Reducción de la tensión y prolongación de la vida útil de la batería con un convertidor DC-DC Buck

Question

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Tengo una batería de iones de litio de 12v y 14 horas. Conectado a un regulador de voltaje dc-dc buck con un potenciómetro. Entonces esto está conectado a un conjunto de gafas calentadas.

Tengo el potenciómetro ajustado a la salida de 9,8v, ya que esperaba que la batería durara más que una conexión directa, así como hacer funcionar las gafas en un ajuste de calor más bajo (se calientan mucho).

Sin embargo, parece que la batería dura menos. Esperaba tener 12 horas de autonomía y sólo he conseguido 5.

¿El regulador reductor consumirá más energía de la batería con el tiempo? ¿Cuál es la mejor manera de suministrar 10v y conservar la batería durante el mayor tiempo posible?

Tomé estas medidas con mi multímetro. Los amperios estaban en línea en la conexión positiva, y los voltios se midieron con el circuito completo y midiendo el positivo y el negativo.

Batería directa a las gafas: 1,13 amperios 12,75 voltios

Regulador reductor DC-DC instalado entre la batería y las gafas:

Entre la batería y el regulador: .74 Amperios 13,06 voltios

Entre el regulador y las gafas: 0,9 amperios 9,8 voltios

No entiendo cómo podría ser más amperios después del regulador frente a antes?

En cualquier caso, ¿hay alguna forma mejor de reducir el consumo de la batería y hacer que dure más?

Answer 1

En primer lugar, ¿estás seguro de que las especificaciones de tu batería son reales o están aumentadas? Normalmente, la capacidad es la capacidad de la batería en bruto en un paquete de baterías. Es posible que no tenga 12V 14aH reales.

En segundo lugar, un convertidor CC-CC es otra palabra para un regulador de conmutación. Puede ser un regulador de conmutación buck o step down. Su eficiencia energética dependerá de sus componentes y de las tensiones implicadas. La eficiencia puede ser del 95% o del 80%. Eso significa que entre el 5 y el 20% de la potencia se desperdicia en forma de calor. Si está en el extremo inferior, es posible que no se ahorre nada de energía al reducir la tensión.

Mides la entrada a 13,06V .74 Amperios. Eso son 9,6 vatios de potencia. El reductor emite 9.8V .9 Amps. Eso es 8.82 Watts. Eso es alrededor del 92% de eficiencia. Con un regulador de conmutación, la corriente de entrada y salida no importa, lo que importa es la potencia real (en vatios). Puedes cambiar libremente la corriente si cambias el voltaje. Esa es la ventaja de un regulador de conmutación.

Pero, según tus propias mediciones, la potencia de los bucks es de 9,6 W frente a la potencia de los no bucks, que es de 14,4 W. A no ser que tus herramientas de medición añadan alguna resistencia grande que distorsione tus números, estás ahorrando casi 5 W de potencia. debería durar más que si no se regula hacia abajo.

La única otra manera de ahorrar energía es un regulador más eficiente o... puentear o modificar lo que supongo que es el regulador interno de paso o de refuerzo de su paquete de baterías. Una tercera opción es reemplazar tus googles con algo que drena menos.