Всем привет. Загорелся желанием собрать переносную солнечную батарею. При максимальном освещении она должна давать напряжение до 15В при токе до 6А. Но эти показатели не постоянные и без стабилизатора не обойтись. В этом собственно и проблема. Я, мягко сказать ничего не смысслю в этом, по этому прошу помощи у вас. Мне нужно на выходе получать напряжение для зарядки смартфона, ноутбука и 12 вольт для зарядки акб, а это 5В при 2А, 12В, и 19В соответственно. на входе показатели будут плавать от самых маленьких до максимальных 15В при 6А. Подскажите Что мне требуется что бы собрать стабилизатор и если можно приложите какие-нибудь схемки.


Дополнительные материалы

In_OnE
Для литий-ионных аккумуляторов, собранных в батарею, используют довольно сложные контроллеры заряда. Их основное отличие от контроллеров для АКБ в том, что они поддерживают одинаковое напряжение на каждой банке или группе банок соединённых параллельно. Такой контроллер иногда встраивают прямо в батарею. Я не думаю, что вам по силам собрать такую конструкцию. Готовый контроллер для литий-ионных аккумуляторов, это выход, но вроде они в несколько раз дороже стоят. Смотрите, чтобы дороже UPS-а не вышло, если считать с литий-ионной батареей. UPS то уже укомплектован непроливающейся батареей, а литий-ион ещё покупать придётся задорого, если не найдёте б/у.

Вся проблема в полном отсутствии тех. задания. Я вам это повторяю ещё раз. Поэтому и приходится фантазировать. Мы ведь даже не знаем, какую систему строим, мобильную или стационарную. Каковы масса габаритные характеристики и т.д. и т.п. Вы то может много чего в мыслях представляете, но ваших мыслей никто не читает.

Iurii
Я же упомянул о мобильности системы. Я подумал о том что бы к каждой банке из связки прицепить по контролеру заряда(которые используются в зарядных устройствах на входе 5в на выходе 4.2в). И этим самым добиться заряда каждой банки в отдельности независимо от всей системы. Этим можно избежать перезряда. А ток снимать сразу с трех банок. получится в итоге что-то около того (рисовака из меня никакой но надеюсь что будет понятно.) Можно даже впендюрить два DC-DC преобразователя на 3А. Что бы они меж собой ток делили полученый с батареи. И тогда мне просто плат на али заказать и не выпендриваться с пайкой всяких схем. И если я так сделаю, у меня будет напряжение на выходе от самой батареи 5в. и от акумов 11 вольт которое я потом понижаю до 5 повышаю до 12 и до 19 в соответственно.

Прошу прощения, прохлопал!
Схему не понял. Если зелёные квадраты, это DC-DC контроллеры, то их нельзя будет развязать гальванически. По сути они просто заменят переключатель. То есть, в это время нельзя будет получить от батареи напряжение выше 4,2 Вольта.
Я тут как-то рассказывал про свой фонарик из далёкого прошлого. В нём можно было во время заряда переключить три никель-кадмиевые банки в параллель. Это позволяло продлить жизнь хилых советских таблеток более чем на 10 лет.

Если бы во время заряда литий-иона не производили бы заряд девайсов, то можно было бы банки подключить параллельно и обойтись одним контроллером заряда. А вы не пытались найти полностью готовое решение на основе литий-ионных банок?
Просто любые более или менее универсальные решения, скорее всего, будут для вас сложны. Моя зарядка, ссылку на которую я вам давал, по сравнению с вашей схемой в разы проще. Но, её мало кто повторил, так как есть, хотя и не такие изящные, но вполне работоспособные готовые решения.

Iurii

Девайся я конечно искал но они слишком дороги что не сделать их самому) Да и трудностей и сложности я не боюсь. Единственное чего я сейчас не могу сделать это на практики все проверить потому что все дома а я на сессии. По этому пока решил определиться с тем что буду делать а потом уже опытным путем минусы выявлять)

Зеленые квадраты это контролеры заряда. Они оказались на столько недорогими что ставить по контролеру на батарею очень даже норм для меня) По одному контролеру на банку, это конечно муторно но допустимо для моей системы да и каждая банка будет заряжаться в отдельности. а банки в свое время будут в связке. на 11В. Это конечно не позволит одновременно использовать эл-во с батареи на прямую и заряжать банки избыточным током. Но я там слегка переделал. Но меня больше интересует DC-DCпреобразователи. Понижающие и повышающие. на них потери в кпд будут? ТОчнее на понижающем, если на него подать ток 18в 2а а на выходе задать напряжение 5в, то на выходе сила тока останется той же или возрастет? Потому что если она не возрастет то это почти в три раза меньше мощности получится. А это обидненько. И еще я так и не понял как они работают, Если батарея на солнышке будет я преобразователи настрою на 5в на выходе и вдруг тучка. напряжение упадет или нет?
потому что где-то наткнулся на схему подобного устройстав, и там перед преобразователями стоит шим контролер. А на одном из ресурсов наткнулся на самоделку. Там мужик делал маломощную солнечную зарядку для телефона, и сразу к батарее прикрутил "импульсный DC-DC преобразователь" на основе кр1446пн1, как он объяснил это то что мне нужно. Но я немножко не понимаю, это такой же преобразователь как те которые хочу использовать я или это дрругое. К слову хочу использовать вот такие понижающий http://www.ebay.com/itm/321476590827 и повышающий http://www.ebay.com/itm/161690177528 или http://www.ebay.com/itm/DC-DC-Boost-Con ... 1ea4ae5f4e


Вот чуть чуть дорисовал. В общем там по цвету провода разделил на напряжение которое по нему идет чтоб не запутаться. Черный эт минус везде. Красный-11.1В, Бурый-это ток от батареи ну допустим 8-18В, светло коричневый 5В подается на контролеры заряда. И зеленый это провод от контролера заряда 4.2в. Ими банки заряжаются в отдельности каждая. и линейные стабилизаторы на выходе

Я вам выше указал, что ваши отдельные "зелёные" контроллеры имеют всего лишь функцию переключателя. Так как у них будет гальваническая связь, то вы не сможете одновременно заряжать литий-ион и от него же заряжать девайсы. Если вы прорисуете подробно первые два "зелёных" контроллера, то и сами это поймёте.
Кроме этого два параллельно включенных контроллера в цепи "зелёных" это уже совсем некошерно. Потери увеличатся вдвое.

Назначение третьего "DC-DC пр-ль" мне пока непонятно. Напоминает попытку постройки вечного двигателя.
КПД может колебаться в диапазоне 65-95$. Реальный, обычно, возле 85%.
Передаётся мощность. Например, если у нас на входе:

P = U * I = 18 * 2 = 36 (Ватт)

То на выходе:

I = P / U * КПД = 36 / 5 * 0,85 = 6,12 (Ампер)

А кто сказал, что нельзя напрямую заряжать... Только вот я однажды построил модель ветряного двигателя, а когда захотел её испытать, то ждал две недели подходящей силы ветра. После этого интерес к ветроэнергетике у меня пропал. У вас очень мощная батарея. Но, может оказаться, что условия освещения не позволят зарядить ноутбук без предварительного накопления энергии. Вы же упорно не хотите писать подробное техническое задание, вот и придётся идти путём исправления ошибок. Знали бы вы, например, сколько солнечных дней в году, (а лучше даже в том времени года), и в той местности, где будет эксплуатироваться батарея, и можно было бы прикинуть мощность, которую можно получить в течение дня. Нужно так же учесть сколько чесов в день будут работать те или иные девайсы.

Для примера, я строил свой мобильный источник питания с учётом времени перелёта из Европы в Северную Америку и тока потребления своего телефона. Все остальные путешествия намного короче, поэтому, в данном случае, было достаточно всего двух параметров: мощности и времени. У вас же таких параметров наберётся с десяток ели не больше: несколько разных девайсов с разным током и напряжением, разные условия освещения, наличие/отсутствие промежуточного накопителя энергии и т.д. Хотите меньше работать руками, старейтесь предусмотреть как можно больше вариантов. Я, всякий раз, после очередного усовершенствования проекта, откладываю его на несколько дней, чтобы взглянуть на него более объективно и подправить тех. задание, так как в процессе разработки всплывают всё новые и новые обстоятельства. Ну, и конечно, нужно посмотреть на уже реализованные проекты, чтобы не изобретать велосипед. Я видел несколько реализаций у иностранцев и все они были сделаны на основе стандартных блоков.

Про EBAY. Эти контроллеры (кроме мощного) на Алиэкспрессе стоят меньше доллара, причём с доставкой. Сначала там смотрите.

Iurii
Что такое гальваническая связь и как именно она мне помешает одновременно вести заряд и разряд? Я не понимаю.
А Второй преобразователь нужен что бы при достаточном освещении использовать ток с солнечной батареи а не с АКБ.


Я планирую на прямую эту систему использовать только на хорошем солнце. Или же только для заряда акб. Да и система не основная. У меня на даче допустим нет электроснабжения и оснавная задача будет зарядить акб, ну или ноут, И то исключительно с солнце. Можно еще после акб поставить выключатель, если это может как-то помочь.


Я строю свою систему учитывая количество фотоэлементов и небольшие габариты. Что бы собранном варианте занимала немного места. поскольку в систему было решено добавить АКБ, исходя из габаритов приемлемы только банки 18650.
Кстати о батарее. Как заряжать ее безопасно если не получится по контролеру заряда к каждой банке подключить? И как с них снимать ток?
Один контролер на все банки? мощности не хватит же, что бы заряжать все банки всем током.


Если речь идет о покупке мобильной солнечной батареи то Реализованный проект не интересен потому что для меня цель это не конечный результат а процесс. Если речь про АКБ то можно купить повербанк, но емкость будет не достаточна на мой взгляд.


Да? Значит буду искать их на али. Спасибо

В вашей схеме несколько "зелёных" контроллеров подключено параллельно. А это значит, что их выходы будут связаны друг с другом, как минимум по одному проводу. Это и есть гальваническая связь. Чтобы её разорвать обычно используют трансформатор.
Вот здесь есть пара книжек по аккумуляторам>>>

Iurii

это по минусу что ли?

нашел только одну книжку "Аккумуляторы в мире портативных устройств" но в ней ответа на свой вопрос не получил. точнее удостоверился в том что на каждую банку нужно прицепить по контролеру заряда. Я так и не понял почему не получается одновременно и заряжать и снимать с них ток. точнее я понимаю что не получится а почему не понимаю.

Соврал, недоглядел еще одну. щас почитаю. но вопрос все еще открыт))

А откуда потерям взяться? и почему два? у меня по три получается же на каждую связку батарей.

Да, у них один из проводов будет общим. В то же время, нагрузки у вас подключены к банкам по другой схему. Я вам предлагал прорисовать пару "зелёных" контроллеров, чтобы это стало более наглядным.
(Схемы очень удобно рисовать в портативной программе Sprint Layout. Вес пару метров, язык русский. Есть база элементов. Скачать можно отсюда>>>)

Другие преобразователи, те что спарены (не зелёные) тоже могут некорректно работать. Неизвестно, как поведут себя две цепи обратной связи с датчиком на одной нагрузке. Можно предположить, что если у каждого из спаренных контроллеров будут датчики тока, то если один войдёт в режим ограничения по току, то в работу вступит другой. Но, это всё красиво только на словах. В реалии, пока неизвестно, как они себя поведут. Я вам об этом уже говорил.
Предположим, что у включённых последовательно контроллеров, тех, что запараллелены и у зелёных КПД - 85%. Тогда:

0,85 * 0,85 ≈ 0,72

То есть КПД системы упадёт с 85 до 72%.

Посмотрите наработки других любителей, прежде чем рисовать свою собственную схему. В области солнечной энергетики уже накоплено много опыта.

Iurii


Что скажите про этот преобразователь?
http://www.ebay.com/itm/DC-DC-10A-CCVC- ... 33852a9cd4 до сих пор не могу понять как отличить импульсный преобразователь от линейного? и в данном случае эти преобразователи вообще подойдут мне или нет? если учитывать гуляющее напряжение на входе зависящее от освещенности..


а если этот провод убрать?


не совсем понимаю каким образом это сделать. Объясните подробнее пожалуйста.
И спасибо вам огромное что возитесь тут со мной))