Fuente de energía / batería ideal para un farol a batería

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Hola a todos, Relativamente nuevo en ingeniería eléctrica (mi experiencia es más en codificación), así que, ¡gracias de antemano por toda su ayuda!

Proyecto:

Me encargaron la creación de una farola exterior para un evento en un campamento (IE: no hay fuente de electricidad inmediata). Al principio, parecía bastante simple, pero, considerando los requisitos necesarios, parece ser más complejo de lo que pensaba.

Requisitos:

Necesito encontrar una manera de alimentar una bombilla LED de alta potencia (idealmente 12W equivalente) por 10 horas al día (por 3 a 4 noches, por un total de 30 a 40 horas) sin acceso inmediato a un enchufe eléctrico. salida. Por lo tanto, si utilizara mi bombilla de 12 V y 12 W que se suministra actualmente, sería de alrededor de 120 vatios por hora al día.

Esta fuente de batería debe poder estar al aire libre y enfrentar la lluvia / el clima. Puede haber una lona, carpa para cubrirla.

Es posible que tenga acceso a un generador para recargar la fuente de mi batería en otra ubicación si es necesario.

Actualmente tengo una bombilla de CC brillante de 12V que sería ideal para este proyecto, pero También podría usar una bombilla de CA si es necesario.

Soluciones potenciales:

Baterías conectadas de 6V Lantern:

Conectando varias baterías de linterna juntas y cambiándolas a diario. Walmart tiene un juego de baterías de linternas resistentes de Rayovac para todo $ 2.50 cada uno. Cada una de estas baterías tiene aproximadamente 5 ah (no es de la mejor calidad, pero son baratas)

Pros:

  • Conectar estas baterías en paralelo y en serie me daría la 20 ah, y 12v especificaciones necesarias.
  • Saldría a alrededor de $ 15 por día.
  • Sería fácil colocar un contenedor grande a prueba de agua y conectarlo a la farola

Cons:

  • Poco desperdicio: quemaría alrededor de 20 de estas baterías, y tendría que reciclarlos / desecharlos
  • sellado? - No estoy seguro si podría ponerlos en un recipiente a prueba de agua. Hacer necesitan ventilación?
  • Costo medio: saldría a alrededor de $ 50-60 debido a la cantidad de baterías necesarias

Batería de 12 V de ciclo profundo de 12 V +:

> a diario. Luego lo separaría durante el día y lo cargaría al generador para que se cargue.

Pro:

  • Costo : relativamente barato, a unos $ 50, esta opción de batería sería asequible
  • Configúralo y olvídalo : no es necesario conectar varias baterías juntos. Esto solo sería un trabajo de cableado fácil.

Con:

  • Ventilación : no estoy seguro de poder colocar esto en una prenda impermeable simple contenedor exterior. ¿Necesita ventilar? O bien, sería un AGM de ciclo profundo ¿Está bien la batería en un recipiente sin ventilación?
  • Recarga : a diferencia de las baterías de linterna, tendría que llevar esto a un generador a diario para recargar. No es el fin del mundo aunque.

Ideas:

Estoy vacilando entre ambas opciones. Idealmente, me gustaría ir con la batería de ciclo profundo, pero estoy bastante preocupado por el problema de ventilación. No creo que las baterías de 6V necesiten ventilación, por lo que podrían colocarse en un contenedor simple.

Pregunta (s):

  • ¿Una de estas soluciones se destaca más para usted como la mejor opción?
  • ¿Hay otras soluciones de batería que crees que funcionarían mejor?
  • ¿Debo usar una batería de ciclo profundo o algo como esto? funciona la batería?

Nuevamente, ¡gracias de antemano por cualquier orientación que pueda brindar!

    
pregunta JakeZ

1 respuesta

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Las desventajas del plomo-ácido son que se auto descargan, y una vez que se desinflan, se destruyen totalmente. En la práctica, las baterías se agotarán el año que viene, así que tenga en cuenta que. O use una batería de plomo de tamaño mediano y, al final del trabajo, ¡consérvela para su automóvil! (Por cierto, ahora hay una batería de plomo-cristal que dice tener una larga vida útil y sobrevivir a la descarga. No sé si es verdad)

Supongo que es verano cuando quieres hacer esto. Ponga un panel solar en la batería. No es necesario que cumpla al 100%. Un panel solar de 10 vatios prolongará en gran medida el tiempo entre cargas, incluso un panel pequeño de 5 vatios ayudará mucho.

Los alcalinos tienen 3 contras:

  • solo proporciona la capacidad máxima a corrientes bastante bajas; deberías usar lotes todos a la vez.
  • el voltaje al final de la vida útil es 0.9V, por lo que probablemente necesite un regulador de conmutación.
  • buen rendimiento cálido, pero muy pobre en el frío.

Los pros son:

  • disponible y barato
  • larga vida útil > 5 años (-3% / año)

Tenga en cuenta que los no alcalinos ("Heavy Duty") requieren corrientes aún más bajas para dar capacidad nominal. No son útiles ni económicos para este trabajo.

Consideraré alcalinas de tamaño D, ya que conozco los datos de ellas. Son 15Ah, pero alcanzan su capacidad total con una capacidad de descarga de 100 mA, y mucho menos con 250 mA y 1/2 a 500 mA. Tienen una energía total de 75 kJ / celda a 100 mA.

Si desea una lámpara de 12V 1A, utilizará 432 kJ / 10hrs.

Necesitas

  • 6 celdas / 10 horas para cumplir con la capacidad de energía
  • 80 celdas para 100 mA para una mejor vida
  • 40 celdas a 200 mA para una vida reducida

Entonces, 40 células alcalinas D harían todo el trabajo, probablemente dándole 5 días sin recargar, los baratos parecen ser alrededor de $ 1 en paquetes a granel. Que sea 36 ya que probablemente vienen en docenas.

Puede deslizarlos en un tubo de aluminio de 2.2m x 1.5 "que mantiene la luz encendida, haciendo que 54V sea 36x1 o 27V como 18x2, y use un modo de interruptor para reducir el voltaje para ejecutar los leds.

Las alcalinas son bastante recargables siempre que solo hagas una descarga poco profunda (que tendrías), por lo que aún puedes poner un pequeño panel solar (5-10W) para recargarlas. Con la larga vida útil, seguirá funcionando bien el próximo año.

Probablemente podría reducir enormemente la capacidad requerida con un sensor PIR, y ejecutar los leds a 1/4 de potencia, hasta que se detecte movimiento, y luego aumentarlos al 100%.

Otros recargables, para funcionar solo por 1 día:

  • Li 18650 son aproximadamente 38kJ (3.6v, 3Ah). Entonces necesitarías 12cells ~ $ 42
  • D tamaño NiMH a 11Ah, 1.2V = 47kJ, o 10cells ~ $ 65 (si las especificaciones son verdaderas)

Así que las D alcalinas a los 5 días por $ 36 se ven bastante bien.

    
respondido por el Henry Crun

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