Batería UPS como fuente de alimentación auxiliar para automóvil: carga y detección de automóvil encendido

Estoy diseñando un sistema de automóvil basado en arduino que me gustaría tener funcionando incluso cuando el automóvil está apagado y estacionado. Aunque el sistema está diseñado para ser muy eficiente energéticamente, no quiero que agote la batería principal de mi automóvil. Tengo un convertidor de 12v a 5v que ya funciona ( convertidor Tobsun EA15-5v DC12v a DC5v 3a )

Me gustaría usar una pequeña batería de plomo-ácido (una batería de 12 V 7200 mAh para un APC UPS) como fuente de alimentación para el proyecto, haciéndola cargar desde el puerto del encendedor de cigarrillos de mi automóvil (que solo suministra energía cuando el automóvil está encendido), y cuando el automóvil está apagado, la batería del UPS ejecuta el sistema arduino.

Además, me gustaría saber si el automóvil está encendido o si se está usando la batería de respaldo, por lo que pretendo construir este circuito usando un optoaislador 4n25 para que el arduino pueda detectar si el automóvil está encendido.

Mi pregunta realmente se centra en:

1) ¿Este arreglo, sin más circuitos, carga de manera segura la batería de 12v del UPS cuando el auto está en marcha? Si necesito más circuitos para administrar la carga, ¿alguna recomendación para un módulo que se ajuste?

2) En esta disposición, especialmente dado el diodo D1, ¿está el circuito 4n25 en el lugar correcto para detectar una señal cuando el automóvil está encendido, pero no cuando se está agotando la batería del UPS?

¿Algún otro consejo?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Debería funcionar, pero tenga en cuenta que la batería de su UPS se cambiará constantemente. Puede minimizarlo utilizando un diodo Shottky en su lugar, pero si desea una batería de UPS de larga duración, cárguela (externamente) varias veces al año.

Respuestas (3)

No, esto no cargará efectivamente la batería adicional. El regulador de voltaje del automóvil solo proporcionará un voltaje lo suficientemente alto para cargar la batería principal. Cuando la batería principal esté cargada, el voltaje se reducirá para evitar la sobrecarga de la batería principal.

Peor aún, el diodo que agregó en serie reducirá el voltaje de la batería secundaria en aproximadamente 0,7 V. Por lo tanto, incluso si el regulador de la batería principal proporciona un voltaje de carga adecuado, el voltaje de la batería secundaria será demasiado bajo para cargarlo. adecuadamente.

Para cargar correctamente la batería secundaria, necesita un convertidor elevador de CC/CC, quizás a 15 V, y luego un circuito de carga de plomo-ácido adecuado para la batería secundaria.

Quería que esto fuera un comentario, pero se estaba haciendo demasiado largo para caber, así que:

1) No creo que conectar dos baterías en paralelo sea una buena idea (incluso CON un diodo), y no se garantiza que cargue su segunda batería (los voltajes de la batería de plomo ácido cambian linealmente y para obtener una tasa de carga apreciable necesita un diferencial de tensión por encima del nominal). Si desea garantizar la seguridad, siempre puede obtener un inversor con certificación UL/ETL para ese enchufe de 12 voltios y luego obtener un cargador de batería de plomo ácido de 12 voltios con certificación UL/ETL. No creo que pueda encontrar un cargador de batería de 12 voltios de entrada a 12 voltios de salida porque el voltaje no es el correcto. También tenga en cuenta que su diodo es como una caída adicional de 1 voltio, por lo que realmente tendrá dificultades para cargar la batería si ese puerto está regulado (aunque si proviene directamente del alternador, es posible que lo saque).

2) Una mirada superficial me sugiere que esta configuración funcionaría, aunque es posible que me esté perdiendo algo.

Anexo: Si bien la configuración del inversor-cargador parece ser un poco complicada (y más costosa), creo que le brindaría un grado de seguridad mucho mayor. Si realmente desea saber si su automóvil está encendido, simplemente puede ejecutar una conexión fusionada a su interruptor de encendido a un relé. Consumiría cero corriente mientras el automóvil estaba apagado (suponiendo que el interruptor estuviera ABIERTO), y también proporcionaría aislamiento con piezas de "grado automotriz".

¿Este arreglo, sin más circuitos, carga de manera segura la batería de 12v del UPS cuando el auto está en marcha?

Eso depende de los requisitos de carga de la batería y del voltaje disponible del vehículo. El voltaje de salida del alternador de mi Chevrolet Malibu 2003 no es constante. Mido 14,2 V CC en la batería en un día caluroso, 15,4 V CC cuando hace -20 C afuera. El regulador de voltaje de mi alternador está "compensado por temperatura", por lo que el voltaje de salida varía.

¿Puede decirnos qué voltaje de carga requiere la batería de 12v 7200mAh? Puede requerir menos voltaje que una batería de automóvil de ácido de plomo para automóviles.

Con respecto al diodo en su circuito, es posible que desee utilizar un componente estándar como este aislador de batería de 90 amperios .

Mire las curvas de carga de su batería y determine con su corriente cuánto tiempo tardará en cargarse, entonces sabrá cuánto tiempo necesita tener el automóvil en marcha para cargarlo. Eventualmente descargará su batería y la destruirá.