Auf der Suche nach Batterien für ein Projekt, an dem ich arbeite

Tut mir leid, wenn das wirklich einfach ist, aber ich weiß nicht wirklich viel über Stromverbrauch und Spannung. Ich baue ein Sensorsystem mit einem kleinen Computer mit einer Stromversorgung von 19 V, 65 W sowie einem Wolkensensor mit einer Stromversorgung von 15 V DC - 1 A. Ein paar andere Dinge werden hinzugefügt, wie z. B. ein Anemometer mit geringem Stromverbrauch, aber diese sollten direkt vom Computer aus ausgeführt werden.

Wenn ich nach wiederaufladbaren Batterien suche, um dies zu betreiben, worauf sollte ich achten? Ich bin mir nicht sicher, ob ich mir eine große Batterie oder eine Reihe kleinerer Batterien zusammen ansehen sollte. Gibt es noch andere Dinge, auf die ich achten sollte?

Macht es für wie lange?
Unbegrenzt. Später werden wir ein Solarladesystem hinzufügen, aber im Moment muss ich es nur einen Tag lang mit Strom versorgen. Bei maximaler Kapazität würde ich also sagen, dass es 16 Stunden lang ohne externes Aufladen laufen können sollte.
So wie Sie es beschrieben haben, gehe ich davon aus, dass der Wolkensensor glücklich ist, wenn ich den Wolkensensor an eine 15-VDC-Quelle mit einer Nennleistung von mindestens 1 Ampere anschließe, aber ich bin verwirrt über die Stromversorgung des Computers. Können Sie weitere Details angeben?
Wenn Sie etwas von der Stange wollen, stellt Goal Zero ein 1200-Wh-Modell mit Blei-Säure-Batterien her, das ~ 1400 US-Dollar kostet und etwa 100 Pfund wiegt. goalzero.com/p/140/goal-zero-yeti-1250-solar-generator
65 W klingt ziemlich hoch für die Leistungsaufnahme eines Laptops. Was auf dem Wandadapter steht, wäre eher ein Stromverbrauch im schlimmsten Fall, z. B. Laden des Laptop-Akkus, CPU voll eingeschaltet, Anschlüsse, die Zubehör mit Strom versorgen usw. In der Praxis kann es die Hälfte oder weniger sein, sodass Ihr großer Akku mehr Laufzeit bietet, als es scheint anfangs. Für eine ausreichend lange spezifizierte Laufzeit kann es billiger sein, einen Laptop mit geringerer Leistung (oder Raspberry Pi usw.) als einen größeren externen Akku zu erwerben.
Dann habe ich es wahrscheinlich falsch gelesen, das habe ich bestellt. newegg.com/Product/Product.aspx?Item=N82E16856102057 Oder zumindest unterscheidet es sich stark von einem Laptop, wenn man bedenkt, dass es sich um einen Mini-Desktop handelt.
Der Wandadapter muss in der Lage sein, die PCIe-Steckplätze, USB-Anschlüsse usw. mit Strom zu versorgen. Wenn Sie sie nicht verwenden, muss der Wandadapter nicht die vollen 65 W abgeben und zieht nicht so viel von Ihrem externen Akku . Sie erhalten also möglicherweise mehr Laufzeit, als Sie von dem von Ihnen gewählten Akku erwarten.
Sie könnten einen Laptop verwenden, der bereits eine Akkulaufzeit von 20 Stunden hat (Lenovo ThinkPad X240) blog.laptopmag.com/all-day-strong-longest-lasting-notebooks

Antworten (2)

80 Watt. 100 Watt, um konservativ zu sein. Das mal 16 Stunden sind 1,6 kW*Std.

In keiner bestimmten Reihenfolge sind hier einige Ihrer Optionen:

  1. Lithium-Ionen : Wenn es Ihnen egal ist, ob sich die Batterien innerhalb von 3-5 Jahren verschlechtern, würden Lithium-Ionen-Batterien funktionieren. Sie werden leicht und klein sein.
  2. Bleisäure hätte auch Abbauprobleme im Bereich von 3-5 Jahren. Sie sind schwer, aber billig.
  3. Nickel-Eisen- Batterien haben eine sehr lange Lebensdauer und haben mehr Energie als Blei-Säure-Batterien. Nach Volumen haben sie weniger.
  4. Lithiumeisenphosphat hat eine lange Lebensdauer und hat etwa die Hälfte der Energiedichte von Lithiumionen und ist etwa so teuer.
  5. Nickel-Metallhydrid (NiMH) : Technologie mit der zweithöchsten Energiedichte nach Lithium-Batterien. Billiger als Lithiumbatterien. Begrenzte Lebensdauer auf 3-5 Jahre, stark abhängig von Gebrauch/Missbrauch.
  6. Nickel-Cadmium (NiCd) : erfordert ein intelligentes Ladegerät, um Memory-Effekte zu vermeiden. Ältere Technologie, weniger Energiedichte als NiMH, billiger als Lithium-Ionen.

Ihre Wahl hängt wirklich davon ab, was Sie suchen. Wie portabel muss es sein? Welchen Faktor spielen die Kosten? Was sollte stärker gewichtet werden, Energiedichte oder spezifische Energie? Wie wichtig ist Ihnen die Lebensdauer der Batterie?

Alle diese Batterietypen werden in einigen Bereichen relativ häufig verwendet, sodass sie alle einen gewissen Vorteil haben oder ein gewisses Gleichgewicht zwischen den Optionen ermöglichen.

Wenn ich es wäre, würde ich für eine Batterie dieser Größe wahrscheinlich zu etwas Vorgefertigtem gehen, um meinen Spezifikationen nahe zu kommen. Wenn Sie sich für das Ausbalancieren, Laden und Entladen von Batterien interessieren und sich damit auskennen, können Sie mit einzelnen Zellen arbeiten, um eine schöne Lösung zu finden und möglicherweise ein bisschen Geld zu sparen. Andernfalls kaufst du am besten etwas von der Stange mit deinen Spezifikationen: 20 V, 1,6 kWh.

Es muss nicht besonders tragbar sein, passt einfach in ein wetterfestes Gehäuse. Es sollte auch eine anständige Menge an ungenutztem Platz im Gehäuse vorhanden sein. Die Kosten kommen ins Spiel, da wir gerne mehrere davon machen möchten und wir auf ein Budget beschränkt sind. Es muss nicht zu lange dauern, da es ein Prototyp und Testbett für ein späteres Projekt ist, aber eine langfristige Lösung müsste später gefunden werden.
@ user45440 Deep-Cycle-Blei-Säure-Batterien sind zu diesem Zeitpunkt wahrscheinlich Ihre billigste Option. Sie werden groß, sperrig und schwer sein, aber das scheint kein Problem für Ihre aktuelle Anwendung zu sein.
@ user45440 Beim erneuten Lesen Ihrer Frage ist nicht klar, wie viel Strom Sie tatsächlich benötigen. Wenn Ihr Laptop nicht ständig Zahlen knirscht und die meiste Zeit im Leerlauf ist, benötigen Sie im Vergleich zu dem, was ich zitiert habe, kaum einen Akku. Sie sollten sich ein Kill-a-Watt besorgen und damit messen, wie viel Strom Ihre Anwendung verbraucht, wenn sie im Feld läuft. Verwenden Sie diese dann, um festzustellen, wie viel Batterie Sie benötigen.

Du fragst nach ziemlich viel Batterie. Angenommen, Sie möchten Autobatterien verwenden, da diese billig und leicht erhältlich sind. Aus Hortas Antwort wollen Sie insgesamt 1600 Wattstunden. 1600 Wattstunden / 12 Volt = 134 Amperestunden. Außerdem möchten Sie eine Autobatterie nicht auf weniger als 50 % ihrer Kapazität entladen, daher sollte Ihre tatsächliche Kapazität 268 Amperestunden betragen.

Wie viel Kapazität hat also eine Autobatterie? Nun, die entsprechende Nummer ist RC, Reservekapazitätsminuten bei 25 Ampere. Wenn eine Batterie eine RC von 60 Minuten hat, handelt es sich um eine 25-Ah-Einheit. Und das ist ungefähr das, was Sie am unteren Ende der Batteriegrößen bekommen, also werde ich es als Beispiel verwenden. 268 / 25 = 10,72, also benötigen Sie für diese Batteriegröße 11 Batterien. Wie Sie sehen können, benötigen Sie eine ziemlich umfangreiche Installation. Und wie ich später besprechen werde, benötigen Sie mindestens einen Tag zusätzliche Kapazität, sodass Sie tatsächlich etwa 22 Batterien benötigen. Wenn Sie größere Batterien verwenden (und ich habe Bewertungen von bis zu 150 gesehen), benötigen Sie weniger, aber sie kosten mehr pro Batterie.

Und dann sind da noch die Solarzellen, die Sie verwenden möchten. Auf lange Sicht ist das Aufladen der Batterie zu etwa 60 % effizient, sodass Sie eine tägliche Solarmodul-Gesamtleistung von 1600 / 0,6 oder 2700 Wattstunden benötigen. Dies wird über einen Zeitraum von 8 Stunden stattfinden, aber die meiste Zeit erhalten Sie viel weniger als die Spitzenleistung, also lassen Sie uns das Array für 4 Stunden dimensionieren. 2700 Wattstunden / 4 Stunden sind 675 Watt. Und das setzt voraus, dass es jeden Tag sonnig ist. Als Minimum müssen Sie von einer Reserve von mindestens einem Tag ausgehen, sodass Ihre Mindestsolargröße 1300 Watt beträgt. Nur als Beispiel verkauft Harbor Freight ein 45-Watt-Panel-Kit mit einer Größe von 3 Fuß x 3 Fuß. Als grobe Zahl benötigen Sie also 2700 / 45 oder 60 Panels mit einer Gesamtfläche von etwa 540 Quadratmeter.

Deep Cycling einer Autobatterie wird es töten.
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