Alimentar varias cargas con una sola batería de 12v

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He construido un móvil de 12 voltios, diseñado para ser completamente autónomo con una batería marina de 12 vatios de profundidad como su única fuente de energía.

Utiliza los siguientes componentes:

1. [Raspberry Pi3 through a power converter][1]
2. [Sainsmart 16 Channel Relay Board connected to the PI to control motors.][1]
3. [LED Monitor (Draws 2A at 12V)][1]
4. Four 60 Watt Hobby Motors

Funciona muy bien. Puedo escribir el código y conducirlo por el patio.

Sin embargo, cuando los motores están activados, el monitor LED se apaga y vuelve a encenderse, como si hubiera perdido energía. El PI parece no verse afectado y todo funciona bien, excepto por el reinicio momentáneo del monitor.

Un medidor de voltaje muestra 12.5 en la batería: cae a 11.9 cuando los motores están activados, y permanece en 11.9 hasta que los motores se detienen y luego vuelve a 12.5.

Mi conjetura es que cuando los motores están activados, consume una gran cantidad de corriente, más de lo que la batería puede proporcionar, y hace que el monitor se reinicie. Supongo que esto no es bueno para los componentes a largo plazo.

Mi pregunta es: ¿puedo aislar de algún modo los motores del circuito, aunque utilicen la misma fuente de alimentación, de modo que el consumo momentáneo de puesta en marcha no afecte al resto de los componentes? ¿Cuál es la forma correcta de conectar dicho circuito?

    
pregunta rgrutko

4 respuestas

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De ninguna manera.

Las baterías marinas son gigantescas y no serán "puestas en posición baja" al arrancar cuatro motores de 60w (5A). Eso es una placa de identificación de 20 A, e incluso si se disparó a 10x, o 200A, sigue siendo una fracción de sus amplificadores de arranque. Una batería marina solo va a bajar un voltio o menos.

El problema son tus cables . Apuesto a que tiene un par de cables que vienen de la batería que luego llegan a un cruce donde se dividen en la Raspberry Pi, la placa de LED y la placa de relés (que recojo los motores). Ese par de cables no es lo suficientemente grueso para los trabajos (y eso puede ahorrarle).

Intente hacer un "home run" separado para cada uno, de vuelta a los terminales de la batería.

Por lo tanto, los terminales de la batería ahora tendrán 3 cables cada uno, uno para el Pi, uno para el LED y otro para el tablero de relés. Dado el amperaje del Pi y el LED, # 18-20 debería ser suficiente.

Si las pruebas lo demuestran, combinaría la placa Pi y LED en un solo homerun, por lo que ahora tiene 2 homeruns.

También aquí para comprobar la cordura, asegúrese de que nunca esté activando ambos relés de un lado al mismo tiempo, ya que esto cortará la batería a través del tablero de relés. Y recuerde que los relés tienen un tiempo de activación : no se apague hacia adelante y active al instante el relé de retroceso, si los relés de retroceso hacen más rápido que los relés de avance rompen , eso es un muy poco.

Si eso ocurriera, causaría una gran caída de voltaje en los pequeños cables de alimentación (supongo) de la batería al tablero de relés. Eso explicaría que el Pi y el LED se están apagando.

Pero antes de aumentar el tamaño de los cables de alimentación del tablero de relés, tenga en cuenta que el cable pequeño puede estar guardando su tablero de relé y sus motores al crear una gran caída de voltaje durante una condición corta, y que la limitación de corriente ahorre partes.

Tengo una interconexión de 3 'dentro de un panel que va a un generador clasificado para 35A, pero tiene una falla en el sistema donde se puede sobrecargar masivamente. El último tipo trató de asegurar que los cables # 12 no vuelvan a fallar al aumentar el tamaño al # 6. (60A en edificios, como 100A en chasis). Encontré aislamiento de alambre fundido en las hebras, por lo que claramente sobrecargó 200A + antes de soplar el generador. Todo lo que hizo fue mover el punto de falla del cable de $ 1 al generador de $ 8000 . No seas ese chico.

    
respondido por el Harper
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Si el problema es solo la corriente de arranque del motor, entonces es posible usar un diodo / condensador (preferiblemente un diodo Schottky para caídas bajas) en la alimentación de componentes más sensibles para evitar el breve descenso. Calcule el tamaño del capacitor para alimentar sus cargas sensibles durante la inmersión.

Sin embargo, si la corriente de funcionamiento del motor también es demasiado grande, deberá preceder a sus componentes sensibles con un convertidor elevador que funcionará hasta el voltaje mínimo suministrado.

Puede ser tan barato usar un diodo + segundo batería pequeña (piense en la batería como un condensador muy grande) para alimentar sus cosas sensibles mientras la batería principal está tratando con el motor.

    
respondido por el Neil_UK
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Sí, la corriente de arranque a sus motores está reduciendo el voltaje de entrada a sus componentes. El Pi sobrevive porque está aislado a través de un regulador de voltaje o convertidor reductor, por lo que la caída en la línea de 12 V no hace que el Pi VCC caiga fuera del rango aceptable.

Mi sugerencia sería ejecutar un convertidor de CC a CC para aislar sus componentes sensibles, de modo que vean 12 V limpios, incluso cuando los motores arranquen. Algo como esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Hay muchas opciones disponibles y baratas en eBay, que probablemente se adaptarían a tus necesidades considerando que esto parece un proyecto de hobby, no para producción.

    
respondido por el Jim
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No indicó si la pantalla se vuelve a encender antes de que se apaguen los motores, pero suponiendo que es un sí, la causa más probable es la corriente de arranque.

El regulador adicional mencionado por otros es una solución que probablemente le ofrezca la mejor solución a largo plazo.

Otro sería simplemente separar un poco el suministro a las cosas digitales a través de un diodo adecuado y agregar la capacitancia suficiente para permitir que los 12V digitales permanezcan el tiempo suficiente para cubrir el tiempo de arranque del motor.

Otra alternativa es agregar limitación de corriente a los controladores del motor.

Dependiendo de cómo controle estos motores con el micro, esto puede ser algo que pueda hacer como parte del software en Pi. Es decir, acelere los motores con mayor suavidad durante un corto período de tiempo en lugar de pisar el acelerador.

Sin embargo, un limitador de corriente de hardware, o al menos retroalimentación actual al micro, sería prudente para atender situaciones en las que la cosa entra en un estado donde un motor se detiene.

    
respondido por el Trevor_G

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