Выбор типа аккумулятора.

UnSeen · 23 Мар 2008

Ламеру (т.е. мне) нужен совет)
Про поиск по форуму, гугл - знаю, пробовал, зачитался википедией на 3 часа, потом форумом на 2, узнал много нового и интересного, но ответа для себя не нашёл

Сразу говорю - идеальный свет, как кто-то тут уже выражался, мне не нужен. Ни по надёжности, ни по КПД ни по чему либо ещё. Разве что по стоимости и простоте сборки

Вчера случайно в магазине на глаза попались галогеновые лампочки с отражателями, купил побаловаться две штучки 20 Вт 12 В. Попробовал сегодня включить (от блока питания компа за неимением других вариантов), так аж прям понравилоось

А вопрос такой: если делать на основе таких ламочек фонарь, чем их лучше питать? И чем не лучше, но возможно?
Требования простые: приемлимая стоимость, 3-4 часа работы, температура окружающей среды - в худшем случае около ноля. Габариты и вес не критичны, но в разумных пределах.
Что потребуется кроме собственно элемента питания? (желательно самый простой вариант).
Напоминаю, в вопросе условие - "если делать на основе таких лампочек". Рассказывать про крутость СИДов не обязательно.

DIVAS · 23 Мар 2008

Ответ: [\>] Самодельные фонари: Расчёты, схемы, модификации серийных.

Ну, аккумулятор нужен... Проще всего - свинцовый от UPS'а.
Емкость на 3-4 часа нужна порядка 7..10 Ач.
Больше ничего для питания обычной лампочки не требуется. Ну, разве что выключатель для удобства и какой-нить корпус, опять же для удобства.

UnSeen · 24 Мар 2008

Ответ: [\>] Самодельные фонари: Расчёты, схемы, модификации серийных.

Спасибо за комментарий, но ответ всё ещё не найден.)

Понятное дело, что нужен аккумулятор.
Свинцовый 12 В? Лампочка номиналом 12 В, 20 Вт. Что меня ждёт через час-два-три при тупом подключении её напрямую к аккуму?
Слышал, что свинцовые аккумы не переносят много циклов зарядки-разрядки, это так?
Почему именно свинцовые?

Хотелось бы услышать различные варианты и краткое перечисление плюсов-минусов. Спасибо.

DIVAS · 24 Мар 2008

Ответ: [\>] Самодельные фонари: Расчёты, схемы, модификации серийных.

UnSeen написал(а):
Почему именно свинцовые?

Потому что

UnSeen написал(а):
Требования простые: приемлимая стоимость, 3-4 часа работы, температура окружающей среды - в худшем случае около ноля. Габариты и вес не критичны, но в разумных пределах.
Что потребуется кроме собственно элемента питания? (желательно самый простой вариант).

Свинцовые - потому что купив аккумулятор вы за небольшую цену получите готовый энергоблок, к которому нужна будет только такая же дешевая зарядка и ничего больше. Никакого обслуживания современные герметичные свинцовые батареи не требуют. Количество циклов зависит от режима эксплуатации. Если ток нагрузки не превышает С/3...С/5, и если не выжимать их до последнего (т.е. если яркость лампы падает - выключить и зарядить), то работают довольно долго. Еще они не очень хорошо переносят перезаряд. Но если вы купите готовую зарядку для свинцовых аккумуляторов (U ~ 14.5 V, I ~ 1 A), то с этим проблем не должно быть.
- достоинства этого варианта - низкая цена и простота в использовании

Щелочные бытовые (цилиндрические герметичные) аккумуляторы набирать на такую емкость и напряжение обойдется в разы дороже, и при этом не факт что получится хоть по какому-нибудь параметру (вес, объем, надежность) лучше. Но зато точно ясно что намного дороже.
- никаких существенных достоинств у этого варианта нет.

Щелочные заливные аккумуляторы будут доставлять значительный геморрой, хотя срок их службы будет в таких условиях в разы дольше. Но так ли он вам нужен, этот огромный срок службы? Да вам этих 1000-1500 циклов, я более чем уверен, лет на десять хватит. Зато при каждой зарядке нужно будет откручивать пробки, проверять электролит и т.д. - по своему небольшому опыту могу сказать что геморрой это еще тот. По удельному объему и весу они ничуть не меньше свинцовых. Цена их мне неизвестна, знаю только что найти их очень сложно.
- достоинства этого варианта - огромный срок службы и высокая надежность при должном обслуживании. Недостатки - геморройность и труднодоступность

Литий-ионные/полимерные аккумуляторы - в разы легче и меньше всех предыдущих типов, но требуют специальной схемы контроля, специальной зарядки и вообще очень требовательны к режимам работы. На нарушения режимов работы отвечают необратимым отказом, возгоранием или взрывом. Без понимания их режимов работы и умения правильно организовать эти режимы с ними лучше не связываться - в лучшем случае останетесь без света в нужный момент, а о худшем лучше даже не думать.
Стоимость - на сегодняшний день соизмерима со щелочными аккумуляторами.
- достоинства этого варианта - легкость и малый объем. Недостатки - сложность необходимого оборудования.

UnSeen · 24 Мар 2008

Ответ: [\>] Самодельные фонари: Расчёты, схемы, модификации серийных.

DIVAS, другое дело, огромное спасибо

Остался только такой вопрос: не будет ли яркость сильно падать уже через полчаса-час-два использования если подключать лампу напрямую к аккумулятору?

БАС · 24 Мар 2008

Ответ: [\>] Самодельные фонари: Расчёты, схемы, модификации серийных.

Щелочные бытовые вдвое легче свинца при той же ёмкости и не снижают отдачу энергии при увеличении тока разряда (до разумных пределов). Но цена, как уже упоминалось, кусается.

DIVAS · 25 Мар 2008

Ответ: [\>] Самодельные фонари: Расчёты, схемы, модификации серийных.

БАС написал(а):
Щелочные бытовые вдвое легче свинца при той же ёмкости и не снижают отдачу энергии при увеличении тока разряда (до разумных пределов). Но цена, как уже упоминалось, кусается.

Если и легче, то только Ni-MH, и то не в два раза, если брать разумную емкость до 7-8 Ач. (10Ач банки я не рассматриваю - надежность их работы в данных условиях вызывает сомнения, исходя из опыта эксплуатации аккумуляторов с "предельной" удельной емкостью, как например AA NiCd 1000 mAh и AA NiMH 2700 mAh.)
Но у них есть еще свои недостатки. В частности, они требуют более жесткого контроля заряда и разряда, чем Ni-Cd. Перезаряд вообще не особо переносят, а от переразряда быстро дохнут. Поэтому их лучше не применять в составе 10-элементной последовательной батареи для питания мощной лампы - при отсутствии поэлементного контроля разряда разбаланс батареи убьет их через пару десятков циклов.

UnSeen написал(а):
Остался только такой вопрос: не будет ли яркость сильно падать уже через полчаса-час-два использования если подключать лампу напрямую к аккумулятору?

Если ток лампы не превышает C/4, то напряжение аккумулятора не должно проседать значительно ниже 12 В в первые 2-3 часа работы (из 3.5 возможных). Далее яркость будет понемногу снижаться, а когда заметно уменьшится - это будет сигналом к тому, что аккумулятор разрядился. По-хорошему, конечно, нужно сделать ограничитель разряда где-то на 9..10 В, но это заметно усложнит конструкцию. Да и как показывает практика использования этих аккумуляторов, минимум 50 циклов они живут даже в самом жестком режиме с постоянными перезарядами и переразрядами почти до нуля. Если же нормально заряжать и не переразряжать - должно хватить циклов на 200-300 как минимум.

БАС · 25 Мар 2008

Ответ: [\>] Самодельные фонари: Расчёты, схемы, модификации серийных.

Да считал я. Номинально 1.8 раза, чуть ток больше 0.05С - усё, считай 2, а дальше вооще полный слив. Батарея у меня из 6 элементов по 8Ач живёт и радует более 30 циклов уже - юзаю и под фонарь периодически, где с литием стрёмно ходить (негерметичен он у меня и непрочен). Ёмкость в норме. Батарея ловила коротыши пару раз (= отпайка проводов, дым, хана изоляции), заряжаю через реостат, переразрядов не было.

DIVAS · 25 Мар 2008

Ответ: [\>] Самодельные фонари: Расчёты, схемы, модификации серийных.

БАС написал(а):
Да считал я. Номинально 1.8 раза, чуть ток больше 0.05С - усё, считай 2, а дальше вооще полный слив. Батарея у меня из 6 элементов по 8Ач живёт и радует более 30 циклов уже - юзаю и под фонарь периодически, где с литием стрёмно ходить (негерметичен он у меня и непрочен). Ёмкость в норме. Батарея ловила коротыши пару раз (= отпайка проводов, дым, хана изоляции), заряжаю через реостат, переразрядов не было.

Свинец нормально держит емкость, под токами до С/5 отдает почти номинал. Я сам на нем много ходил, по себе проверял.

Одно дело 6 элементов, другое - 10. На 6ти еще можно как-то заметить переразряд, а на 10ти если одна банка уйдет в ноль - даже не заметишь. При этом если эта банка уйдет в минус - ее можно выкинуть через несколько таких циклов. Решение проблемы - подобрать элементы по емкости или сделать схему контроля хотя бы на группы по 5 элементов. Но с "желательно самый простой вариант" это уже никак не вяжется.

Darkcat · 25 Мар 2008

Ответ: [\>] Самодельные фонари: Расчёты, схемы, модификации серийных.

Я такие лампочки (только по 50 ватт) использую для видеосьемки. Батареи 12 вольт 9 а/ч (такаяже по габаритам как и 12/7) хватает на 2 часа. Падение яркости заметно последние полчаса только. Желательно только иметь тестер на аке чтобы контролировать степень разряда. 10 вольт - минимум, ниже которого лучше ак не опускать.

Gogy````` · 25 Мар 2008

Ответ: Выбор типа аккумулятора.

Недавно заинтересовался светостроением, подскажите пожалуйста:

Какой аккумулятор вы можете посоветовать для света? Носить на поясе, скармливать на диоды. Есть ли свинцовые на 12В, 2-4 А/ч заточеные под циклическую разрядку-зарядку?

вот такой аккум: PDF годится для ношения на поясе (в корпусе с разъёмами и прочим)? Герметичность подразумевают болтание и переворачивание девайса?

Какое реальное напряжение может быть на "12В" аккуме? Может быть больше номинала после зарядки?

Какое внутреннее сопротивление может быть у кислотных аккумов стандартных/компактных на 2-4 А,ч?

Есть ли простой способ стабилизировать напряжение на 10В при напряжении на акккуме 10-12В ? Стабилитрон можно использовать в таком случае?

Ещё вопрос - можно ли подключать последовательно 3 одинаковых мощных светодиода? (через резюк или какой-либо стабилизатор, всё к тому же аккумулятору)

заранее спасибо тем, кто надумает ответить : )

Darkcat · 25 Мар 2008

Ответ: Выбор типа аккумулятора.

Свинцовый годится. Ношение и пинание он выдерживает. Разъемы можно не герметезировать, оставить родные. Напряжение после заряда - до 15 вольт (14,5 обычно). Стабилитрон использовать можно, только зачем? Для СИДов нужна стабилизация тока, для 1го 5ти ваттника (7,6 вольта) или 2х 1-3х ваттников (3,8 вольта) как раз 12 вольт подходит. Последовательно можно, в случае 3х ваттников (3 штуки) резюк нужен 3-5 ом. Для двух - 8-9 ом (но нагрев будет приличный, 5 ватт потерь!).

DIVAS · 25 Мар 2008

Ответ: Выбор типа аккумулятора.

По своему опыту ношения на поясе аккумуляторов разных форм и размеров, могу сказать что аккумулятор на 6 В 3.3 Ач значительно меньше мешается, чем такая колбаса.

3 светодиода от 12 В включать все равно не очень удачная идея - яркость будет падать до "бычка" задолго до полного разряда, ибо 3*3,8 = 11.4 В, а напряжение разряженного аккумулятора - 10 В. А включать один СИД от 6 В или два от 12ти - разницы в эффективности не будет никакой.
Как показывает практика, даже 1 Вт СИД более чем достаточно для лазания, а с трехваттником уже можно снимать видео.

Герметичные, они же "гелевые", они же SLA аккумуляторы всех видов допускают эксплуатацию в любом положении, соответственно пригодны для ношения.

UnSeen · 25 Мар 2008

Ответ: Выбор типа аккумулятора.

Я такие лампочки (только по 50 ватт) использую для видеосьемки. Батареи 12 вольт 9 а/ч (такаяже по габаритам как и 12/7) хватает на 2 часа. Падение яркости заметно последние полчаса только.

Очень полезные сведения, спасибо.

Желательно только иметь тестер на аке чтобы контролировать степень разряда. 10 вольт - минимум, ниже которого лучше ак не опускать.

А напряжение мерять при какой нагрузке?
Всё-таки сопротивление 50 Вт лампочки около 4 Ом, а внутреннее сопротивление заряженного аккума около 15 (судя по графикам на сайте casil.ru). Интуция мне подсказывает (ибо физику забыл

), что если померять напряжение на подключеной 50 Вт лампочке, то даже при свежем аккумуляторе 10-и вольт не будет.
Есть наверное какое-то общепринятое сопротивление для измерений?

Впрочем, если аккум проживёт хотя бы циклов 40, я уже буду доволен.)

DIVAS · 25 Мар 2008

Ответ: Выбор типа аккумулятора.

UnSeen написал(а):
А напряжение мерять при какой нагрузке?
Всё-таки сопротивление 50 Вт лампочки около 4 Ом, а внутреннее сопротивление заряженного аккума около 15 (судя по графикам на сайте casil.ru). Интуция мне подсказывает (ибо физику забыл ), что если померять напряжение на подключеной 50 Вт лампочке, то даже при свежем аккумуляторе 10-и вольт не будет.
Есть наверное какое-то общепринятое сопротивление для измерений?

Впрочем, если аккум проживёт хотя бы циклов 40, я уже буду доволен.)

Посмотрите внимательно, внутреннее сопротивление должно быть порядка 15 мОм (т.е. 0.015 Ом)

Напряжение измеряется под нагрузкой. Под той, с которой работает аккумулятор. Т.е. если работает с лампой 20 Вт - с ней и мерить.

40 циклов он по-любому протянет, даже если допустить несколько переразрядов.

Главное - если уж аккумулятор переразрядился - при первой возможности зарядить, а не хранить разряженным до следующего похода.

БАС · 25 Мар 2008

Ответ: Выбор типа аккумулятора.

15 - это мОм видимо, 0.015Ом. Ничего на аккуме не проседает.

Mosdig · 26 Мар 2008

Ответ: Выбор типа аккумулятора.

Возможно, кому-нибудь пригодится книга по разным типам аккумуляторов (~4 МБ "Аккумуляторы". Хрусталев Д.А. 2003)

http://www.radioscanner.ru/files/download/file1797/hrustalev_d.a.___akkumulatori_2003.pdf

DIVAS · 26 Мар 2008

Ответ: Выбор типа аккумулятора.

nikto написал(а):
Возможно, кому-нибудь пригодится книга по разным типам аккумуляторов (~4 МБ "Аккумуляторы". Хрусталев Д.А. 2003)

http://www.radioscanner.ru/files/download/file1797/hrustalev_d.a.___akkumulatori_2003.pdf

Спасибо, думаю тут многие найдут ответы на вопросы по аккумуляторам... =)
Жаль только что 2003 год - Li-Ion и Li-Pol аккумуляторы за 5 лет несколько изменились...

UnSeen · 26 Мар 2008

Ответ: Выбор типа аккумулятора.

Почитал другие источники - действительно внутреннее сопротивление на 3 порядка меньше, видимо в графике на сайте casil опечатка:

Всем спасибо, вопрос решён, покупаю свинцовый аккумулятор.

Gogy````` · 28 Мар 2008

Ответ: Выбор типа аккумулятора.

Divas и DarkCat, спасибо за ответы.

Передумал запитаться от 6 вольт, тогда будет возможность подключать и батарейки и аккумчики АА, оставив налобную часть. Питаться через стабилизаторы тока (они халявные к тому же у меня), уменьшив кол-во диодов нафик. КПД получится поменьше, бо диоды хотят 3-5 вольт, но высасывать аккум преобразователь будет до 4,5В, а просто диоды с закорочным резюком добивать до 4В..

Акуму конецнастанет скоро таким образом? До какого уровня прилично разряжать 6-вольтный?

6В и 12В - это просто соединённые последовательно банки? Можно заряжать два 6В соединив последовательно как один 12В ?

Отмодерировано. Selingary