Zasilenie kampera przy użyciu UPS z akumulatorem 18650 14SxP

[Issac]

Hej,

Chciałbym zasilić kampera przy użyciu UPS'a który standardowo jest wyposażony w 4szt akumulatorów żelowych połączonych w serię.
Niestety, ale producent uważa że ładowarka jest o mocy 54,8V... zaprzestałem pytań o maksymalne napięcie jakim traktowane są akumulatory.

Chciałem użyć UPS'a ORVALDI KC-3000 SINUS USB i zamontować pakiet Liion 14S20P ogniw które kompletuję aktualnie - tutaj spokojnie mocowo dadzą radę.
Oczywiście zamontuję BMS'a do balansowania, jedyne czego się obawiam to napięcia do jakiego będą one ładowane.
Czy wg. was odpada możliwość użytkowania ich jako bufora + zamontowanie jakiegoś panelu oraz ładowanie z sieci/agregatu przy użycia UPS'a ?

[ptja]

Podłączanie pakietu li-ion w miejsce (i do układu ładowania) akumulatora ołowiowo - kwasowego nie wydaje się dobrym pomysłem...

Podane napięcie odpowiada 13,7V (czyli niecałe 2,4V/celę kwasowego) - czyli standard dla tego typu akumulatora właśnie.
https://batteryuniversity.com/learn/art ... id_battery

[maciex93]

Robiąc akumulator 14S ten ups nigdy nie naładuje akku do pełna, bo 54,8V/14=3,914V a to oznacza że balansing też nie zadziała, natomiast gdybyś zrobił 13S napięcie na cele wyszło by 4,215V i bms miał by już szansę pracować poprawnie.
No chyba że zamówisz sobie konfigurowalny bms i ustawisz napięcie zadziałania 3,9V/cell.
Często jest też możliwość regulacji napięcia ładowania poprzez ingerencje w elektronikę ups'a, zwykle siedzi tam standardowa aplikacja i łatwo można rezystorem zmienić napięcie ładowania.

[endrju1]

Nie wiem czy w pojeździe, gdzie w upał temperatury mogą dojść i do 60st baterie litowe nie padną w dość szybkim tempie.
Właściwie co chcesz uzyskać wymieniając żelówki na litowe? Niższa masa? W kamperze to chyba nie problem. Większa pojemność? Zawsze można większe aku założyć, a litowych musiałbyś mieć całą masę.

[Issac]

maciex93 - podane napięcie finalne było błednie podane.

endrju1 - Stosunek waga/pojemność/cena/trwałość pod każdym względem bije na głowę stare "ołowiaki" Jedynie wygoda i idioto odporność (brak potrzeby balansera) przemawia za starą technologią.

Temperatura w środku, nawet bez klimy nigdy nie osiągnęła nawet 40^C, jest biały, przewiewny i dobrze izolowany.

Jestem w trakcie kalkulacji ile kWh i powierzchni pod panele słonecznych które mogę użyć.
Więc chwilowo zawieszam temat, gdyż są to rzeczy które muszę sam przekalkulować.

[Manekinen]

Kombinowałem już z tym. Kupiłem używany UPS COVER 10SE 1000VA GES102N200001 za 75zł. Jest to bardzo dobrej jakości ups z czystym sinusem. Ma wyjście RS232 i na komputerze można ładnie monitorować napięcia prądy itd. Pierwotnie pracował z trzema żelówkami, więc zdaje się że maksymalne napięcie ładowania to 14.4 x 3 = 43.2V. Zmieściłem mu pakiet 10S10P zamiast żelówek i przerobiłem wyjścia na normalne podwójne gniazdo z klapką. Koszyki robione pod wymiar na drukarce, nic nie jest luźne.

Nie mam pojęcia do jakiego napięcia faktycznie ładuje aku bo w ogóle nie chciał ich ładować, chyba muszą się bardziej rozładować aby zaczął - aż tak go nie testowałem. Ale jeśli to 14.4V na aku to wyjdzie 4.32V na 18650, ale nie sądzę żeby było aż tak dużo. Niestety przy pakiecie 11S ogniwa byłyby strasznie niedoładowane. UPS pracuje z nimi świetnie, wystarczy przytrzymać włącznik a odpali się bez podłączonej sieci. Potrzebuje chwilę na uruchomienie wyjścia, potem wyje jak głupi że "praca bateryjna" więc kolejnym przyciskiem trzeba ten alarm wyłączyć. Po za tym jako przenośka sprawdza się super.

Dołożyłem BMS, powinien sobie dobrze poradzić z balansowaniem, będzie miał nawet te 1.2V zapasu na całym pakiecie. I pojawił się problem. Okazało się że ups załącza jakieś spore kondensatory przy starcie przetwornicy i biedny BMS za każdym razem odcina prąd. Proste sztuczki nie pomogły. Prawdopodobnie trzeba dołożyć mu jakiś filtr RC na ścieżce wykrywającej przeciążenie prądowe, aby przetrzymał ten impuls, choć nie wiem czy mosfet nie padnie jeśli to faktycznie tak duży udar.

Nie wiem też co zrobić z "ładowaniem przez BMS", bo przecież ma on osobne wejście do ładowania, osobne do aku, i osobne jako wyjście. UPS łączy ładowanie i wyjście na jednym kablu, więc BMS nie będzie mógł odciąć ładowania gdy aku będzie pełny. Ale tu może by się udało problem obejść przy pomocy zwykłych diod o dużym prądzie, raz prąd by płynął z UPS na ładowanie, a raz z BMS na rozładowanie. Do tego problemu też nie doszedłem ale nie wydaje mi się żeby to było coś trudnego.

Konkluzja? Jeśli nie chcesz się z tym bawić to daj 4 normalne akumulatory i zapomnij o sprawie.

[Issac]

Manekinen, IMHO nadal uważam że gra warta świeczki.
Konkluzja jest taka że źle podszedłeś do tematu.

Rozumiem że UPS był tani, ale gdybyś oparł budowę na UPS'e z parzystą liczbą akumulatorów w serii i do tego dobrał odpowiedniego BMS'a to problem by nie występował.

[endrju1]

Stosunek waga/pojemność/cena/trwałość pod każdym względem bije na głowę stare "ołowiaki" Jedynie wygoda i idioto odporność (brak potrzeby balansera) przemawia za starą technologią.

Stosunek waga/pojemność się zgodzę, ale cena/pojemność już nie koniecznie.
Duży pakiet akumulatorów żelowych (4x 17AH/12V) kupimy za ok 350zł i mamy do dyspozycji ok 800Wh, gdzie aby otrzymać tyle z tanich ogniw litowych o pojemności 2500mAh (9Wh) potrzebujemy ich prawie 90 sztuk + do tego BMS, ładowarkę, stojak lub koszyki itp...
Trwałość również nie będzie mocną stroną, chyba że zaaplikujemy skomplikowany system ładowania lub po prostu osobną ładowarkę do pakietu, a ups użyjemy jako odbiornik.

[Manekinen]

Manekinen, IMHO nadal uważam że gra warta świeczki.
Konkluzja jest taka że źle podszedłeś do tematu.

Rozumiem że UPS był tani, ale gdybyś oparł budowę na UPS'e z parzystą liczbą akumulatorów w serii i do tego dobrał odpowiedniego BMS'a to problem by nie występował.

Rozumiem że piszesz o niedopasowaniu napięcia naładowania dla li-ion. To tylko teoria bo nie wiem do ilu ładuje, a czy wiesz do ilu ładuje twój? Nie dowiesz się dopóki nie sprawdzisz. Może jest to jakieś inteligentne ładowanie i w zależności od potrzeb robi pełne ładowanie albo podładowuje i będzie to inne napięcie.

Z tym BMSem to nie wiedziałem że jest taki udar prądowy, nie sprawdzałem tego. Myślałem że BMS 40A wystarczy. Jeśli będziesz szukał BMSa to koniecznie weź to pod uwagę.

A jak chcesz rozwiązać podłączenie BMSa? Są takie ze wspólnym padem ładująco-wyjściowym? Chyba że chcesz ładować to własnym układem z paneli to ok. Ja bym chciał ładować z sieci tak aby BMS sam sobie to ładował.

[Issac]

endrju1,

Ogniwa 18650 też mam z odzysku więc, tylko promil ceny sklepowej. Potrzebuje pakiet znacznie większy 3/4kWh, więc tutaj w żelówkach cena wzrasta wykładniczo.
+ BMS 300PLN BMS 320A 7S aliexpress
+ koszyki 50zł koszyk 3S 20pcs - 2USD
+ bezpieczniki, obudowa i taśma niklowa ze 100zł
+ czas i frajda z budowania pakietu
= ~500zł za akcesoria
~2000PLN za 280szt INR SAMUSUNG 35E
7S40P 3,5Ah ~ 140Ah / 3.5kWh - gdzie w podobnej cenie dostanę deep cycle "kwasówki" które w peaku oddadzą 520A i 320A ciągłego oraz 70A ładowania za 2,5kPLN ?

[endrju1]

No to przy takiej pojemności, gdzie na 12V potrzebujesz 250-350Ah to już masa zestawu zaczyna być zauważalna nawet w kamperze. Ale cenowo nadal było by pewnie porównywalnie, bo 16sztuk żelówek 17-18Ah masz spokojnie w detalu za 1600zł (a w hurcie pewnie sporo mniej), ale jego masa będzie bliska 90Kg.

[GanzConrad]

Issac, tak jak wspomniał Manekinen, do obliczeń założyłeś napięcie ładowania 13.7V na aku, natomiast niektóre upsy mogą po pełnym rozładowaniu najpierw ładować do 14.4 na aku, a potem przechodzić w tryb podtrzymania buforowego do 13.6V na aku, więc powinieneś sprawdzić lub założyć, że maksymalne napięcie może wynieść nawet 57.6V.
Nie wnikałem w spec. upsa, którego posiadasz, ale wstępnie widzę, że jest przeznaczony do aku 9Ah, więc maksymalny prąd ładowania to tylko 0.9A, a Ty planujesz 20P, więc 0.9/20 = 45mA, więc UPS będzie ładował ten pakiet całe wieki.
Ja skupiłbym się na osobnym załatwieniu ładowania i do tego podłączył jakąś przetwornicę z sinusem na wyjściu. Jak chcesz dłubać w tym co masz to przede wszystkim podłącz jakiś monitor napięcia i sprawdź jak się zachowuje ups.

[Issac]

endrju1,
Taki zestaw AGM 18Ah za 1600PLN w konfiguracji 4S4P da mi ledwo połowę potrzebnej energii ~ 72Ah.
A porównywalny 4S1P to 900PLN x 4 = 3600PLN i prawie 160kg - MEGALITE AGM wytrzymałość tylko 500cykli 75% DOD

VS

18650 INR 35E 48g x 280 = 14kG 500cykli 100% DOD mają po 500cyklach 60%. Czyli reasumując:
1000zł w kieszeni.
140kg lżej....pojemniej i trwalej.

GanzConrad, Faktycznie UPS nie jest odpowiedni do tego zastosowania - muszę poszukać zresztą czegoś co da mi stabilnie przynajmniej 3kW ciągłej mocy, więc pewnie ze 4kW/5kW
No niestety nie jest to tania zabawa.

[endrju1]

Taki zestaw AGM 18Ah za 1600PLN w konfiguracji 4S4P da mi ledwo połowę potrzebnej energii ~ 72Ah.

72Ah na 48V to ok 3456Wh.

[Issac]

endrju1, masz rację, 2S8P to odpowiednik, więc nie jest taka przepaść, aczkolwiek 100PLN za dobry 18Ah to mocno optymistyczne założenie. Wagowo to "tylko" 80kG.