Bicicleta Electrica

Usos supercondensadores

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En un post anterior   hablábamos de las múltiples ventajas del usos de los condensadores  como son  prácticamente ilimitada ciclo de vida,elevada potencia específica; tiempo de cargas en segundos, carga simple, excelente rendimiento de carga y descarga de baja temperatura y seguros (al no contener productos químicos ácidos o corrosivos)

Una de las aplicaciones interesantes de los supercondensadores es el uso como fuente de energía ya que  somos capaces de poder gestionar la carga de una manera muy rápida limitada por la corriente máxima que queremos que circule así como también gracias a un convertidor dc-dc aplanar la salida de esta .

Veamos en este post algunos ejemplos reales de aplicaciones comerciales de estos componentes

 

 

Alimentación  con carga ultrarápida para Arduino

Afortunadamente  los precios bajan   y por fin en   nuestros diseños podemos añadir los supercondensadores , pues  actualmente  es posible adquirir un supercondensador de la marca  ILS  de 2.7 V y un capacidad   500 F por menos de 8€ en Amazon

Las medidas   son de  35 x 60 mm  con un peso de 68 gr

supercondensador

Para alimentar una placa Arduino , Netduino o una Raspberry pi   hay que combinar dos en serie , con lo que la capacidad total resultante sera de 250F  /5.4V   mas que suficiente para alimentar   una placa Arduino durante 20 horas (con un LED). ! Y  puede recargar los dos  condensadores en apenas dentro de 30 segundos con una fuente convencional de 5VDC!.

Por supuesto  ademas  estos supercondensadores se puede utilizar en juguetes eléctricos, módems inalámbricos, controladores de motor, terminales portátiles, duplicadores (calefacción rápida), audios de coche, controladores remotos (carga auto-eléctrica), AMR (lectura automática de medidores), alimentación ininterrumpida Válvulas, actuadores, velocidad del viento (control de paso), dispositivos de alarma / seguridad.

 

 

Cámara de vigilancia para coche

 

camara
Utilizar un supercondensador como  fuente de alimentación  ( es decir no una   batería interna) es muy interesante  en un vehículo  en primer lugar porque estos soportan  mucho mayores rangos de temperatura para que usted no tenga  que preocuparse por  el sobrecalentamiento de su cámara  lo que lo convierte en la elección ideal para los conductores en climas calurosos.

Ademas  en las baterías tradicionales la duración de la batería especialmente se degrada con el tiempo, de hecho  con tan sólo meses de uso , el acortamiento la vida de la batería comienza a notarse   hasta terminar fallando , de modo que  las baterías  son a menudo el primer componente de una cámara salpicadero a fallar, requiriéndose costosas  reparaciones.

Mediante el uso de un supercondensador como  fuente de alimentación, el modelo  a118-c prescinde de  las  baterías tradiciones  usando un  supercondensador o como su fuente de alimentación que le permite soportar hasta  140 °F  otorgandole  por tanto una mejor tolerancia a temperaturas extremas y una mayor durabilidad

camarabis

 

El A118  es extremadamente compacto y  se combina a la perfección con el exterior del espejo, haciendo que parezca que cualquier otra parte de su coche. El soporte de la cámara se fija al parabrisas con un adhesivo de doble cara incluido, lo que le permite deslizar su cámara fácilmente  fuera de la posición de grabación

Algunas de su características:

  • Grabacion en Full HD de 1080p de grabación de vídeo a 30 fps y 720p a 60 fps con visión nocturna, tecnología WDR y detección de movimiento automático
  • Angulo extendido de visión 170 ° – proporcionado calidad de sus grabaciones con una panorámica que abarca ambos lados de la carretera, y su entorno
  • Integra chip Novatek NT96650 
  • Altavoz integrado
  • Cuenta con Chipset Aptina AR0330 con lente  proporcionando imágenes con bajo consumo de energía, compresión de vídeo de alta definición y suave
  • Pantalla HD de 1.5″

 

En resumen   el A118 es una innovadora  cámara para coche  alimentada por supercondensador  que   permite grabar en alta definición 1080p de resolución de 1080p a 30 fps o 720p a 60 fps. durante el día que cuenta con un diseño compacto y contorneado para disimilar cámara oculta  pareciéndose a cualquier otra parte de su coche.

Por cierto el precio es muy similar al de otras cámaras: unos 51€ en Amazon

 

 

 

Atornilladores electricos

Una aplicación interesante es un destornillador eléctrico equipado con el supercondensador como fuente de energia

atornillador

Al parecer el único destornillador inalámbrico  que equipa supercondensadores es el  BLUCAVE DSD-46FL-2BLU Flashcell  que pesa menos de 1 libra, que gracias  a su tecnología Super Capacitor FlashCell, es uno de los destornilladores tecnológicamente más avanzados del planeta pues en  tan sólo 60 segundos, usted estará en su manera de completar esos trabajos de trabajo ligero en ningún momento.

Su publicidad alude a no esperar más horas para cargar su taladro o destornillador inalámbrico con baterías. Sorprendentemente, el destornillador inalámbrico BluCave FlashCell no usa baterías! Es ecológico y recarga al menos 100.000 veces.
También puede dejar que el destornillador inalámbrico BluCave FlashCell se siente en la base de carga y continúe cargando sin perder ninguna capacidad de tiempo de ejecución. Eso significa que no hay pérdida de memoria.

Carastericticas

  • 60 segundos de carga rápida
  • Peso ligero bajo 1lb.
  • Manija de 2 posiciones
  • Nueva tecnología FlashCell Super Capacitor
  • No necesita baterías – nunca!
  • Incluye 5 piezas de accionamiento: PH1, PH2, PZ1, PZ2, FLAT 1/2 «y extensor
  • 4,6 voltios
  • Par de giro máximo: 3.32 ft-lb
  • 110-120V AC
  • Velocidad sin carga: 200 RPM
  • Ecológico
  • 100.000 recargas
  • Diseñado para caber en el gabinete de transporte BluCave – utiliza 3 de 10 ranuras
  • Incluye funda blanda con logotipos bordados BluCave y FlashCell
  • Manual de seguridad y funcionamiento incluido

 

Este atornillador  claramente se ve encarecido por el supercondensador con el cuenta , pero si tenemos en cuenta que la vida de este componente  es prácticamente ilimitada quizás no tenga tan mal precio ( 116€ en Amazon)

 

Por lo visto ya son muchos  fabricantes que empiezan  a usar este tipo de tecnología ,por lo que confiemos que pronto todos nuestro gadgets se alimenten con supercondensadores

Si conoce algún otro gadget que se alimente con supercondensadores no dude en compartirla con toda la comunidad !Gracias!

 

 

Constrúyase su propia bateria

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Maker Batteries  pretende ser una forma nueva de  construir paquetes de baterías de iones litio en kit según las  necesidades en cuanto a tamaño, peso, potencia y capacidad  que se necesiten ..!todo ello  en el más puro «hágalo usted mismo»!

Su creador Micah Toll , es  diseñador  fabricante de baterías, poseyendo un sistema ,cuya patente esta  en trámite, que permite a cualquiera crear sus propias baterías de litio personalizadas. Micah empezó construyendo baterías de litio para bicicletas eléctricas hace unos años, para lo cual  tubo que invertir en costosas herramientas  incluyendo soldadores de punto y pasar un tiempo obteniendo las habilidades para utilizar las herramientas especializadas , lo cual le hizo pensar como podría hacerse sin esas costosas  herramientas (especialmente , el soldador de puntos ) así que se decidió a diseñar un kit de construcción de baterías que cualquiera pudiera  usar con herramientas convencionales sin necesidad  de un  soldador de

Aunque la idea  no es demasiado original (excepto por  el aspecto didáctico ) no obstante  éste kit ofrece una gran la singularidad, pues  las   baterías usadas en este kit genérico para construir cualquier batería ,  son Panasonic, es decir  la mismas que utiliza Tesla, tanto en su famoso PowerWall ,como en sus coches eléctricos ,  lo cual al menos debería ser garantía  de cierta calidad . Sus kits vienen determinados por diferentes capacidades máximas, entre 10.000 y 20.000 mAh y  desde  12, 24, 36, 48 o 52 voltios según la configuración elegida. También además de las baterías y conectores ,el kit incluye los conectores y el plástico termo retráctil para empaquetar las baterías.

USOS  DE LAS BATERÍAS

Las baterías se pueden utilizar para almacenar energía solar procedente de paneles fotovoltaicos o incluso  la  procedente del enchufe de casa durante las horas en las cuales la tarifa es más barata y usarla después —convirtiendo la tensión a 220 voltios usando un inversor—, cuando la tarifa aumenta.

Por supuesto también están las aplicaciones comunes en vehículos teledirigidos, drones, bicis eléctricas, etc. todos ellas, eso si , cargándolas con un cargador convencional, así que ahora con este kit ,como admite tantas combinaciones, este técnica permite construir cualquier batería de litio de tamaño que se precise.

Las opciones como  vemos son casi infinitas:

  • Sistema de almacenamiento de energía de fuera de la red para su cabina o RV!
  • Para bicicletas eléctricas!
  • Hacer una batería para RC drone, avión o coche que pese menos y tengan una mayor capacidad que la batería original!
  • Construir su propio mini Tesla Powerwall (o tamaño, o incluso más grande!)
  • Hacer un Banco de baterías portátiles para alimentar sus dispositivos sobre la marcha
  • Agregar una segunda rejilla de la energía a su hogar alimentado con energía renovable!
  • ¡Y mucho más! ¡Las posibilidades son limitadas solamente por su imaginación!

Tipos de baterías

En este kit  el elemento mínimo son las   baterías que vienen en  módulos de células conectadas en paralelo  pudiendo ser configuraciones de 3 células ( en forma de triangulo o en linea   )  o de 6 en linea paralelo  para llegar a conseguir 3.6V  /10.5AH o 3.6v /20.4AH respectivamente.

Los módulos triangulares son ideales para crear baterías de formas únicas, lo cual es especialmente útil para las baterías de bicicletas eléctrica, porque necesitan a menudo un numero impar de estas   y, además, pueden  caber en formas irregulares  donde se requieren formas tales como triángulos y trapecios.

Los módulos rectos son mejores para las baterías donde la forma es menos importante y simplemente hay que apilarlas de forma correcta. Los pequeños módulos rectos 3 celdas son ideales por tanto para pequeñas baterías de drones con grandes capacidades.

Las baterías de 6 celdas más grandes son mejores para aplicaciones que requieren capacidades incluso mayores, como almacenamiento de energía en el hogar o los bancos de energía portátil.

KITS TIPO HÁGALO USTED MISMO

Estos kits se  ha previsto para  3 tipos diferentes de usos  diseñados para construir las siguientes aplicaciones :

  1. Baterías de RC (aviones teledirigidos, coches RC, etc.)
  2. Baterias bicicleta eléctrica
  3. Baterías de gran capacidad multipropósito (almacenamiento de energía de fuera de la red, bancos de energía portátil, ebikes, etc.)

Los kits vienen con todas las piezas necesarias para construir las baterías, incluyendo las células, cables, conectores, realización de tiras de níquel  y el  acolchado de la espuma protectora termo retráctil . Las baterías de RC incluyen un conector de equilibrio para la carga mientras que todos los kits incluyen un sistema de gestión de batería (BMS) para proteger y equilibrar las células durante la carga así como para proteger la batería entera durante el uso.

En el ejemplo siguiente veremos un kit de una batería de 48V 10AH ,  típica para emplearla en una bicicleta eléctrica

Se usan 13 módulos  de 3 células en triangulo cada uno , con una capacidad de 3.6V y 10AH por módulos. Se conectan  en asociación serie , lo cual en total  por tanto nos  da una capacidad de 10AH ( es decir la capacidad de cada modulo)  y una tensión nominal final de 3.6v x 13=46,8V

Example of a 48V 10AH Maker Battery kit

Ahora veamos un nuevo ejemplo de un kit a batería 36V 20AH.

Se usan 10 modulos de 6 celulas con una capacidad de 3.6V y 20.4AH  por módulo . Estos módulos se coenctan en asociación serie , lo cual en total  por tanto nos  da una capacidad de 20.4AH  y una tensión nominal final de 3.6v x 10=36V

Example of a 36V 20AH Maker Battery kit

Como vemos estos Kits de batería del fabricante vienen con todos los materiales que se necesita para construir tu propia batería de ion de litio, pero todavía se necesita algunas herramientas para montarlos,por lo que si se decide a  hacerlas por usted mismo ,  deberá  asegurarse de  tener las siguientes herramientas y accesorios:

A continuación se muestran dos guías descriptivas rápidas del proceso básico para el montaje de un fabricante de la batería   en  4 sencillos pasos:

Aunque con cada kit de batería  envían  instrucciones por escrito y en los videos  hay  instrucciones que detallan cada paso del proceso de montaje, como vemos en realidad es bastante sencillo una vez que se tienen todos los componentes

A modo de resumen con estos kits  podemos conseguir las siguientes típicas agrupaciones de baterías:

Y en el siguiente vídeo podemos ver el proceso total desde el principio hasta el final:

Algunas notas acerca de la seguridad:

Todos hemos escuchado historias últimamente sobre la batería de litio relacionadas con incendios, en particular desde los  «hoverboard»    hasta lso recientes  teléfonos Galaxy note 7. Sabemos pues  que las baterías de litio pueden ser peligrosas, así que es importante entender lo que ha provocado estos incendios y los pasos que se deberían tomar para garantizar que esto no sucede con las baterías que podamos construir nosotros mismos.

En primer lugar, el número de incendios de batería de litio en estos productos defectuosos fue estadísticamente pequeño, ocurriendo en menos de 1 de cada 100.000 casos. Aún así, la causa de los incendios fue debido al pobre diseño  por lo que esta claro que podrían haberlo evitado. Los juguetes tipo hoverboard utilizan las células de batería chinas más baratas disponibles. En la mayoría de los  casos están mal hechas las células, por lo que fácilmente pueden entrar en cortocircuito, sobrecarga y provocar un incendio.

Por tanto  a la hora de componer una batería debe asegurarse que su  fabricante utilice solamente las más alta calidad pilas de litio disponibles,  como por ejemplo las fabricadas en Japón por Panasonic ( las células de 18650B que son exactamente  las mismas usadas por Tesla en sus vehículos eléctricos).

La batería del Samsung Galaxy note 7  tubo  problemas de incendios por una razón diferente. Aunque e la investigación todavía se está realizando, el consenso general ahora es que el teléfono fue diseñado incorrectamente y aplica demasiada presión en la bolsa de la batería del teléfono, apretándola y pudiendo causar un cortocircuito que en raros casos condujo a un fuego. Por esta razón usar  baterías con armazón reforzado, revestido del metal  están específicamente diseñados para ser más fuertes y resistir daños físicos para asegurarse de que sean tan seguras como sea posible.

Aún más, hay algunos  fabricantes de baterías que incorporan otras múltiples características de seguridad en tres niveles diferentes, como se muestra a continuación:

Maker Batteries incorporate three levels of safety features

COMO CARGAR UNA BATERÍA

Para todos los cargadores  ,se debe  determinar si el cargador es compatible con la batería, sólo confirmando el voltaje de salida con el proveedor y comprobando que es un cargador de voltaje actual y constante (CC-CV).

  • 12V (3 células en serie) = 12.6 voltaje de carga
  • 24V (7 células en serie) = 29.4V voltaje de carga
  • 36V (10 células en serie) = 42.0V voltaje de carga
  • 48V (13 células en serie) = 54.6V voltaje de carga
  • 52V (14 células en serie) = 58.8V voltaje de carga

Todos los kits de batería (excepto los kits de batería del RC) vienen con un conector de 2,5 mm DC cargador previamente soldado a los BMS como el extremo macho del conector para añadir a su cargador. Si su cargador tiene la opción de llegar con un conector de CC de 2.5mm, le ahorrará el esfuerzo de agregar el conector incluyendo a su cargador. Para baterías de RC, necesitará un cargador de equilibrio.

El proyecto en si  de construcción de baterías de Ion de litio  en Kit estaba buscando financiación en kickstarter    pero NO han  alcanzado el objetivo marcado, de modo que dejamos aqui la información   porque es posible realizarlo por medios propios todo el montaje