Reemplazo del convertidor AC-DC de una PC con un convertidor DC-DC para fuente de alimentación móvil

Voy a comprar una mini PC para que actúe como una estación de trabajo móvil en un conjunto de experimentos de campo. Las ubicaciones de campo no proporcionan energía, por lo que estoy tratando de encontrar una fuente de alimentación móvil.

Para empezar, la mini PC utiliza un adaptador AC-DC con una clasificación de 19 V y 65 W. Hablé con algunos técnicos sobre la mini PC y me dijeron que, en teoría, podría demandar más que el suministro de 65 W con todo al máximo (aparentemente nunca sucede), pero el sistema generalmente funciona alrededor de 30 W. En aras de ser conservadores (inserte el factor de seguridad aquí), supongamos que operaré el sistema a 60 W a plena carga.

Basado en una extensa investigación, en una aplicación inexistente de mini PC portátiles, hay dos opciones que estoy viendo

  1. Banco de baterías portátil para computadora portátil
  2. Batería de ciclo profundo para automóvil/marina con convertidor CC-CC

Permítanme primero identificar los requisitos de capacidad de potencia que estoy buscando. El sistema debe funcionar de forma remota durante 12 horas, con la idea de que pueda regresar a casa por la noche y enchufar la batería para recargarla para que funcione al día siguiente. Durante el lapso de 12 horas del experimento, el sistema funcionará a plena carga durante 30 minutos, luego "se irá a dormir" durante 30 minutos. Este ciclo se repetirá durante las 12 horas completas.

Según mis requisitos de energía y tiempos de funcionamiento, he hecho las siguientes estimaciones:

6hrs @ 60W = 360Wh
6hrs @ 20W = 120Wh
------------------
Total = 480Wh

Nuevamente, esas son estimaciones puras, que serán suficientes para esta pregunta. Desafortunadamente, la opción 1 mencionada anteriormente no presenta un gran mercado con soluciones en el rango de 500 Wh. Las opciones que se presentaron fueron relativamente caras en comparación con las soluciones presentadas en la opción 2. Sospecho que esto se debe a las baterías de plomo ácido VS de litio. El peso no es realmente un problema, así que me inclino por la opción 2, usando una batería marina de ciclo profundo con un convertidor DC-DC. He encontrado soluciones que dan 12V y +70Ah para dar +840Wh que es más que suficiente.

Si sigo esta ruta, tengo que encontrar un convertidor DC-DC para reemplazar el convertidor AC-DC para conectar la mini PC y la batería. Claro, la otra opción es comprar un inversor, pero por lo que he leído, el inversor es un completo desperdicio de energía, ya que realiza una conversión redundante con pérdidas innecesarias. Mi pregunta es sobre cómo elegir un convertidor DC-DC adecuado.

No soy una persona eléctrica, así que ten cuidado conmigo. Muchas de estas cosas son nuevas, pero si cocino el sistema por ignorancia, mi jefe tendrá poca simpatía. De todos modos, si el convertidor CA-CC original tuviera una potencia nominal de 19 V y 65 W, eso daría hasta ~3,4 A. Ahora asumo que el convertidor es puramente un "suministro pasivo", lo que significa que la mini PC toma lo que quiere a 19V, pero no puede tomar más de 3.4A a la vez. Esa es una lógica no eléctrica para ti.

Si eso es correcto, ¿entonces debería estar bien comprar un convertidor CC-CC con una potencia nominal de, por ejemplo, 100 W? Simplemente "suministra" más energía, pero en un sentido "pasivo", ¿dónde la mini PC puede tomarla si quiere, o dejarla?

Encontré algunas opciones de convertidor CC-CC que toman una entrada de 12-14 V y una salida a un voltaje seleccionado que va desde 12,14,16,18,20,22V con una salida máxima de, por ejemplo, 100W. Si la lógica anterior es correcta, entonces no debería tener problemas para conectar esto con una entrada de 12-14 V de la batería y seleccionar una salida de 18 V para la mini PC. La mini PC simplemente extrae los amperios que necesita, pero no puede exceder los 100W/18V = 5.5A.

Mi confusión proviene de cómo funcionan los convertidores. ¿El "activamente" empuja la potencia a través de la mini PC o "pasivamente" proporciona la potencia a la mini PC? Si lo presionan, entonces parece que necesito un convertidor DC-DC que coincida con la clasificación del convertidor AC-DC o menos. Si simplemente lo proporcionan, entonces el convertidor CC-CC puede superar las especificaciones del convertidor CA-CC sin ningún problema.

¡Cualquier ayuda para aclarar estas cosas sería muy apreciada!

"Ahora asumo que el convertidor es puramente un "suministro pasivo", lo que significa que la mini PC toma lo que quiere a 19 V, pero no puede tomar más de 3.4 A a la vez. Esa es una lógica no eléctrica para usted". Si, eso es correcto. Y con eso correcto, el resto de su texto también es correcto. Información adicional: los convertidores DC-DC simplemente se aseguran de que el voltaje en la salida sea X+-N%, por ejemplo, 19V +-1%. Si alcanza los 18,5 V, el convertidor CC-CC expulsará más corriente para que permanezca en 19 V. U = R * I, expulsar más corriente lo llevará de regreso a 19V desde 18.5V.
Dado que va a elegir baterías de ácido de plomo de ciclo profundo, recuerde que incluso las baterías de "ciclo profundo" duran más si no las descarga por completo; ya que necesita alrededor de 40 AH, se recomiendan baterías de alrededor de 80 AH (a menos que solo estoy planeando usar esto durante cien ciclos más o menos)
@BrianDrummond Es bueno saberlo... ¡punto tomado!

Respuestas (1)

Sí, los convertidores CC-CC convierten "activamente" un voltaje en otro, pero con algunas pérdidas, con una eficiencia del 80-90%.

Entonces, si su computadora consume un máximo de 3,4 A a 19 A (suponiendo un máximo absoluto), un convertidor CC-CC normal tomará 3,4 * 19 /12 /0,8 = 6,7 A de una batería de 12 V.

Hay muchos adaptadores automotrices para la alimentación de las computadoras portátiles. Por ejemplo, suministro móvil de 65 W compatible con DELL o marca TARGUS .

Gracias por los #s. Sin embargo, pregunta sobre los productos. He visto que la mayoría de los convertidores de CC-CC se venden con el uso intencional de una toma de "encendedor de cigarrillos". En mi caso, quiero ir directamente a la batería. ¿Cómo (si es posible) modificaría los adaptadores listos para usar? ¿Es tan simple como cortar el cable y conectar +/- a los terminales de la batería?
@ThatsRightJack, de cualquier manera. Conecte una salida de cigarrillos a su batería o corte los cables y conéctelos directamente a los terminales de la batería. O compre una batería portátil de iones de litio de 1000 WHr (COSTCO, $1000), que tiene una salida de cigarrillos de 12 V.
Sí, miré esas opciones de Li y funcionarían, pero el costo es demasiado para mí en este momento. Tal vez después de pasar la fase de prototipo. Gracias por la entrada sin embargo.
Un comentario adicional. Debe incluir un fusible (automóvil de 10 amperios) en línea con el cable positivo, cerca del terminal de la batería. Un cortocircuito accidental de una gran batería de plomo-ácido arruinará su día.
@DoxyLover, más sobre esto. El OP probablemente necesitará un estuche con asas fuertes para transportar el dispositivo. Entonces, ¿cómo cargarlo? ¿Tener un cargador de batería Walmart con pinzas de cocodrilo? Nuevamente, tomará una carga prolongada, a menos que tenga un cargador real de más de 200 W. El costo se acumulará...
@DoxyLover ¡Es bueno saberlo! En realidad, como sugirió Ali, podría conectar una salida de cigarrillos a la batería. Busqué en línea y venden esas cosas con un fusible en línea por alrededor de $ 5. Esa parece la mejor solución.
@AliChen En cuanto a cargar la batería, sí, tendré que conseguir un cargador de calidad. Creo que, en general, gastaría menos de $ 500 después de todo lo dicho y hecho, lo que sigue siendo más barato que la opción Costco Li de $ 1,000.
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