Автономное питание в автомобиле

vavrichyk · 09.03.2014, 21:03

Приветствую.
Надеюсь получить здесь помощь.

Цель: видеонаблюдение в автомобиле 24 часа/сутки. (старенький BMW 3)
Запись, просмотр через WAN.

Исполнение: без пайки, готовые устройства.

Вопросы для обсуждения:

1. Камеры Аналоговое (расчеты сделаны) или цифровое (не рассчитывал т.к. бюджет выше.). Может есть что сказать про выбор этого пути.
========

Общий потребляемый ток (регистратор, 4 камеры, HDD 2,5, 3G модем.) 0,8 Ампер. Но еще нужно добавить инфракрасную подсветку для всех камер. Не рассчитывал сколько потребляется стандартное исполнение. Предполагаю 0,3 Ампер должно хватить. Итого: 1 Ампер.

2. Источник питания. Предполагаю, что нужно обязательно учесть дополнительный аккумулятор для этой системы. Дабы в зиму в случае когда авто может простоять пару дней на выходных на стоянке - смочь завести машину. Вопрос. Какой тип аккумулятора выбрать. литий-ионные (где ж их найти кроме как не 20 шт. типа 18650 без защиты, что страшновато) или менее подходящий насколько я разобрался, Гелевые тяговые аккумуляторные или даже тяговые свинцово-кислотные как самые дешевые. Стартерные понятное дело я не рассматриваю. Сколько про них не читал уже запутался что лучше выбрать.

3. Стабилизатор 12вольт или можно напрямую цеплять устройства. Профессиональный Блок питания постоянного напряжения 12 Вольт ?? или лучше от компьютерного бесперебойника. Или что другое.

4. Способ подзарядки. Как заряжать не испортив генератор ? И какое устройство применить для подачи напряжения на систему в момент работы генератора.

5. Расчет емкости. Нашел только таблицы до 20 часов работы.
Например 20А/ч достаточно для 20 часов с потрблением 1А. А на сколько хватит 60А/ч например. И какой тип аккумулятора дольше вытянет 1А.

Либо автономность до 3 суток максимум, но относительно быстрая зарядка при езде (5-8 часов).

Либо автономность 2-4 недели. Потом аккум заряжается дома. Наверно неисполнимый вариант ).

P.S. Готов выслушать любую информацию касающегося данной задачи.

Доступный магазин города: http://www.promelec.ru/

Wiza_ · 09.03.2014, 21:32

Сообщение от vavrichyk

Общий потребляемый ток (регистратор, 4 камеры, HDD 2,5, 3G модем.) 0,7 Ампер

Приведите пример оборудования, вписывающийся в данный пункт ТЗ. Лично мне - такие не известны.

vavrichyk · 09.03.2014, 22:06

Сообщение от Wiza_

Приведите пример оборудования, вписывающийся в данный пункт ТЗ. Лично мне - такие не известны.

Данные сняты мультиметром за 250р. по факту, а не по мануалу.

- Z5K500-500
0.12А (1.44 Ватта) - в момент записи.
но поискал самые энергосберегающие диски. пока это:
Hitachi Travelstar 5K1000 или Western Digital Scorpio Blue WD5000LPV
на них должно еще меньше быть тока.
Также есть SSD. ест столько же. Но вроде есть новые SSD от самсунга которые почти ничего не едят.

- D1 Practic/75A
0.02А (0.24 Ватта)
Камера будет другая но по соотношению должно стать 0.03А. Не так и важно с такими токами.

- iTech pro DVR-401L
0.47А (5.64 Ватта)

Так же у меня есть возможность замерить и такой OPTIMUS REC-1004
Предкам ставил в дом. (глазок, на парковку). Хорошо бы узнать и у других моделей и выбрать менее энергозатратный. Вдруг кто замерит на своем, напишите.

- 3G модем опять таки на авось заложен. Но скоро тоже замеру.

Ик подсветка только в ночной режим. Но пока не представляю сколько ток и как испольнить. Наверно лучше купить в промэлектроннике готовые наборы диодов и замонтажить туда где будет красиво.

А вот еще вспомнил, один микрофончик скорей всего тоже стоит добавить если хватит энергии.

P.S. Так же замерял для сравнения , не на своем авто.
- обычная сигнала в режиме охраны - 0.02А (Мазда 6 старая)
- Старлайн с GPS+GPRS - 0.15А (приора)

vavrichyk · 09.03.2014, 22:20

я был бы рад, если бы с вашими участями я и исполнил данный проект здесь онлайн, с выкладыванием материала сюда, до окончательной сборки на авто.
Думаю получился бы не плохой инструктаж.

Если же конечна же, здесь найдутся такие специалисты, которые смогут и захотят мне помочь )
А вопросов более детальных очень много будет.

vavrichyk · 09.03.2014, 22:37

пока я остановился на обсуждение уже наработанных знаний с вами и параллельно есть возможность проверить на практике потреблении тока.
У меня есть: регистратор, 1 камера, HDD. 1 свинцовый аккумулятор который в зиму не заводит на 56А/ч. Смог зарядить до 13 вольт (проверка напряги производилась спустя 24-30 часов) а так жесть литионный аккумулятор на 3000mA/h типа 18650 с защитой почти новый.

McWolfinger · 10.03.2014, 01:14

Сообщение от vavrichyk

Приветствую.
Надеюсь получить здесь помощь.

1. Камеры Аналоговое (расчеты сделаны) или цифровое (не рассчитывал т.к. бюджет выше.).

2. Источник питания.

3. Стабилизатор 12вольт

4. Способ подзарядки.

5. Расчет емкости.

]

1. Основное потребление тока у камеры - это матрица, а они одинаковы в обоих случаях (при прочих равных условиях). Остальная схема - цифровая или аналоговая части жрут тоже примерно одинаково. Цифровые жрут несколько меньше, но для этого Вам придется перестраивать всю систему под цифровые камеры.

2. Однозначно свинцовые - если исходить из стоимости одного амперчаса. Если критична масса и размеры - то литий.
Гелевые, тяговые или стартовые - абсолютно все равно, при таких токах разряда они ведут себя одинаково - пофигистически. Зря Вы не рассматриваете стартовые - они счастливо переживают бОльшие зарядные токи, нежели гелевые (но меньше, чем тяговые), что для Вас должно быть важно (при заряде аккумулятора системы в движении автомобиля).
С необслуживаемыми мороки меньше, а безопасность выше. Дешевые (т.наз. стандартные) лучше не брать, они выйдут из строя значительно быстрее "продвинутых" и хуже переживают пиковые режимы.

3. Стабилизатор при работе от аккумулятора совершенно не нужен - нормальное напряжение на аккумуляторе (12,6...13,5 В) вполне укладываются в нормативы питания устройств. Более того, даже напряжение бортсети при зарядке во время движения (14...14,5 В) никак не повредит комплексу. Но, при всем этом, КРАЙНЕ рекомендуется во время движения (если нужна работа при движении) питать комплекс через фильтры.
И есть еще один тонкий момент - ОБЯЗАТЕЛЬНО отключать комплекс от бортсети в момент заводки двигателя, иначе нафиг все угробите своим стартером.

4. Зарядка доп.аккумулятора от штатного генератора - это проблема. Зарядные токи при полностью разряженном аккумуляторе при планируемой его емкости (на 1 неделю работы - это аккумулятор емкостью 170 А/ч, 3 дня - 70 А/ч) очень большие, далеко не всякий генератор переживет. Как вариант - реализовывать внешнюю систему зарядки и/или питания на стоянке.
И не питайте иллюзий, что штатный автомобильный аккумулятор Вы сможете использовать под это дело. 8-10 часов работы системы - и вряд ли Вы заведетесь, особенно зимой...

5. Емкость никак не обманешь...
24 А/ч в сутки при вашем потреблении 1 А.
3-е суток - 72 А/ч.
7 суток - 168 А/ч.
Но при выборе аккумулятора имейте в виду - аккумуляторы, разряжаемые "в ноль" живут значительно меньше по циклам "заряд-разряд", нежели те, у которых разряд осуществляется не больше 60-70%.
Так что лучше выбирать с запасом, и обязательно использовать схему, отключающую нагрузку при падении напряжения на аккумуляторе меньше 10,8 В. Ниже - у свинца начинаются необратимые деструктивные процессы. Литий, кстати, тоже очень не любит глубоких разрядов.

Как вариант решения - использовать два источника питания (аккумулятора) - один работает, другой в гараже или дома тихонечко заряжается. По мере необходимости меняете местами.

ПыСЫ. Как по мне, значительно проще использовать автомобильные видеорегистраторы (4 х 1 камеру или 2 х 2 камеры) и GSM сигнализацию. Потребление меньше, толку больше.

vlanis · 10.03.2014, 01:23

Сообщение от vavrichyk

свинцовый аккумулятор который в зиму не заводит на 56А/ч. Смог зарядить до 13 вольт (проверка напряги производилась спустя 24-30 часов)

нагрузите лампочкой ват на 5 и увидите, что Ваш ак-тор не протянет и суток. литий ионные ак-ры зимой вообще не работоспособны http://ru.wikipedia.org/wiki/%CB%E8%...EB%FF%F2%EE%F0

McWolfinger · 10.03.2014, 01:58

Сообщение от vavrichyk

Данные сняты мультиметром за 250р. по факту, а не по мануалу.

- Z5K500-500
0.12А (1.44 Ватта) - в момент записи.
но поискал самые энергосберегающие диски. пока это:
Hitachi Travelstar 5K1000 или Western Digital Scorpio Blue WD5000LPV
на них должно еще меньше быть тока.
Также есть SSD. ест столько же. Но вроде есть новые SSD от самсунга которые почти ничего не едят.

Вы бы еще астролябией померяли...
У винчестеров все больше импульсные токи, которые Ваш так называемые "мультиметр" просто не в состоянии отловить.

Сообщение от vavrichyk

- D1 Practic/75A
0.02А (0.24 Ватта)
Камера будет другая но по соотношению должно стать 0.03А. Не так и важно с такими токами.

Нет камер, потреблюящих всего лишь 20 мА.
Не существует в природе.
Занижение показателя в 3-4 раза как минимум.

Сообщение от vavrichyk

- iTech pro DVR-401L
0.47А (5.64 Ватта)

И здесь у Вас погрешность раза в 1,5.
Или прибор меняйте, или методику измерений...

Сообщение от vavrichyk

Так же у меня есть возможность замерить и такой OPTIMUS REC-1004
Предкам ставил в дом. (глазок, на парковку). Хорошо бы узнать и у других моделей и выбрать менее энергозатратный. Вдруг кто замерит на своем, напишите.

- 3G модем опять таки на авось заложен. Но скоро тоже замеру.

А как Вы собираетесь смотреть это все хозяйство по сети без модема?
Упреждаю - у него потребление мизерное только в режиме ожидания (2-3 мА). В режиме приема - 100-150 мА, в режиме передачи - 300-500 мА (от 5 В источника). Опять же - все больше ИМПУЛЬСНОЕ!
Вашим "прибором" это не померяешь...

Сообщение от vavrichyk

Ик подсветка только в ночной режим. Но пока не представляю сколько ток и как испольнить. Наверно лучше купить в промэлектроннике готовые наборы диодов и замонтажить туда где будет красиво.

Надо монтажить не красиво, а правильно...
Рассчитывайте примерно на 0,5 Вт ИК светодиодов на 2-3 метра расстояния подсветки.
Ставить подсветку нужно так, чтобы не "ослепить" камеры (например, отражением в стеклах автомобиля).
Идеально - снаружи, в крайнем случае использовать плотно прилегающие бленды для монтажа "в стекло".

Сообщение от vavrichyk

А вот еще вспомнил, один микрофончик скорей всего тоже стоит добавить если хватит энергии.

При Вашем "паровозе" один микрофончик - это песчинка в пустыне.
Электретные микрофоны потребляют мизер, который можно даже не учитывать.
Если, конечно, Вы не собираетесь "примонтажить" к нему караоке...

Сообщение от vavrichyk

P.S. Так же замерял для сравнения , не на своем авто.
- обычная сигнала в режиме охраны - 0.02А (Мазда 6 старая)
- Старлайн с GPS+GPRS - 0.15А (приора)

Вы, для ознакомления, померяйте этот весь балаган в режиме сработки (импульсные токи! осциллографом мерять!).

В режиме ожидания там же жрать нечему - микроконтроллер с парой датчиков в режиме ожидания и светодиодик в импульсном режиме.

А у Вас - 4 камеры, подсветка, модем и непрерывно и активно работающий компьютер (регистратор - это компьютер, как ни крути). Это принципиально другое устройство, с принципиально другими токами потребления.

McWolfinger · 10.03.2014, 02:20

Сообщение от vavrichyk

пока я остановился на обсуждение уже наработанных знаний с вами и параллельно есть возможность проверить на практике потреблении тока.
У меня есть: регистратор, 1 камера, HDD. 1 свинцовый аккумулятор который в зиму не заводит на 56А/ч. Смог зарядить до 13 вольт (проверка напряги производилась спустя 24-30 часов) а так жесть литионный аккумулятор на 3000mA/h типа 18650 с защитой почти новый.

Если Вы не смогли его зарядить до 13,5 (как минимум) В, то у него проблемы с одной из банок, скорее всего, внутреннее замыкание пластин (осыпалась активная масса или выросли дендриты).

Ну, дык, включите это хозяйство, замерьте, сколько оно отработает по времени на Вашем аккумуляторе до напряжения на нем 10,8 В (10,8 - это очень важно!), потом вместе посмеемся...
Буду крайне удивлен, если эта система проработает больше 10 часов.

И еще... кхм... литий - кто производитель?
Если автор - известнейшая китайская фирма "Noname Ltd", то там из заявленных 3000 с трудом и 1500 мАхов наберется. Доверять нарисованной емкости можно только у аккумов именитых производителей.
К тому же - у новых, а не "почти новых".

McWolfinger · 10.03.2014, 03:14

Сообщение от vavrichyk

Цель: видеонаблюдение в автомобиле 24 часа/сутки. (старенький BMW 3)
Запись, просмотр через WAN.

Какой тип аккумулятора выбрать. литий-ионные (где ж их найти кроме как не 20 шт. типа 18650 без защиты, что страшновато) или менее подходящий насколько я разобрался, Гелевые тяговые аккумуляторные или даже тяговые свинцово-кислотные как самые дешевые. Стартерные понятное дело я не рассматриваю. Сколько про них не читал уже запутался что лучше выбрать.

Теперь по поводу лития.

Для того, чтобы эта система проработала хотя бы сутки, литиевых аккумуляторов потребуется не 20, а минимум 32 (это если верить совершенно смешной надписи 3000 мАч на Вашем аккумуляторе), а, скорее, и все 44 (если принять их емкость в более-менее реальные 2200 мАч).
И это, если потребление системы уложится в Ваш фантастический 1 А.

В сочетании, стоимость всего комплекса, с источником питания, с системой заряда и контроля лития вплотную приближается к стоимости автомобиля, а в особо комических случаях и превысит ее.

И зачем оно тогда надо?

Кстати, не забудьте ежемесячную стоимость выделения Вам "прямого" IP адреса провайдером, для просмотра по сети - это тоже не 5 копеек стоит.