Необходимо запасти 7кДж на морозе до -30С Опции

[iiv]

Всем привет,

очень хочу собрать небольшой бесперебойник на примерно 12Вольт, который бы запасал бы до 7кДж (160мАч) и мог бы как заряжаться, так и разряжаться на морозе на -30С, а лучше и -40С. Очень бы хотелось вписаться в малый вес. Зарядка напряжением 14.4-16.8В, разрядка 10.5-30В. Во время разрядки может потребоваться ток под 8А. Смотрю в сторону вот этого:

http://ru.mouser.com/ProductDetail/Maxwell...1n1aMfE2Q%3d%3d

Скажите, пожалуйста, как правильно было бы:

1. взять по три параллельные банки 6 раз последовательно эти конденсаторы, поставить к каждому из них стабилитрон на 2.8В, провести питание через резистор в 10Ом. Если питание кончилось, то эта система отдаст (14.4*14.4-10.5*10.5)*350/2/2=8.5кДж.

2. поставить степдаун на зарядку конденсатора, и степап на разрядку конденсатора. Если считать, что навеерное есть степап может работать с 1.2В, то тогда мне в теории хватит 8 банок (2.7*2.7-1.2*1.2)*8*350/2=8кДж

Первый путь простой, но, габариты и вес будут большими, чего бы не хотелось бы. Второй путь мне больше нравится, но я не знаю на чем можно степап сделать. Очень не хотелось бы под это целый микроконтроллер ставить. Вдруг кто посоветует, какой-нибудь LM или что-то на подобие этого, который бы сам мог делать степап, и позволял бы это делать и эффективно, и мощно.

Спасибо

ИИВ

EIDT: кажется есть еще один способ, покритикуйте, пожалуйста. Взять по две параллельные банки 6 раз последовательно эти конденсаторы, поставить к каждому стабилитрон, а между потребителем и этой конденсаторной сборкой поставить буст, который включать если напряжение на конденсаторной сборке упало ниже 12В. Если буст сможет вычерпать энергии до, например, 5В, то тогда эта система запасет 14.4*14.4-5*5)*350/3/2=10кДж, что мне с лихвой хватит. Тут вроде и буст проще должен быть, да и токи на нем не превысят 10А.

[iiv]

Уважаемый Plain,

как-то не заметил Ваш ответ сразу, и пост фактум говорю Вам огромное спасибо!

Кстати, похоже я додумался до чего-то очень аналогичного. Моя идея такая - вместо двух NMOSов поставить реле SPDT, во время зарядки мониторить несколькими АЦПшками МК напряжение на каждой банке, как только оно превысит - начать жонглировать реле и включить низкое входное напряжение хорошо отъюстированным (буком). Как все зарядится, вогнать все реле в их базовое состояние (все банки стоят последовательно) и вогнать МК в слип моду до момента, когда надо будет разряжаться и включить его, как только суммарно на банках будет меньше 10В, и тогда дожонглировать остатками запасенной энергии. В этом случае можно обойтись одним МК с 8 АЦПшными входами, 8-ю реле, и восьмиблоковой стойкой реле драйверов типа ULN2803 чем сильно упростить разработку. При токах зарядки-разрядки меньше 6А Ваш метод будет более экономичнее, при больших токах - мой (исходя из потерь на мосфетах и катушках реле).

С уважением

ИИВ

[Plain]

Нет предмета для спора.

Пара транзисторов весит 2 г, имеет сопротивление 0,9 мОм и потребление 0 Вт, а одно реле на 40 А весит 30 г при сопротивлении 10 мОм и потреблении 1 Вт.

Кроме того, в транзисторах подхватывающие при переключении цепь диоды есть внутри, а к реле их надо навешивать снаружи, и диоды эти должны быть на такой же рабочий ток, т.е. ещё 5 г на каждую банку.

А несимметричными входами АЦП МК, имеющими предел не 12 В, а 3 В, т.е. с курятником делителей на входах и непредсказуемым сопротивлением контактов, можно намерить разве что погоду в Африке.

[alexvu]

Попробуйте вот такую схему баланса при заряде.
При разряде баланса не будет, так что разряжайте не более чем до 0.6В / банку.
Энергии при этом останется процентов 5.



Такой схемой можно попытаться балансировать и при медленном разряде, но не понимаю, зачем это нужно.

[Serj78]

IIV , ваша батарея из 7 конденсаторов будет весить 420г. (60*7)

3.2*7 =22 милиома конечно круто, какой разрядный ток вам нужен? Машину заводить?

В тот же вес можно вписать батарею сильноточных литий-полимерных аккумуляторов с рейтингом 65-80C, емкостью около 5 Ач,
тепле она легко отдаст 400А, даже не нагреется, на морозе- -30 внутреннее сопротивление вырастет в 15 раз и составит 18 милиом, в тепле,
соответственно, 1.2милиома...


Зарядник очень простой, энергии- вагон, ценник- 50$

[alexvu]

Я тоже про что-то подобное думал, но не знал, что литиевые аккумы работают при -30гр.
Тогда вообще нет проблем, к тому же заданная емкость (160 мАч) превышена в N раз

[blackfin]

Я тоже про что-то подобное думал, но не знал, что литиевые аккумы работают при -30гр.

ЛИТИЙ-ИОННЫЕ АКУМУЛЯТОРЫ:

Литий-ионные аккумуляторы производятся по наиболее современной технологии. Особенностью данных приборов является их востребованность в системах, где важны небольшие массо-габаритные характеристики при достаточно высокой емкости. Рабочий температурный диапазон от -40°С до +60°С.

[snowboy]

Я тоже про что-то подобное думал, но не знал, что литиевые аккумы работают при -30гр.
Тогда вообще нет проблем, к тому же заданная емкость (160 мАч) превышена в N раз

Посмотрите аккумуляторы с химией LiFePO4, работают до -40, очень низкое внутреннее сопротивление