать АКБ к ИБП нужно как можно более толстыми и как можно более короткими проводами.

Теперь третий пункт. В обычные офисные ИБП ставятся АКБ емкостью 7–9 А·ч. При полной нагрузке на ИБП он проработает 1–3 минуты (зависит от производителя и модели). При подключении стартерной АКБ время работы возрастет в разы и может достигнуть одного часа. Но при этом внутренние силовые компоненты схемы могут выйти из строя от перегрева, поскольку они не рассчитаны на долговременную работу.

Поэтому, если использовать АКБ, ИБП должен работать не более чем на 50–60% его полной расчетной мощности. Либо потребуется принудительное охлаждение компонентов.

Пример переделки ИБП под стартерную АКБ

На основе АКБ и Back UPS 600I была собрана и более 10 лет эксплуатируется ИБП собственной конструкции:

На передней панели мы видим цифровой вольтметр, который показывает напряжение заряда или разряда, и амперметр, который показывает электрический ток в двух направлениях — заряд и разряд.

ИБП — всегда стационарные устройства и, как правило, в месте их установки имеется достаточно пространства, чтобы установить АКБ

При подключении нагрузки видно, как проседает напряжение и как амперметр показывает разрядку АКБ с отрицательным значением тока.

ИБП настраивался исходя из того, что забираемый от АКБ ток будет не более 20 ампер. Фактически данный ИБП питает два сервера, рутер и свитч. Гарантированно это все может работать без электричества около 7–8 часов (в зависимости от нагрузки на сервера). Схема подключения позволяет использовать две АКБ и независимо заряжать одну из батарей во время эксплуатации другой. Раз в полгода можно переключаться между батареями, чтобы сравнять процесс старения обоих АКБ.

О таблице

На передней панели ИБП приведена таблица, которая характеризует степень заряда и разряда АКБ. Как видно, АКБ разряжена в ноль, когда напряжение на ней падает до восьми вольт. Поясним термин «глубокий разряд», используемый далее по тексту. АКБ переходит в состояние глубокого разряда, когда напряжение покоя у нее ниже 11,35–11,40 вольт. Это верхний предел глубокого разряда. Как говорилось выше, после отключения нагрузки напряжение на АКБ начинает повышаться. Если в течение 2–6 часов, в зависимости от емкости АКБ, это напряжение поднялось до 11,90–12,00 вольт, АКБ не ушла в глубокий разряд. Но как следует из опыта, даже если АКБ кратковременно разрядится до 11,90–11,8 вольт, ничего страшного не будет, если ее сразу поставить на зарядку.

Производители АКБ указывают кратковременный пусковой ток рядом с емкостью. Такой ток возникает при запуске стартера, уводя АКБ в глубокий разряд с просадкой напряжения на АКБ до 9 вольт, но АКБ это выдерживает и служит в автомобиле 5–6 лет.
Нижний порог отключения производитель ИБП выставляет при полной нагрузке на АКБ. В нашем случае он около 7,55 вольт при нагрузке около 30–35 ампер. 8 вольт в таблице указано на полную нагрузку. Это «памятка для себя». Но лучше не доводить разрядку АКБ до падения напряжения на такой низкий уровень. АКБ «проседает» по напряжению больше под полной нагрузкой, чем под нагрузкой в 50% или 30%. Как только нагрузка пропадает полностью, напряжение на АКБ скачком поднимается и потом продолжает подниматься все медленней до напряжения фак-тического разряда (напряжения покоя).

Например, опытным путем установлено, что при 20-амперной нагрузке на АКБ, когда напряжение проседает до 8 вольт, можно уменьшить ток до 9 ампер, и напряжение мгновенно поднимется до 10,6 вольт, продолжая при этом медленно понижаться.
Если разряжать аккумулятор нагрузкой в 10 ампер, соответственно и нижнее значение будет не 8 вольт, как приведено в таблице на передней панели, а больше (оно может быть 8,4 вольт, к примеру, или 9,0 вольт).

Если нагрузка на АКБ от ИБП 10–20% от расчетной, соответственно напряжение «проседает» меньше, но на АКБ получается нагрузка долговременней. И соответственно АКБ находится в глубоком разряде под нагрузкой дольше. А вот это уже «убийственно» для АКБ. Поэтому нужно стараться не доводить АКБ до глубокого разряда и по возможности, если до этого дошло — сразу поставить на зарядку.

Штатная AGM батарея, проработав 20–30 минут в глубоком разряде, фактически умирает сразу — начинают разрушаться пластины внутри нее, и электроемкость падает в разы в отличие от стартерной АКБ, где потеря электроемкости от работы при глубоком разряде 2–3 часа измеряется процентами.

Стартерная АКБ гораздо выносливей «батареи в комплекте» с ИБП

Если их правильно использовать и обслуживать, но, самое главное, правильно заряжать, они могут прослужить более 15 лет либо выдержать более четырехсот циклов 100% разрядки-зарядки или более тысячи циклов 30–40% разрядки-зарядки! Это проверено на практике!

Уверены, что статья заинтересует читателей. Если хочется узнать больше — полная версия статьи приведена в блоге SamElectric.ru (статья «Аккумуляторы для ИБП»), там же — многочисленные комментарии и ответы на вопросы.

Источник: Александр Ткачев и Александр Ярошенко, автор блога SamElectric.ru. Статья опубликована в журнале «Электротехнический рынок», №3 (87) 2019

Почему автомобильные аккумуляторы стоят дешевле, чем аккумуляторы для ИБП?

\$\начало группы\$

Я хочу иметь ИБП, состоящий из батареи 12 В и инвертора на выходе 220 В переменного тока. Я хочу, чтобы он работал с питанием до 100 Вт в течение 2-4 часов в автономном режиме.

Просматривая интернет-магазины, я вижу, что 12-вольтовые аккумуляторы для автомобилей емкостью около 60 Ач стоят дешевле, чем «обычные» или «для бесперебойного питания» 12-вольтовые аккумуляторы емкостью 30 Ач.

Это местная спецификация в моей стране, или в аккумуляторах для автомобилей есть хитрость?

• батареи

\$\конечная группа\$

15

\$\начало группы\$

«аккумуляторы» бывают нескольких «разновидностей».

Автомобильные аккумуляторы рассчитаны на подачу очень высокого тока (500 А или более — для грузовиков 1000 А) в течение короткого периода времени, а затем относительно быстро перезаряжаются. рассчитан на большое количество циклов полной разрядки/зарядки.

Кроме того, существуют аккумуляторы «глубокого цикла», предназначенные для использования в свободное время, которые поддерживают более глубокий разряд по сравнению с автомобильными аккумуляторами и могут выдерживать высокие токи (но не такие высокие, как автомобильные аккумуляторы).

Аккумуляторы с «глубоким циклом», предназначенные для использования с ИБП и т. д., рассчитаны на разряд примерно на 80% своей емкости и делают это в течение повторяющихся циклов.

Езда на велосипеде очень быстро убьет автомобильный аккумулятор. Мой сын использовал два автомобильных аккумулятора (100 Ач), чтобы временно протестировать автономную солнечную фотоэлектрическую систему. Через 5 месяцев сели батарейки.

Теперь у него есть две гелевые батареи глубокого цикла, работающие в тех же условиях, и они все еще работают спустя два года. Конечно стоимость другая 🙂

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Автомобильные аккумуляторы производятся в огромных количествах и являются предметом регулярного технического обслуживания, поэтому они доступны везде (и в большинстве случаев перерабатываются должным образом). Аккумуляторы для компьютерных ИБП, в меньшей степени. Автомобильные аккумуляторы (по крайней мере здесь) имеют заряд, который возмещается только тогда, когда аналогичный аккумулятор возвращается на переработку. Аккумуляторы ИБП, как правило, представляют собой гелевые элементы, что немного отличается от автомобильных аккумуляторов. Кроме того, автомобильные аккумуляторы AGM (абсорбированный стекломат) стоят намного дороже, а аккумуляторы глубокого цикла (например, для подъемников поддонов, морских судов и т. д.) используют больше материалов и также намного дороже.

Тем не менее, последние обычные автомобильные аккумуляторы, которые я купил, стоили около 110 долларов США плюс налог каждый, в то время как последние пары аккумуляторов для ИБП на 9 Ач стоили 44 доллара США за пару (22 доллара США каждый аккумулятор) плюс налог с бесплатной доставкой внутри. НАС.

Конечно, если бы я обратился к производителю ИБП за «официальной» китайской батареей, а не за менее официальной, но все же хорошо оцененной единицей eBay, стоимость замены сделала бы замену нерентабельной (да, я проверил, прежде чем возиться с этого поставщика), и по этой причине многие ИБП выбрасываются. Корпорации скорее просто выкинут их, чем отремонтируют — это довольно небольшая часть общих затрат на компьютеры.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Автомобильные аккумуляторы не обладают такими возможностями, как аккумуляторы ИБП. 10-20 минут. Это называется

глубоким циклом , так как вы рисуете медленно, но используете значительный объем памяти аккумулятора.

Автомобильные аккумуляторы оптимизированы только для одного: запуска двигателя. Все в их конструкции оптимизировано для получения килоамперного выброса тока в течение нескольких секунд, а затем быстрой перезарядки. это ставит под угрозу их способность работать так же хорошо, как батарея глубокого цикла ; спросите любого, у кого есть привычка оставлять свет включенным. Глубокий разряд портит все свинцово-кислотные аккумуляторы, но гораздо хуже портит пусковые аккумуляторы .

Товар. Запуск двигателя — основное назначение свинцово-кислотных аккумуляторов, что имеет смысл, поскольку это единственное, в чем они преуспевают. Таким образом, у вас есть огромных преимуществ масштаба. Причем, их надо менять 2-3 раза за срок службы автомобиля, поэтому они везде с горячей конкуренцией. Больше магазинов продают автомобильные аккумуляторы, чем продают пищевую соду, лол. Принимая во внимание, что если какой-либо розничный магазин в вашем городе продает аккумуляторы ИБП, у них нет большой конкуренции, и они это знают.

Доставка. Из-за их повсеместного распространения они продаются в больших количествах в розничных магазинах, и поэтому они доставляются грузовиками на поддонах как часть существующих цепочек сбыта. Это , даже не Swift, доставляющий LTL-поддон; это NAPA доставляет розничному продавцу целый грузовик смешанных автозапчастей. Сравнительная редкость аккумуляторов для ИБП не позволяет использовать этот тип сверхэффективного распределения, что также отражается на цене.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.

arduino — аккумулятор ИБП в качестве вспомогательного источника питания для автомобиля — зарядка и обнаружение автомобиля на

Задавать вопрос

спросил
5 лет, 8 месяцев назад

Изменено
1 год, 10 месяцев назад

Просмотрено
1к раз

\$\начало группы\$

Я разрабатываю автомобильную систему на основе Arduino, которую я хотел бы использовать, даже когда машина выключена и припаркована. Хотя система спроектирована так, чтобы быть очень энергоэффективной, я не хочу, чтобы она разряжала основной аккумулятор моего автомобиля. У меня уже работает преобразователь 12 В в 5 В (преобразователь Tobsun EA15-5v DC12v в DC5v 3a)

Я хотел бы использовать небольшой свинцово-кислотный аккумулятор (аккумулятор 12 В 7200 мАч для ИБП APC) в качестве источника питания для проекта, если он заряжается от порта прикуривателя моей машины (который подает питание только тогда, когда машина включена), а когда машина выключена, батарея ИБП запускает систему Arduino.

Кроме того, я хотел бы знать, включена ли машина или используется резервная батарея, поэтому я собираюсь построить эту схему с помощью оптоизолятора 4n25, чтобы Arduino могла определять, включена ли машина.

Мой вопрос на самом деле сосредоточен вокруг:

1) Обеспечивает ли это устройство, без дополнительных схем, безопасную зарядку 12-вольтовой батареи ИБП во время движения автомобиля? Если мне нужна дополнительная схема для управления зарядкой, какие-нибудь рекомендации по подходящему модулю?

2) В этой компоновке, особенно с учетом диода D1, находится ли цепь 4n25 в правильном месте для обнаружения сигнала при включенном питании автомобиля, но не при разряде батареи ИБП?

Есть еще советы?

^{имитация этой схемы – Схема создана с помощью CircuitLab 3 зарядка}

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Нет, это не будет эффективно заряжать добавленную батарею. Регулятор напряжения для автомобиля обеспечивает только достаточно высокое напряжение для зарядки основной аккумуляторной батареи. Когда основная батарея заряжена, напряжение будет снижено, чтобы предотвратить перезарядку основной батареи.

Что еще хуже, диод, который вы добавили последовательно, снизит напряжение вторичной батареи примерно на 0,7 В. Таким образом, даже если регулятор для основной батареи обеспечивает достаточное зарядное напряжение, напряжение вторичной батареи будет слишком низким для зарядите его правильно.

Для правильной зарядки вторичной батареи вам понадобится повышающий преобразователь постоянного тока, возможно, до 15 В, а затем соответствующая свинцово-кислотная схема зарядки вторичной батареи.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Я хотел, чтобы это был комментарий, но он стал слишком длинным, поэтому:

1) Я не думаю, что параллельное подключение двух аккумуляторов — хорошая идея (даже С диодом), и это не так. гарантированно зарядит вашу вторую батарею (напряжение свинцово-кислотной батареи изменяется линейно, и для получения ощутимой скорости заряда вам нужен перепад напряжения выше номинального). Если вы хотите гарантировать безопасность, вы всегда можете получить инвертор, внесенный в список UL / ETL, для этой 12-вольтовой розетки, а затем получить зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов на 12 вольт, включенное в список UL / ETL. Я не думаю, что вам удастся найти 12-вольтовое входное и 12-вольтовое выходное зарядное устройство, потому что напряжение не подходит. Также обратите внимание, что ваш диод похож на дополнительное падение на 1 вольт, поэтому вам действительно будет трудно зарядить аккумулятор, если этот порт регулируется (хотя, если он идет прямо от генератора переменного тока, вы можете его отключить).

2) Беглый взгляд подсказывает мне, что эта установка будет работать, хотя я могу что-то упустить.

Приложение: Хотя установка инвертора-зарядного устройства кажется немного сложной (и более дорогостоящей), я думаю, что она обеспечит вам гораздо более высокий уровень безопасности. Если вы действительно хотите знать, включена ли ваша машина, вы можете просто подключить плавкий предохранитель к замку зажигания и реле. Вы бы потребляли нулевой ток, когда автомобиль был выключен (при условии, что переключатель был ОТКРЫТ), и вы также обеспечили бы изоляцию с деталями «автомобильного класса».

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Обеспечивает ли это устройство без дополнительных схем безопасную зарядку
Аккумулятор ИБП 12 В, когда машина работает?

Это зависит от требований к зарядке аккумулятора и доступного напряжения автомобиля. Выходное напряжение моего генератора Chevrolet Malibu 2003 года непостоянно. Замеряю 14,2В на аккумуляторе в жаркий день, 15,4В при -20С на улице. Регулятор напряжения моего генератора имеет «температурную компенсацию», поэтому выходное напряжение меняется.

Можете ли вы сказать нам, какое напряжение зарядки требуется для аккумулятора 12 В 7200 мАч? Для него может потребоваться меньшее напряжение, чем для автомобильного свинцово-кислотного аккумулятора.