Zdroj 24VDC + nabíjení akumulátoru

[doga]

Ahoj,
potřebuji napájet 24V větev, která bude podložena Pb Aku (zatím 20Ah). Z této větve budou napájeny DC/DC měniče pro spotřebiče (modem, router, switch, PSU pro PC atd.).
Potřebuji regulovat proud jdoucí do baterie:
1. zjistit spotřebu a zvolit zdroj aby proud nepřesáhl max nabíjecí proud aku, trochu těžkopádné a málo flexibilní.
2. arduinem a Halovou sondou měřit proud jdoucí do Aku a podle toho měnit napětí:
a) PWM řízené arduinem (MOSFET a nejaká filtrace)
b) zásah přímo do zdroje a trimr na ladění napětí nahradit napěťovou referencí řízenou arduinem.
Díky za postřehy a nápady.

[Ivan_01]

ak to nutne nemusí byť samodomo konštrukcia, už také zdroje existujú. Napr Meanwell

[doga]

Ahoj,
AD od Meanwell byla to jedna z variant, AD-155B dává max 5A CC, což by splňovalo maximální nabíjecí proud i při chodu na prázdno.
Obvod pro AKU dává jen 0.5A, což je málo ale zase je tam odpojovač.
Proti hovoří velká vlastní spotřeba, třeba AD-155A si vezme cca 10W jen při chodu na prázdno, což mi pro nonstop provoz přijde moc.

[rudolf02]

No, já nevím, ale na přebíjení proudem jsou spíše citlivé Lionky.
U Pb aku je třeba hlídat zplynovací napětí, u 12V je to cca 14,5V, takže u 24V cca 29V, u gelovek drobek míň. Dříve se povolily špunty článků a aku si při překročení zabublal. Ovšem při hermeticky zavřených už je problém. Z tohoto pohledu nedobíjet na doraz, tak do napětí 28V.
Nabíječku bych dimenzoval na větší proud, není-li v režimu SELV. Pak část proudu z nabíječky přímo napájí spotřebiče.
Takže u Pb aku si hlídat nabíjecí napětí než proud.
Dík za opravy a připomínky.

[Hill]

Jestli má Pb aku podržet hlavní napájecí linku jen v případě výpadku napájení (UPS), v tom případě lze dobíjení pokládat za ukončené při překročení 2,3 V na článek, nebo je zaznamenaný strmý nárůst ΔU/Δt s přechodem do stádia plynování a omezit dobíjecí proud, nebo střídu impulsů dobíjejícího proudu.
Inspirace obvodem U2400B, ale ten je spolehlivě použitelný jen pro akumulátory do asi 14,4 V.
Linku je ale třeba napájet napětím vyšším, než natlačí baterie přes diodu.

Nebo může být baterie v obvodu zapojená trvale jako filtrační kapacita. Co by ne, má taky elektrolyt.
Když už to chceš hlídat programově, tak není problém sledovat, jestli napětí na baterii klesá (v tom případě zvýšit střídu PWM, odběr je zjevně vyšší, než dává zdroj, takže na dobíjení baterie nezbývá). Když napětí na baterii začne rychleji stoupt, postupně snižovat proud.

[EKKAR]

Těch 14,5V na 6-článek Pb je moc, to už plynuje, i když ne bouřlivě, dá se to tolerovat u špuntový = nalejvaný baterky, ne u hermeťáku. Radši bych nepřekračoval hranici 13,5V na jednu "dvanáctivoltovku", tzn. celkově u zařízení s nominálem 24V nepřekračovat napětí síťovýho zdroje 27V. Proudový dimenzování zdroje udělat tak, aby komplet utáhnul celý napájený zařízení plus měl aspoň 15-20% výkonu navíc právě pro okamžik, kdy skončí výpadek a ze zdroje se začne dobíjet akumulátor(y). U olova platí jeden hodně zajímavej fakt - pokud není u napětí nabíječe ani na prázdno, resp. s malým odběrem dosažená ani první elektrochemická hranice plynování Pb akumulátoru= cca 13,8V pro 12V aku, akumulátor postupně odebírá menší a menší proud, jak jeho svorkový napětí spolu se stupněm nabití roste a zmenšuje se tím napěťovej rozdíl, kterej spolu s vnitřním odporem celýho obvodu určuje nabíjecí proud - a v momentě, kdy se napětí na akumulátoru srovná s napětím zdroje/nabíječe, proud se zmenší na hodnotu, pokrejvající jen ztráty samovybíjením. Takže jde například pro 24V zařízení odebírající trvale max.2A postavit zdroj schopnej dodat při napětí 26-27V proud 2,2-2,5A a nechat to fungovat - napětí na baterii si odebíranej proud ze zdroje ureguluje samo ...

[rnbw]

Ano, 27V je tak akurat.

[Hape]

...Potřebuji regulovat proud jdoucí do baterie:
1. zjistit spotřebu a zvolit zdroj aby proud nepřesáhl max nabíjecí proud aku...

Díky za postřehy a nápady.

Já bych jeden nápad měl.
To co požaduješ by měla splňovat třeba nabíječka Victron BlueSmart 24V/5A IP67 nebo o něco dražší Victron BlueSmart 24V/5A IP65+DC konektor. V návodu nabíječek je přímo uvedeno že, řada nabíječek Victron Blue Smart Charger je vhodná pro použití jako stejnosměrný napájecí zdroj pro napájení zařízení bez připojené baterie (nebo současně připojené k baterii).
Příkon naprázdno 0,5W. Výhodou oproti obyčejným napájecím zdrojům s možností nabíjení aku, je podle mně režim Storage a teplotní kompenzace nabíjecího napětí. Oboje má prodloužit životnost aku.V mobilu v aplikaci je možné sledovat aktuální nabíjecí proud a fázi nabíjení a měnit různá nastavení.
Sám mám doma třetím rokem na nabíjení startovacích aku jednu nabíječku BlueSmart 12V/4A IP65 a zatím naprostá spokojenost.
Mněl bych jeden dotaz. Jak máš vymyšleno odpojení zátěže od aku, aby ho nevybila pod dovolenou mez a po obnově síťového napětí aby byla okamžitě opět připojena?
Já jsem totiž také chtěl tebou zamýšlené zapojení udělat a jako síťový zdroj jsem měl v úmyslu použít nabíječku Victron. Jako odpojovač vybytého aku jsem použil tento odpojovač baterie při podpětí. U něj mi ale vadilo, že po odpojení vybitého aku a obnovení napájení dlouho trvalo, než opět připojil zátěž. Tak jsem takové řešení nakonec zavrhl. Ale mám chuť se k tomu vrátit, možná jsem ten odpojovač měl nějak nevhodně nastavený. Ještě s tím zkusím asi někdy trochu experimentovat.

[doga]

Ahoj,
pokus se reagovat na vaše nápady dohromady.
Zdroj šitý na míru současné spotřebě + nějaké procento pro nabíjení Aku je nejednoduší ale stačí změna (pořád něco vylepšuji) a musel bych měnit zdroj, nebo kombinace vybitých Aku a ztráty odběru.
Zatím počítám se spotřebou cca 150W, to je 6A na 24V a při ztrátě odběru už jsem mimo parametry Aku.

Kdybych snížil spotřebu, tak AD-155B s 5A CC by byla ideální volba ale je to žrout, 10W jen pro sebe.

Nebo zdroj 27V s klidně vyšším proudem, který by podle proudu do Aku přibrzďovalo arduino PWMkem. Při plně nabitých Aku na 27V, by se dala střída na 100, protože si bude Aku už brát jen udržovací proud.
Když tam bude arduino, bude hlídat Aku proti hlubokému vybití atd.

[HF_Tech]

Podívej se na PMU-27V155WCCA Delta 151W 27,6V
Má odpojovač a trimr na nastavení dobíjecího proudu.
Za ty prachy nic lepšího neseženeš.

[doga]

Pro Hape:
Takhle dopadlo mé 10 leté trápeni s inteligentními nabíječkami a vývoj přes lineární stabilizátory až sem.
Nabíječka je výchozím stavu vypnutá, odpojená od sítě, zapne se až připojením Aku, přes nabíjecí konektor (Amass) je připojeno i teplotní čidlo DS1820 které hlídá teplotu Aku. Po nabití Aku se odpojí od sítě a "žije z Aku" po tom co napětí klesne na, myslím 12,6V, musel bych se podívat do programu, se připojí opět k síti a Aku dobije. Už tak jede dva roky nonstop a nic jsem na ní nemusel měnit.

[EKKAR]

Názornej příklad, kde nadměrná inteligence nemá co dělat. Nabíječku limitovat napětím na 13,5V, omezit maximální proud na hodnotu 1/10C baterie - a není co řešit, baterka po dosažení nastavenýho napětí JEŠTĚ PŘED HRANICÍ PLYNOVÁNÍ sama omezí odebíranej proud na minimum. Když se dobře vybere trafo s malým odběrem naprázdno, na uvedenou limitaci napětí a proudu stačí jeden jedinej integrovanej stabec L200. Dá se dosáhnout klidovýho odběru ZE SÍTĚ v řádu jednotek wattů, v podstatě jen odběr trafa naprázdno - a i ten jde zhodit na nulu odpojovačem akumulátoru a cyklováním. Jde to ještě vylepšit "Maliňáckým" nabíječem s tyristorem s fázovým řízením a žárovkovým desulfátorem. Žádnej programovatelnej nesmysl na to vůbec není potřeba.

[doga]

Někdo chlastá, někdo honí sukně, někdo jede hazard. Já si stavím a výsledkem je nabíječka, která konečně splňuje mé požadavky

[Milan_F]

...

Když bez pinďulína by to nebylo vono!

[rnbw]

Kto nechce trafo, tak staci upravit spinany 12V adapter na 13,5V. Ale treba vybrat taky, co pri pretazeni nevypina, len mu poklesne napatie a dodava obmedzeny prud. Alebo to hotove kupit.