Mantenha o fornecimento de tensão e corrente ao dispositivo em frio extremo

Estou executando uma DSLR para tirar fotos com lapso de tempo por longos períodos de tempo, geralmente da noite para o dia, geralmente com frio extremo (-20F). Se em algum momento a câmera não receber energia suficiente, ela será desligada - o tempo terminará. Acredito que as baterias de lítio de estoque sejam classificadas em 7,2 ou 7,4 volts, mas medem 8,4v quando totalmente carregadas.

Eu tenho usado uma bateria de 12v 12AH SLA conectada a um regulador de tensão (DROK DC-DC 6-32V a 0.8-28V 150W 15A) para produzir 8.4v. Isso funciona bem, mas falha nas temperaturas mais baixas.

Se estou perdendo energia da câmera, é provável que a tensão da bateria esteja caindo no frio? Significado Eu deveria conectar duas baterias em série, aumentando a tensão antes do regulador e permitindo que a tensão seja mantida em 8,4v?

Ou a corrente está caindo por causa do frio e devo colocá-los em paralelo? Ou ambos?

Com base na temperatura extremamente baixa que você descreveu, é provável que a temperatura esteja causando a interrupção do sistema.

De acordo com Tudo sobre baterias de chumbo-ácido , a tensão que você lê em temperaturas mais baixas não é precisa. A voltagem mostrada no medidor será mais alta que a realidade. O gráfico mostra que, a zero graus F, uma bateria com 12,082 volts está totalmente descarregada. Extrapolando do gráfico, a menos vinte graus F, sua bateria está descarregada, embora possa exibir 12,14 volts. Para consumos de alta corrente, não é aconselhável descarregar uma bateria de chumbo-ácido abaixo da profundidade de descarga de cinquenta por cento, pois isso reduz a vida útil da bateria. Em níveis mais baixos de corrente (seu aplicativo), ficar abaixo de 25% do estado de carga também reduzirá a vida útil.

Segundo a Thoughtco.com , quando a temperatura cai, a corrente disponível também é reduzida. Especialmente em baterias de chumbo-ácido, isso transforma o efeito Peukert em uma situação bastante prejudicial. Seu dispositivo requer mais corrente, a temperatura mais baixa reduz a corrente, fazendo com que ele "exija" mais, o que provavelmente diminui a tensão, aumentando a demanda atual. É uma espiral descendente.

Você pode considerar opções alternativas. Dedique uma bateria a um aquecedor de baixa potência que manterá a bateria principal quente. Isole especialmente os compartimentos da bateria ou baterias. Com as baixas temperaturas envolvidas, um resfriador de poliestireno expandido bastante grande com paredes espessas (mais de uma!) Aninhadas juntas pode fornecer a estabilidade térmica necessária para concluir as tarefas.

Conectar as baterias em paralelo fornecerá mais corrente ao dispositivo, mas ainda sofrerá com as baixas temperaturas.

As baterias baseadas em química de lítio não devem ser carregadas em temperaturas abaixo de zero. Se sua câmera possuir uma bateria assim e a tensão de alimentação estiver no nível de carga, você também poderá danificar a bateria interna. Essas baterias também sofrem com produção e capacidade reduzidas em temperaturas extremamente baixas. Nossos VEs apresentam um aviso no painel de instrumentos a baixas temperaturas, indicando que a frenagem regenerativa pode ser reduzida. Os computadores de bordo impedem que o sistema carregue o pacote durante um frio extremo, reduzindo a chance de danos ao pacote.

As baterias dependem da química e as reações químicas diminuem no frio, portanto, qualquer tipo de bateria sempre terá um desempenho ruim em climas extremos. As outras sugestões dadas até agora são boas. Aqui está outra opção (dependendo do seu orçamento e familiaridade geral com a eletrônica). Você pode simplesmente abandonar as baterias e usar supercapacitores. Os supercapacitores têm densidade de energia menor do que as baterias, mas como não há química envolvida, o desempenho é muito bom, até -40 ° C. Você perde um pouco de desempenho em temperaturas baixas, mas nada próximo ao que uma bateria perde. Foi dito que os militares russos usam supercapacitores para iniciar seus tanques no inverno na Sibéria (ver referência 1) Aqui está um exemplo de uma supercap comercial disponível] 1. É bastante barato, mas só chega a cerca de 3V, então você teria que empilhar alguns deles para chegar a 7-8V. 3000 farads significa que ele armazenará bastante energia. Você precisaria fazer os cálculos no sorteio atual para ver se isso é suficiente para você passar a noite. Não será tanto quanto a sua bateria de 12 Ah em temperatura ambiente, mas provavelmente é melhor que a bateria no frio extremo.

(1) Enciclopédia de fontes de energia eletroquímica editada por Jürgen Garche, Chris K. Dyer, Patrick T. Moseley, Zempachi Ogumi, David AJ Rand, Bruno Scrosati