Ограничитель тока - зарядка аккумулятора от аккумулятора

Я планирую заряжать вспомогательный аккумулятор от автомобильного генератора, используя реле, чувствительное к напряжению, для соединения положительных полюсов автомобильного аккумулятора.

Единственным препятствием на данный момент является то, что вспомогательная батарея (12 В) допускает максимальный зарядный ток 20 А. Поэтому мне нужен ограничитель тока последовательно с реле.

Какую самую простую схему я могу использовать?

Я читал, что люди используют лампочки из-за их нелинейного поведения. В этом случае, как я могу рассчитать необходимую мощность лампочки (12 В), чтобы ограничить ток до 20 А?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Другими словами, мне нужно зарядное устройство для свинцово-кислотного аккумулятора на 12 В, которое получает питание от другого свинцово-кислотного аккумулятора на 12 В с пределом зарядки 20 А.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Информация о системе:

  • Автомобильный аккумулятор: 100Ач 760А пусковой ток - обычный свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор
  • Вспомогательная батарея: 100 Ач (C20), макс. зарядный ток: 20 А, 500 А/5с пусковой ток - циклическая солнечная батарея
  • Провода: 2x 10мм^2, ок. 2x 3м, медь
Какой тип свинцово-кислотного аккумулятора? Какова емкость каждой батареи? Что особенного в предельном токе 20А?
добавляю в исходный пост
Насколько «хорошо» вам это нужно? Лампочка — это самое дешевое и простое решение.
Ну, только то, что он не превышает 20А... и все еще довольно быстро заряжается.

Ответы (2)

Это не так просто, как линейный ограничитель и лучше с ограничителем ШИМ и LC-фильтром.

Если 12Vaux полностью разряжены и требуют последовательного сброса нагрузки (14,2-11,2)V*20A=60W. Это много тепла, прежде чем Imax уменьшится до CV, равного напряжению генератора.

Если кто-то считает лампочку хорошим решением, то это фактически источник почти постоянного тока PTC при использовании в диапазоне напряжения от 0 до 10%, определяемом DCR, который составляет 10% от номинального напряжения R. Например, 12 В / 20 А, когда сопротивление накала падает до 10% от DCR при номинальном напряжении при 3200 К. Таким образом, 3 В * 20 А = 60 Вт, с DCR 0,15 Ом, тогда при 10 В и 10% DCR лампа может иметь мощность около 30 В, 1,5 Ом или 45 Вт, что на самом деле не является практическим значением. Это может быть что-то вроде автомобильных фар на 12 В 70 Вт, соединенных последовательно/параллельно, если только вы не хотите, чтобы при зарядке загорался индикатор AUX.

Так что нормально при более низких токах, но не 20А. Это всего лишь примерная оценка, а не строгий расчет.

Лучшим решением является ШИМ с последовательным дросселем, рассчитанным на 20 А, таким как воздушные катушки, используемые в блоках питания ATX, и быстрая скорость переключения с переключателем MOSFET, рассчитанным на 50 А (высокая сторона или низкая сторона). Батарея действует как конденсатор 10 кфарад с некоторыми ESR от 5 мОм до 1 Ом в мертвом состоянии. но колпачок RF уменьшит электромагнитные помехи.

Другой способ - просто использовать фиксированный провод нагревателя 150 мОм 60 Вт (нихром) и использовать его для поддержания температуры чашки кофе;) Или использовать разрядник Cap Pulse, рассчитанный на высокий среднеквадратичный пульсирующий ток (несколько больших пластиковых колпачков, соединенных параллельно). активный ограничитель тока SMPS с максимальным падением 0,1 В в режиме CV при 14,2 В или 0,1 В / 20 А = 5 мОм (MOSFET + дроссель DCR)

Я сказал, что сделать это правильно нелегко и оставаться в рамках.

В конечном счете, самое простое решение - получить большую батарею, рассчитанную на ток генератора, но тогда вы можете в конечном итоге взорвать диодный мост генератора переменного тока, поскольку обе батареи слабы и потребляют максимальный ток генератора в течение длительного времени при температуре перехода 180 'C.

Вы можете посмотреть на дисковые ограничители перенапряжения NTC, но они не могут защитить батарею, поскольку они предназначены для защиты, возможно, только 0,5 фарад, а не батареи с 10 к ~ 100 к фарад. Для понимания прочитайте https://www.digikey.com/en/ptm/a/amphenol-advanced-sensors/cl-series-inrush-current-limiters/tutorial . Чтобы сбрасывать 40 Вт тепла, он должен либо сильно нагреваться, либо быть большим, как лампы налобных фонарей (которые нагреваются и должны быть защищены от влаги).

Я предполагаю, что тогда я буду использовать нагревательный провод... В противном случае мне понадобятся схемы, и я беспокоюсь, что могу создать нежелательные радиочастоты... Но если я понимаю, что принцип заключается в том, что вы питаете индуктор (дроссель), который затем заряжает аккумулятор?
Да дроссель повышает низкий импеданс DCR импульсного тока серии L, а батарея действует как LPF, так что L(f) действует как переменная Z с контуром управления PWM. Таким образом, медная квадратная катушка 5 МОм (SMD) и переключатель 100 кГц с измерением тока и гистерезисным управлением выключателем. Экранирование на крошечном дросселе снижает шум с помощью ВЧ-заглушек на входе и выходе. Вот как это делается на вашем ПК MOBO.
например, 150 нГн при переключателе 200 кГц ~ 150 мОм требуемый предел тока R @ 20A и, таким образом, при низком DCR медь, рассеивающая только 250 мВт, должна иметь DCR 0,6 мОм, что-то вроде этих digikey.com/products/en/inductors-coils-chokes/fixed- катушки индуктивности/…

Самый простой ограничитель тока, который я встречал, это 2 транзистора и резистор.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Если вы игнорируете какие-либо значения, вы можете представить это так: с увеличением тока увеличивается падение напряжения на Rsense. Когда это падение становится более 0,7 В, Q3 включается, а базовое напряжение Q2 снижается, чтобы предотвратить увеличение тока.

Rsense рассчитывается по Vbe/I

Я сам использовал эту схему несколько раз, и она отлично сработала для ограничения тока. Я все еще изучаю электронику, поэтому, если вам нужно более подробное описание этой схемы, я не могу предоставить больше, чем у меня есть, но я уверен, что кто-то сможет!

Надеюсь, это полезно для вас

На схеме есть Q2, Q3 Q1, в описании Q2. :)
Ха! Так что, это! Я копировал свои рукописные заметки, когда писал описание, и не посмотрел! Я изменю это сейчас!
Я вдали от компа, с телефона, поэтому пришлось исправить описание, а не схему!
Q3 имеет неправильную ориентацию, обычно для управления на вашей схеме используется подтягивающий резистор.
Излучатель Q3 был направлен не в ту сторону. Он должен быть справа
Q3 должен быть NPN, таким же, как Q2. Тем не менее, sstobbe правильно, я сделал ориентацию неправильно. Если кто-то может исправить это, не стесняйтесь (все еще не за моим компьютером), и у меня нет подтягивающего резистора, так как я обычно использую операционный усилитель в качестве управления.
Будет ли эта схема работать, если «нагрузкой» будет другая батарея? Я также смоделировал схему (подключив управление к входу), и, как вы сказали, напряжение на нагрузке падает, но на самом деле это означает, что «нагрузочная» батарея не будет заряжаться, и ток, вероятно, начнет идти в другом направлении, поскольку напряжение на «нагрузке» "Батарея была бы выше. Что мне действительно нужно, так это зарядное устройство для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора 12 В от другого свинцово-кислотного аккумулятора 12 В с ограничением тока 20 А.
Ограничитель тока должен сбрасывать 60 Вт при разумном повышении температуры до 60°C, такая конструкция не работает.
Ах. Спасибо за вклад, Тони. Я предложил это, так как это был тот, который я использовал (хотя и по совершенно другой причине), и это был приличный ограничитель тока, о котором изначально задавался вопрос.