Effiziente 60 V bis 12 V DC-DC

Ich bin dabei, eine neue Version meiner E-Bike-Elektroniksysteme zu bauen, und suche nach einer Möglichkeit, die Spannung der Batterie (13 s = 54,6 V voll geladen) für das Zubehör und verschiedene Elektronik auf 12 V / 5 V zu senken .

Ich möchte meinen Hauptmikrocontroller (der ein STM32-basiertes Board ist) jederzeit mit Strom versorgen (mit Schlafmodi), um GPS, GSM und Batterieüberwachung bei Bedarf zum Laufen zu bringen und dann (mit Mosfets / Relais) umzuschalten größere Lasten bei Bedarf. Da ich das Ding gerne ständig angeschlossen lassen möchte, weil mein Batteriekasten verschraubt ist, möchte ich den Ruhestrom so gering wie möglich halten, um unnötigen Stromverbrauch zu vermeiden.

Also fing ich an, in meinen Kisten zu graben, um verschiedene DC-DC-Wandler auszugraben, die ich habe, und fand 3 davon, die ich an meinem Netzteil bei 54,6-V-Eingang getestet habe:

  • RCNUN E-Cart Fest 12 V, 10 A: 15 mA Ruhestrom
  • SUKUZU Fest 12 V, 10 A: 8 mA Ruhestrom
  • LM2596HV variabler Buck 3V-48V, 3A: 5mA Ruhestrom.

Da meine Batteriebank um die 15Ah hat, wären 5mA nicht wirklich dramatisch, man könnte das Ding noch über 4 Monate laufen lassen. Aber ich versuche, einen effizienteren Weg zu finden, dies zu tun. Also habe ich mir die Website von Ti angesehen und diesen kleinen Chip gefunden: TI LM46002

Was einen ziemlich beeindruckend niedrigen Ruhestrom liefert: weniger als 30 µA.

Aber ich habe mich gefragt, ob dies der richtige Weg wäre und ob Sie einen einfacheren Weg hätten, eine 12- oder 5-V-Batteriebank mit maximal 60 V zu erhalten.

Ich hoffe, meine Frage ist klar und es ist kein Repost, ich habe in den Foren, Schaltplänen und Stackexchange gesucht, aber ich habe vielleicht die perfekte Antwort verpasst.

Der Akku für Ihr eBike hat nur 15Ah? Wie lange hält das beim Reiten?
Ich baute diese erste Batterie mit 18650 aus Laptop-Batterien. Es sind ungefähr 17 Ah, und ich kann ungefähr 70 km fahren. Ich plane, bald ein neues Pack mit Zellen mit viel höherer Kapazität und Qualität zu bauen.
Mein Rat ist, einfach mit dem vorgefertigten Modul zu gehen. Der Aufbau eines DCDC mit 60-V-Eingang ist ein bisschen gefährlich und nicht sehr einfach. Wenn Sie sich 5 mA leisten können, bleiben Sie dabei.
Wenn das System im Schlafmodus viel weniger als 5 mA verbraucht, könnten Sie einfach einen einfachen Linearregler mit niedrigem Iq hinzufügen, der die Versorgung während des Schlafs liefert, und den DC-DC nur einschalten, wenn mehr Strom benötigt wird.
@VladimirCravero Gefährlichkeit ist hier nicht wirklich ein Thema, ich weiß, wie man mit hohen Spannungen/Strömen umgeht und achte auf mein Leben;) Ich baue die Batteriebank selbst aus alten Laptop-Batteriezellen. Ich denke, ich bleibe vorerst bei meinem Strom Controller, der bereits einen Buck mit 15 mA enthält, optimiere ich alles und schalte alle Peripheriegeräte aus, wenn sie nicht benötigt werden, um Strom zu sparen. Danke für deinen Beitrag :)
Beachten Sie, dass die Ruhestromaufnahme möglicherweise für überhaupt keine Last angegeben ist, während Sie einige Komponenten (GPS, GSM) ständig mit Strom versorgen möchten. Achten Sie darauf, die Konverter-Spezifikationen unter leichten Lastbedingungen (im Gegensatz zu keiner Last) zu studieren.
@JRE "Der Akku für dein eBike hat nur 15Ah?" - 15 Ah bei 60 V sind etwa 1 kWh oder 0,45 PS für 3 Stunden. Oder ungefähr das 10-fache dessen, was ein fitter erwachsener Mensch wahrscheinlich leisten kann. Ich bin kein Experte für eBikes, aber es klingt für mich nicht nach Energiemangel ...

Antworten (4)

Ich denke dieser Chip ist eine sehr gute Option wenn man immer eine Versorgung aus 13s Akku haben möchte.

Ich sehe, dass das Problem darin besteht, ein Netzteil mit 60 V Eingang (max.) und niedrigem Ruhezustand zu erhalten. Eine niedrigere Eingangsspannung bietet mehr Optionen mit niedrigem Ruhestrom.

Vor diesem Hintergrund wäre ein Vorschlag, eine zweite Batterie mit niedriger Leistung und niedriger Spannung (1s oder 2s) zu verwenden, die von den 13s aufgeladen wird und die Niederspannungselektronik versorgt und die Stromversorgung mit höherer Spannung vollständig ein- / ausschaltet das lädt die Batterie. Es ist ein bisschen kniffliger, könnte aber auch funktionieren.

Abwärtswandler wie LM46002 sind gut und effektiv, um 12 V oder 5 V mit > 80 % eff zu erhalten. Beachten Sie jedoch, dass bei einer kleinen Last wie in Ihrem Fall (28 mA) der eff abnimmt.

Ich kann Ihnen persönlich¹ den LTC3637 empfehlen , wenn Sie selbst eine Schaltung aufbauen möchten. Der Ruhestrom beträgt 12 µA (also ziemlich niedrig) und hat einige nette zusätzliche Funktionen wie eine Strombegrenzung, falls Sie dies benötigen.

Denken Sie jedoch daran, dass Sie sowohl für die TI- als auch für die LT-Chips eine Leiterplatte um sie herum entwerfen müssen. Sie können sie nicht wirklich auf eine Prototypenplatine löten. Daher kann es in Ihrem Fall unklug sein, insbesondere für eine einmalige Sache; Die vorgefertigten Module könnten die bessere Option für Sie sein.

¹ Ich habe mehrere hundert Ladegeräte nach diesem Design für eine Anwendung gebaut, die Ihrer nicht sehr ähnlich ist, und wie ich gehört habe, funktionieren sie in der Praxis gut.

Ihr TI-Chip ist eine gute Wahl.

Ich habe auf Mouser schnell nach DC-DCs in Dosen gesucht und keine gefunden, die Ihren Anforderungen entsprechen. Das ist seltsam, da Ihre Spannung im Standardbereich für 48-V-Eingangswandler liegt. Sie könnten versuchen, bei anderen Anbietern zu suchen.

Wenn Sie es löten können, würde ich jedoch einen der LT / AD Silent Switcher-Chips wie LT8461 empfehlen . Das EMI-freundliche Design macht es viel einfacher, ein gutes Layout zu erreichen.

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