[Allregia 9]

Подскажите решение:

- есть источник питания, 1000Вт 48в,

- есть нагрузка, до 15А

- есть батарея 50АЧ, Lead Acid, (4шт. 12в последовательно).

 

При пропадании сети нагрузка должна питаться от батареи. При наличии сети - БП питает нагрузку и заряжает батарею.

Проблема в том, что имея 48в БП батарею не зарядить, а накрутить его выше по некоторым причинам нельзя.

Нагрузка терпит напряжение во всем рабочем диапазоне батареи.

Значит:

1) нужен буст.

2) нужно как-то ограничивать тока заряда.

3) нужно в конце заряда выключать буст.

4) нужно как-то переключаться на батарею при пропадании сети.

5) желательно как-то защитить батарею от полного разряда.

 

Каждая по себе задача вроде решаемая, а вот все вместе - с утра ломаю голову, но так ничего и не придумал.

 

Среди идей мелькало использование для п.5 LM5060+MOSFET, его же можно исползовать и для п.4. но откуда взять сигнал на переключение?

По п.1 мелькало использование LM5122+2xMOSFET.

Решил братиться к коллективному разуму :)

 

P.S. Устройство не для продажи для собствеееного использования, но и нужно штук 20 таких и штук 10 тоже самое, но на 24в, поэтому принято решение делать самим а не покупать готовое. Сами БП уже есть.

[Егоров 0]

Это не зарядное устройство, а UPS. Полноразмерный.

1. Ставим штатный 48-вольтовый источник. Дорабатываем так, чтобы вывести от вторичной обмотки служебный выпрямленный сигнал "сеть есть". Если это делать не хочется - ставим этот источник и подаем его выход через диод.

2. Делаем гальванически развязанный или инвертирующий зарядный DC-DC стабилизатор. Он должен выдавать зарядные 42-56 вольта минусом относительно минуса источника 48В. Источник ограниченной мощности, ток выставит сам, точно ограничить нужно только напряжение хх - 13.7-13.8 вольта на банку. Долго батарея так не протянет, циклов 10-15. Лучше делать отдельные выходы или схему балансировки заряда между отдельными аккумуляторами.

3. Делаем бакбуст с выходом 48вольт относительно плюса батареи(минуса источника 48вольт). Соединяем по диодному ИЛИ с источниеом 48В.

4. Делаем монитор батареи , который контроллер бакбуста отключает при

- снижении напряжения батареи

- наличии сети (есть выход сетевого 48В или логический сигнал "сеть есть").

Монитор должен быть с гистерезисом, чтобы исключить повторные включения на "севшей" батарее. через пару минут напряжение на ней возрастет до 12 с копейками на банку, смотря какой емкости составной аккумулятор и как быстро он разряжался.

Вроде все.

Это делается чисто аналоговой схемой.

ЗЫ. Можно допустить и работу батарейного бакбуста при наличии сети. Там потеряется на хх процента два мощности. Но тогда нужно настроить 48В на 48,5, а бакбуст на 47.5 вольта, чтобы диодное ИЛИ работало безупречно.

[krux 8]

я конечно могу ошибаться, но сейчас вообще вся современная телеком-аппаратура на 48 вольт по факту делается с рабочим диапазоном 36-72в.

после этого для UPS тупо берется выпрямитель на 56...72 вольт, а всё остальное делает контроллер заряда.

 

зы. посмотрите на любой промышленный UPS. хоть на УЭПС, хоть на Штиль.

 

ззы. зря уже купили БП. Навешивание дополнительного буста имхо будет сравнимо по стоимости с покупкой новых выпрямителей.

[Allregia 9]

1) Это не телеком, несмотря на 48в питания.

2) аппаратура выдерживает 40-55в, но БП выдают ровно 48 (24) вольта, в этом все дело.

[Plain 166]

Да, к сожалению проще всего — это гонять туда-сюда полную мощность, а чтобы избавиться от балансировки, проще батареи соединить параллельно.

 

Также, проще и дешевле всего здесь будет обратимый (двунаправленный) синхронный повышающе-понижающий преобразователь топологии Cuk — как наименее требовательный к стоимости ёмкостей, т.е. пара ключей, их драйвер, конденсатор и пара дросселей. Все перечисленные в ТЗ пункты этот набор деталей реализует и каких-либо дополнительных силовых коммутаций и сигналов не потребуется.

[Allregia 9]

Да, к сожалению проще всего — это гонять туда-сюда полную мощность, а чтобы избавиться от балансировки, проще батареи соединить параллельно.

 

Тоесть, Вы предлагаете включить 4 батареи не последовательно а параллельно, а при зарядке питать от понижающего 48>12 преобразователя, а при работе от батарей - им-же повышать 12>48?

А подходящий контроллер для этого "Кука" на киловатт не посоветуете?

[Plain 166]

Не понижать, а инвертировать 48 в 12 и обратно — только так можно реализовать защиту от КЗ и полное отключение.

 

Схему можно собрать на практически любом ШИМ-контроллере, драйверах с гальванической развязкой и трансформаторах тока.

 

Токи большие, и за КПД придётся побороться. Поэтому, как вариант, многофазный преобразователь.

 

Но может здесь с самого начала недопонимание. Я понял так, что нужно решение всего сразу, попроще и побыстрее.

[Allregia 9]

Да, желательно всего сразу, попроще и подешевле.

И я не думаю, что киловаттный инвертор подходит под эти требования - я то собирался делать буст на 270Вт (54в*5А) , только на зарядку, или может быть вообще, если получится - на 30Вт ((54-48)*5).

[Plain 166]

Тогда самодельный переключатель питания на двух двунаправленных ключах и повышающе-понижающее зарядное на любом контроллере — классическое, т.е. один дроссель, два ключа и диода, или SEPIC, т.е. два дросселя, один ключ и диод.

[Егоров 0]

Да, к сожалению проще всего — это гонять туда-сюда полную мощность, а чтобы избавиться от балансировки, проще батареи соединить параллельно.

Это самое худшее, что можно предложить. Сделать потом из 12 вольт под киловатт - очень проблематично.

За каждую 0.1 вольта нужно бороться. Балансир четырех батарей тут копейки стоить будет по сравнению с затратами на работу от 12 вольт.

[Allregia 9]

Балансир никто делать не собирается.

Я понимаю что это и для чего нужно, но тут не требуется.

[Егоров 0]

Балансир никто делать не собирается.

Я понимаю что это и для чего нужно, но тут не требуется.

Ну не требуется, так не требуется. Ничего не мешает его потом подключить к уже готовому прибору без всяких переделок.

Но ввяжетесь в 12 вольт - весь пар в вентилятор и радиаторы уйдет. 150ампер коммутировать - уже не электроника, а "кого-то особенных умельцев" с газовой горелкой и ковкой меди.

[Allregia 9]

А как этот "балансир" кстати, попроще делается?

[Егоров 0]

А как этот "балансир" кстати, попроще делается?

Дайте воды напиться, потому что так есть хочется, аж переночевать негде :)

Разберитесь хорошо с силовой частью, балансир - дойдет очередь. Ничего там особо сложного.

[Allregia 9]

Разберитесь хорошо с силовой частью,

 

Ну, я пытаюсь, но пока никто ничгео реального не подсказал и не посоветовал.