Bude možné takovéto stálé dobíjení LiIon?
Řeším nové napájení automatického zvedání okna skleníku motorovým pohonem. Jeho mechanickou realizaci i provoz, na starší akubaterii z auta, mám vyřešenu a již celou sezonu fungovalo.
Nyní jsem si provedl ke skleníku přívod 230V AC a chci realizovat napájejí tohoto zvedání na síť.
Nechci ale instalovat běžné trafo s usměrňovačem, ale chci použít pro napájení spínaný zdroj menšího výkonu (malý ztrátový příkon).
Pro napájení elektroniky (cca 250mA) není problém, ale vzhledem k tomu, že při odzkoušení přímého napájení tímto spínaným zdrojem 12,6V/2A, dochází při zapnutí pohonu k většímu záběrovému proudu, který není schopen tento spínaný zdroj zajistit a dochází k výpadku, chci tento nedostatek vyřešit paralelním připojením menší akubaterie 12V, jež by byla tímto zdrojem rovněž stále dobíjena.
Pomocí běžné olověné baterie (12V/6Ah) s trvalým dobíjením běžnou malou automatickou nabíječkou, s automatickým vypnutím nabíjení při max.napětí akumulátoru, případně i dobíjením tímto spínaným zdrojem 12,6V (vše mám) by to bylo jednoduché.
Ovšem chtěl bych to spíše realizovat s pomocí bateriového packu, ze tří do série zapojených článků LiIon 18650, 3,7V/3000mAh/20A s balancerem PBC-BMS 12,6V (toto vše rovněž mám). Tento pack by byl podstatně menší než aku 12V/6Ah.
Viz přiložené jednoduché blokové schema.
Ale narazil jsem na problém a není mi úplně jasné, zda nebude problém s tím současným napájením a i odběrem z toho balancéru, pokud dojde k sepnutí výstupu na motor pohonu.
To znamená v případě, že na balancér bude stále připojen ten spínaný síťový zdroj (pack se bude dobíjet, nebo bude nabit a ovládací elektronika ovládání bude napájena ze síťového zdroje). A v případě sepnutí pohonu zvedání a rázového zvýšení odběru, dojde najednou k odběru většího proudu z balancéru akupacku.
Jde mi o to, že před sepnutím pohonu bude balancér "napájen" a po sepnutí pohonu by měl, bez nějakého "výpadku", na nějž by mohla reagovat elektronika řízení, přejít do fáze napájení. Jaký na to máte názor?
Než vymýšlet nějaké balancování permanentně připojených baterií bych koupil silnější napájecí zdroj. Na motorové použití by lépe posloužil klasický napájecí zdroj s trafem - ten se dá částečně přetížit aniž by zafungovala nějaká ochrana.
Případně bych místo baterií koupil nějaký kondenzátor s vyšší kapacitou (řádově mF), který by proudový náraz také pohltil. Tento způsob s bateriemi, co jsi vymyslel, mi nepřijde moc vhodný.
No právě tomu klasickému trafu s větším výkonem jsem se chtěl vyhnout.
A rovněž, což jsem neuvedl v základní otázce, by měl tento způsob zajistit také, po určitou dobu, alespoň nouzový "záskok" v případě krátkodobějšího výpadku sítě (do cca 2 hodin), kdy by nefunkčnost mohla způsobit přehřátí skleníku a případné totální zničení jeho obsahu.
V tom případě budou baterie nutností.
Takže :
1.) Ověřit funkčnost a provozuschopnost toho packu (přijde mi, že jsi ho odněkud vyškubl).
2.) Zjistit jak to má opravdu s nabíjením, stabilizací a balancováním baterií. Pro tebe by bylo nejvýhodnější, pokud by nabíječka baterie nabíjela pouze na 60% kapacity (napětí na článku je pak cca 3,8V), Li-ionky následně vydrží strašně dlouho.
3.) Zajistit, aby se tento baznecht nepřehříval. Ve skleníku bude trochu tepleji než v normálním prostředí. Dále bateriím vadí i zima, takže to udělat odpojitelné, aby se to na zimu dalo schovat domů, tedy pokud to nechceš provozovat i v zimě.
Více mě zatím nenapadá. Samozřejmě pokud to bude nějaká "inteligentní" nabíječka s balancérem, tak může být na baterie připojena permanentně, viz baterie-packy v noteboocích.
Dík za snahu a reakce.
Mně jde hlavně o to, zda bude fungovat plynule ten přechod z nabíjení na napájení přes ten balancér.
"To je oč tu běží".
U té olověné to není problém, tam to funguje určitě OK (v případě že to s Lionkami nebude fungovat použiji tu 12V/6Ah), pouze u těch Lionek s tím balancérem mi to nějak "neštymuje".
Nakonec to budu asi muset vyzkoušet a uvidí se.
Jinak ke tvé reakci.
ad.1 - ten pack včetně balanceru bude nově sestavený z 3 "baterek" LiitoKala 18650. Vše nové.
A ten pack by zajistil, v případě výpadku napětí v síti, po cca 2 hodiny dobu provozu vlastního motoru, takže pokud by se oteplilo, pak se okno otevře a bude napájena pouze elektronika cca 200 mA. A doba otevření i zavření je cca 45 sekund. Takže by "záskok" mohl vydržet i víc jak půl dne.
ad.2 - Balancer v packu (rovněž nový a origoš) zajistí jeho stálé nabití na max. hodnotu (12,6V) a případné odpojení při vybití na minimální hodnotu. V podstatě shoda jako u NB a mobilů.
Navíc ten napájecí spínaný zdroj má rovněž max. napětí 12,6V, takže nemůže překročit ani on vyšší napětí LiIonek v serii. A možná i částečně omezí hodnotu maximálního nabití, neboť pro maximální nabití by se mělo většinou použít zdroje s napětím o cca 15-20% vyšším.
ad.3 - Napaječ s packem bude osazen v malém rozvaděčku (IP65) vně, na boku skleníku, takže přehřívání rovněž nehrozí. Pouze řídící elektronika a pohon jsou osazeny uvnitř skleníku.
V zimě je vše demontováno a uskladněno v teple.
Tož asi tak.
Kdysi jsem někde v Číně (aliexpress, Ebay) narazil na modul "UPS" - z jedné strany napájení z trafa, uprostřed přípojení baterií a na konci výstup pro zátěž. Na desce bylo pár integráčů, který při napájení z trafa pouze "propouštěly" proud skrz a při výpadku napájení, přeply na baterii a zásobovali zátěž z toho. Měli tam i více verzí podle proudu.
Sice tuhle verzi s 3-mi bateriemi vyzkoušenou nemám, ale zkoušel jsem s jednou baterkou a výstupem 5V - fungovalo to až překvapivě dobře. Třeba by to vyřešilo tvůj problém.
Jak se chová ten řídicí modul baterie? Pokud napětí při nabíjení dosáhne konečné hodnoty, tak modul nabíjení vypne. Ale když napětí baterie poklesne, tak modul nabíjení obnoví? Nebo se musí odpojit od zdroje, aby se "zresetoval"?
Pokud se nabíjení obnoví bez přerušení napájení, mělo by to fungovat.
Pokud dojde k aktivaci motoru v době, kdy je baterie dobitá a dobíjení je vypnuté, půjde zátěž z baterie.
Po poklesu napětí baterie se obnoví dobíjení. Pokud zátěž trvá, část dobíjecího proudu půjde paralelně s baterií do zátěže. Pokud zátěž zmizí, dojde k norm. dobití.
Pokud sepne zátěž během dobíjení, zátěž bude napájená z baterie a částečně ze zdroje.
Protože ale může nastat případ (ještě nedobitá baterie), že zdroj bude mít vyšší napětí než baterie a tedy by celé zařízení napájel, mohl by se přetížit a vypnout ochrana.
Tedy bych proud ze zdroje omezil na hodnotu, která zdroj nepřetíží. Pak by zdroj stačil dobíjet a napájet elektroniku v klidu. Proud motoru by pak šel z baterie.
Vzhledem k tomu, že po nabití baterie modul nabíjení vypne, tedy v této době je spín. zdroj odpojen.
Znovu se připojí až po poklesu baterie. Tedy základí napájení je vždy z baterie. Jen po částečném vybití a zaktivování dobíjení i ze zdroje.
Tak si myslím, že tak nějak by to mělo fungovat.
Rovněž dík za reakci a úvahu.
Tak to je právě to, co jsem ještě nikde nezjistil. Moduly v NB a mobilech, to takhle mají, že i za provozu a při částečném poklesu napětí baterie, pokud jsou připojeny na síť, začne síťový zdroj dobíjet aku. Ale nejde u nich většinou o rychlou a radikální změnu zatížení.
Tyhle balancéry jsou ale možná konstruovány jinak, neboť jsou určeny pro spotřebiče na akumulátor, kdy se baterie spotřebiče nabije a po nabití (i třeba neúplném) se spotřebič spustí a baterie jej pohání (ruční el. nářadí, vysavače, elektrokola a podobně). A po vybití baterie na minimální hodnotu napětí balancér baterii odpojí a spotřebič se vypne, aby nedošlo ke zničení Lionky podbitím.
Pak se opět provede buďto úplné nabití na max.hodnotu napětí článků (4,2V), nebo částečné a spotřebič se může opět zapnout. Takže fungují vlastně ve dvou samostatných režimech, buďto nabíjení packu, nebo vybíjení a napájení spotřebiče.
Ale nikdy se nepoužívají vlastně v režimu stálého připojení na zdroj napájení a nabíjení i během provozu.
A zatím nikde jsem nezjistil a ani nemám zkušenosti, zda toto umožňují.
Jinak ten balancér má ještě funkci takovou, že při nabíjení (a možná i při vybíjení, což si nejsem jistý) kontroluje napětí jednotlivých článků, pokud je potřeba napětí vyšší než 4,2 , tedy zapojených do série, aby se tyto sériově zapojené články nabíjely všechny rovnoměrně.
Což je právě rozdíl mezi jinými akumulátory staršího typu (PbS, NiCd, NiMh), které toto nepotřebují a jejichž články jsou trvale připojeny i sériově, bez tohoto nutného mezičlenu. Toť je vše, co jsem zatím zjistil.
No a jak to rozvádíš dál, tak je v tom zase ten problém, že pokud je napojeno zařízení-spotřebič na přívodu toho balancéru připojeného na stejný síťový zdroj, stále bude zřejmě zatěžovat síťový zdroj, jenž má napětí na maximální napěťové hranici té baterie a pouze v případě "potřeby" (zapnutí motoru) by měla doplnit jeho nedostatečný výkon (proud) ta baterie.
Ovšem zde je ten, pro mne nejasný vztah, jak se bude baterie i síťový zdroj chovat, zda ta baterie (balancér), bez jakéhokoliv problému okamžitě automaticky, i v případě momentálního dobíjení, přepne na provoz a doplní potřebný "proudový náraz" při rozběhu motoru.
Asi to bude nutné vyzkoušet, nebo pak opravdu použít spíše ten PbS akumulátor, jenž to bez problémů zajistí. Takže nezbude zřejmě nic jiného, než "zalaborovat".
Vycházel jsem ze schemátka, co máš u dotazu. Jinak nevím, jak je zapojený balancer co máš. Ve schematu máš nakreslené přímé připojení na baterii, do stejného místa, kam je výstup balancéru.
Tedy spotřebič i jeho startovací proud je napájen přímo z baterie.
Tedy spotřebič je vždy napájen z baterie, a jen při částečném vybití se pomocí balanceru připojí zdroj.
V tom případě, do plného nabití baterie, kdy se balancer vypne, je spotřebič napájen z baterie, i z nabíjecího zdroje. Balancer při nabíjení hlídá jednotlivé články, ale to není podstatné.
Ale, jak to máš nakreslené, by balancer mohl řídit nabíjení a vyvážení článků, ale nemůže ukončit vybíjení při vybité baterii. Máš to dobře?
Balancery v akupacku memají spotřebič připojený přímo na kraje baterie, ale přes spínací tranzistor.
Tedy mají vstupní svorky pro zdroj, přípoje na kraje (a spojky článků) baterie a výstup přes tranzistor.
Jeden z pólů třeba minus může být společný, nebo propojen.
Máš pravdu, ve schemátku to bylo blbě, ale úvaha a popis byl OK. Takže opraveno. Pokud by to bylo podle původního, tak by opravdu balancer na vybití baterií nereagoval. Jinak vše souhlasí, jeden pól je propojen a druhý se přerušuje.
A právě případ, kdy by byla baterie zrovna dobíjena ze síťového zdroje (měla by nižší napětí než síťový zdroj) a došlo by k větší rázové zátěži při zapnutí motoru, mám obavy, zda by balancer propustil proud z baterie, nutný pro posílení rozběhu.
Ale teď jsem vyzkoušel funkci a proměřil toto napájení za pomoci kompaktního Pb akumulátoru 12V/9Ah a použití síťového zdroje s napětím 12,6 VDC /2A (který by stále tu baterii na tomto napětí udržoval) a funguje to vše OK. Takže se asi na ty Lionky vykašlu. Ten balancer to vše trochu komplikuje. Dík oběma za reakce a rady.
Proč to dělat složitě když to jde jednoduše pomocí hydrauliky, na základě tepelné roztažnosti oleje a normálně se to za pár peněz prodává.
https://www.zbozi.cz/hledani/?q=automatick%C3%A9%20otv%C3%ADr%C3%A1n%C3%AD%20sklen%C3%ADku#utm_source=search.seznam.cz&utm_medium=hint&utm_content=products-opesBB&utm_ab=485%2F956%2C481%2F943%2C513%2F1018&utm_term=automatick%C3%A9%20otv%C3%ADr%C3%A1n%C3%AD%20sklen%C3%ADku&utm_query=automatick%C3%A9%20otv%C3%ADr%C3%A1n%C3%AD%20sklen%C3%ADku
Jo, znám to.
Ale měl jsem vše na toto doma a tak jsem to udělal na zvedání dlouhou šroubovicí - závitovou tyčí, se závitem a maticí M10. A ono to zvedá to okno poměrně velkou silou a možná i v podstatně větším úhlu, než ta hydraulika.
A mám možnost libovolného nastavení hodnoty jak otevírací teploty, tak i zavírací. A vždy až do krajních poloh. Takže je nastavování a účinnost asi lepší. Funguje to perfektně a spolehlivě.
Měl jsem to v činnosti celou loňskou sezonu a na starou baterii z auta umístěnou ve skleníku. A za celou sezonu jsem dobíjel baterii asi 2 x.
A rovněž jsem tam instaloval automatické časové zavlažování a to je na vestavěnou baterku.
Takže teď budu napájet vše ze sítě a mohu kdykoliv odjet i na delší dobu a nemusím se starat o otevírání a zavírání okna, ani zavlažování.
Fungovat to bude, zadny problem by v tom byt nemel. Mezi nabijenim a vybijenim je pro BMS vicemene jedinej rozdil v tom, ze balancuje a reguluje nabijeci proud, ona se s tim popere
Tem LiIon se to moc libit nebude. Neni to zadna katastrofa, ale ten trvale nabity stav pro ne taky neni optimalni. Pokud je to mozny, volil bych cilovy nabijeci napeti jen kolem 3.9-4V na clanek, to by jim prodlouzilo zivotnost - ale s levnou cinskou BMS to asi nepujde.
To olovo mi pro tenhle pripad prijde docela vhodny, LiIonky bych si nechal na nejakou hezci aplikaci.
Hezky doplneni tohohle systemu - a v podstate jediny, kvuli nemuz nad tim taky premyslim - by byl anemometr, kterej to zabouchne nez se poradne rozfouka. Ale tak to je jenom takovy namet.
Rovněž díky za názory. Budu realizovat s tou Pb, bude to spolehlivější, má i větší kapacitu a rovněž ji mám.
K tomu doplnění anemometrem. V případě použití mého systému otevírání by to bylo poměrně jednoduché. Pokud by anemometr "vyhodnotil" vítr na určitou hodnotu a měl schopnost při té dané rychlosti iniciovat přepnutí - sepnutí relé, dalo by se toto zapojit do obvodu zavírání okna a mohlo by to okno zavřít a v případě snížení opět otevřít (kontakt paralelně ke kontaktu termostatu).
V tom je možná i ta výhoda, že je možné nastavování libovolně teploty jak pro otevření, tak pro uzavření a tak jak se ochladí (u mne nastaveno otevření na 30 st.C a uzavření na 20 st.C) tak se okno uzavře.
Ale u nás zatím tento problém nebyl a většinou když "fouká" tak není takové teplo, aby bylo okno otevřeno.