LINUX.ORG.RU

UPS на 12 В из контроллера для солнечных батарей

 


3

7

Мое почтение, господа.

Поскольку подкроватный сервер и все окружающее его сетевое оборудование работает у меня от 12 или 9 В. Я подумал, а не сделать ли беcперебойник из автомобильного аккумулятора и контроллера, который используют вместе с солнечными панелями. Ну а сам контроллер уже запитать от какого-то 12-вольтового источника.
В идеале, хотелось бы иметь еще какой-то интерфейс (UART, I2C, etc), чтобы можно было получить состояние сети и/или заряд/напряжение аккумулятора.

Думал, у китайцев должна какая-то плата быть, у них же все есть на любой случай жизни — но не нашел. Может я плохо искал? Нормальный ли вариант с солнечным контроллером?

★★★★★

Последнее исправление: hobbit (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от NiTr0

Просто как пример. Это тоже свинец.
И вряд ли у ТСа его автомобильный аккумулятор «для буферного режима и упсов».

Так что да, пока есть халявный аккум и пока нет активных отключений - пусть юзает, как есть. Потом просто купит lifepo4.

YAR ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от NiTr0

вот ты прям всю автомобильную промышленность на ноль помножил :)
в автомобиле аккурат 14,2 и выставляют в генераторе и аккурат в буферном режиме она и используется.
в машину вкрутил напряжометр (в составе усб-розетки) и могу точно сказать какое напряжение в сети автомобиля :)
по твоим словам автоаккум должен дохнуть за считанные месяцы, однако что это сильно не так тебе могут сказать все автовладельцы.

pfg ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от NiTr0

Разное, тут скорее о количественном речь надо вести, в любом случае в процессе заряда всегда идет разложение воды и вот тут ты прав, вопрос в скорости выхода газа и как следствие возможности его рекомбинации пока он не покинул объем через аварийник. А сохнут батарейки и при 13,6 как настраивают их обычно в юпсах (при таком напряжении батарейки не сильно газуют в клапан)

Верным вариантом был-бы нормальный контроллер заряда как в современных авто, заряжаем нормальным напряжением, а потом уходим в буфер на 12,8-12,9 вольта, до тех пор пока опять не подсадим батарею.

Morin ★★★★
()
Ответ на: комментарий от Morin

только что-то я не видел инструкций автомобилистам как переделать генератор (а обчно не регулируемый и залит эпоксидкой по самео не балуйся) под конкретный вид химии конкретного свинцового аккума :)
тут не «магомед идет к горе» а производители делают аккумы под «среднестатистический генератор автомобиля».

п.с.: если бы собирал систему под конкретный аккум, то естесвенно учел рабочие пределы напряжений…

pfg ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от pfg

копроэкономика. ну и как вариант ты или не автомобилист или с очень малым стажем. на большинстве современных авто при смене типа акб правят уставку в мозгах, раньше регуль другой ставили. или не трахаем мозг сервису и покупаем тот-же тип акб

Morin ★★★★
()
Ответ на: комментарий от pfg

сколько часов в сутки авто ездит? 24? что, нет? отож… а, что, в него еще и воду доливают при этом? отож, отож…

полгода в 24/7 превращаются в 3-4 года с доливками воды при 6-8 часах работы в сутки в среднем.

внезапно, не правда ли? :)

а так у меня есть автомобильный аккум 2012 года выпуска, который до сих пор крутит стартер. но 99.9% времени он стоит в гараже…

NiTr0 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Morin

при 13.6-13.8 обычный заливной автомобильный аккум высыхает где-то за 6-8 лет работы в буфере в 24/7.

при 14.2 - высыхает за 2-3 месяца. гельки усыхают может за полгода-год.

ну а в современных авто нет контроллера заряда, просто буферный режим…

NiTr0 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от NiTr0

надо спросить знакомого дальнобоя, они вдвоем за рулем практически нонстопом катают - один спит, другой рулит, потом меняются. за сколько месяцев у него сдыхает аккум… :)
да и у тебя сколь смотрю исчезли 2-3 месяца :)
я не спорю с недолговечностью свинца, изучал когда подбирали аккум для буфера в приборе, но заговариваться не стоит :)

в автомобиле именно в «простом автомобиле», где нет навороченных схем, ставят дешовый параллельный стабилизатор напряжения на тиристорах. который ограничивает верхнее напряжение в системе. ограничение тока получается само по себе в виде ограниченной мощности генератора. дешево и сердито :)

а так можно очень много чего умного наинженерить. минус цена будет больше и тут начинается коммерческое регулирование, глушащая многие креативные идеи на корню… :(

pfg ★★★★★
()
Последнее исправление: pfg (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от pfg

в автомобиле именно в «простом автомобиле», где нет навороченных схем, ставят дешовый параллельный стабилизатор напряжения на тиристорах.

бред, никто такое не ставит, это ж не мопеды с магнето. там вполне полноценный регулятор напряжения возбуждения синхронного генератора. даже на совкопроме возрастом 60-70 лет, да.

NiTr0 ★★★★★
()

Есть плата YX850, переключает нагрузку между БП и аккумулятором, аккумулятор может заряжаться через диод, когда есть сеть. https://www.aliexpress.com/item/1005002766292459.html Но, помоему там нету защиты от переразряда.

goingUp ★★★★★
()
Последнее исправление: goingUp (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от goingUp

С ним есть две проблемы:
1. Не заряжает аккумулятор.
2. «В момент переключения произойдет кратковременное, менее чем на 1 секунду, пропадание питания.»

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от NiTr0

Советов кучу интересных в теме накидали. За что всем огромное спасибо.
Я только одно не понял, контроллер для солнечных панелей подходит или нет? Как я понял, он, вроде бы, делает все что нужно: заряжает аккумулятор правильными режимами, отключает нагрузку в случае переразряда.

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от urxvt
  1. Есть похожий блок без диодода, он не заряжает, этот заряжает.
  2. По-моему лечится впаиванием меньшего конденсатора. Но да, решение не идеальное.
goingUp ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от urxvt

контроллер солнечной панели должен уметь в mppt.
они есть и с работой на свинцовый/литиевый аккум в качестве буфера. но там мощности в сотни ватт минимум и стоимости дохрена.

pfg ★★★★★
()

Нормальный ли вариант с солнечным контроллером?

Но зачем? Просто воткни в параллель к 12-вольтовому бп свинцовый аккумулятор: для него работать под постоянным напряжением - норма жизни. Когда свет пропадёт - он начнёт питать подкроватным сервер. Надолго свет пропадает?

А в качестве уарта для контроля - возьми атмегу и развяжи оптронами по уарту от компа. Прошивку из 30 строчек сочиним всем лором. Могу и схему накидать

pihter ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от NiTr0

недосервер из медиаприставки

У меня тоже есть комп из медиаприставки. Питается от БП какой-то сигнализации. У этого БП штатно есть клеммы подключения 12в аккума. Стоит аккум от скутера. Сделать заряжалку из солнечного контроллера тоже можно. Но это имеет смысл если аккум часто и достаточно глубоко циклируется - например если свет подают лишь на несколько часов в сутки как это бывает в отдалённых деревнях. Солнечный контроллер более правильно и эффективно заряжает. Только имейте в виду что автомобильные аккумы сейчас почти все с кальцием в пластинах и настройки напряжения на солнечном контроллере для них надо подкручивать,иначе сдохнут быстро от недозаряда. Им выше напряжение нужно. Это я как обитатель полностью автономного дома говорю - у меня как раз электричество от собственно солнечной электростанции (в светлое время года).

watchcat382
()
Ответ на: комментарий от pfg

контроллер солнечной панели должен уметь в mppt.

они есть и с работой на свинцовый/литиевый аккум в качестве буфера. но там мощности в сотни ватт минимум и стоимости дохрена.

Не, он про другое. Есть дешевые солнечные контроллеры с реле унутри и без mppt. В теории должны подойти, но это не точно)

goingUp ★★★★★
()
Последнее исправление: goingUp (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от LINUX-ORG-RU

ещё диоды поставить на выводы из сети дабы когда всё отрубится напряжение от бесперебойки не шло на основной блок питания, хер знает что там в нём.

Тоже сначала подумал, но секунду почесал репку и понял, что если там импульсник (а там - импульсник), то диод не нужен

pihter ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от pihter

Но зачем целая ардуина, когда достаточно сторублевой меги?

Возможно коллега имел в виду не настоящую ардуину,а те платы с Atmega382 которые китайцы за недорого продают. Там кроме самой меги и минимальной обвязки и нет ничего. Программируется посредством avr-gcc,шьется китайским usb-программатором. И не нужно иметь дела с ардуиновской средой и их очень специфическим диалектом С++.

watchcat382
()
Ответ на: комментарий от pfg

Не, есть реально дешевые солнечные контроллеры без dc-dc и mppt. Там только реле и електроника, чтобы оно щелкало. На токи порядка 10А. Подразумевается, что напряжение солнечных панелей больше напряжения на аккумуляторах.

goingUp ★★★★★
()
Последнее исправление: goingUp (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от YAR

Насчет вилки «10,5-13,6» - да, в любом случае придется ставить какой-то DC-DC для нормализации до 12В

Да там на входе любого компа все равно понижающий дц дц, так что, имхо, лишнее

pihter ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от pihter

С одной стороны - да; с другой - все же есть определенные допуски и номинальные значения не с потолка взяты. Ладно еще какой-то роутер, там да - один dc-dc на входе и все. А что-то более комплексное (типа того же picoPSU, где 12В идет практически напрямую на еще кучу электроники на материнке) предпочитаю все-таки запитывать «правильным» напряжением.

YAR ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от watchcat382

Atmega382

Мега8 (и то только ради того чтоб на ассемблер не писать), делитель для замера напряги, пара оптронов для развязки уарта :)

Но твоя мысль понятна. А че за платы?

pihter ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от urxvt

Вы тут сразу две холиварные темы подняли — правильный заряд АКБ и использование автомобильного АКБ в ИБП :)

Контроллер от солнечной панели не факт что реализует правильный цикл заряда, более того, многие контроллеры расчитаны именно на АКБ и на то, что АКБ терпит перезаряд, чтобы не допускать нагрева панели из-за х.х. Плюс есть отдельное утверждение, что для солнечных панелей, где постоянный разряд/заряд нужные правильные, специализированные АКБ, которые выдерживают 1000+ циклов, но не любят тряски.

Буферный заряд, в принципе, допустим для всех разновидностей АКБ, но есть мнение, что у наливных АКБ будет расслоение электролита, особенно для Ca/Ca, для последних рекомендуют один/два раза в год КТЦ и заряд с 2 часами кипячения в конце для перемешивания.

P.S. Здесь АКБ — аккумуляторная кислотная батарея == свинцовый аккумулятор, как во всех книжках.

mky ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от goingUp

Есть дешевые солнечные контроллеры с реле унутри и без mppt.

От контроллера там одного название. Это просто электронный ключ,размыкающийся при определенном напряжении на аккуме. Правильно управлять ТОКОМ зарядки они не умеют. Максимум что могут - защитить аккум от сильного закипания.

Хотя если отключения электричества редкие и кратковременные,соответственно аккум циклируется мало и редко - то сойдет и такой псевдо-контроллер чтобы его зарядить и не вскипятить.

watchcat382
()
Ответ на: комментарий от pihter

Да там на входе любого компа все равно понижающий дц дц, так что, имхо, лишнее

Когда я работал на работе с командировками в двухтысячные годы - у меня был неубиваемый «военный» ноут Панасоник. Тяжелый как кирпич и такой же надежный. Очень мне нравится. Так вот он был способен запускаться начиная от 9.5 вольт питания. И до штатных 19(больше не подавал). Разве что при низком напряжении питания не мог заряжать свой собственный аккум. Но работал.

Ну и так,периодически видел ноуты которые вполне себе работали при прямом подключении к аккумулятору автомобиля. Опять же - при этом свой собственный аккум не заряжали.

watchcat382
()
Ответ на: комментарий от pihter

делитель для замера напряги, пара оптронов для развязки уарта

Еще кварц,два конденсатора к нему, цепочка сброса (конденсатор и резистор как минимум),стабилизатор питания. Как раз всё это есть на китайской плате типа вот такой: https://aliexpress.ru/item/32849721150.html

Мне когда-то досталась горстка их от какого-то разорившегося кружка детской робототехники - так я их в свои самоделки пихаю,прямо так,как «субмодуль» на большую плату припаиваю на «ножках».

Бывают еще платы чуть побольше - на них всё тоже плюс преобразователь интерфейса uart-usb. Они и питаться прямо от usb могут. Из такой сделать имитатор ups еще проще - они сразу видятся в компе как виртуальный ком-порт(/dev/ttyUSB*)

watchcat382
()
Ответ на: комментарий от pihter

Но зачем? Просто воткни в параллель к 12-вольтовому бп свинцовый аккумулятор: для него работать под постоянным напряжением - норма жизни. Когда свет пропадёт - он начнёт питать подкроватным сервер.

Другие тут пишут, что при 12В будет недозаряд. Но это тоже не беда, можно и 14 сделать. Это не должно быть проблемой.
Ну если батарее нормально всегда под 14В сидеть (а тут в теме на этот счет разные мнения).

Надолго свет пропадает?

По разному, от пары минут и до часов. Энергетически нестабильный регион у нас сейчас.

А в качестве уарта для контроля - возьми атмегу и развяжи оптронами по уарту от компа. Прошивку из 30 строчек сочиним всем лором. Могу и схему накидать

Спасибо. Это я примерно наколхозить могу. Чтобы просто напряжение мерило.

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от mky

есть отдельное утверждение, что для солнечных панелей, где постоянный разряд/заряд нужные правильные, специализированные АКБ

Обычный автомобильные тоже работают НО при условии что их хотябы раз в неделю будут заряжать до упора. То есть до прекращения роста напряжения под протекающим стабилизированным зарядным током. Что очевидно означает что в аккуме зарядилось всё что могло зарядиться. У кальциевых аккумов этот «упор» в нормальных условиях где-то около 16.2 вольт(зимой в промороженном сарае - выше). И это таки проблема потому что чуть ли не поголовно все средства зарядки настроены на характеристики аккумов без кальция и поэтому хоронически недозаряжают кальциевые. От чего те и дохнут. А радостные маркетологи впаривают «специальные» аккумы по тройной цене. Кстати, как раз вот эти «специальные» часто бывают без кальция в пластинах. И соответственно работают при более низких напряжениях зарядки,совпадающих с настройками по умолчанию у зарядных устройств и солнечных контроллеров. Именно в этом и есть основной секрет их большей долгоживучести.

Пишу это с компа,питающегося солнечной энергией,запасенной в обычных автомобильных аккумах от грузовиков. Контроллер солнечной электростанции специально перенастроен на более высокое напряжение для совместимости с ними. У меня полностью автономный дом и своя солнечная электростанция так как в посёлке где живу электричества нет уже четверть века.

Буферный заряд, в принципе, допустим для всех разновидностей АКБ, но есть мнение, что у наливных АКБ будет расслоение электролита

Тоже правда. Рекомендуется периодически кипятить. Вот как раз заряд до прекращения роста напряжения и кипятит.

watchcat382
()
Ответ на: комментарий от urxvt

ага, ковырял такое… :) внутри обычный импульсный dc/dc преобразователь. системой MPPT там не пахнет ваапче.
плюс - работает.
минус - из-за отсутствия MPPT, от панели отбирается мощности на 30-50% меньше возможного…

в любом стабилизированном блоке питания можно чутка ковырнуть 12вольтовый стабилизатор и припаяв два резистора и емкость получить на выходе повышенное напряжение :)

pfg ★★★★★
()
Последнее исправление: pfg (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от pfg

ага, ковырял такое… :) внутри обычный импульсный dc/dc преобразователь. системой MPPT там не пахнет ваапче.

Если в ковыряемом всё же был dc/dc то это вы хороший девайс ковыряли. Я имел в виду те где вообще dc/dc преобразователя нет. Есть только электронный ключ,замыкающийся и размыкающийся по напряжению на аккуме. Причем еще и с частотой единицы герц,так что напряжение заметно прыгает,это видно если например светодиодные ленты подключить.

из-за отсутствия MPPT, от панели отбирается мощности на 30-50% меньше возможного…

В автономно-домашнем применении как раз это не критично. Потому что вы всё равно не сможете без очень сложных ухищрений постоянно потреблять от панелей максимум возможного. Нет пользы от того что панели могут дать энергию если она в данный момент в доме не нужна. А борьба за «выжимание» из панелей максимума возможного - это от немцев пошло потому что они отдают энергию в городскую сеть и за это получают налоговые льготы. Это и есть основной показатель эффективности солнечных панелей у них - экономия на налогах,а вовсе не экономия энергии.

Да и реальная эффективность MPPT сильно преувеличена. Надо просто правильно подбирать панели по напряжению к установленным аккумуляторам. Ну или аккмуляторы к панелям. А так-то да,если купленная по дешевке на авито сильно китайская панель имеет напряжение точки максимальной мощности под (а то и за) 30 вольт,а подключена к обычному автомобильному аккуму - то работать она будет сильно не эффективно. А вот если около 17 вольт то вполне приемлимо и такой сильной «рекламной» разницы не будет.

watchcat382
()
Ответ на: комментарий от pfg

в любом стабилизированном блоке питания можно чутка ковырнуть 12вольтовый стабилизатор и припаяв два резистора и емкость получить на выходе повышенное напряжение :)

А нужно не просто повышенное напряжение,а стабилизированный ток с ограничением по напряжению на примерно 18 вольтах. У буржуев это называется CC/CV.

Если просто поднимем уставку напряжения то при подключении блока питания к посаженному аккуму в него пойдет черезмерно большой ток и БП сдохнет от перегрузки.

watchcat382
()
Ответ на: комментарий от pfg

минус - из-за отсутствия MPPT, от панели отбирается мощности на 30-50% меньше возможного…

Поскольку у нас вместо панелей блок питания то это не проблема.

в любом стабилизированном блоке питания можно чутка ковырнуть 12вольтовый стабилизатор и припаяв два резистора и емкость получить на выходе повышенное напряжение :)

Еще бы знать как. :)

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от pfg

Ну не в любом, самый распространённый стабилизированый на подходящий ток — комповый БП ATX, а там часто защита от выхода 12В за границы и надо искать как её отключить.

Если поднимать напругу 12В БП, то, ИМХО, лучше брать с алика БП, у которого выведен подстроечный резистор, что на фото видно. Даже если штатного резистора не хватит до 13,6В или сколько нужно, то хотя бы понятно какую цепь ковырять. Но это чисто буферный режим заряда АКБ. А если хочется циклический заряд до 14,5В и недолгим «кипячением» для перемешивания электролита, то всё сложно получается. И 12В БП может до такого не разогнаться и 16,5В уже как-то опасно подавать в сервер, если он хочет 12В на вход.

mky ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от watchcat382

чёт вы про какой-то звездец говорите :) ни разу такого не то, что не видал, даж не слышал. времена релейных систем какие-то… :)

ну не скажи, это даже во времена транзисторных схем если было сложно, но уже не сильно.
сейчас же когда микропроцессор стоит капейки (на хабре отписывались о китайских микроконтроллерах, стоимостью рублей 20-40 кажись) никаких проблем сделать свой конроллер с мппт сложностей нет.
а вот выгода от мппт весьма заметна. даже если мппт 17в, хотя мне помнится она таки выше, на уровне 19в, ну да ладно считаем для 17. (17-12)/17 = 0,295. т.е. почти треть стоимости панели в трубу… даже в домашнем пользовании в пяток 100ваттных это заметные деньги.:)

честно говоря не верю в эти сказочки про европейские коттеджи с солнечными панелями, возможно это и выгодно с германскими ценами в 50 рублей за квтч (в рф напомню в 10 раз меньше), но и солнечные панели с остальным железом у них тоже не копейки стоят. да и переделка большинства энергосистемы коттеджа из ~220в на постоянку 12/24 вольта тоже стоит и денег и трудов.
и уж тем более в сказочку, что они сливают излишки в энергосеть. для сколько-нибудь серъёзных объемов отдачи, а значит дохода это уже надо футбольное поле панельками засеять, плюс стоимость качественного преобразователя в переменное напряжение, плюс обслуживание все этого хозяйства, плюс куча несолнечных дней, плюс куча остальных подводных камней… хз, имхо экономически это невыгодно. прежде чем умиляться на такие экостатейки, посидите и просто посчитайте :)

pfg ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от watchcat382

схема ограничения тока и напряжения элементарно реализуется на счетверенном LM324 стоимостью в 15 рублей и обвязкой из десятка резисторов :)

pfg ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от urxvt

возьми сразу блок питания для заряда свинцового аккума.
колхозить его из подручных средств при современых ценах смысла нет.

самое простое цепочка из диодов в цепи земли стабилизатора можно дополнительно повесить емкость для исключения возбуждения.
надеюсь картинка откроется :)

pfg ★★★★★
()