[Løst] Beregne belastningseffekt/amper styrke

[maxijoker]

Hei sann.

 

Jeg skal lage en oppkobling med en såkalt Step up konverter (BUCK). 

 

Denne enhet er aktuell å bruke

https://www.ebay.com/itm/DC-DC-CC-CV-Buck-Converter-Step-down-Power-Module-7-32V-to-0-8-28V-12A-300W-USA-/182602817113?_trksid=p2349526.m4383.l4275.c10#viTabs_0

 

I mitt kjøretøy har jeg tilgjengelig 12,4 volt (når motoren ikke er igangsatt) og 13,6 volt på tomgang (ca 800 rmp). Jeg skal lade opp et batteri, der dette har intelligent innebygd ladekontroll, men vil trenge 17,5 volt ladespenning. Under 17,5 volts tilført spenning, er ladestrømmren som må være til stede under ladingen fra spenningskilden 17,5 volt, ved 20 % batterikapasitet i det batteri som ønskes oppladet i oppstart 5,5 A. Ladestrømmen synker under oppladingen, og ved ladestrøm tilsvarende 43 mA opphører ladingen=oppladet batteri.

 

Ut fra lov om effekt, P=U (spenning) X I(strøm), klarer jeg ikke helt å beregne om enheten vil kunne klare å levere 5,5A ved 17,5 volt. Denne step up konverter er opplyst til å klare en belastningsstrøm på 12A, nominelt 10A, men jeg tenker meg at denne opplyste belastningsstrøm er ved maks spenning inn/ut, omkring 28 volt.

 

Step up konverteren er opplyst til 12A 300 watt, tok jeg 300 W og delte på 12A, får jeg effekt og belastnings amper ved 25 volt. Er dette riktig utregnet? Effektiviteten for slike konvertere er ofte opplyst til 90-96 % mellom påsatt innspenning og den spenning som kommer ut, og ved maks innspenning. 

 

Dersom jeg beregner at koverteren har maks belastning redusert til det halve (150 watt) ved 17,5 volt utspenning, får jeg ved I=P / U,  150/17,5=8,56A.

 

Noen her som vet om jeg er i nærheten av hvilken effekt jeg kan oppnå i amper ut fra den beregning jeg har satt opp her? 

 

Setter stor pris på all hjelp og innspill.

[Professor Balthazar]

Produktet du linker til er vel en DC-DC step down enhet. Det du trenger er en "step up" enhet. Hva med denne? https://www.ebay.com/itm/DC12V-to-16V-10A-Transformer-Boost-Converter-Waterproof-Power-adapter/142437420768?hash=item2129ee8ee0:g:dTMAAOSwImRYUAvb

 

Om ladekretsen din trekker maks 5,5A @16V, så utgjør dette 88W. Har konverteren en ekkektivitetsgrad på 75%, så vil det trengs 117W tilført på inngangen. Altså ca 9A. Dette er såpass mye at du bør vurdere å legge opp en egen kurs for dette, omså rett fra batteriet. Bruker du sigarett-uttaket, så vil nok polene ble brente (over tid) og dette kan medføre en viss brannfare.

Endret 19. august 2018 av Professor Balthazar

[maxijoker]

Det stemmer, ble feil vei, he he.

Det var nok denne som egentlig burde vært linket

https://www.ebay.com/itm/400W-DC-DC-Step-up-Boost-Converter-Constant-Current-Power-Supply-LED-Driver-12A/332322657358?epid=2147180347&hash=item4d5ff9544e:g:4jsAAOSwQAhZeuYV

 

Den modellen du linker til har, -en for høy pris, er ikke med variabel spenning ut. Det 1217,5 volt step up konverteren må kunne levere, samt min 6A, best ytelse 10A ved denne spenningen ut.

 

Det som er spørsmålet om konverteren kan levere denne effekt ved 17,5 volt?

Som (sikkert) kjent er de oppgitte data for effekt som oftest opplyst ved høyeste ut spenning ved høyeste tillatte -inn spenning.

Effekten avtar -ikke linjært, med lavere inn og ut spenninger.

 

Enheten har slike opplyste data:

Type: Ikke-isolert boost modul

Inngangsspenning: DC8.5V til 50V, utgangsspenning: DC10V til 60V (kontinuerlig justerbar, levert innstilling er 19V)

 

Maks. Inngangsstrøm: 15A (forbedre kjøleribber dersom belastningen er 8A eller høyere)

Maks. Utgangsstrøm: 12A (relatert til inngangs- og utgangsspenning i forskjeller, jo større spenningsforskjell er, desto mindre utgangsstrøm vil være tilgjengelig fra enheten.

Det vil være nødvendig med kjøleribbe  forbedringer dersom utgangsstrømmen er over 7A.

 

Jeg vil uansett påføre enheten ei pc fan vifte over kjøleribbene, denne vil bli temperaturstyrt. 

Jeg tenkte meg en slik vifte type, der åpningen av viften (sirkulær diameter) trekker frisk luft inn over kjøleribbene, der retur luft strømmen går ut av enheten (rektangulært utformet). 

 

Viften ser slik ut

https://www.ebay.com/itm/5x-50mm-5015S-50x50x15mm-5V-12V-24V-2pin-2wire-Brushless-DC-Cooling-Blower-Fan/392078137774?_trksid=p2485497.m4902.l9144

 

Mitt åpne spørsmål forblir:

hvordan beregne en step up konverter sine effekter ut, ved 12-13 volt inn og 17,5 volt ut, når denne maksimalt kan belastes med 400w/12A? Skal man tro på selgers opplysninger, er det bare omkring 4,5 volt i spenningsforskjell mellom inn/ut spenning, der laveste inn/ut forskjell gir enheten mest utnyttbar effekt. Men, jeg vet ikke om denne vil holde med tilstrekkelig effekt, ennå.

 

  

 

Men hvordan beregne en step up konverter sine effekter ut, ved 12-13 volt inn og 17,5 volt ut, når denne maksimalt kan belastes med 400w/12A?

 

[Professor Balthazar]

Det stemmer, ble feil vei, he he.

Det var nok denne som egentlig burde vært linket ......

 

 

Det kan du egentlig ikke finne ut av da det ikke er tegnet noen effektkurve over akkurat disse spenningene (inn/ut). Du må nesten bare prøve.

[maxijoker]

Du har nok rett, Proff. Balthazar. Prøve, prøve.

 

Men om jeg tenkte meg om, ville det bli et riktig regnestykket om jeg tok 12 volt inn spenning og multiplisere dette med maks strømbelastning, og fikk 144 watt, mens 144 watt ved 12 volt ble da 12A belastningsstrøm. Blir en slik regnemåte bare på det teoretiske?

[Professor Balthazar]

Du har nok rett, Proff. Balthazar. Prøve, prøve.

 

Men om jeg tenkte meg om, ville det bli et riktig regnestykket om jeg tok 12 volt inn spenning og multiplisere dette med maks strømbelastning, og fikk 144 watt, mens 144 watt ved 12 volt ble da 12A belastningsstrøm. Blir en slik regnemåte bare på det teoretiske?

 

Jeg tolker beskrivelsen som maks 7A ved 12V og eksisterende kjøler. Ellers så tenker jeg også at antall Watt inn bør være lik antall Watt ut (og da vil du få en høyere strøm på inngangen enn på utgangen). Men ta høyde for at enheten produserer en god del varme. Da tipper jeg at 25% av tilført effekt går bort i varme og bare 75% kan nyttegjøres på utgangen. Regnestykket blir da: Uinn x Iinn = 0,75 x (Uut x Iut).

 

U = Spenning i Volt

I = Strøm i Ampere

Endret 20. august 2018 av Professor Balthazar

[maxijoker]

Jeg tenker meg at vi ender på 86 watt (7A) etter 25 % effekttap, som er omgjort vises i varmeutvikling.

[maxijoker]

Jeg tolker beskrivelsen som maks 7A ved 12V og eksisterende kjøler. Ellers så tenker jeg også at antall Watt inn bør være lik antall Watt ut (og da vil du få en høyere strøm på inngangen enn på utgangen). Men ta høyde for at enheten produserer en god del varme. Da tipper jeg at 25% av tilført effekt går bort i varme og bare 75% kan nyttegjøres på utgangen. Regnestykket blir da: Uinn x Iinn = 0,75 x (Uut x Iut).

 

U = Spenning i Volt

I = Strøm i Ampere

 

 

Måtte legge til en oppdatering:

BOOST DC-DC converter er mottatt. Spenning inn 12.85 volt, strømforbruk inn til enheten 9.16A, amper i forbruk på utgangen/last 5.70 A. Justert utspenning før last 17.5 volt , ved belastning dropp spenning 1.0 volt, dvs 17.5 volt synker til 16.5 volt. Jeg fant ut at effekt inn er 117 watt, mens det jeg kan utnytte på utgangen er 94 watt. 

 

Jeg får dette til å være en effektivitetsgrad på 80.3 %. Høres dette rimelig ut? selv om denne %-grad ikke var noe å skryte over.

[Professor Balthazar]

Måtte legge til en oppdatering:

BOOST DC-DC converter er mottatt. Spenning inn 12.85 volt, strømforbruk inn til enheten 9.16A, amper i forbruk på utgangen/last 5.70 A. Justert utspenning før last 17.5 volt , ved belastning dropp spenning 1.0 volt, dvs 17.5 volt synker til 16.5 volt. Jeg fant ut at effekt inn er 117 watt, mens det jeg kan utnytte på utgangen er 94 watt. 

 

Jeg får dette til å være en effektivitetsgrad på 80.3 %. Høres dette rimelig ut? selv om denne %-grad ikke var noe å skryte over.

 

Ja det høres helt normalt ut. Synes du må være fornøyd med 80% på en eBay-dubbedings. Da vil altså omformeren stikke av med 25W og alt dette vil omdannes til varme. Samme som en gammeldags ute-på-trappen lampe. Virkningsgraden vil nok kunne variere dersom du endrer på spenningene inn/ut.

 

Noen vil nok hevde at dersom du kan nyttegjøre deg denne varmen som et bidrag til å varme opp leiligheten, så vil varmekablene koble ut litt oftere og i sum så har du ikke mistet noe som helst :-)   ((forutsatt at du må varme opp rommet uansett)).

[grovetussen]

I nysgjerrighetens navn - hva skal du ha dette til? Jeg spør for en venn..

[maxijoker]

I nysgjerrighetens navn - hva skal du ha dette til? Jeg spør for en venn

 

Benyttes til lading av batterier med spennings tilførsel fra bilbatteri. 12 volt til 17,5 volt.  

[maxijoker]

Ja det høres helt normalt ut. Synes du må være fornøyd med 80% på en eBay-dubbedings. Da vil altså omformeren stikke av med 25W og alt dette vil omdannes til varme. Samme som en gammeldags ute-på-trappen lampe. Virkningsgraden vil nok kunne variere dersom du endrer på spenningene inn/ut.

 

Noen vil nok hevde at dersom du kan nyttegjøre deg denne varmen som et bidrag til å varme opp leiligheten, så vil varmekablene koble ut litt oftere og i sum så har du ikke mistet noe som helst :-)   ((forutsatt at du må varme opp rommet uansett)).

 

Kanskje varme opp tur-pølsa, siden denne konverter benyttes under bilturer, For øvrig ble kjøleribbene avmålt med IR-termometer. Testlading varte i omkring 5 min., men kunne i denne perioden av 60-90 min. norm. ladetid ikke se noen endring av denne temperaturen. Muligens at tempen var 2-3 grader mere enn rom temp., men stabil.