Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » 12 В портативная аккумуляторная батарея для инвертора

    12 В портативная аккумуляторная батарея для инвертора




    Цель при работе над этим проектом заключалась в создании портативного аккумулятора, который можно было бы использовать для работы ряда устройств средней мощности (10–60 Вт) на лодке. К ним относятся зарядные электроинструменты, ноутбук, телефон и динамик Bluetooth.
    Батарея должна была быть портативной, но при этом иметь достаточную емкость для обеспечения питания вышеупомянутого оборудования на время нахождения на борту.

    Инструменты и материалы:
    -Литий-ионные аккумуляторы 18650 - 100 шт. (новые или б/у);
    -BMS 12v 4s 40A;
    -Штекерная розетка с защитой от искр XT90-S;
    -Гибкий силиконовый провод;
    -Индикатор емкости аккумулятора 4S 14,8 В;
    -Никелевая лента;
    -Инвертор 12 - 220 В ;
    -Пластиковый держатель 18650;
    -Паяльное оборудование;
    -Точечная сварка;
    -Мультиметр;
    -Темоусадочная пленка;
    -Зарядное устройство с балансом;


    Шаг первый: общие сведения
    Сначала нужно рассчитать, какой мощности батарея нужна.
    Ватт-час - это единица измерения мощности за определенный период времени (час). Один ватт-час равен одному ватту среднего расхода энергии за час. Один ватт за четыре часа - это четыре ватт-часа энергии.

    Пример: мощность оборудования x количество времени, которое предполагается использовать в течение среднего периода времени на лодке.
    Зарядное устройство для инструментов _ 60 Вт x 3 часа = 180 Вт · ч
    Зарядное устройство для ноутбука _ 60 Вт x 3 часа = 180 Вт-ч
    Зарядное устройство для телефона _ 20 Вт x 6 часов = 120 Вт-ч
    Зарядное устройство для динамика _ 10 Вт x 2 часа = 20 Вт-ч
    Освещение _ 30Вт x 5 часов = 150 Вт.ч
    Суммарно = 650 Вт.ч
    Значит нужно сделать аккумулятор емкостью 650 Вт·ч.

    Это время основано на расчетном потреблении энергии для работы устройств на лодке в течение дня с последующей подзарядкой аккумулятора на следующий день.

    При выборе аккумуляторов мастер учитывал следующие параметры:
    1. Удельная энергия: Гравиметрическая плотность накопления энергии в батарее, выраженная в ватт-часах на килограмм (Вт.ч / кг).
    2. Удельная мощность: Удельная мощность для аккумулятора - это гравиметрическая плотность мощности, выраженная в ваттах на килограмм (Вт / кг).
    3. Стоимость.
    4. Производительность.
    5. Безопасность.
    6. Срок службы.

    Мастер выбрал аккумуляторы Panasonic NRC18650PF. NMC в корпусе 18650 обеспечивают лучшее сочетание всех этих параметров. Конечно новые АКБ довольно дороги, но элементы 18650 широко доступны на вторичном рынке.

    Правда здесь есть риск, что один или несколько аккумуляторов могут быть повреждены, поэтому мастер будет проводить их тестирование.



    Шаг второй: аккумуляторы
    Среднее напряжение аккумулятора, приблизительно равное 50% уровню заряда называется номинальным.
    Свинцово-кислотный элемент выдает 2 В. Литий-ионный элемент выдает 3,6 В.

    Ключевым словом здесь является «номинальное», фактически измеренное напряжение на батарее будет уменьшаться по мере ее разряда. Полностью заряженный литий-ионный аккумулятор NMC вырабатывает около 4,1 В, а в разряженном состоянии его напряжение может быть ближе к 3,0 В.

    Если вы откроете PDF-файл со спецификацией батареи, вы увидите график, показывающий, как падает напряжение элемента при уменьшении его емкости.
    NCR18650PF-Panasonic.pdf

    Еще один важный параметр - емкость батареи.
    Емкость батареи обычно составляет 1 С, что означает, что полностью заряженная батарея номиналом 1 А.ч должна обеспечивать 1 А в течение одного часа.



    Теперь нужно рассчитать, как отдельные элементы соединить в одну батарею.

    Сначала рассмотрим подключение ячеек последовательно:
    Мы знаем, что ток одинаков во всех точках последовательной цепи, поэтому, какая бы величина тока ни была в одной из последовательно соединенных батарей, она должна быть одинаковой и во всех остальных. По этой причине каждая батарея должна иметь одинаковую емкость в ампер-часах, иначе некоторые батареи разрядятся раньше, чем другие, что поставит под угрозу емкость всей банки.

    Далее рассмотрим параллельное соединение ячеек:
    Известно, что напряжение на всех ветвях параллельной цепи одинаково, поэтому нужно быть уверенным, что все батареи имеют одинаковое напряжение.

    Ячейки 18650 имеют максимальное напряжение 4,2 В, номинальное напряжение 3,6 В и минимальное напряжение 3,0 В.
    Для последующего преобразования напряжения в 220 В нужно 12 В. Последовательное соединение 3 ячеек даст номинальное напряжение 10,8.
    Последовательное соединение 4 ячеек даст нам номинальное напряжение 14,4. Это выше или ниже требуемого, но можно использовать повышающий или понижающий модуль.

    Нужно высчитать, сколько элементов нужно.
    Емкость ячейки Panasonic NMC18650PF новой 2900 мАч, 90% = 2610мАч.
    650 Вт / 12 В = 54000 А.ч
    54000 / 2610 = 20.5

    Значит потребуется 20 или 21 ячейка, подключенная параллельно, чтобы получить банк с необходимой емкостью.
    12 В портативная аккумуляторная батарея для инвертора

    Понятно, чтобы получить 220 В одного аккумулятора мало. Для этой цели мастер будет использовать инвертор. Основная функция инвертора - преобразование постоянного тока (DC) в стандартный переменный ток (AC) с изменением величины напряжения. Инвертор Victron способен принимать входное напряжение между 9,2В – 17В.


    Шаг третий: электрическая схема и BMS
    Имея всю информацию, можно сделать схему.
    Чтобы получить напряжение 12–16,4В нужно объединить четыре ячейки, а для получения нужной емкости каждая ячейка должна содержать 20 элементов. Значит всего нужно 80 элементов.

    Важной деталью при использовании литий-ионных аккумуляторов является плата BMS.
    Система управления батареи (BMS) – электронная система, которая управляет заряд/разрядным процессом аккумуляторной батареи, отвечает за безопасность её работы, проводит мониторинг состояния батареи.


    Шаг четвертый: тестирование
    Перед тем, как начать сварку батареи, важно проверить элементы на предмет неисправностей.
    Мастер создал каталог элементов в Excel. Измеряет напряжение и емкость каждого элемента. Аккумуляторы с напряжением ниже 3,3В сразу выбраковываются. Затем из оставшихся батарей отбирает 80 штук с наибольшей емкостью. Все параметры записывает в таблицу.
    Затем используя сайт www.repackr.com делает оптимальную сборку каждой из четырех ячеек.
    Запустите секцию ввода ячеек и выберите переменные (4s / 20p).





    Шаг пятый: упаковка
    На этом этапе батареи нужно упаковать в ячейки и подготовить к последующей сварке.
    Используя электронную таблицу Excel, можно легко найти место каждого аккумулятора в ячейки. Вводим емкость ячейки, которую ищем, в надстройке нажимаем «Найти», и получаем ссылку на местоположение в сетке.
    После сортировки 80 АКБ по 20 нужно выполнить следующие действия.
    Осторожно отшлифуйте все контактные площадки, + и -, батарей.

    Установить аккумуляторы в ячейки и зафиксировать термоклеем. При сборке нужно правильно ориентировать аккумуляторы.



    Шаг шестой: точечная сварка
    Дальше нужно соединить аккумуляторы с помощь никелевой полосы и точечной сварки. Сначала проверяет настройки сварки, делая пробное сваривание. Нужно сделать сварное соединение прочное, но при этом не прожечь отверстие. Пробное сваривание необходимо, потому что качество никелевых полос разных производителей, разное.
    Дальше отрезает ленту нужной длины и приваривает.

    Каждую ячейку после сварки закрывает каптоновой лентой.
    После сборки батареи замеряет напряжение. Вольтметр должен показывать 3,3 x 4 = 13,2 В.











    Шаг седьмой: установка BMS
    Дальше приклеивает плату BMS к аккумулятору. Черный провод припаивает к минус батареи, четыре красных провода припаивает каждый к своей ячейки.






    Шаг восьмой: разъем XT90
    Дальше нужно подключить разъем XT90, но сначала мастер монтирует его припаивая к разъему провода.



    Дальше припаивает провода согласно схемы. Места соединения закрывает термоусадочной трубкой.



    Шаг девятый: упаковка
    Сначала мастер закрыл собранный аккумулятор в поролон и обмотал каптоновой лентой. Затем упаковал в термоусадочную пленку.




    Для зарядки аккумулятора мастер использует зарядное устройство HTRC C150 150W 10A. Устройство поддерживает режим балансировки.

    После зарядки можно подключить батарею к инвертору и провести ее испытания.




    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Мощный генератор высокого напряжения своими руками

    Изготовление регулятора температуры жала паяльника

    5
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 7.33 из 10 (голосов: 1 / История оценок)

    Добавить комментарий

    6 комментариев
    ino53
    Цитата: pogranec
    Нужно сидеть, разбираться.

    Так в чем же дело? Я сейчас с одним американцем ковыряюсь, а там еще парень с юмором, пример высказывания: -моя тестовая установка с названием «брось науку в стену и посмотри, что прилипнет». smile 
    pogranec Автор
    ino53,
    Отредактировал. На счет сайта, имеется ввиду, что он на сайте, исходя из параметров каждого элемента, делает оптимальную сборку.Они ж там все пронумерованы у него. Виртуально, схематично. А затем уже собирает по схеме.
    Вообще сложно такие объемные статьи писать и с таким кол-вом терминов, расчетов и т.д. Висит статья интересная, все ни как руки не дойдут. Нужно сидеть, разбираться. Проще про слона два раза написать-))


    ino53
    Цитата: Korolev
    Глушилки делаются под автомобильный АКБ, 12 В! 
    конечно, там мощности от 100 Вт и выше... dontknow
    POGRANEC, не сочтите за обиду, но обычно Ваши публикации лучше проработаны. Примеры теперешних огрехов:

    каждая батарея должна иметь одинаковую мощность в ампер-часах,
    С единицами измерения аккуратнее надо )))
    650 Вт / 12 В = 54000 мАч
    То же самое...
    Основная функция инвертора - преобразовывать мощность постоянного тока (DC) в стандартный переменный ток (AC).
    И здесь... 
    Затем используя сайт www.repackr.com делает оптимальную сборку каждой из четырех ячеек.
    Вообще то инструменты используют, не сайты...  smile


    Korolev
    R555,
    Да глушилка для рыб!
    Глушилки делаются под автомобильный АКБ, 12 В! smile 
    R555
    Korolev,
    Не буду о напряжении 220 В в мокрой лодке, мне просто любопытно, какой конкретно электроинструмент и для каких целей требуется в лодке? 
    Да глушилка для рыб! xaxa Как же ты не догадался? yahoo Тротиловая шашка эффективнее будет, но шумная. Я сам такими погаными методами рыбу не добывал, но видел, как один тип на дощечке примотал и бросил. Там от одной шашки вся рыба в пруду всплыла. stop 
    Кто не ошибается, тот не делает ничего.
    Korolev
    Зарядное устройство для инструментов _ 60 Вт x 3 часа = 180 Вт · ч
    Не буду о напряжении 220 В в мокрой лодке, мне просто любопытно, какой конкретно электроинструмент и для каких целей требуется в лодке? dontknow Для всего остального:
    Блок питания Ginzzu GA-4090U ... 598 руб.
     
      

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии