Saya seorang lumpuh. Apakah mungkin untuk menyalakan humidifier ventilator saya dengan baterai?

Saya seorang pemula mutlak dalam hal teknik elektro, dan jadi saya berharap keahlian Anda dapat membimbing saya ke arah yang benar. Saya tahu ini adalah posting yang tidak biasa untuk forum ini, jadi saya ucapkan terima kasih sebelumnya atas pertimbangan Anda.

Pertama, izinkan saya memberikan beberapa konteks untuk pertanyaan saya. Saya seorang lumpuh, dan saya menggunakan ventilator untuk mendukung pernapasan saya. Pemasangan ventilator termasuk pelembab untuk menjaga kelembapan paru-paru saya. Dalam situasi khusus saya, saya tidak bisa tanpa pelembapan untuk periode waktu yang signifikan. Saya menggunakan kabel yang dipanaskan dengan humidifier yang mengurangi kondensasi dalam tabung ventilator. Ventilator dan humidifier terpasang pada kursi roda saya, dan masing-masing memiliki kabel listrik sendiri. Ventilator juga memiliki komponen baterai sendiri, tetapi humidifier tidak. Seperti yang Anda bayangkan, kebutuhan untuk terhubung ke stopkontak sangat membatasi mobilitas saya.

Dengan semua itu, saya ingin dapat memberi daya pada pelembap saya dengan beberapa jenis baterai - walaupun saya tidak tahu bagaimana atau apakah itu mungkin. Dengan kemajuan teknologi baterai, saya ingin berpikir itu mungkin. Ide awal saya adalah untuk mengikat baterai yang memberi daya pada kursi roda saya, tetapi orang-orang yang melayani kursi saya mengatakan bahwa baterai itu akan cepat habis dari pelembab udara.

Berikut adalah spesifikasi listrik untuk pelembab udara, bersama dengan beberapa gambar lainnya:

Jadi, saya kira saya punya beberapa pertanyaan. Di mana Anda akan mulai jika Anda perlu menyelesaikan masalah ini? Berapa kapasitas baterai yang saya perlukan untuk menjalankan pelembab selama beberapa jam? Apakah baterai seperti itu sudah tersedia atau perlu dirancang khusus untuk tujuan ini? Bisakah koneksi di-ground? Apakah ada masalah lain yang mungkin saya abaikan?

Saya akan sangat berterima kasih atas pengetahuan yang bisa Anda bagikan kepada saya.

Terima kasih banyak, David

Istri saya memiliki HC-150, yang lebih kecil dari milik Anda karena ia hanya menggunakannya pada malam hari. Namun, seperti kata Olin, unit yang lebih kecil mungkin menjadi pilihan jika Anda hanya membutuhkannya selama beberapa jam.

Jawaban lain berbicara tentang peringkat arus puncak, tetapi yang penting untuk kapasitas baterai adalah arus rata - rata . Unit istri saya memuncak pada sekitar 90W, tetapi hanya berjalan di sekitar siklus tugas 33% pada awal yang dingin, dan jauh lebih sedikit dari yang pernah dipanaskan, yang berarti konsumsi daya rata-rata di bawah 30W. Dia dengan mudah menjalankan humidifier dan CPAP dari satu baterai siklus laut dalam selama 9+ jam di perkemahan. Ini berat, tapi tidak terlalu berat sehingga Anda tidak bisa memasangnya ke kursi roda.

Cara terbaik untuk mengetahui konsumsi daya rata-rata aktual Anda adalah untuk mendapatkan daya mati dan mengukur selama beberapa jam dalam kondisi tertentu. Atau hanya mengambil pendekatan eksperimental, beli baterai dan inverter paling efisien yang Anda mampu, dan lihat berapa lama itu berlangsung saat Anda aman di rumah. Anda mungkin juga menginginkan semacam indikator level sehingga Anda tidak melepaskan terlalu jauh.

Perhatikan bahwa daya puncak masih penting ketika memilih inverter Anda, karena harus mampu menangani daya itu, ditambah beberapa margin untuk efisiensi dan kesalahan, bahkan jika hanya untuk semburan singkat.

Hal lain yang perlu dipertimbangkan jika Anda menginginkan ini untuk bergerak di sekitar rumah Anda sendiri mungkin semacam stasiun dok / pengisian daya sehingga ketika Anda pindah ke kamar baru Anda dapat mencabut dan memasang kembali diri Anda. Cari stasiun pengisian robot untuk beberapa ide.

Anak saya menderita kelumpuhan otak, dan saya tahu betapa pentingnya mobilitas untuknya. Saya berharap yang terbaik untuk menemukan solusi yang baik.

Masalah mendasarnya adalah pelembab ini membutuhkan banyak tenaga. Ini membutuhkan 184 W case terburuk dari spesifikasi yang Anda berikan, jadi katakanlah 210 W menjadi inverter. Katakanlah itu harus mempertahankan ini selama 2 jam, jadi itu 1,5 MJ. Sejauh ini semua ini hanyalah fisika dasar, tidak ada elektronik pintar yang bisa digunakan.

Mari kita menempatkan angka 1,5 MJ dalam perspektif aki mobil. 210 W pada 12 V membutuhkan 17,5 A. Selama dua jam, itu 35 Ah, tetapi Anda tidak dapat menguras baterai seperti itu sepenuhnya tanpa merusaknya. Dalam hal aki mobil, Anda perlu setidaknya diberi nilai 50 Ah. Itu tidak akan menjadi kecil atau ringan.

Saat ini ada teknologi baterai lainnya yang keduanya lebih kecil dan lebih ringan untuk penyimpanan energi yang sama. Sebagai contoh, sel lithium prismatik 20 Ah 3,3 V dari A123 masing-masing sekitar 500 g. (210 W) / (3 V) = 70 A total, jadi empat sel 20 Ah secara teori bisa menangani ini selama satu jam. Namun, ini perlu diturunkan karena berbagai alasan, jadi gambar 5 sel setidaknya untuk durasi satu jam, jadi 10 untuk dua jam. Itu 5 kg atau 11 pound, meskipun itu tidak termasuk inverter, pengisi daya, dan mekanisme untuk menahan semuanya.

Jadi, ya, itu bisa dilakukan dengan biaya yang signifikan, akan membutuhkan ruang dan berat yang signifikan, dan biaya yang besar. Jawaban yang lebih baik adalah dengan menghabiskan uang sebagai gantinya pada pelembab yang lebih baik, yang dirancang untuk efisiensi dan penggunaan cadangan baterai. Saya belum melihat apa yang ada di luar sana seperti itu, tapi di situlah saya mulai.

Jika humidifier Anda beroperasi dengan AC dan Anda perlu menyalakannya dari baterai, maka Anda harus menempatkan inverter antara baterai dan humidifier untuk mengubah output DC baterai menjadi AC yang dibutuhkan humidifier.

Dari spesifikasi, input daya case terburuk ke humidifier adalah dalam mode kawat panas 230V, di mana daya yang dihamburkan oleh humidifier adalah 184 watt.

Dengan asumsi efisiensi 60% melalui inverter berarti bahwa untuk memasok 184 watt ke pelembab, baterai harus memasok sekitar 307 watt ke inverter.

Untuk baterai 12 volt, itu adalah saluran sekitar 26 ampere jadi jika Anda ingin menjalankan humidifier selama satu jam sebelum baterai habis, itu harus memiliki kapasitas 26 ampere-jam. Untuk menjalankan dua jam kapasitasnya harus 52 ampere-jam; untuk lari 3 jam, 78 ampere jam, dan sebagainya.

Juga, kapasitas baterai biasanya ditentukan dengan variabel waktu berdasarkan arus yang diambil pada C / 10 atau C / 20, di mana C adalah kapasitas baterai dalam ampere-jam. Mengambil arus pada tingkat yang lebih tinggi dari itu menimbulkan penalti waktu berjalan, sekitar -10% pada C, untuk asam timbal, jika saya ingat dengan benar.

Bagaimanapun, teliti lembar data produsen baterai untuk sesuatu yang lebih definitif dan, omong-omong, baterai deep-discharge - jika Anda menggunakan asam timbal - mungkin adalah apa yang harus Anda cari.

Hanya karena penasaran dan tentu saja tidak bermaksud menyinggung dengan cara apa pun, bagaimana Anda bisa memposting di sini jika Anda lumpuh?

Jika Anda tertarik untuk mengeksplorasi solusi DIY lebih lanjut, Anda mungkin mempertimbangkan nebulizer daripada pelembab yang Anda gunakan sekarang:

Kami telah menggunakan nebulizer dalam perjalanan jauh dengan air garam atau air steril. Nebula tidak menggunakan listrik sebanyak dan lebih kecil. Kami memiliki inverter Die Hard Power yang dihubungkan ke pemantik di dalam mobil, dan kami pasang nebulizer ke dalamnya dan menjalankannya seperti yang saya sebutkan dengan saline atau air steril. Itu mungkin bekerja untuk Anda. ( sumber )

Jika penting bahwa udara yang dilembabkan dipanaskan, ini tidak akan memenuhi kebutuhan Anda, tetapi jika Anda dapat menggunakan air suhu kamar yang diatomisasi ke dalam udara ventilator maka itu dapat bekerja dengan cukup baik, dan secara signifikan akan mengurangi penggunaan daya Anda. Namun, Anda harus menjaga saluran yang dipanaskan atau menambahkan perangkap air. Jika Anda bekerja lebih jauh, Anda bisa mengendalikan nebulizer sehingga hanya menambahkan air saat menghirup, dan mematikan saat menghembuskan napas. Ini akan mengurangi kondensasi dan air yang terbuang, serta menghemat energi. Anda mungkin dapat menemukan nebulizer yang sesuai dengan tabung Anda apa adanya, sehingga membuatnya mudah dan murah untuk dicoba. Ada sejumlah nebulizer ultrasonik portabel yang dioperasikan dengan baterai yang cukup murah yang dapat diuji.

Sumber daya lain untuk diperiksa adalah mesin CPAP. Ada beberapa dengan pelembap yang dapat dipasang yang memiliki pasokan daya DC. Beli saja lampiran humidifier, lalu lihat catu daya dan buat paket baterai dan regulator yang memberikan daya DC yang sama. Ini akan lebih mudah dihidupkan dengan baterai. Seperti nebulizer mungkin ada beberapa pengorbanan, tetapi mungkin perlu dicoba.

Saya ingin tahu apakah akan lebih baik untuk memiliki ujung alat penyemprot atau alat penguap ultrasonik tepat di pintu masuk trakeotomi dengan kekuatan dan tabung pasokan air kecil naik tabung udara. Dengan pengaturan waktu yang tepat, semburan uap air akan mengalir bersama setiap embusan napas, tidak menghasilkan apa-apa untuk menghembuskan napas. Mungkin sedikit pemanas jika airnya perlu hangat.

Gas alam = 13.900 Wh / kg

Baterai lithium = 180 Whr / kg

Humidifier adalah unit pemanas. Baterai bukan cara paling efisien untuk membawa energi ke air panas. Gas alam Muuuuch lebih efisien. Mungkin ada unit humidifier menggunakan gas tersedia.

Selain itu, saat ini, mereka menggunakan getaran untuk melembabkan air, produksi uap air di atmosfer mungkin dapat diadaptasi sebagai pelembab paru-paru, mereka mengkonsumsi sekitar 10 watt.

Anda sudah memiliki banyak jawaban yang sangat baik di sini. Beberapa orang sudah menghitung kebutuhan energi per jam untuk pelembab Anda. Pilihan asam timbal dan lithium (baterai sepeda elektronik) yang jauh lebih ringan telah disajikan. Inverter adalah suatu keharusan untuk membawa tegangan baterai hingga 120 dan ke AC. Sayangnya, inverter yang efisien akan besar, agak mahal, menyebabkan hilangnya setidaknya 15% energi, menjadi besar, menambah kabel listrik dan mengambil ruang.

Saya akan mendorong Anda untuk menyelidiki apakah ada perusahaan yang membuat pelembab 12 volt. Mungkin tentara menggunakannya di lapangan di mana tidak ada listrik dan hanya baterai? Sebagian besar peralatan rumah tangga sekarang dapat dibeli dalam bentuk DC 12 volt, jadi mengapa tidak menggunakan pelembab udara. Jika tidak ada, Anda mungkin bisa meyakinkan perusahaan yang membuat pelembap untuk membuat Anda versi DC 12 volt. Tentunya ada banyak orang lain yang mencari kemerdekaan.

Hanya pemikiran untuk membuat proyek Anda lebih mudah.

Semoga berhasil.

Unit Anda membutuhkan sekitar 180W dalam 'mode kawat panas' dan sekitar 120W tanpa. Tambahkan overhead inverter listrik biasa, katakanlah efisiensi 80%, yang menjadi 225W untuk mode panas. Ini berada dalam kisaran kapasitas baterai sepeda listrik, misalnya di sini adalah baterai 360Wh untuk GBP200 . Jadi setiap baterai e-sepeda 5Kg akan memberi Anda sekitar 1,5 jam, yang akan menurun seiring dengan bertambahnya usia baterai.

Masalahnya kemudian menjadi salah satu cara mengelola baterai - pastikan baterai terisi daya dengan baik, menyuapkan inverter dengan benar, jika Anda memiliki beberapa baterai saat harus beralih di antara keduanya, cara menemukan baterai hampir habis, dll. Solusi manajemen baterai untuk sepeda listrik dan peralatan lainnya dapat membantu di sini.

Namun, masalah yang lebih besar adalah keandalan. Jika baterai laptop Anda mati, matikan saja. Jika baterai ventilator Anda mati, itu berpotensi mengancam jiwa. Merancang sistem untuk mengatasinya (cadangan, failafes dan sebagainya) akan sangat menambah biaya dan berat. Menjual perangkat semacam itu, atau mungkin bahkan memberikannya, juga memerlukan persetujuan dari FDA atau otoritas pengatur yang setara - lebih banyak waktu dan biaya. Mereka ingin memastikan bahwa sistem tidak akan membunuh orang, dan memang benar begitu.

Jadi, Anda dapat meminta seorang teman untuk membantu dan Anda mungkin lolos begitu saja, dengan menyetujui untuk mengambil risiko sendiri. Tapi itu benar-benar tergantung berapa lama Anda bisa mengatasi tanpa daya - jika jawabannya 'sangat sedikit' saya tidak ingin mengambil risiko itu.

Anda dapat memperpanjang usia baterai dengan mengurangi kerugian pada sistem.

Satu kerugian yang Anda sebutkan adalah kondensasi dalam pipa yang disangkal oleh kawat yang dipanaskan. Panas ini akan keluar melalui dinding tubing dan hilang. Jika Anda menambahkan isolasi ke tabung maka kawat tidak akan membutuhkan banyak daya.

Yang saya lihat adalah kondensasi pada dinding humidifier itu sendiri dan "peringatan permukaan panas. Ini akan membiarkan panas keluar; sekali lagi isolasi akan membantu. Meskipun itu dapat menciptakan bahaya kebakaran jika panas terperangkap di tempat yang salah. peringatan!

Hanya untuk membuang teori yang cukup ekstrem ... (ini tidak masuk akal kecuali Anda menginginkan solusi total termasuk menyalakan kursi roda - lubang angin itu sendiri dapat dilakukan dengan lebih mudah dengan baterai lithium jika Anda menaikkan volt , tapi itu akan relatif tidak efisien [yang tidak benar-benar masalah besar, hanya semacam "merasa tidak enak" untuk dilakukan])

Mungkin saja Anda dapat mengambil sumber baterai LiFePO4 dari Tiongkok sebagai solusi portabel jangka panjang. Anda dapat mengambil 77 baterai 3.2V LiFePO4 pada masing-masing 100Ah dan menemukan metode pengaturan untuk membuat output rata-rata sebesar 230V (dari pengujian baterai LiFePO4 LR6, tampaknya produsen cenderung menyebut ~ 3V titik batas saat memasang iklan Ah). Anda tidak harus menjalankannya di bawah 3V (hanya karena tegangan di bawah beban turun dari tebing di sekitar titik itu), tetapi Anda juga ingin diingat bahwa LiFePO4s memulai dengan "lonjakan" cepat pada tegangan yang jauh di atas spesifikasi. (~ 3.9V) - ini mungkin akan merusak daya tarik apa pun darinya, jadi itu benar-benar perlu diatur.

Pokoknya - jadi dengan asumsi 300Wh per baterai, itu akan datang ke 23.1KWh. Dengan asumsi unit menarik rata-rata 35W, ini akan memberi Anda kekuatan ~ 3 minggu (memperhitungkan pengosongan sendiri). Jika itu juga mendukung tapak kursi roda (membuang perkiraan kasar dengan info yang tidak lengkap, di sini), dan dengan asumsi Anda bergerak (dengan kecepatan berjalan [~ 3,7 mph] di medan yang cukup datar) ~ 10% dari siklus 24 jam, kami akan tambahkan ~ 12.5Wh ke 35Wh dari humidi-vent untuk jangka waktu yang diperkirakan ~ setengah minggu.

-Tapi untuk neraka itu, mari kita asumsikan Anda sedang dalam semacam perjalanan hiking-mirip (mengingat jenis baterai ini relatif baik dengan panas luar ruangan normal dan sinar matahari) dan Anda bergerak 60% dari waktu pada kasar medan dengan kecepatan berjalan untuk konsumsi rata-rata 240Wh per jam (275 setelah humidi-ventilasi). Waktu berjalan yang ditebak akan ada sedikit lebih dari tiga hari penuh, memungkinkan untuk perjalanan akhir pekan yang layak.

Saya memperkirakan biaya baterai sekitar $ 7.700 (ini bukan perkiraan yang konservatif dan mengasumsikan Anda mendapatkan penawaran yang cukup solid). Anda akan memerlukan regulator (~ $ 100), bingkai / kabel bank (~ $ 500), dan metode penagihan (~ $ 500-5000). Anda mungkin juga memerlukan semacam hoist atau metode geser untuk melepas tepian untuk pengisian daya (secara bergantian, kerangka pengisian mungkin bisa muat di atas baterai, tetapi Anda harus meninggalkan kursi roda). Dengan kerja keras seseorang (~ 25-75jam), saya kira proyek ini masuk ~ $ 11k. Namun, Anda dapat memotong jumlah baterai menjadi dua dan menjalankan @ 115V, yang kira-kira akan memotong semua biaya menjadi dua (karena bank baterai akan masuk sedikit lebih dari beberapa ratus pound jika ukurannya dikurangi setengahnya, mungkin saja hanya perlu beberapa orang untuk memindahkannya secara manual dengan anggapan titik pegangannya bagus), di mana Anda hanya perlu mengurangi waktu berjalan yang awalnya diberikan ~ 55%. Proyek ini akan konyol jika tidak memberdayakan kursi roda bertenaga itu sendiri, tetapi - Anda mendapatkan efisiensi secara signifikan dengan tidak perlu naik-volt. Bank ini akan menjadimasif , seperti baterai forktruck listrik 2-4 (tetapi bank tidak harus harus menjadi satu blok padat karena Anda secara efektif memiliki 77 "modul"), dan beratnya £ 500 (meskipun dengan asumsi beban terpusat dan diamankan dengan baik, Anda dapat mungkin menjadi sedikit lebih gila dengan mengemudi di permukaan miring - kecuali licin, di mana rollover pasti bisa mematikan). Bergantung hampir sepenuhnya pada bagaimana pengisi daya dicurangi, Anda harus bisa mengeluarkan 1500-4000 siklus pengisian / pengosongan dari bank ini sebelum turun di bawah 80% dari kapasitas aslinya (saya percaya solusi LiFePO4 akan bertahan> 15 tahun sebelum Anda menyadarinya tidak dikenakan biaya banyak, dan kemungkinan akan dapat bertahan seumur hidup jika Anda bersedia bertahan dengan membutuhkan biaya setiap minggu atau lebih).

Catatan tambahan: Karena debit per sel akan sangat rendah (mengingat beban akan terbagi di antara jumlah sel yang relatif besar), waktu-run cenderung ~ 10-20% di bawah perkiraan (Anda harus bisa mendapatkan secara signifikan lebih dari 100AH ​​per baterai). Mereka harus berjalan relatif dingin dan tidak mudah meledak. Anda juga tidak perlu khawatir tentang perawatan. Saya tidak memperhitungkan bobot bank dalam memperkirakan penarikan kursi kekuasaan, dan saya hanya punya ide samar tentang apa yang menarik kursi kekuasaan (dan terutama pingsan ketika memikirkan apa yang digambarkan oleh perangkat misterius Anda), dan bahkan tidak tahu apakah kursi roda dinilai untuk bobot tambahan. Kompromi yang lebih baik mungkin dapat dibuat untuk mengurangi ukuran bank dengan biaya run-time - yang akan menjadi diskusi untuk dilakukan dengan seseorang yang tidak melakukannya. Saya kebetulan punya beberapa menit gratis tanpa pengetahuan yang tepat dan tidak hanya mencari gangguan. : P

Semua yang terbaik - terdengar seperti proyek yang menyenangkan. Anda mungkin dapat menemukan profesional lokal yang bersedia mengambil proyek hanya untuk pengalaman.

ETA: Regulator yang dirancang dengan baik akan dapat memutus aliran listrik ke segala hal kecuali ventilasi rata-rata yang sekali pakai per baterai menurun di bawah 3V. Idealnya, itu akan beralih ke 115V dan turun-volt, memungkinkan Anda untuk menarik sepenuhnya dari baterai (LiFePO4 tidak terlalu pilih-pilih tentang debit yang dalam seperti, katakanlah, timbal-asam, tetapi output tegangan merosot sekali habis di bawah 3V, jadi beralih ke 115V diperlukan). Saya kira ini akan memberi Anda hari run-time tambahan pada humidi-vent jika terjadi keadaan darurat. Pengisi daya yang rumit (berat, besar, mahal) di dalam kursi dapat memungkinkan untuk solusi surya atau hanya dengan menyambungkannya ke dinding, tapi saya pikir biaya di sana lebih besar daripada manfaatnya.

Jawaban untuk pertanyaan Anda adalah ya , Anda dapat memberi daya humidifier Anda dari baterai. Yang Anda butuhkan adalah inverter yang mengambil tegangan baterai dan mengubahnya menjadi tegangan (dan arus) yang dibutuhkan oleh humidifier.
Menggunakan spesifikasi yang disediakan, Anda membutuhkan (minimal) output 120v, 2A (240W) ; 12v 20A input inverter; dan 12v, 400CCA baterai "deep discharge" laut.

Baterai dan inverter dapat dipasang pada trailer kecil (apa saja dengan roda) sehingga dapat dengan mudah dipasang dan ditarik oleh kursi. Untuk mempermudah, saya sarankan menduplikasi ini sehingga satu unit akan diisi saat yang lain sedang digunakan. Semoga berhasil!

Anda mungkin mempertimbangkan untuk menggunakan baterai yang lebih kecil dengan pengisian terus menerus melalui sel bahan bakar. Lihat: http://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell

Beberapa masalah sel bahan bakar adalah: (1) pembentukan panas ... sel bahan bakar yang lebih efisien cenderung berjalan pada suhu yang lebih tinggi, dan (2) konsumsi oksigen.

Sel bahan bakar dapat dijalankan pada propana yang dapat diganti atau kartrid gas alam, menghasilkan uap air sebagai produk sampingan. Ini akan mengkonsumsi oksigen, jadi Anda tidak ingin menggunakannya di ruang terbatas. Sel bahan bakar tidak memiliki produk sampingan berbahaya yang harus diwaspadai dari generator pembakaran bahan bakar tradisional.

Sayangnya, saya tidak tahu di mana menemukan sel bahan bakar yang cocok. Dalam hal baterai, saya akan mulai dengan menyelidiki baterai tertutup yang digunakan untuk penerbangan. Kualitas dan jangkauan lingkungan yang digunakan untuk baterai pesawat menengah dan besar modern sangat tinggi.

Jika Anda dapat mentolerir memiliki peralatan di luar ruangan yang memasok kabel listrik di dalamnya, maka ada solusi yang jauh lebih murah. Mesin pemotong rumput yang menggerakkan alternator mobil jauh lebih murah daripada inverter dan baterai. Karena bensin 9700wh / liter; sistem total untuk memasok 12 volt juga merupakan beban yang jauh lebih sedikit. Bahkan dengan mempertimbangkan kerugian efisiensi; mesin pemotong rumput 5hp dapat menjalankan peralatan dan mengisi baterai pada saat yang sama sehingga dapat diatur untuk mengoperasikan "gasburner" yang menghasilkan knalpot sebentar-sebentar.