Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Здесь можно просто пообщаться и обсудить не имеющие к тематике форума вопросы.
Вопросы по работе и правилам форума тоже здесь.
dimonster
Специалист
Сообщения: 398
Зарегистрирован: 11 янв 2017, 14:02
Откуда: Харків (Україна)

Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение dimonster » 13 апр 2017, 22:54

Есть идея: сделать блок бесперебойного питания для регистратора и камер не на обычном свинцовом аккумуляторе, а на литиевых элементах типоразмера 18650.

Почему литий:
1) есть возможность наколядовать б/у элементы нахаляву из ноутбучных аккумуляторов
2) есть мысль, что литиевый аккумулятор при неполном заряде (до 4В на элемент против обычных 4,2В) дольше проживёт, чем свинцовый.
3) при наличии халявных аккумов получается даже дешевле, чем купить готовый БПП со свинцовым аккумом.
4) есть в наличии ваттметр, которым можно замерять ёмкость аккумуляторов или отдельных элементов. Можно будет подобрать элементы так, чтобы ёмкость ячеек (понадобится 3 ячейки) была одинаковой.

Система получается, в общем-то, несложной: берём "промышленный" импульсный блок питания (преобразователь 220/12 В). Почему промышленный - а там во-первых, есть регулировка выходного напряжения, во-вторых удобно крепить в ящике, и есть винтовые клеммы для подключения.
Покупаем BMS (Battery Management System) для литий-ионных батарей на три ячейки. Думаю, нужно брать вариант с балансировкой ячеек, хотя он и дороже.
Понадобятся ещё держатели для элементов. Ну, чтобы не паять их, рискуя перегреть, и чтобы можно было оперативно менять дохлые.

Вот только есть сомнение: такой блок на выходе выдаст 12...12,6В при полном заряде аккумуляторов. Но при работе от аккумуляторов напряжение упадёт до 11,1В, а то и ещё ниже. Допустим, до 9В.
Как себя поведёт в таком случае регистратор?

Sergiodemaster
Специалист
Сообщения: 3407
Зарегистрирован: 16 окт 2012, 09:24
Откуда: Рязань

Re: Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение Sergiodemaster » 13 апр 2017, 23:11

Какая выйдет емкость АКБ на литиевых ячейках?
Один элемент 18650 имеет емкость в 3 А/ч.
Чтобы догнать среднюю емкость стандартного АКБ в 7а/ч, надо будет ставить 2 элемента в параллель. Это наложит свои ограничения на балансировку.

Свинцовый АКБ довольно терпимо относится к заряду в режиме standby, литиевые АКБ очень быстро дохнут в таком режиме - зарядное устройство должно работать безукоризненно.

Свинцовый АКБ имеет минимальное рабочее напряжение (при условии наличия защитных устройств) 10,5В.
Один литиевый элемент - 2,6-2,8В (в зависимости от типа BMS). Три элемента в нижнем пороге дадут 7,8-8,4В, что будет маловато.

В целом, если есть куча литиевых элементов и непреодолимое желание их применить для бесперебойного питания - можете поэкспериментировать.

На мой взгляд, стоимость обвеса для лития и сам литий выходит многократно дороже свинцовой АКБ.

dimonster
Специалист
Сообщения: 398
Зарегистрирован: 11 янв 2017, 14:02
Откуда: Харків (Україна)

Re: Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение dimonster » 14 апр 2017, 07:06

Ну, ёмкости 3 Ач не бывает. Реально бывает до 2..2,2 Ач. Так что буду набирать по 3 или 4 элемента в ячейку, чтобы получить 6-8 Ач.
Насчёт режима стендбай - всё просто: нельзя превышать 4,2В на ячейку. А лучше чуть-чуть недозаряжать.
Насчёт напряжения: 4..4,2В элемент выдаёт недолго. Напряжение довольно быстро снижается до обычных 3,7В и так и держится довольно долго. А когда напряжение снизилось до 3,5...3,2...3,0, то это значит, что элемент вот-вот сядет, и напряжение при этом снижается довольно быстро. Потом происходит срабатывание защиты.

Но я волнуюсь за регистратор. Как он себя поведёт при питании от 7,2В. Хорошо если просто выключится. А если глючить будет?

Nomad
Специалист
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 04 янв 2012, 18:40
Откуда: Николаев, Украина

Re: Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение Nomad » 14 апр 2017, 07:28

Всё уже придумано и продаётся https://intervision.ua/ups-12v/iq-pirsg ... 376-detail

Sergiodemaster
Специалист
Сообщения: 3407
Зарегистрирован: 16 окт 2012, 09:24
Откуда: Рязань

Re: Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение Sergiodemaster » 14 апр 2017, 12:15

dimonster писал(а): Но я волнуюсь за регистратор. Как он себя поведёт при питании от 7,2В. Хорошо если просто выключится. А если глючить будет?
Логика в регистраторе обычно 5В. А вот жесткому диску пониженное напряжение ой как не понравится.

dimonster
Специалист
Сообщения: 398
Зарегистрирован: 11 янв 2017, 14:02
Откуда: Харків (Україна)

Re: Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение dimonster » 14 апр 2017, 12:49

[QOUTE]Всё уже придумано и продаётся[/QOUTE]
Это хорошо, но у них продаётся запакованный аккумулятор с электроникой и БП. А мне нужна только электроника.

[QOUTE]Логика в регистраторе обычно 5В. А вот жесткому диску пониженное напряжение ой как не понравится.[/QUOTE]
Я правильно понимаю, что к системе "БП+BMS+АКБ" нужен ещё и DC/DC преобразователь на выходе, чтобы пониженные 7-10В повышал до 12В ?

Мда, система становится всё сложнее и дороже :(
Проще уже свинцовый БПП купить. Кстати, те БПП, которые продаются для систем видеонаблюдения, будут работать с автомобильным аккумулятором?
Я пробовал подключить стартерный АКБ 12в 70ач к "компьютерному" бесперебойнику Mustek Powermust 700USB. Оно работает, но ровно через 5 минут (засекал по секундомеру) бесперебойник вырубается.

Sergiodemaster
Специалист
Сообщения: 3407
Зарегистрирован: 16 окт 2012, 09:24
Откуда: Рязань

Re: Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение Sergiodemaster » 14 апр 2017, 14:10

С автомобильным будет. Только есть сложность с зарядкой - будет неприлично долго заряжаться, и возможен некоторый недозаряд АКБ.
В простеньких UPC частенько встроена защита - они тупо не рассчитаны на долгое время работы и могут перегреться. Берите модели подороже и посложнее - там даже штатные дополнительные батареи есть.

dimonster
Специалист
Сообщения: 398
Зарегистрирован: 11 янв 2017, 14:02
Откуда: Харків (Україна)

Re: Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение dimonster » 14 апр 2017, 16:08

Sergiodemaster писал(а):С автомобильным будет.
Ну и отлично.
Sergiodemaster писал(а):Только есть сложность с зарядкой - будет неприлично долго заряжаться,
Не страшно. У нас не так часто вырубают свет. Так, иногда бывают отключения на несколько секунд. Неизвестно по какой причине.
Так что большая АКБ просто не успеет глубоко разрядиться. А даже если и разрядится, то пусть хоть неделю потом заряжается - не страшно.
Sergiodemaster писал(а):и возможен некоторый недозаряд АКБ.
Не страшно. По моему опыту, в упсах батареи дохнут от постоянного перезаряда. Так что небольшой недозаряд не повредит. Да и сомневаюсь, что он вообще будет. Если что, мой Мустек спокойно довёл напряжение на слегка недозаряженной автомобильной АКБ до 13,8В.
Sergiodemaster писал(а):В простеньких UPC частенько встроена защита - они тупо не рассчитаны на долгое время работы и могут перегреться.
Не знаю, что там за защита, но Мустек, зараза, отрубался ровно через 5 минут. Секунда в секунду. Не взирая на нагрузку. Хоть 5 ватт, хоть 40 ватт.

В общем, я решил не кулибничать в таком ответственном вопросе как питание аппаратуры, и заказал обычный свинцовый БПП "для видеонаблюдения и охранной сигнализации". Вставлю его в железный ящик, подключу автомобильный акк и "нэхай працюе".

Рустам
Специалист
Сообщения: 3679
Зарегистрирован: 10 май 2007, 06:59
Откуда: Челябинск

Re: Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение Рустам » 17 апр 2017, 10:00

"обычный свинцовый БПП" в конце разряда выдаёт напряжение 10,5В, а для винчестера этого мало. А от сети выдаёт 13,5В - для винчестера это много.

dimonster
Специалист
Сообщения: 398
Зарегистрирован: 11 янв 2017, 14:02
Откуда: Харків (Україна)

Re: Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение dimonster » 17 апр 2017, 10:15

Гм. А разве внутри видеорегистратора напряжение никак не стабилизируется?

Аватара пользователя
kROOT
Специалист
Сообщения: 13453
Зарегистрирован: 02 сен 2013, 14:25
Откуда: youcam.pro
Контактная информация:

Re: Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение kROOT » 17 апр 2017, 21:19

dimonster писал(а):Гм. А разве внутри видеорегистратора напряжение никак не стабилизируется?
если ставить 2.5" винт, то ему идет стабилизированные 5в, 12 он не потребляет. а вот если 3.5", то скорее всего на него питание идет напрямую с БП.
ставили задачу сделать видео в помещении, где часто вырубают питание, пришел к выводу ставить на все 24в ИБП с током 3А на рег и пару камер AccordTec ББП-24 исп.1, причем на верхнюю полку можно поставить 2 аккума по 7АЧ, а на нижнюю влазит стабилизатор, рег и коммутатор, т.е. в этом ящике можно сразу разместить все потроха.

dimonster
Специалист
Сообщения: 398
Зарегистрирован: 11 янв 2017, 14:02
Откуда: Харків (Україна)

Re: Блок бесперебойного питания на литиевых аккумуляторах

Сообщение dimonster » 18 апр 2017, 21:54

По стандарту на SATA идёт питание 12В, 5В и 3,3В. Впрочем, 3.3В обычно не используется.
Нужно ли ноутбучному винту 12В - не знаю. По идее, нужно, если предусмотрено стандартом.
Впрочем, на практике я заметил такой нюанс:
имеем "карман" для подключения ноутбучного винта по USB. Питание через USB. С ноутбучным винтом всё ОК. Но когда подключаю 3,5 дюймовый "десктопный" винчестер, то он не работает. Комп видит "карман" на порту USB, но не видит винчестер. Я подумал, что USB порт в компе не выдаёт нужной мощности. Подключил к "смарт"-телевизору, где указано, что на USB можно подключать HDD с потреблением до 1А. И даже на "смарт"-телевизоре оно не заработало. Так что, наверное, вы правы.

Если что, в моём видеорегистраторе используется винт 3,5 дюйма. Так что 12В, я полагаю, ему пригодится.

Сегодня мне ответил инженер из фирмы, которая занимается этими видеорегистраторами. На вопрос можно ли подключать регистратор к ББП с напряжением 10,5....13,8В инженер ответил, что можно, лишь бы ББП мог выдать 5А.

Думаю, это всё можно проверить экспериментально. Подключу регистратор к ББП или напрямую к аккумулятору, и измерим напряжение на разъёме питания HDD. Если при 13,8В на входе я получу ровно 12В на питание винта, то всё ОК. Если нет, то нет.
Чтобы не спалить винт, буду пробовать без винта. Думаю, остальная электроника стерпит "нестандартное" напряжение.

Ответить

Вернуться в «Курилка»