Ersetzen des AC-DC-Wandlers eines PCs durch einen DC-DC-Wandler für die mobile Stromversorgung

Ich werde einen Mini-PC kaufen, der als mobile Arbeitsstation in einer Reihe von Feldexperimenten fungieren soll. Die Feldstandorte liefern keinen Strom, daher versuche ich, eine mobile Stromversorgung zu finden.

Für den Anfang verwendet der Mini-PC einen AC-DC-Adapter mit einer Nennleistung von 19 V und 65 W. Ich habe mit ein paar Technikern über den Mini-PC gesprochen und mir wurde gesagt, dass er theoretisch mehr als die 65-W-Versorgung benötigen könnte, wenn alles ausgereizt ist (scheinbar passiert das nie), aber das System arbeitet normalerweise mit etwa 30 W. Aus Gründen der Vorsicht (hier Sicherheitsfaktor einfügen) gehen wir davon aus, dass ich das System mit 60 W unter Volllast betreibe.

Basierend auf umfangreicher Forschung in einer ansonsten nicht existierenden Anwendung von tragbaren Mini-PCs gibt es zwei Optionen, die ich mir anschaue

  1. Tragbare Batteriebank für Laptop
  2. Tiefzyklische Auto-/Schiffsbatterie mit DC-DC-Wandler

Lassen Sie mich zuerst die Anforderungen an die Leistungskapazität identifizieren, nach denen ich suche. Das System muss 12 Stunden lang aus der Ferne laufen, mit der Idee, dass ich abends nach Hause zurückkehren und den Akku anschließen könnte, um es für den Betrieb am nächsten Tag aufzuladen. Während der 12-Stunden-Spanne des Experiments läuft das System 30 Minuten lang unter Volllast und geht dann 30 Minuten lang in den Ruhezustand. Dieser Zyklus wird für die vollen 12 Stunden wiederholt.

Anhand meines Strombedarfs und der Betriebszeiten habe ich folgende Abschätzungen vorgenommen:

6hrs @ 60W = 360Wh
6hrs @ 20W = 120Wh
------------------
Total = 480Wh

Auch das sind reine Schätzungen, die für diese Frage ausreichen. Leider bietet die oben aufgeführte Option 1 keinen großen Markt mit Lösungen im 500-Wh-Bereich. Die Optionen, die sich boten, waren im Vergleich zu den in Option 2 vorgestellten Lösungen relativ teuer. Ich vermute, dass dies auf die Lithium-VS-Blei-Säure-Batterien zurückzuführen ist. Das Gewicht ist nicht wirklich ein Problem, daher tendiere ich zu Option 2 und verwende eine Deep-Cycle-Bootsbatterie mit einem DC-DC-Wandler. Ich habe Lösungen gefunden, die 12 V und +70 Ah liefern, um +840 Wh zu liefern, was mehr als genug ist.

Wenn ich diesen Weg gehe, muss ich einen DC-DC-Wandler finden, um den AC-DC-Wandler zu ersetzen, um den Mini-PC und den Akku anzuschließen. Sicher, die andere Möglichkeit besteht darin, einen Wechselrichter zu kaufen, aber nach dem, was ich gelesen habe, ist der Wechselrichter eine völlige Energieverschwendung, da er eine überflüssige Umwandlung mit unnötigen Verlusten durchführt. Meine Frage ist, wie man einen geeigneten DC-DC-Wandler auswählt.

Ich bin kein Elektriker, also schonen Sie mich. Vieles davon ist brandneu, aber wenn ich das System aus Unwissenheit koche, wird mein Chef wenig Verständnis dafür haben. Wie auch immer, wenn der ursprüngliche AC-DC-Wandler eine Nennleistung von 19 V und 65 W hätte, würde dies bis zu ~ 3,4 A ergeben. Jetzt gehe ich davon aus, dass der Konverter eine reine "passive Versorgung" ist, was bedeutet, dass der Mini-PC mit 19 V nimmt, was er will, aber nicht mehr als 3,4 A auf einmal aufnehmen kann. Das ist nicht-elektrische Logik für Sie.

Wenn das richtig ist, sollte der Kauf eines DC-DC-Wandlers mit einer Nennleistung von beispielsweise 100 W in Ordnung sein? Es "liefert" einfach mehr Leistung, aber im "passiven" Sinne, wo kann der Mini-PC es nehmen, wenn er will, oder es lassen?

Ich habe einige DC-DC-Wandleroptionen gefunden, die einen 12-14-V-Eingang und einen Ausgang bei einer ausgewählten Spannung im Bereich von 12, 14, 16, 18, 20, 22 V mit einer maximalen Ausgangsleistung von beispielsweise 100 W haben. Wenn die obige Logik korrekt ist, sollte ich dann kein Problem haben, dies mit dem 12-14-V-Eingang von der Batterie zu verbinden und den 18-V-Ausgang zum Mini-PC auszuwählen? Der Mini-PC zieht einfach die Ampere die er braucht, kann aber 100W/18V = 5,5A nicht überschreiten ?

Meine Verwirrung kommt von der Funktionsweise der Konverter. Schieben die "aktiv" die Wattleistung zum Mini-PC durch oder liefern sie die Wattleistung "passiv" an den Mini-PC? Wenn sie darauf drängen, brauche ich anscheinend einen DC-DC-Wandler, der der Nennleistung des AC-DC-Wandlers oder weniger entspricht. Wenn sie es einfach bereitstellen, kann der DC-DC-Wandler die Spezifikationen des AC-DC-Wandlers problemlos übertreffen.

Jede Hilfe beim Aufräumen dieses Zeugs wäre sehr dankbar!

"Jetzt gehe ich davon aus, dass der Konverter eine reine "passive Versorgung" ist, was bedeutet, dass der Mini-PC mit 19 V nimmt, was er will, aber nicht mehr als 3,4 A auf einmal aufnehmen kann. Das ist für Sie eine nicht elektrische Logik." Ja, das ist richtig. Und wenn das stimmt, stimmt auch der Rest Ihres Textes. Zusatzinfo: DC-DC-Wandler sorgen einfach dafür, dass die Spannung am Ausgang bei X+-N% liegt, also sagen wir 19V +-1%. Wenn es 18,5 V erreicht, gibt der DC-DC-Wandler mehr Strom aus, sodass er bei 19 V bleibt. U = R * I, das Herausschieben von mehr Strom bringt Sie von 18,5 V auf 19 V zurück.
Da Sie sich für zyklenfeste Blei-Säure-Batterien entscheiden, denken Sie daran, dass selbst zyklenfeste Batterien länger halten, wenn Sie sie nicht vollständig entladen - da Sie etwa 40 AH benötigen, würden Batterien im Bereich von 80 AH empfohlen (es sei denn, Sie (re nur planen, dies für etwa hundert Zyklen zu verwenden)
@BrianDrummond Gut zu wissen ... Punkt genommen!

Antworten (1)

Ja, DC-DC-Wandler wandeln eine Spannung "aktiv" in eine andere um, jedoch mit einem gewissen Verlust, mit einem Wirkungsgrad von 80-90%.

Wenn Ihr Computer also maximal 3,4 A bei 19 A verbraucht (unter der Annahme des absoluten Maximums), benötigt ein normaler DC-DC-Wandler 3,4 * 19 /12 /0,8 = 6,7 A aus einer 12-V-Batterie.

Es gibt viele Kfz-Adapter für die Stromversorgung von Laptops. Zum Beispiel DELL-kompatible 65-W-Mobilfunkversorgung oder Marke TARGUS .

Danke für die #s. Frage aber zu den Produkten. Ich habe gesehen, dass die meisten DC-DC-Wandler mit der absichtlichen Verwendung einer "Zigarettenanzünder" -Steckdose verkauft werden. In meinem Fall möchte ich direkt an die Batterie gehen. Wie (wenn möglich) würde ich die handelsüblichen Adapter modifizieren? Ist es so einfach wie das Kabel zu schneiden und +/- an den Batterieklemmen anzubringen?
@ThatsRightJack, so oder so. Bringen Sie entweder eine Zigarettensteckdose an Ihrer Batterie an oder schneiden Sie die Drähte ab und verdrahten Sie sie direkt mit den Batterieklemmen. Oder besorgen Sie sich einen tragbaren Li-ION-Akku mit 1000 Wh (COSTCO, 1000 US-Dollar), der über eine 12-V-Zigarettensteckdose verfügt.
Ja, ich habe mir diese Li-Optionen angesehen und sie würden funktionieren, aber die Kosten sind mir im Moment zu hoch. Vielleicht, wenn ich die Prototypenphase hinter mir habe. Danke aber für den Input.
Ein zusätzlicher Kommentar. Sie sollten eine Sicherung (10 A Kfz) in Reihe mit dem Pluskabel in der Nähe des Batterieanschlusses einbauen. Ein versehentlicher Kurzschluss einer großen Blei-Säure-Batterie wird Ihren Tag ruinieren.
@DoxyLover, mehr dazu. Das OP wird wahrscheinlich einen Koffer mit einigen kräftigen Griffen benötigen, um das Gerät zu tragen. Wie kann man es dann aufladen? Um ein Walmart-Ladegerät mit Krokodilklemmen zu haben? Auch hier dauert das Aufladen lange, es sei denn, Sie haben ein echtes Ladegerät mit 200+ W. Die Kosten werden steigen...
@DoxyLover Gut zu wissen! Eigentlich könnte ich, wie Ali vorgeschlagen hat, eine Zigarettensteckdose an die Batterie anschließen. Ich habe online nachgesehen und sie verkaufen solche Dinge mit einer Inline-Sicherung für etwa 5 US-Dollar. Das scheint die beste Lösung zu sein.
@AliChen Was das Laden des Akkus angeht, ja, ich muss mir ein hochwertiges Ladegerät besorgen. Ich denke, insgesamt würde ich nach allem gesagt und getan weniger als 500 US-Dollar ausgeben, was immer noch billiger ist als die 1.000 US-Dollar-Costco-Li-Option.
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