Nabíjení autobaterky z přenosného akumulátoru

[czatlantis]

Ahoj,
jelikož nám udeřily mrazy a já dost často jezdím krátké trasy, tak dostává autobaterka dost zabrat, protože se nestíhá nabíjet.
Bohužel parkuju na ulici, tudíž si nemůžu dovolit luxus obyčejného trafa do zásuvky na nabíjení přes noc třeba.
Napadlo mě si udělat nějakou bateriovou nabíječku co bych vždycky do auta dal a nabíjel s ní autobaterku. Zkoušel jsem to s modelářskou nabíječkou a akupackem z notebooku. Auto pak startuje mnohem líp.
No ale chtěl bych to udělat nějak líp, abych nemusel používat tu baterku z notebooku a modelářskou nabíječku.

Jako vhodný zdroj se mi jeví například USB powerbanka co tu mám (20Ah), co bych třeba vždycky přes den v práci nabil a po přijetí domů to nechal přes noc zapojený v autě.

Nedělali jsme někdy něco podobnýho? Co za obvod použít, aby nabíjel konstantním proudem do nějakého napětí a to pak držel? Všechno co jsem našel nějak neumí omezení proudu....a jen tak odporem to omezovat nechcu...

Díky za tipy

[ZdenekHQ]

Ta powerbanka má jaký výstupní napětí?

[EKKAR]

Běžně jsou powerbanky s výstupem USB = 5V. Abys dostal aspoň 13-13,5V, z čeho by bylo možný oživovat baterku do auta, musel bys mít měnič ne s cívkou, ale s trafem, protože převod je minimálně 3x (nahoru). A aby to dalo celou kapacitu do tý baterky, tak by to muselo mít při těch cca 13,5V aspoň 2A výstupního proudu. Nevím, jak by se na odebíranej výkon odpovídající proudu v řádu 6-6,5A při napětí 3,8V (Li-Ionky) tvářily ty vnitřní baterky ...

[sr71]

Na tohle mi celkem úspěšně slouží blok Li-ion aku 18650, momentálně 40ks v zapojení 10S4P (10S protože mám balancer pro 10ks v sérii) a k tomu nastavitelný DC-DC měnič s omezením proudu (max 2A) a s V/A metrem z Aliexpres. (v případě zájmu mě kontaktuj přes SZ, aku články i balancer mohu poskytnout)

[czatlantis]

Běžně jsou powerbanky s výstupem USB = 5V. Abys dostal aspoň 13-13,5V, z čeho by bylo možný oživovat baterku do auta, musel bys mít měnič ne s cívkou, ale s trafem, protože převod je minimálně 3x (nahoru). A aby to dalo celou kapacitu do tý baterky, tak by to muselo mít při těch cca 13,5V aspoň 2A výstupního proudu. Nevím, jak by se na odebíranej výkon odpovídající proudu v řádu 6-6,5A při napětí 3,8V (Li-Ionky) tvářily ty vnitřní baterky ...

Nechápu...
Proč bych musel mít trafo? Mám tu hromadu DC-DC měničů co mají vstup klidně těch 5V a výstup klidně 30V a jsou bez trafa. Jen nemají třeba to omezení proudu nebo se mi nezdají z jiných důvodů...
Jeden z nich s LTC3780 umí fungovat od 5V i s omezením proudu, ale to omezení tam dělají pofidérně že operákem porovnávaj napětí na snímacím odporu a když to překročí nastavenej proud, tak to tomu LTC3780 cpe napětí do feedback pinu. No ale jak je napětí trochu menší než těch 5V, tak se tady ten externí obvod s operákem posere a jede to bez proudovýho limitu a tak. To se mi moc používat nechce, kdyby trochu pokleslo napětí, tak aby to dělalo takový psí kusy...


A za další - proč bych měl chtít 2A na výstupu? Já nechci rychlonabíjet...stačí mi udržovací proud, řekněme 200mA? Což je při 14V 2,8W a za nějakých těch 16hodin to dá 45Wh což je +-kapacita té powerbanky (s tím že v zimě to bude mít stejnak menší kapacitu+ztráty+nebude třeba nabitá na 100% a tak)

sr71:
Díky, ale já právě chci jen powerbanku, aby se dalo jednoduše ráno sednout do auta, odpojit, jet do práce, dát powerbanku nabít, večer přijet z práce, zaparkovat, připojit powerbanku a jít dom. A ráno to zase zopakovat. Nechcu v práci šachovat s velkým blokem aku, nabíječkou a tak


Jinak powerbanka má výstup 5V a budu kupovat ještě jednu co by měla umět už i 12V na výstupu (jen musím ještě zjistit jak se k tomu "dá dostat" říkají tomu Quickcharge, kdy to kompatibilní věci umí nabíjet přes USB rychleji pomocí vyššího napětí)

[EKKAR]

No tak se smiř s účinností pod 50% - protože to co jsem napsal já vychází z powerbanky už přímo se 12V výstupem, respektive poladěnou na 13,5V - a se vstupním napětím 1x Li-Ionka 3,8V (případně víc Li-Ionek paralelně). Chtít dělat 13,5V měničem z 5V, který vyrobíš z Li-Ionky dalším měničem na 5V, to už je opravdu drbáním se levou nohou za pravým uchem ... To si radši pořádně udržuj a nabíjej svoji původní baterku v autě, nebudeš muset vymejšlet zhůvěřilosti ...

[czatlantis]

pod 50%? Ale notak..to leda kdybych používal nějaký měniče co byly před dvaceti lety nebo tak.....ta powerbanka co tu mám má v sobě obvod BQ24195 a podle datasheetu to má účinnost při 1A výstupu 94% (při napětí baterek 3,5V), při 2A výstupu 90%. Takže ikdyby ten další měnič měl 85%, tak je celková účinnost pořád slušná...

A o udržování baterky v autě se právě snažím tímhle...přecejenom ju nemůžu každej pátek třeba vytahovat a dávat nabíjet v bytě, to je zase naprostá blbost...

[jirkati]

Před delším časem tu byl příspěvek, kde někdo měřil kolik energie se odebere z akumulátoru při startování a za jak dlouho se aku při správně seřízené nabíjecí soustavě dobije. Výsledkem bylo zjištění, že na dobití po jednom nastartování je potřeba, aby motor vrčel cca 20 minut. To je celkem dost dlouhá doba a dost velké množství energie dodané do akumulátoru.
A jen pro zajímavost - kdysi jsem měl Moskviče 2140, kde byl na palubce ampérmetr, který ukazoval co se v palubní síti děje. Po zimním nastartování venku parkujícího auta to taky ukazovalo třeba 5 minut 20 A, které šly do akumulátoru, pak to spadlö na 2 A.
Myslím si, že takové "dobíjení" 200, 300 mA má smysl u plně nabitého akumulátoru, protože aspoň vyrovná spotřebu paměti vypnutého autorádia.

[EKKAR]

2 czatlantis - tak počítej:
- první měnič z Li-Ion na +5V dejme tomu těch 90% - vezmem horší případ.
- druhej měnič z +5V na +13,5V říkáš 85% - OK, dejme tomu.
- no a v neposlední řadě účinnost nabíjecího procesu olovobaterky v autě - přibližně 70%.
A teď si to spočtem - 0,9 x 0,85 x 0,7 = KOLIK? Že by jen o chlup víc než 53%? No, tak to jsem se o moc nesek, člověče ...! Navíc v chladu ani ta Li-Ionka nebude mít plnou využitelnou kapacitu, i když se sama ohřívá, takže já na tvým místě bych z papírový kapacity powerbanky 20Ah počítal maximálně s využitelností nějakejch těch 10Ah - když hoodně. Není v tom nic proti tobě - ale zapomínat na fyziku se nevyplácí a ta mrcha entropie je bohužel neoblbnutelná.

Nebude jednodušší místo tý powerbanky na bázi Li-Ion článků vzít malou Pb "gelovku" s napětím 12V, tu nabíjet během pracovní doby "bastlem" složeným ze 3ks starejch nabíječek na mobil zapojenejch v sérii (+ ještě 2 Si diody v sérii s baterkou a máš krásnejch 13,8V jak vyšitejch na "gelovku") - a v autě mít ubastlenej PROPUSTNEJ ZVYŠUJÍCÍ MĚNIČ, kterej díky cívce z 12V udělá samoindukcí třeba 15-20V i víc NAPRÁZDNO - prostě tolik, že to začne díky vyššímu napětí poměrně rychle nabíjet autobaterii, kterou to za 10-15 minut "šťavení" dostatečně "namotivuje" k úspěšnýmu startu. Tu "gelovku" krátkodobej odběr proudu v řádu 1-1,5C (∿ baj voko 10-12A) nezabije, autobaterce za stejnou dobu vzniklej nabíjecí proud v řádu 8-10A důkladně promíchá elektrolyt a zahřeje ho, čímž mohutně sníží vnitřní odpor baterie a rapidně tak zvýší její startovací schopnost i bez výraznýho přidání náboje - a co víc, okamžitě po startu můžeš tu "gelovku" začít přímo z autozásuvky zase dobíjet, což ne vždycky lze říct o nejrůznějších powerbankách ... Prostě vyhneš se konverzi nejdřív na 3,8-4V pro lionku, pak několikanásobný konverzi z napětí lionky na napětí vhodný pro oživení autobaterky a zas zpátky pro opětovný dobití "pomocnýho zdroje".

Před delším časem tu byl příspěvek, kde někdo měřil kolik energie se odebere z akumulátoru při startování a za jak dlouho se aku při správně seřízené nabíjecí soustavě dobije. Výsledkem bylo zjištění, že na dobití po jednom nastartování je potřeba, aby motor vrčel cca 20 minut. To je celkem dost dlouhá doba a dost velké množství energie dodané do akumulátoru.....

Cože? 20 minut? Tak počítej znova:
- startér moderního motoru do 2000cm³ odebírá z 12V aku přibližně 180-240A proudu, v zimě u ztuhlýho motoru klidně i víc, ale přes 300A to už dneska bejvá málokdy, protože se vesměs používají rychloběžný startéry s planetovým reduktorem, který mají mnohem menší odběry než starý přímoběžný typy s pastorkem přímo na rotoru.
- když start motoru s moderním vstřikováním a zapalováním s polovodičema a vn napětím v řádu 20kV a víc zaručuje skoro okamžitej start, JAK DLOUHO TAKOVEJ STARTÉR MUSÍ PROTÁČET DOBŘE SEŘÍZENEJ MOTOR? I kdyby to bylo 10 vteřin, jako že to 10 vteřin není NIKDY, tak odebraná energie se rovná maximálně nějakým 3000 Ampér-sekundám neboli JOULŮM energie. Kdo nevěří, ať se podívá do tabulek na odvození jednotek.
- protože alternátor začne dávat okamžitě po startu minimálně 30% svýho maximálního výkonu a už při 1500 - 2000otáčkách na rotoru dávají moderní typy plnej výkon, je už na volnoběh v drtivý většině případů pokrytá klidová spotřeba auta = palivová instalace, zapalování, řízení motoru. Baterka se v ten moment ještě nemusí stíhat dobíjet, ale pokud řidič nezapne na fleku při volnoběhu světla a výhřev skel i sedaček, nějakej ten ampér proudu do ní už teče. Při ometání sněhu bez zapnutejch výhřevů se ty předtím definovaný 3 000A.s do baterky vrátí i při proudu POUHEJCH 10A za dobu 300s = neboli za 5 minut, během kterejch většina lidí auto stihne omést. Pokud má na sklech a střeše hozený deky a hned po startu vyjede, neboli zvýší otáčky motoru tak, že altík má skoro pořád otáčky nad 1500rpm, je baterka v podstatě ihned dobíjená vším, co z maximálního výkonu altíku zbyde po odečtení spotřeby dalších spotřebičů. A protože dneska má 70A altík jen opravdu sockový auto, ale velká většina má altík 90, 120 nebo i 140A, tak do tý baterky hned po rozjezdu neteče JENOM 10A - ale ve velký většině případů daleko víc, klidně taky 50-70A. Ano, řidič si zapne výhřevy, elektrický servo taky má odběr až 80A - ale jak dlouho? Výhřevy normální řidič vypne hned jak má odledováno a ani tak neberou víc jak 20-25A, takže u normálního auta vždycky minimálně 20-30A při klidný jízdě zbejvá. Ergo kladivo - 1 startem spotřebovaná energie se zpátky do baterky vrátí během pár minut jízdy, nanejvejš 5-6 minut - a každej další start sice zas nějakou energii sblafne, ale protože je motor teplej, množství je proti prvnímu startu zanedbatelný. Kdyby bylo pravda cos napsal, tak by takovým pekařům nebo pošťákům v těch jejich dodávkách baterky nepřežily ani tejden ...

[PavelFF]

...Jeden z nich s LTC3780 umí fungovat od 5V i s omezením proudu, ale to omezení tam dělají pofidérně že operákem porovnávaj napětí na snímacím odporu a když to překročí nastavenej proud, tak to tomu LTC3780 cpe napětí do feedback pinu. No ale jak je napětí trochu menší než těch 5V, tak se tady ten externí obvod s operákem posere a jede to bez proudovýho limitu a tak.

Co nějak zkusit oddělit napájení toho operáku, aby se na něj dostávalo kromě +5V ještě napětí z výstupu +12V (přes diodu). Kdyby kleslo napětí powerbanky, proudové omezení by fungovalo dál.

...A za další - proč bych měl chtít 2A na výstupu? Já nechci rychlonabíjet...stačí mi udržovací proud, řekněme 200mA?
s

Měniče s obvodem MC34063 umožňují nastavit maximální proud jednoduše odporem. Účinnost není excelentní ale je to jednoduché. Na ebay jsem ale nenašel hotový boost měnič s MC34063, i když to tam píšou. Jenže obvod na destičce má jen 4 vývody a snímací odpor tam není.


jirkati: Taky žiju v letité představě, že časté startování a krátké jízdy způsobují nedobití baterky a v zimě obzvlášť. Ale jak je to se systémem Start-Stop , který mám nutí automobilky pod tlakem různých enviromentalistů . Jaktože to najednou nevadí?

[PavelFF]

Tak počítej:
- první měnič z Li-Ion na +5V dejme tomu těch 90% - vezmem horší případ.
- druhej měnič z +5V na +13,5V říkáš 85% - OK, dejme tomu.
- no a v neposlední řadě účinnost nabíjecího procesu olovobaterky v autě - přibližně 70%.

A teď si to spočtem - 0,9 x 0,85 x 0,7 = KOLIK? Že by jen o chlup víc než 53%? No, tak to jsem se o moc nesek, člověče ...! Navíc v chladu ani ta Li-Ionka nebude mít plnou využitelnou kapacitu, i když se sama ohřívá, takže já na tvým místě bych z papírový kapacity powerbanky 20Ah počítal maximálně s využitelností nějakejch těch 10Ah - když hoodně. Není v tom nic proti tobě - ale zapomínat na fyziku se nevyplácí a ta mrcha entropie je bohužel neoblbnutelná.

Ještě že "měnič s trafem" bude mít "účinnost nabíjecího procesu olovobaterky" 100%. A když se připojí takový měnič s trafem na studenou lijonku, tak bude mít lijonka taky mnohem větší kapacitu než kdyby na ni byl připojen obyčejný měnič s cívkou. Nestačím se divit.

[lesana87]

tak odebraná energie se rovná maximálně nějakým 3000 Ampér-sekundám neboli JOULŮM energie. Kdo nevěří, ať se podívá do tabulek na odvození jednotek.

Jestli by ses na ně neměl podívat spíš ty. Ampér-sekunda je Coulomb. Joule je Watt-sekunda. Takže 3000 As z 12V zdroje je 36000 J ty JOUDO.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Coulomb
https://cs.wikipedia.org/wiki/Joule

[czatlantis]

odebraná energie se rovná maximálně nějakým 3000 Ampér-sekundám neboli JOULŮM energie. Kdo nevěří, ať se podívá do tabulek na odvození jednotek.

Koukal jsem... Joul je wattsekunda.... Ampérsekunda je coulomb...

EDIT: lesana87 byl rychlejší

Nebude jednodušší místo tý powerbanky na bázi Li-Ion článků vzít malou Pb "gelovku" s napětím 12V, tu nabíjet během pracovní doby "bastlem" složeným ze 3ks starejch nabíječek na mobil zapojenejch v sérii (+ ještě 2 Si diody v sérii s baterkou a máš krásnejch 13,8V jak vyšitejch na "gelovku") - a v autě mít ubastlenej PROPUSTNEJ ZVYŠUJÍCÍ MĚNIČ, kterej díky cívce z 12V udělá samoindukcí třeba 15-20V i víc NAPRÁZDNO - prostě tolik, že to začne díky vyššímu napětí poměrně rychle nabíjet autobaterii, kterou to za 10-15 minut "šťavení" dostatečně "namotivuje" k úspěšnýmu startu. Tu "gelovku" krátkodobej odběr proudu v řádu 1-1,5C (∿ baj voko 10-12A) nezabije, autobaterce za stejnou dobu vzniklej nabíjecí proud v řádu 8-10A důkladně promíchá elektrolyt a zahřeje ho, čímž mohutně sníží vnitřní odpor baterie a rapidně tak zvýší její startovací schopnost i bez výraznýho přidání náboje - a co víc, okamžitě po startu můžeš tu "gelovku" začít přímo z autozásuvky zase dobíjet, což ne vždycky lze říct o nejrůznějších powerbankách ...

Tyjo já se nějak nestačím taky divit...
Sorry, ale nevím jestli má smysl ti sem vůbec odpovídat, nebo jen trollíš..

Podle tebe bych si tam měl teda dát nějakou další baterku a před každým startem 10minut čekat, než se energie "přelije"? To je mi dost k ničemu. Potřebuju sednout a nastartovat hned. A pak budu tahat 12Ah olověnou baterku do kanclu a tam bastlit 3nabíječky z mobilu. Tyjo chlape...


Jinak ohledně dobíjení baterky v autě - ano, po nastartování tam teče klidně 30A, ale jen chvilu, tak minutu. Pak to klesá. Jak jsem byl přes silvestra u přízně, tak jsem si dal přes noc baterku nabíjet. Auto pak nastartovalo krásně (a to stálo venku v zimě). Ovšem pak jak jsem jezdil každej den do/zpráce a ideálně ještě cestou se stavit v obchodě, tak každej další den to startovalo hůř a hůř. Takže prostě ta baterka se mojí krátkou (cca 10minut) jízdou nestíhá nabíjet a třeba se nabije jen 90% co se spotřebovalo. Nabíjení v autě funguje korektně - po startu se napětí drží na 14,4V i na volnoběh se zaplýma světlama a vyhříváním zadního skla (víc toho v autě na topení nemám). Když jsem dal tou modelářskou nabíječkou "přelít" zhruba 4Ah přes noc, tak to pak startovalo mnohem líp.

Co nějak zkusit oddělit napájení toho operáku, aby se na něj dostávalo kromě +5V ještě napětí z výstupu +12V (přes diodu). Kdyby kleslo napětí powerbanky, proudové omezení by fungovalo dál.

Jo vidíš, to není špatnej nápad. Dík

[EKKAR]

PavelFF - ono se jedná o SOUČIN těch účinností. Když budu konvertovat 3x, bude o dost nižší celková účinnost, než když budu konvertovat jen 1x.
A auta se Stop-Start systémem mají a) silnější alternátory; b) aktivní nabíjecí managorment se sledováním množství náboje odebranýho/dodanýho z/do baterie; c) činnost samotnýho vypínání motoru je blokovaná mnoha dalšíma vnějšíma vlivama, takže například Stop-Start se neaktivuje dokud motor nemá aspoň základní provozní teplotu = při teplotách hluboko pod nulou může trvat i čtvrt hodiny postupnýho poskakování, než se motor ohřeje natolik, aby se aktivoval S/S systém, stejně tak je S/S systém blokovanej, pokud využitelná kapacita energie v baterce klesne pod nastavenou mez (proto tam to sledování je). Proto se taky auta se S/S systémem můžou dobíjet jen tak, že se dobíjení připojí přes zásuvku, anebo že se kabel zápornýho pólu nabíječky MUSÍ NAPOJIT VÝHRADNĚ PŘÍMO NA KOSTRU AUTA = kostřicí kabel mezi baterkou a kostrou je snímací prvek pro měřidlo náboje proteklýho z/do baterky a kdyby se baterka nabila přímo, charge managorment by začal blbnout...

Hele, ve finále si dělejte co chcete, VY si budete startovat SVÝ auta a kupovat si ZA SVOJE NOVÝ BATERKY, až si ty stávající pošlete do kopru nějakýma powerblbostma. Dokud budou automobilky používat olovo jako primární startovací zdroje, všecky podobný vejmysly budou k h0vnu, protože buď budou účinný, ale velký a jejich využití bude pár minut trvat, nebo budou malý a údajně rychlý, ale pak taky dopadnou jak králík v sexu ...

A to, že "po přelití zhruba 4Ah" byla baterka "ochotnější startovat" vůbec nesouvisí s tím nabitím vyššího náboje, ale s prostým procesem nabíjení, který promíchalo a ohřálo elektrolyt a tím snížilo vnitřní odpor baterky. Zkuste si někdy, až vám zase baterka nebude chtít točit motorem, donést k autu lavor s horkou vodou a baterku do něj na 5-10 minut posaďte - a pak zkuste start, vy lithium-iontový powerchytráci ... Místo abyste se pořádně postarali o normální baterku, vymejšlíte akorát 3,14čoviny...

[lesana87]

EDIT: lesana87 byl rychlejší

Byla rychlejší.