[Zasilanie]

[wikrap1]

Witam. Planuję do 2-kołowej przyczepki wstawić 1 a nawet 2 piasty z prądnicami. Tylko nie wiem co dalej.

 

Wstępna koncepcja wygląda tak:

1) Wyprostowanie, wygładzenie napięcia z prądnic

2)

a)Impulsowy step down na 4,2V i pakiet ogniw li-Ion 18650x4(w praktyce 25Wh) równolegle wpięty do niego

b)Impulsowy step up na ~12,6V i aku żelowy 7.2Ah(w praktyce 50Wh) ewentualnie zakup mniejszej pojemności

3) Przetwornica Step up dla 2a) lub step down dla 2b) na 5V i zasilanie nawigacji, ładowanie telefonów itd.

 

Pytania do was -

-czy warto konstruować to właśnie tak modułowo czy rozwiązać to inaczej?

-Jaka jest mniej więcej sprawność aku żelowych a aku li-Ion?

-Wybrać aku żelowe czy Li-Ion?

-Zastosować prądnice w piaście czy dużo tańsze prądnice zewnętrzne?

 

Zastosowanie: ładowanie komórek itp oraz zasilanie oświetlenia przyczepki(12V) i kompresorka(12V) więc łatwiej byłoby z żelowym ale przydałaby się również ładowarka do Li-Ion więc tu łatwiej byloby z Li-Ionami..

Dodatkowo za 18650 przemawia dużo niższa waga, ale za żelowym sprawność(nie wiem w jakim stopniu)

[rzezniol]

Jest kilka opcji do przedyskutowania ...

 

1. Jaki rodzaj ogniwa ...

 

Dlaczego li-ion a nie kwasowy ... bo z 1 kg li-ion mamy około 200 Wh a z aku kwasowego tylko 35 Wh więc przy tej samej zmagazynowanej energii aku kwasowy ma ponad 5x większą masę.

 

Dlaczego kwasowy a nie li-ion ... każdy akumulator traci pojemność wraz ze spadkiem temperatury eskapady w temperaturach poniżej 0 czyni aku li-ion praktycznie bezużytecznym. Przy temperaturze gdzie kwasowy bedzie miał jeszcze 50% swojej pojemności li-ion już nie działa.

 

W temperaturach normalnych z dostępnych aku najlepiej sprawdza się li-ion ... najwięcej "prądu" z małych gabarytów.

 

2. Ładowanie akumulatory z zasady nie lubią cykli przerywanych najlepiej działają w pełnych cyklach ładowanie - rozładowywanie mimo że li-ion nie mają efektu pamięciowego to przy niepełnych cyklach skraca się ich żywotność... ale to efekt do pominięcia

 

Im mniej przetwarzania prądu po drodze tym lepiej >> mniej strat

 

Mi się wydaje że dobrym rozwiązaniem będzie kilka ogniw Li-ion równolegle.

Z prądnicami przez układ prostowniczy taką baterię podłączonymi przez wyspecjalizowany układ ładowania aku li-ion, wiele z nich potrafi ładować aku podłączone do systemu czyli z obciążeniem.

Bezpośrednio z aku przetwornica step-up na wymagane napięcie.

 

Warto rozważyć sposób podłączenia prądnic tak aby nie płynęły między nimi prądy wyrównawcze.

 

Pamiętaj że 2 prądnice maksymalnie obciążone + pakunki nieciekawie mogą działać na nogi .

 

To kilka moich uwag ...

 

Jakie masz doświadczenie z elektronika ?

Będziesz budował sam czy bazował na gotowych rozwiązaniach ?

 

Nie wiem co masz na myśli mówiac sprawności aku kwasowego.

 

Na dobry początek moim zdanie warto sobie "wybić z głowy" próby podłączenia kompresorka i tym podobnych wynalazków ... na dalekich wyprawach takie pobory prądy moim zdaniem trzeba skutecznie ograniczać.

 

Li-ion moim zdaniem jest lepszym rozwiązaniem ... 4,2 V przy naładowanych ogniwach łatwo zastąpić z baterii paluszkowych (3x1,5V) i awaryjnie wykorzystasz dalej tą samą przetwornicę step-up, do aku kwasowego minimalna wymagana ilości to 8 paluszków.

 

Pozdro

[wikrap1]

Masz rację, Li-Ion są lżejsze. Żelowych broni jedynie wyższa sprawność. Kwestie temperatur pomijam, bo będzie to w lato, ale wiedz, że Li-Iony radzą sobie świetnie nawet na dużym mrozie, oczywiście ze spadkiem pojemności, ale na minimum 50% można liczyć. Co do niepełnych cykli - Li-Ionom to naprawdę wszystko jedno.. Mitologia z tym szybszym zużyciem.

 

Co do wyspecjalizowanych układów - ja myślałem o zwykłej przetwornicy impulsowej Przetwornica napięcia stałego DC2 (2A) (2722757527) - Allegro.pl - Więcej niż aukcje. Najlepsze oferty na największej platformie handlowej. i wysterowanie jej jak najbliżej 4,2V Też będzie dobrze. Prąd ładowania nie przekroczy 1A co na 4 sztuki to malusio.. Podniesienie napięcia pójdzie tą Przetwornica podwyższająca napięcie DCU09 (2722755205) - Allegro.pl - Więcej niż aukcje. Najlepsze oferty na największej platformie handlowej.

 

Ofc jeżeli znasz coś mikroprocesorowego do ładowania li-Ion, co da się zasilić w takim spektrum napięć, to podaj koniecznie, ale wątpię, bo napięcie z prądnicy będzie się mocno wahać. Osiąga szczytowo według niektórych nawet 100V, Zastosuję odpowiednie zabezpieczenie - kondensator i warystor, dzięki czemu planuję nie przekraczać powiedzmy ~15 na kondensatorze a warystor na okolice 25V

 

Z tymi prądami wyrównawczymi co masz na myśli? Przetwornice nie będą miały wspólnej masy ani nic, więc nie wiem ock.

 

Dzięki za uwagę o paluszkach R6. Dodam sobie koszyczek na paluszki w razie awarii.

Odp. na Twoje pytania:

Doświadczenie - powiedzmy podstawowe. Naprawa komputerów, przelutowanie jakiegoś scalaczka, proste układy.

Chciałem budować sam, ale znalazłem gotowe układy, które spełniają moje oczekiwania, więc nie będę się bawił.

 

Sprawność - stosunek energii zużytej podczas ładowania do możliwej do odzyskania z ogniwa, czyli ile mi ucieka w powietrze na użyciu akumulatora.

[mklos1]

@@wikrap1, Jeżeli chcesz mieć lekkie i wydajne prądowo źródło, to polecam ogniwa litowo-polimerowe. Niestety są drogie (http://allegro.pl/pakiet-lipo-lipol-zippy-8000mah-3s-11-1v-30c-240a-i2712340097.html). Są one tak wydajne, że awaryjnie można nawet zasilić rozrusznik niedużego samochodu. 3 sztuki i masz akumulator 12V/24Ah, przy wadze niecałych 2kg o potwornej wydajności prądowej (3x40C... Blisko 1000A - teoretycznie oczywiście).

Wożenie ze sobą akumulatora kwasowego jest bezsensowne. Dlatego proponuję zrezygnować zupełnie z napięcia 12V (nie mówiąc o kompresorze), oświetlenie przerobić na niskonapięciowe i zasilić bezpośrednio z ogniw z zastosowaniem stosownego zabezpieczenia (przed zwarciem).

 

-Zastosować prądnice w piaście czy dużo tańsze prądnice zewnętrzne?

 

Tylko prądnice w piaście. Dynamo jest bezsensowne. Mniejsza moc (strzelam) i większe opory.

 

1) Wyprostowanie, wygładzenie napięcia z prądnic

 

Muszą być to diody shottky'ego. Będą mniejsze straty. Prostownik diodowy może być zamontowany gdziekolwiek. Pojemność filtrującą musi być natomiast blisko przetwornic. Dodatkowe kilkaset uF przed przetwornicą powinno być wystarczające (ze sporym zapasem). Pojemność ta musi być umieszczona tuż przy wejściu przetwornicy, gdyż jak sama nazwa wskazuje przetwornica impulsowa szarpie prądem. Musi mieć skąd ten prąd wziąć. Jak nie weźmie go z kondensatora tuż przy wejściu, to przeciągnie go po kablach z odległego źródła (co jest mało korzystne). Kondensator musi być LOW ESR. Przetwornice, które wybrałeś pracują na 250 kHz. Ani szybko, ani wolno, ale jestem ciekaw czy te tantale, które tam są, są odpowiedniej jakości (a takie nie są tanie).

[rzezniol]

No to sprawność rozumiemy podobnego ... mi się nie udało znaleźć info o typowych sprawnościach poszczególnych typów ogniw.

Fajnie będzie jak podzielisz się tą informacją

 

Prądy wyrównawcze ...

Nie możesz wprost podłączyć równolegle 2 prądnic.

Prądnice z magnesem trwałym to prądnice prądu przemiennego, aby je podłączyć równolegle muszą pracować synchronicznie co na 2 piastach jest nie wykonalne i do tego muszą mieć najlepiej identyczne napięcia wyjściowe.

W sytuacji kiedy ich przebiegi napięcia wyjściowego będą miały różne amplitudy i/lub będą przesunięte w fazie to zacznie płynąć prąd miedzy prądnicami co znacząco zmniejszy sprawność całego układu.

 

Wyspecjalizowane układy do ładowania Li-ion to np MAX1551, MAX1555, LTC4054 czy MCP73831.

Gdzieś funkcjonuje układ ładowania na dwóch LM317 ale to układ o niskiej sprawności.

 

Nie ma opcji na 100V w obciążonej prądnicy ale tak to jest jak pomiary robią na nieobciążonej prądnicy.

 

@mklos moje informację mówią ze li-ion i li-pol mają podobną gęstość energii na kg masy w zależności od technologii 100 - 250 Wh/kg vs. 130 - 200 Wh/kg.

Zawsze mam dystans do chińskich designerów oni różne głupoty wypisują na etykietach .

Słuszne uwagi odnośnie sposobu budowy prostownika i filtrów

 

Układ jak każdy ma oprawo działać tylko jeżeli chodzi o energie z naszych mięśni musi być maksymalnie sprawny dlatego warto przysiąść i solidnie przemyśleć projekt.

 

Pozdrawiam

[mklos1]

Zawsze mam dystans do chińskich designerów oni różne głupoty wypisują na etykietach

 

Ogniwa litowo-polimerowe znam od strony zastosowania w latających modelach. Tam naprawdę dostają po zadku. Chińszczyzna oczywiście nie jest tak dobra jak markowe ogniwa, ale dawały radę w stosunku do ceny (vs np FlightPower). Przy takim zastosowaniu jak tutaj, nawet chińszczyzna w ogóle nie poczuje, że jest rozładowywana.

[vwothyn]

Weź jeszcze pod uwagę ogniwa litowo-żelazowe (LiFePo4). Nieco mniejsza gęstość energii niż LiPo, ale są o wiele trwalsze (dużo dłużej posłużą) można je obciążać większymi prądami niż LiPo (udarowo nawet do 120A w przypadku ogniwa 2300mAh) i o wiele bezpieczniejsze (nie eksplodują spektakularnie i nie palą się żywym ogniem jak LiPo w przypadku zwarcia, przeładowania albo uszkodzenia mechanicznego).

[wikrap1]

to polecam ogniwa litowo-polimerowe.

Mam Li-Ion. Chemicznie to to samo. Różnica w budowie. Mam dużo 18650 i je wykorzystam.

 

proponuję zrezygnować zupełnie z napięcia 12V

Tak chyba zrobię, kosztowałoby mnie 40zł.

 

Muszą być to diody shottky'ego.(...) czy te tantale, które tam są, są odpowiedniej jakości (a takie nie są tanie).

No jasne. Kondensator mam 10 000uF więc będzie z zapasem Dzięki. Kondensatory w przetwornicy - Trudno powiedzieć. Jak będą puchły, to się wymieni, ale jakiś czas powinny dać radę.

Prądy wyrównawcze ... Nie możesz wprost podłączyć równolegle 2 prądnic.

Faktycznie będą się wzajemnie obciążać. To trzeba by dać oddzielne przetwornice do każdej. Chyba jednak ograniczę się do jednej prądnicy. W razie awarii jazda na paluszkach alkalicznych i doładowywanie aku w nocy u przypadkowych ludzi xD

 

Wyspecjalizowane układy do ładowania Li-ion to np MAX1551, MAX1555, LTC4054 czy MCP73831. Gdzieś funkcjonuje układ ładowania na dwóch LM317 ale to układ o niskiej sprawności.

 

Przejrzę te kostki. LM317 to przecież zwykły układ liniowy. Ten sam efekt uzyskam na podanej wcześniej przetwornicy. Podejrzę te układy, ale raczej postawię na tę przetwornicę z allegro i nie będę się bawił.

 

ie ma opcji na 100V w obciążonej prądnicy ale tak to jest jak pomiary robią na nieobciążonej prądnicy.

Nie zawsze będzie obciążona, dlatego właśnie zabezpieczenie musi być.

 

Czyli na tę chwilę plan wygląda dak:

1) Prądnica 3W np. Nexus HB-NX32(tania) i kółko 24 cale na niej zbudowane.

2) Mostek Gretza na diodach Shottkiego, kondzior 10 000 uF 40V, warystor

3) http://allegro.pl/przetwornica-napiecia-stalego-dc1-1a-i2699863758.html na zamówienie na 4,2V

4)Pakiet 4 Li-Ion w holderze równolegle. z woltomierzem lub układem alarmującym o rozładowaniu.

5) http://allegro.pl/przetwornica-podwyzszajaca-napiecie-dcu09-i2722755205.html

6) konkretny, gruby kabel idądy na kierę do nawigacji

 

1 prądnica wystarczy. Powiedzmy za pierwszą przetwornicą będzie 2,8W Nie mierzyłem, ale telefon pobiera mi powiedzmy max 250mA 5V więc 1,25W Step up ma zakładam 80% sprawność, więc 1,6W pobierane. Ponad 1W zapasu, więc można jechać spokojnie Tylko ten Step-Up daje przy takich napięciach 350mA, więc ładowanie komóreczek i inne głupoty albo w nocy, albo mocniejsza przetwornica.

 

Da radę lepszy step-up znaleźć? Ja zaraz poszukam.

[rzezniol]

Da rade znaleźć lepszy step-up ... tylko kwestia poszukania, trzeba przewertować noty katalogowe ... szukaj przetwornicy która potrafi pracować od 3V czyli minimalnego napięcia rozładowania ogniwa Li-ion.

Zaproponowana przetwornica pracuje od 3,5V, przy takim napięciu aku li-ion ma jeszcze sporo energii w sobie .

Jak wejdziesz na katalog on-line w www.tme.eu to w układach scalonych jest sekcja z układami zasilającymi mają bardzo rozbudowane filtry, fajnie się szuka układów spełniających nasze wymagania.

 

 

Ładowanie telefonu ... moja Xperia Arc przy podłączeniu do gniazda USB na ładowanie tylko 5V wyrywa z ładowarki max 500 mA, po zwarciu styków danych ( telefon rozpoznaje ładowarkę sieciową) to szarpie ile wlezie ... w szczycie około 1A.

 

10000 uF to z leksza przesada przy ruszaniu i pierwszym ładowaniu będziesz wymuszał spory prąd ładowania.

Te 10mF i tak bedzie za mało aby podtrzymać prace układy nawet przy krótkim postoju.

 

 

Pozdrawiam

[wikrap1]

Taki kondensator akurat mam. Wychodzę z założenia, że lepiej za dużo niż za mało. Będę wówczas pewien, że przetwornica będzie pracować prawidłowo i nie wystąpią jakieś zakłucenia spowodowane dużym wahaniem napięcia wejściowego. Podtrzymanie nie jest konieczne w tym miejscu. Od tego są same Li-Iony. Przy ruszaniu moc dynama będzie mała i kondensator stopniowo się naładuje. Wątpię, by było to wyczuwalne przy dziesiątkach kilogramów bagaży. Ale jeżeli nie ma to sensu, to mam też jakieś mniejsze kondensatory. Naprawdę nie warto?

 

Ta DCU09 działa od 2V a przy 3V daje 350mA tak dla ścisłości.

 

TME znam, niestety nie znalazłem tam odpowiedniego układu.. Nie ma step up na 5V

[rzezniol]

W większość przetwornic Step-Up napięcie wyjściowe konfigurujesz elementami zewnętrznymi.

 

Pozdro

[wikrap1]

ale na wejściowe jest najniższy próg 3,3V i jest tam tylko jedna kostka.. Czyżbym nie umiał sobie wyszukać na tym TME?

[rzezniol]

Prosim

 

http://www.tme.eu/pl/katalog/#id_category=100220&s_field=artykul&s_order=ASC&visible_params=2%2C367%2C362%2C35%2C624%2C365%2C364%2C10%2C144%2C36%2C743&used_params=624%3A75390%2C75385%2C75320%2C75438%2C75340%2C75897%2C76137%2C75455%2C75374%2C75373%2C75252%2C75359%2C75714%2C75880%2C75470%2C75404%2C75692%3B

 

Pozdro

[wikrap1]

Dzięki. Same układy niezłe, tylko chyba mało bezpiecznie byłoby to lutować w pająku, a płytka, chip i elementy pasywne to już razem niezły koszt..

[mklos1]

Układy impulsowe, szczególnie te pracujące na wyższych częstotliwościach nie za bardzo lubią pracować w pająkach...

[rzezniol]

Jak masz robić rozwiązanie działające i funkcjonalne na długo to broń cię boże przed pająkami ...

Pająka ewentualnie możesz poskładać w celach testów.

 

TME to nie jedyne źródło elementów w tym kraju ... nie zawsze maja tanio ale tam fajnie się szuka.

 

Pozdro

[mklos1]

Dobrym źródłem jest Farnell. Elementy są dość drogie (przy małych ilościach), ale mają potężny magazyn i przesyłka z magazynów europejskich kosztuje tylko 6 euro i dostarczają w ciągu 24h (mój rekord, 16h i paczka była na miejscu). Nie wiem tylko jak z zamówieniami dla klientów indywidualnych, bo w taki sposób jeszcze nie zamawiałem.

[wikrap1]

tylko 6 euro? Nie wiem jaki jest kurs, ale powiedzmy 25zł transport, 20zł chip, 10zł? na elementy, ileś na płytkę - drogo...

[mklos1]

Nie wiem ile teraz stoi przesyłka w TME... Ale chyba to zbliżone koszty...