KILO蓄电池(能源股份)Co., Ltd
降压稳压模块:
我们先来解释电池充电的原理。
设计中使用的电池是两串两并的锂电池组,标称电压7.4V,高电压8.4V,容量为20000mah*2(即10000mah*4*)。
至于为什么使用这个规格的电池组,我们会在电池部分解释。
电池放电的过程,实质上是电压减小的过程(数据上)。当我们充电时,在保护板的保护下,电池的电压不会超过8.4V,也就是在满电后保护板会自动断开与充电器的连接。同理,在放电过程中电压也会不断下降,但是不能让电压过低,因为这会对电池造成不可逆的损伤。所以,当电池电压过低时,保护板也会自动断开与电芯的连接,阻止电池过放,直至重新有电流输入(充电)。
我们的电池高电压为8.4V,所以,我们必须保证我们的充电器电压在8.4V以上。而充电的过程更像是一个平衡的过程,电池电压不断升高,充电器的电压不断降低(所以充电器消耗功率,保持电压不变)(感谢评论指正,原文举例太粗略,违背原理),直至充电器的电压与电池相同(8.4V)。
为了安全起见,我们不使用9V电压为电池充电。我们选择一个降压稳压模块,将输入电压降至8.6V(考虑压降)。当然,如果你没有降压稳压模块,使用9V电压充电也是可以的。但是不要使用12V电压以及更高电压充电,这会更快导致电池保护板的老化,而且电池存在爆炸风险。
大工作电流20A,瞬间50A,可以满足很多需求了。
具体的数据不阐述了,这个与使用情况有关,可以选择不更换保护板。
电芯
为什么我们选择两串两并的电芯呢?
其实这一点不是必须的。但注意一点的是,如果仅使用3.7V的电芯,会导致很多元件不工作,所以少选择两串(7.4V),而至于三串,四串都是可以的。但是尽量不要让电芯电压高于用电器电压,这也会导致一些问题。
至于并联数,取决于你的夜间用电器的具体功率。按照图中的设计,选择20000mah*2是绰绰有余的。
同时,综合安全性与成本考虑,我建议使用锂聚合物电池。
升压稳压模块
与降压稳压模块类似,我们需要将输出1的电压稳定在12V。
我们会在UPS模块中解释为什么要保证输入1与输出1的电压相同。
UPS模块
我们先来解释为什么要保证输入1与输出1的电压相同。
我们已经知道,UPS模块的本质是一个开关。假设我们的用电器使用严格的输入标准,那么,在UPS切换供电线路前后就必须保证电压相同。
如果我的用电器使用宽幅输入电压,是不是可以放弃升压稳压模块?
虽然可以使用,但是不推荐这样做。
宽幅输入本质上是用电器内部的电路管理模块支持大范围的电压,也就是自带了一个稳压模块。但是这往往是出于保护目的而不是使用目的,换句话说,这是为了防止用户将外观类似但规格不同的电源混用。比如说很多带有DC5.5输入的设备都支持9V~36V电压输入,但这仅仅是出于保护目的。用电器的内部的供电是严格的,只是用电器帮你稳压而已,但是长期这样使用会导致用电器内部过热与老化等问题。
同时,对于UPS模块供电也是严格的,较大的电压变化不仅会对用电器造成损坏,对模块本身也是一种不可逆的损伤。
出于安全考虑,不建议放弃升压稳压模块。
而对于UPS模块,市面上已经有现成的设备了。