Питание проекта.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Сб, 29/03/2014 - 11:10
Привет народ, вот стал вопрос по питанию всего проекта.
В проекте Arduino nano, 3 серво двигателя 5кг на см, датчики(препятствия Sharp, датчик звука, датчик вибрации, датчик света) еще бузер и штуки 3 света диода один из которых мощный 350mAh.
Планирую питать это все аккумуляторами Robiton AA 2850mAh Ni-Mh 1,2v и еще один аккумулятор ROBITON 2.8/Li 18650 2800mAh с защитой 3,7v.
Нужно большое время беспрерывной работы устройства (часов 10-15) поэтому буду подключать 7 аккумуляторов Robiton AA 2850mAh Ni-Mh 1,2v впараллельном подключении и 1 аккумулятор ROBITON 2.8/Li 18650 2800mAh с защитой 3,7v в последовательном, итого 4,9 V 22750mAh.
Питать arduino буду через Pololu Adjustable Boost Regulator 2.5-9.5V давая ардуине 9v, а серво двигатели сразу с аккумуляторов 4,9v, датчики наверно буду с ардуино или также с самих аккумуляторов, диод 350mAh с аккумуляторов естевственно.
Так вот вопрос как это все, срастется? кто нибудь так делал? просто опыта мало, вроде я все правельно понимаю чем больше емкость тем больше время работы устройства. Спасибо)
Питать arduino буду через Pololu Adjustable Boost Regulator 2.5-9.5V давая ардуине 9v,
Зачем ардуине 9 вольт, если у нее штатное питание 5 вольт? :)
Обычно силовые цепи и управление делят с помощью UBEC (Universal Battery Eliminating Circuit).
Так вот вопрос как это все, срастется? кто нибудь так делал? просто опыта мало, вроде я все правельно понимаю чем больше емкость тем больше время работы устройства.
Емкость - это одна сторона, вторая - пусковые токи, которые не должны просаживать батарею до критического напряжения. Вобщем, не поленитесь - нарисуйте схему, дальше народ подскажет...
Питать arduino буду через Pololu Adjustable Boost Regulator 2.5-9.5V давая ардуине 9v,
Зачем ардуине 9 вольт, если у нее штатное питание 5 вольт? :)
Просто подключать думал в vcc и gnd туда подключается не стабилизированное напряжение, но как я сейчас понял можно и в +5v и gnd как стабилизированное, по всей видимости с Pololu Adjustable Boost Regulator 2.5-9.5V идет стабилизированное напряжение.(не опытность как видно))
Обычно силовые цепи и управление делят с помощью UBEC (Universal Battery Eliminating Circuit).
о таком ничего ни слышал и такого у меня нету)).
Так вот вопрос как это все, срастется? кто нибудь так делал? просто опыта мало, вроде я все правельно понимаю чем больше емкость тем больше время работы устройства.
Емкость - это одна сторона, вторая - пусковые токи, которые не должны просаживать батарею до критического напряжения. Вобщем, не поленитесь - нарисуйте схему, дальше народ подскажет...
А зачем схема все и так понятно, электроника через регулятор а серво и свето диод напрямую с аккумуляторов. просто еще вопрос вот в чем, как бы соединять так аккумуляторы можно? один такой, другой такой, один параллельно другой последовательно?.
Параллельно аккумуляторы соединять можно.. Через балансировочные и развязывающие цепи. Заряжать их при этов в любом случае нужно индивидуальными развязанными источниками. Выкиньте идею.
Параллельно аккумуляторы соединять можно.. Через балансировочные и развязывающие цепи. Заряжать их при этов в любом случае нужно индивидуальными развязанными источниками. Выкиньте идею.
заряжать специальным зарядным устройством это разумеется..
Вы свои аккумы оттестите на образцовую нагрузку максимальным ожидаемым током, и не смотрите на указанную мощность аккумов. Делите смело число пополам, соответственно ваши расчёты количество ожидаемых часов почти наверняка не сойдётся с реальным (в худшую сторону). Потому советую задуматься о смене типа аккума сразу на один нужной мощности.
Вы свои аккумы оттестите на образцовую нагрузку максимальным ожидаемым током, и не смотрите на указанную мощность аккумов. Делите смело число пополам, соответственно ваши расчёты количество ожидаемых часов почти наверняка не сойдётся с реальным (в худшую сторону). Потому советую задуматься о смене типа аккума сразу на один нужной мощности.
Аккумуляторов еще нету, не приобрел, просто стал вопрос по питанию и стал думать, спрашивать, сначало ведь надо определится а потом брать. Совет ваш понял, спасибо.
p/s поэтому ничего подобного в нэте не нашел(безумные паралельные сборки из аккумуляторов с безумными mAh на выходах)
Схема включения аккумуляторов для наглядности..
где 3,7v это ROBITON 2.8/Li 18650 2800mAh с защитой.
а 1,2v это Robiton AA 2850mAh Ni-Mh.
работать будет?
http://www.dealextremeru.com/p/portable-6800mah-emergency-rechargeable-b...
работать будет?
Будет, но на износ и не долго. Надо хотя бы диодами развязать.
работать будет?
Будет, но на износ и не долго. Надо хотя бы диодами развязать.
это как диодами развязать? может почитать есть гдето про это.
кстати почему на износ и не долго и как ни долго(неделя,месяц,пару лет?)
кстати почему на износ и не долго и как ни долго(неделя,месяц,пару лет?)
из-за разности внутренний сопротивлений аккумуляторов износ более низкоомных увеличивается в несколько раз (зависит от разбаланса сопротивлений), при выходе из строя первого, он начинает тянуть за собой следующий и т.д. Суммарная ёмкость соответственно прогрессивно падает. Плюс начинается саморазряд батареи через повреждённые элементы.
А ещё просьба, пользуйтесь цитированием правильно
А помоему сильно взорвется....
Если + одного подключать к - другого, то точно рванет...
А помоему сильно взорвется....
Не, не рванет: ТС сказал, что литиевый элемент у него с защитой, и защита рассчитана на напряжение выше 4.2 вольта, а с никеля будет максимум полтора. Но режимы разряда - да, будут достаточно жесткими...
Вот читаю этот сайт и понимаю: попал в дурку!!!
Ты получишь один аккум на 1,2 вольта 19950mAh и включенный с ним последовательно литиевый на 2800mAh Как только он выдаст свои 2800mAh, защита его вырубит и тока в цепи не будет!!!
Кроме того по схеме он подключен не последовательно, а встречно!!! Работать не будет!!!
Там по схеме у лития плюс на минус подключен!!! Рванет!
что вам мешает взять например 3 литиевых аккумулятора 18650 последовательно и преобразователь step-down. если энергии не хватит последовательно-паралельно как в ноутбуках сделано.
зачем источник 1.2В 18000мач. странная схема, да еще и кз
литиевые просто паралельно глупо. напряжения маловато
что вам мешает взять например 3 литиевых аккумулятора 18650 последовательно и преобразователь step-down.
литиум дороговато himn подешевле, решил их 4 штуки и последовательно. Мне нужно то около 5v максимум 6, step-down нету, заказывать не буду, только регулируемый step-up(хотя он может быть и как step-down, вродебы), еще идея 4 himn последовательно(один батарейный отсек) и еще один такой же и их соединить параллельно получится 4,8v 5000mAh, что ни плохо.
если энергии не хватит последовательно-паралельно как в ноутбуках сделано.
литиевые дорого? вы хоть посмотрите на ебее или алиэкспрессе. оригинал дорого. но и ваши элементы на такую емкость вам недешево обойдутся. да понадобится зарядка
можете взять старый ноутбучный аккумулятор и прицепить его. внутреннюю плату только выкинуть придется скорее всего.
если каждый элементы например по 2500мач то получаем
2500*2+2500*2+2500*2=15000мач при напряжении среднем 3,7*3=11,1.
ставишь импульсный стабилизатор под свой ток с запасом
вот например на 5В 3А
http://www.ebay.com/itm/1-DC-DC-Buck-Converter-Step-Down-Module-LM2596-Power-Supply-Output-1-23V-30V-HP-/141059838172?pt=AU_B_I_Electrical_Test_Equipment&hash=item20d7d250dc
на 5А
http://www.ebay.com/itm/DC-DC-Step-Down-Adjustable-Power-Supply-Module-LED-Lithium-Charger-board-5A-Max-/400601232780?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item5d45b1b58c
зарядник тут конечно нужен. можно дешевый взять
я пользуюсь таким
http://www.ebay.com/itm/EVC-AC-Travel-Charger-18650-3-7V-Li-ion-Rechargeable-Battery-EU-Plug-/321267761478?pt=Battery_Chargers&hash=item4acd0d0146
но под эту схему идеально подходит imax b6
http://www.ebay.com/itm/Battery-Balance-Charger-iMAX-B6-Digital-RC-Lipo-NiMh-/120912920032?pt=Battery_Chargers&hash=item1c26f8bde0
сразу все аккумуляторы будет заряжать. желательно брать оригинал. там еще надо будте срудние точки вывести
аккумуляторы нужно брать со встроенной защитой. в самих аккумуляторах в ноуте нет защиты. плата за всем следит
если ток не очень большой рассчитать необходимую емкость с учетом потерь и разброса емкостей аккумуляторов выбрать подходящий.
для несильнопотребляющих удобно использовать такие вещи. и пребразователь встроен, и контроллер заряда
выход до 1 ампера (в идеале, полностью заряженный). емкость думаю завышена
http://www.ebay.com/itm/2600mAh-Power-Bank-External-USB-Battery-Charger-Key-Chain-for-iPhone-5-5S-5C-HTC-/281222501866?pt=LH_DefaultDomain_2&var=&hash=item417a2ad5ea
2 выхода. 1 и 2 ампера. 5000 мач. думаю также емкость завышена, да и не даст одновременно ток 3А с двух выходов в сумме.
скорее всего только по отдельности, да и полностью заряженные
http://www.ebay.com/itm/New-5000mAh-External-Battery-Charger-Power-Bank-2-USB-For-iPad-iPhone-4S-4-HTC-/181309494768?pt=US_Rechargeable_Batteries&hash=item2a36e355f0
+ у вас только светодиоды ампер жрут. даже без потерь ваши аккумуляторы например в идеальном случае держали бы 4.8В до полной разрядки, их при вашей емкости 5000мач на сколько бы хватило? в идеале на 5 часов!!! самми посчитайте. а вам надо 10-15 часов. или изобретайте вечный двигатель, или увеличивайте емкость.
странная игрушка на 3 сервах, дальномерах и мощных светодиодах. ночью будет улицу освещать?
Это наверное "люстра"?
А вот по указанной в предыдущем посте схеме - нужны балансиры и как минимум подобранные аккумуляторы (банки) из одной партии. В идеале контроль заряда разряда банок как в нормальных ноутах.
люстра с сервоприводами дальномером. круто
А почему свинцово кислотные не рассматриваем?? Cразу 13-14 вольт и емкость подходящая.
да при таких потреблениях лучше наверно уже свинцовые. да и заряжать проще
А вот по указанной в предыдущем посте схеме - нужны балансиры и как минимум подобранные аккумуляторы (банки) из одной партии. В идеале контроль заряда разряда банок как в нормальных ноутах.
На 2-3 зарядки, если не сажать запредельными токами, можно обойтись и без балансира... Или разбирать батарею и заряжать элементы индивидуально.
jeka_tm Большое вам спасибо!!, ваша схема это каркас то что мне и надо было, в таком направление и буду двигаться, а если 2 пары по 4 из himn то получаем 2500*2+2500*2+2500*2+2500*2=4,8v 20000mAh это то что надо, еще раз спасибо вам за идею, вы прям в точку..но вы стоите за литиум(надо еще прикинуть все)а мне кажется himn подходит лучше и step-down ни нужен и если даже обычные батарейки вставить 1.5v то ничего страшного ни произойдет(практичность и универсальность) и все же himn дешевле 1 стоит 150р а литиум 300р(цена поднята за вольты, которые мне лишние ни понадобятся), с ебэя ничего ни брал вроде как доставка дорого(ни с Америки ли?) В проекте один свето диод на 350mAh но ни знаю может конечно ни на всю мощность буду включать, там их в одном 3, можно по отдельности включать, остальные по 20mAh(серво и свето диод будут ни всегда работать) так и выйдет 1 ампер это максимум и получится 10-15 часов работы с погрешностью аккумуляторов, лишь бы все сработалось и ничего ни грелось ни взорвалось) и тд и тп.Заряжать конечно каждый элемент отдельно, и все элементы из одной партии конечно(но всеравно думаю разница в них будет)
в идеале да контроль. но для любительских схем аккумуляторы с защитой будет достаточно. заряжать придется конечно индивидуально.
а батарею полюбому разбирать скорее всего придется. на моем аккумуляторе от ноута на выход ничего не подавалось почему то. хотя если к ноуту подцепить все работает. видно какой то управляющий сигнал подавался чтобы напряжение с аккумулятора подалось. да и длина не всех устроит. мне лично было удобнее по 3 + 3 аккумулятора собирать. но схема как как выше приводил
Сейчас подумал может запас по вольтам и нужен..ведь они же садится будут. Pololu Adjustable Boost Regulator 2.5-9.5V - Спецификация:
ni-mh может все таки? никель-мегал-гидридный. а не himh
давайте посчитаем.
150р за ni-mh при напряжении 1.2В. напряжение при разряде меняется от 1,4 до 0,9В. без стабилизатора не получится
если 4 последовательно получаем 5,6-3,6В, напрямую питать нельзя. нужен стабилизатор.
лучшее кпд у преобразователей понижающих, а не повышающих. и тем более лучше чем у линейных стабилизаторов.
для понижающих чем выше выходной ток, тем выше должно быть напряжение на входе, сказывается падение на транзисторах импульсного стабилизатора, и внутреннем сопротивлении источника.
для 5В ввиду доступности проще 2 литиевых или выше. напряжение 6,4-8,4В (беру 3,2В минимум, дальше мощность сильно падает, имхо)
самый распрастраненный и доступный импульсный стабилизатор LM2596. ток до 3А. но на выходе биполярные транзисторы
высокое падение напряжения. выше вольта насколько помню. при 12В входного, 5В 3А выходного КПД 80%
поэтому лучше брать 3 последовательно, или 6 последовательно-паралельно
итого чтобы набрать например 12В среднее нужно 10 ni-mh аккумуляторов.
150р*10=1500р. получим 12В при емкости 2500мач (вы кажется такую цифру приводили)
рассчитаем энергию (простой расчет, может неверно считаю)
2,5ач*12=30вт/час
умножаем на кпд преобразователя 18*0,8=24вт/ч
делим на нужное напряжение 24/5=4,8ач при 5В
итого при токе 1А устройство протянет 4,8*1 = 4,8Ч. не так уже много. скорее всего даже меньше получится. напряжение ведь вначале выше, но потом ниже, и кпд соответственно падает
посчитаем для литиевых. цены с алиэекспесса
лучшими кажется считаются sanyo 2600. приемлимая цена при адекватной цене. не врут вроде пока с емкостью
вот например
http://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-6Pcs-Original-18650-Sanyo-protected-2600mAh-Li-ion-3-7v-rechareable-battery-sanyo-18650/1467190242.html
1280 рублей за 6 штук. посчитаем для них
2500*2+2500*2+2500*2=15000мач=15ач при 11,1среднем. к сожалению в даташите не приведена характеристика при 11.1
поэтому посчитаем при кпд чуть ниже - 0,7
15ач*11,1в=166,5вт/ч
умножаем на кпд 166,5вт/ч*0,7=116,55вт/ч
делим на 5В 116,55вт/ч/5В=23,31ач
итого при токе 1А устройство протянет 23,31*1 = 23Ч.
гораздо более высокая цифра. плюс надо будет еще немного скинуть на потери. например 20ч. вам точно хватит
если взять всего 3 последовательно получим 10 часов
а если применить более качественный стабилизатор с полевиками будет еще лучше
и цена выходит ниже чем никель-металл-гидридный. правда зарядное еще нужно.
хотя и никель-металл-гидридному тоже нужен
предыдущий рассчет неточный конечно. я писал уже что упрощенный
а если быть точнее приведена цифра в ваттчасах для этих аккмуляторов
9,6ватт/ч*6шт=57,6вт/ч
значения ваттчасов нашел для такого аккмулятора
http://www.hahnel.ie/index.cfm?page=aamignonbatteries&vId=76&pId=767
3,1*10=31вт/ч
тут уже разница не так видна
извините. нашел ошибку в расчетах. емкость литиевого неправлиьно посчитатл
сейчас пересчитаю
вот. маловато получается
+добавил свинцовый емкостью 6ач
попробовал увеличить количество элементов в 2 раза для обоих случаев
Блин тока сейчас понял что по той схеме ни получется так 2500*2+2500*2+2500*2, а будет только 2500*2 и прибавление v, жаль. Спасибо за расчеты))
вам самое главное время работы
а про ваш стабилизатор. как вариант. только он повышающий. нельзя подавать на вход больше выходного
для 5В питания если
3 ni-mh последовательно
0,9-1,4 х 3шт=2,7-4,2В (кстати напряжение литиевого аккумулятора)
4 ni-mh последовательно
0,9-1,4 х 4шт=3,6-5,6В использовать нельзя. выше выходного напряжения
о том что должно быть ниже написано в описании преобразователя
" входное напряжение должно быть ниже выходного напряжения"
так что максимум 3 последовательно или 1 литиевый. и можно набирать параллельно
вот пример. посмотрите самую последнюю строку сколько протянет если питать все от стабилизатора
реакция сервопривода на понижение напряжения питания незнаю какая будет. не проверял
поэтому будем считать что питается от стабилизатора. и все это потребляет 1А (сервоприводы не всегда, светодиоды не все)
литиум..лучший вариант но они далеки по размерам от стандарта AA(очень ни хорошо), остается ni-mh, а почему у вас 1,4v в ni-mh? там ведь 1,2v. кстати про тот повышающий преобразователь, ничего страшного если на чуть выше напряжение я на него давал 6v получал 5v, и ничего.
Блин тока сейчас понял что по той схеме ни получется так 2500*2+2500*2+2500*2, а будет только 2500*2 и прибавление v, жаль. Спасибо за расчеты))
Какая разница каким методом мощность повышать? P=UI. Хотя нет, разница есть, большая часть промышленных решений пошла путём подъёма напряжения, потому как при повышении тока большие потери на нагрев всего.
литиум..лучший вариант но они далеки по размерам от стандарта AA(очень ни хорошо), остается ni-mh, а почему у вас 1,4v в ni-mh? там ведь 1,2v. кстати про тот повышающий преобразователь, ничего страшного если на чуть выше напряжение я на него давал 6v получал 5v, и ничего.
да потому что 1.2 среднее, а рабочий диапазон 0,9-1,4
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%B5%D0%BB%D1%8C-%D0%BC...
для литиевого 2,75-4,2 (3-4,2)
напряжение нестабильно
ну если выдерживает то хорошо. ставите 4 шт последователь, и дальше паралельно увеличивается
а вы литиевые 18650 видели вживую? они ненамного больше пальчиковых батареек. немного толще и длиннее. вам чтобы такую же емкость при том же напряжении сделать нужно 3АА ni-mh или 1 литиевый. так что выигрыша в размере нет
AA 50.5 x14.5
18650 65х18
Блин тока сейчас понял что по той схеме ни получется так 2500*2+2500*2+2500*2, а будет только 2500*2 и прибавление v, жаль. Спасибо за расчеты))
Какая разница каким методом мощность повышать? P=UI. Хотя нет, разница есть, большая часть промышленных решений пошла путём подъёма напряжения, потому как при повышении тока большие потери на нагрев всего.
да. поэтому считаю для потребляющих ток устройств ставить понижающий импульсный стабилизатор
чтобы повысить напряжение с 3,7В до 5В, при выходном токе 1А, в идеале без потерь входной ток от источника должен быть непрерывно 1,35 А. но так как такое невозможно, это происходит в импульсном режиме. а так как в импульсном, ток еще выше. например при заполнении шим на 50% ток должен быть 2,7А. а с учетом нагрева и падения напряжения на транзисторах,чем выше ток, тем ниже кпд.
с понижающим все проще. ток попускается ниже, так как напряжение выше, нагрев меньше. кпд выше
а вы литиевые 18650 видели вживую? они ненамного больше пальчиковых батареек. немного толще и длиннее. вам чтобы такую же емкость при том же напряжении сделать нужно 3АА ni-mh или 1 литиевый. так что выигрыша в размере нет
AA 50.5 x14.5
18650 65х18
а в батарейный отсек для AA они влазиют, не в курсе?
нет конечно. я же размер привел. для 18650 свой батарейный отсек.
1-2-3-4 отсека. сами выбирайте что нравится
http://www.ebay.com/sch/i.html?_odkw=18650&_osacat=0&_from=R40&_trksid=p...
В "батарейный отсек", если имеется ввиду стандарт AA, влезают элементы 14500. LiFePO4+пустышка - точно есть, а вот есть ли литиевые - не интересовался.