Welkom  

   

Mijn Menu  

   

What's Up  

za apr 05 @ 2:00PM -
Zeilersforum Wintermeeting 2025
   

Wedstrijd  

Geen evenementen
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
Welkom, Gasten

Onderwerp: Elektrisch varen

Re: Elektrisch varen 29 juli 2013 07:16 #419552

beetje spuug op de tor, als het begint te sissen is het te heet.
Ik heb hier wel es grote SMD FETs van een print af zien vallen, waar de tin dus echt smolt. :blink: Dan is het ook te heet :laugh:
Ontwerper van de RoosMux, en andere apparaatjes.
www.viax.nl

It's been said that a boat is a vessel continually looking for ways to sink itself..
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 29 juli 2013 07:51 #419566

  • Peper
  • Peper's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 3650
Vroegah, je weet wel... (begin jaren tachtig) Had je de Gould Godart MKIII capnografen waarvan de Si-brugcellen ook wat weinig koeling kregen. Na een jaar kon je de gelijkrichters 'uit de print kloppen' :lol:
Hoeveel verbeter je de Rthj-amb van een SMD-FET door deze op de print vast te solderen eigenlijk? Of is het dan meteen de bedoeling dat je de speciale thermische printplaat gebruikt?
Groeten, Peper.
Volg mijn adviezen en raadgevingen NOOIT op!
Ik ben een 'misfit', een 'square peg in a round hole' en een 'wereldverbeteraar' van de ergste soort:
Eentje met een zeilboot en een elektrische buitenboordmotor.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 29 juli 2013 07:56 #419568

Peper schreef :
Hoeveel verbeter je de Rthj-amb van een SMD-FET door deze op de print vast te solderen eigenlijk? Of is het dan meteen de bedoeling dat je de speciale thermische printplaat gebruikt?
Groeten, Peper.
zoveel veel mgelijk koper rond de fet laten. En goed opensturen zodat de interne weerstand zo laag mogelijk is. Alleen opensturen in plaats van een pulsbreedte gemoduleerd signaal scheelt ook een slok op een borrel.
Ontwerper van de RoosMux, en andere apparaatjes.
www.viax.nl

It's been said that a boat is a vessel continually looking for ways to sink itself..
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 29 juli 2013 08:14 #419575

  • Peper
  • Peper's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 3650
Je bedoelt een 'amplitude gemoduleerd signaal' waarschijnlijk? Voor 'alleen open sturen' is een koperdraadje voldoende ;). Bij amplitude sturing krijg je te maken met 'half open FET's' en dan ontwikkelen ze de meeste warmte. Toch?
Volg mijn adviezen en raadgevingen NOOIT op!
Ik ben een 'misfit', een 'square peg in a round hole' en een 'wereldverbeteraar' van de ergste soort:
Eentje met een zeilboot en een elektrische buitenboordmotor.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 29 juli 2013 08:35 #419584

nee ik bedoel pulsbreedte gemoduleerd signaal, bijvoorbeeld bij een motor aansturing, waarbij snelheid geregeld wordt.
Een Fet wordt het heetst bij het schakelen van aan naar uit en vv. In het grijze gebied zeg maar.
Ontwerper van de RoosMux, en andere apparaatjes.
www.viax.nl

It's been said that a boat is a vessel continually looking for ways to sink itself..
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 10 aug 2013 16:10 #423850

  • Peper
  • Peper's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 3650
De 'clock' tikt en de stuur-FET klikt mee...
Eindelijk na veel proberen en in en uit solderen en toch maar weer wat anders... Het begin is er.

Van alle oscillators met FETs was er telkens een zelfde probleem; stond ik er bij, dan deden ze het wel, maar zette ik op afstand 'de stroom af', dan verploften ze het weer aan te slaan. Totdat ik dreigend in de buurt kwam en dan begonnen ze ineens weer te oscilleren.
Het antwoord zou moeten komen in de vorm van een relaxatie oscillator, die hebben de naam altijd te starten. Ja ja, ook bij mij? Met een 40106 ic kun je er wel 6 maken, de andere 5 poorten gebruik ik dan wel als buffer.
Het resultaat is een oscillator op 50kHz met een 45% duty cycle die al gaat oscilleren bij 4,5V en waarvan de cyclus niet sterk verandert bij spanningsvariaties. De 'hoog' tijd is iets korter dan 10us, de laag tijd iets langer dan 11us, (als de tijdbasis van de scoop niet al teveel verouderd is.) De variatie in de spanning loopt van 4,5V tot 15V (een spanningsregelaar ic zorgt dat de spanning niet boven de 15V uitkomt om zo het 40106 ic te sparen.) Het plaatje van de scoop is bij 12V.

(Crisis Peper, dat ding is uit de vorige eeuw! Ja, dat klopt, het 'lel' doet het al 35 jaar! Zo maken ze ze niet meer! De stalen platen brommen mee met de voedingstransformator, dat 'in bedrijf' lampje heb je heel niet nodig, je hoort gewoon dat ie aanstaat. :whistle: )

Door tijdelijk een lampje in serie met de primaire van de transformator op te nemen wordt de stroom door de FET beperkt en kan ik goed zien of de FET wordt open gestuurd.
En dan begint het weer van voren af aan... veld effect is iets heel anders stroom sturing en de FET eenmaal open gestuurd krijg je die alleen maar weer dicht als je de gate hard aan de source legt. Gelukkig doet de 40106 poort dat en na aangesloten te zijn brandt het lampje met halve sterkte ten opzichte van de gelijkspanningssturing. (hetgeen in overeenstemming is met 45% duty cycle.)

Het lampje brandt op de energie die de zonnepanelen in de schaduw leveren.
Kortom; de klok tikt en de stuur-FET schakelt netjes mee. Nu de transformator en de bijbehorende regeling aansluiten en kijken of het werkt zoals het is gepland.
Groeten, Peper.
Volg mijn adviezen en raadgevingen NOOIT op!
Ik ben een 'misfit', een 'square peg in a round hole' en een 'wereldverbeteraar' van de ergste soort:
Eentje met een zeilboot en een elektrische buitenboordmotor.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 16 aug 2013 12:03 #426928

Nieuwste speeltje van Torqeedo 55kW 75pk topsnelheid 50 km p/u

www.telegraaf.nl/vaarkrant/218...isch_vooruit___.html
Alweer 5 jaar en 10 mmaanden lid, de Rev is een gepasseerd station, daarom heb ik Faran gevraagd om mijn eigennaam als scherm naam te gebruiken.
Rob Bosman was dus Rev.
SV Second Chance de bouw van onze eigen hout epoxy catamaran, 12 m x 6m
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 16 aug 2013 12:32 #426932

Rev schreef :
Nieuwste speeltje van Torqeedo 55kW 75pk topsnelheid 50 km p/u

www.telegraaf.nl/vaarkrant/218...isch_vooruit___.html

ja , leuk maar wie legt me uit hoeveel een batterijcapaciteit(dacht altijd dat die dingen accu heetten?) van 13 KW is? Of bedoelen ze daarmee 13 KWh. Das dan knap gauw gebeurd met de pret. :lol:
Ervan uitgaand dat je die accu ( of is het toch een batterij?) maar iet van 75% kunt leegtrekken dus zegge en schrijve iets van 10 minuten op volle snelheid varen.
Misschien aardig al bijboot om van de ankerplaats naar de haven te varen??
Ad
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 16 aug 2013 12:45 #426939

Je kan er sceptisch tegen aan kijken maar ik mag aannemen dat ze langer dan 10 min op volle snelheid gevaren hebben, zoiets uittesten zal best wel uitgebreid gaan.
Op halve snelheid een afstand van 40km

Edit: google leert dat we over Lithium Ion batterijen praten
Alweer 5 jaar en 10 mmaanden lid, de Rev is een gepasseerd station, daarom heb ik Faran gevraagd om mijn eigennaam als scherm naam te gebruiken.
Rob Bosman was dus Rev.
SV Second Chance de bouw van onze eigen hout epoxy catamaran, 12 m x 6m
Laatst bewerkt: 16 aug 2013 12:54 door Rob Bosman.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 16 aug 2013 12:56 #426943

Die 55 Kw vraag je maar voor korte tijd, eenmaal planerend zal dat véél minder zijn.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 16 aug 2013 13:07 #426948

  • Peper
  • Peper's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 3650
@Rev en YELLOW BOAT:
Torqeedo is zo vriendelijk om de motor elektronica zo te programmeren dat je zelf de accumulatorbatterijcapaciteit (zo, nu hoef ik bij Scrabble de hele avond verder niets te doen en heb ik alsnog gewonnen! :laugh: Zelfs de spellchecker vind het goed!) kunt in programmeren en dus ook kunt instellen bij welke spanning de motor tegen je gaat zeggen: 'Ik nok ermee.'
Tevens kun je instellen of je LiFePO4 of PbSO4 cellen in een accumulatorbatterij (Yeah, 3 x de woordwaarde!) hebt. In dat geval mag je bij LiFePO4 cellen tot 80% van de capaciteit gebruiken.
50kW bij 48V vraagt om ruim 1000A... Dan moet er ongeveer 150mm2 kabeldoorsnede worden gebruikt. Dan hoef je de motor niet meer vast te zetten, de kabels houden het ding wel op zijn plaats :( . Ik verwacht dat de bedrijfsspanning dus wel iets hoger zal zijn dan 48V, misschien wel 110V... Dat is een spanning waarvoor nog steeds schakelaars te koop zijn. Of 10 x 12V in serie... Dan is er alsnog 500A nodig en dat is nog steeds geen kattepis. :pinch:
Aan de andere kant; een brandstoftank voor een paar uur varen op vol vermogen bij een 75pk verbrandingsmotor til je ook niet meer op als deze vol is! :S
Ik zie helaas niets over de stuwkracht... die is door de veel gunstiger koppel-toeren kromme van een elektromotor bijna het dubbele van een ottomotor of een dieselmotor. Dat wil zeggen dat er maximaal stuwkracht wordt geleverd overeenkomend met een verbrandingsmotor van 100kW of 140pk. Reken erop dat het ding gaat als de brandweer!
Groeten, Peper.
EDIT:
Rev zegt het al: Li-ion accumulatorbatterij (Ja Peper, nou kan die wel weer!)
@Saeftinge: Dat bespaart ook, maar het wordt wel een hotseknotsevaart.
P.
Volg mijn adviezen en raadgevingen NOOIT op!
Ik ben een 'misfit', een 'square peg in a round hole' en een 'wereldverbeteraar' van de ergste soort:
Eentje met een zeilboot en een elektrische buitenboordmotor.
Laatst bewerkt: 16 aug 2013 13:12 door Peper. Reden: edit
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 16 aug 2013 13:38 #426955

Peper schreef:
(Crisis Peper, dat ding is uit de vorige eeuw!(...)
Nou en? hij is prima geschikt voor deze doeleinden! Heb hem jaren geleden ook gehad. Niks mis mee!
Na een periode van stilte ben ik er weer...!
Laatst bewerkt: 16 aug 2013 13:38 door Belerion II.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 16 aug 2013 16:57 #427006

  • roelb
  • roelb's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 1056
Peper schreef :
50kW bij 48V vraagt om ruim 1000A... Dan moet er ongeveer 150mm2 kabeldoorsnede worden gebruikt.

Waarom? Dat kun je zo helemaal niet stellen, dat hangt af van een aantal zaken, in het bijzonder de afstand tussen accu's en motor en de spanningsval die je acceptabel vindt.

Als dit een 48v motor is (zoals je in je voorbeeld noemt) dan lijkt een spanningsval van 2V (5%) acceptabel.

Stel dat de kabellengte 2 meter is.

Dan geldt dat de doorsnede moet worden (1000A, 2V spanningsval):

(2 * soortelijke weerstand * lengte * stroom) / spanningsval)

===

2 * .0175 (ohm/m*mm2) * 2 (m) * 1000 (A) / 2 (V) = 35mm2

Op die 2 meter wordt raak je dan wel een beetje vermogen kwijt (in de vorm van warmte). Ook dat kunnen we uitrekenen. 2 meter 35mm2 kabel heeft als weerstand (soortelijke weerstand/doorsnede * lengte): .0175/35 * 2 = 1 miliOhm. Dus je genereert dan (P=IR) 1000*.001 = 1 watt aan vermogen in die kabel.

Dunner kan ook nog wel, als je iets meer spanningsval (en meer warmteproductie) accepteert.

150mm2 heb je pas nodig als het allemaal veel langer wordt (boven de 8 meter met bovenstaande parameters).
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 16 aug 2013 17:34 #427019

  • Peper
  • Peper's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 3650
En dat was dus precies waaraan ik dacht!
Om de trim van mijn boot (7,35 meter) goed te houden, moet ik de accu's zo ver mogelijk voorin zetten. Wil ik niet al teveel spanningsverlies hebben, moet ik dus dikke kabels gebruiken (in mijn geval 35mm2 voor 80A).
Zeker als je 48V 230Ah in 4 loodzwavelzuur accu's wilt gebruiken, die dingen wegen 60kg per stuk. Sluit je die met 2 meter '35-kwadraat' aan, dan is het meteen of er 4 personen 'op de achterbank zitten' en heb je al gauw 10 meter kabel nodig om de langstrim goed te houden. LiFePO accu's wegen maar een kwart van hun loodzwavelzuur equivalenten en zouden daarmee met kortere en dunnere kabels kunnen worden aangesloten.
Maar P=I.R is niet goed. Het is P=I2.R en dan wordt het gedissipeerde vermogen in de kabel wel veel groter (1000W) en de kabel veel warmer! De weerstand neemt dan dramatisch toe door de positieve temperatuurcoefficient van koper.
Je moet ook rekening houden met de weerstand in eventueel toegevoegde hoofdschakelaar en de smeltveiligheid. De overgangsweerstand in de accuklemmen gaat ook een hele belangrijke rol spelen. Bij dergelijke hoge stromen maakt zelfs de laagste weerstand veel uit.
Groet, Peper.
Volg mijn adviezen en raadgevingen NOOIT op!
Ik ben een 'misfit', een 'square peg in a round hole' en een 'wereldverbeteraar' van de ergste soort:
Eentje met een zeilboot en een elektrische buitenboordmotor.
Laatst bewerkt: 16 aug 2013 17:35 door Peper. Reden: superscript weergave
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 16 aug 2013 17:37 #427021

Walstroom
Al die 75 paardenkrachten van de Deep Blue moeten ergens vandaan komen. Batterijen zijn natuurlijk de essentie van elektrisch varen en daarachter schuilt, ook bij deze Torqeedo, een wereld van innovatie en techniek. Twee lithium-ion batterijen, op te laden via walstroom, zorgen voor in totaal 380 volt. Per stuk wegen ze 149 kilo. Batterijen voor snel elektrisch varen zijn zwaar, hou daar rekening mee. Niet iedere boot kan dat extra gewicht aan. Op halve snelheid vaar je ruim veertig kilometer als je drie batterijen aan boord hebt.

Als ik het goed lees leveren de 2 batterijen 380 volt
Alweer 5 jaar en 10 mmaanden lid, de Rev is een gepasseerd station, daarom heb ik Faran gevraagd om mijn eigennaam als scherm naam te gebruiken.
Rob Bosman was dus Rev.
SV Second Chance de bouw van onze eigen hout epoxy catamaran, 12 m x 6m
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 16 aug 2013 17:53 #427031

  • Peper
  • Peper's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 3650
Persoonlijk vind ik dat niet een erg fijne spanning om in een boot te hebben. Dit vereist erg veel van de isolatie en een klein defect is meteen goed voor een flinke partij vuurwerk.
De kabels kunnen wel lekker dun blijven, dat wel! De stroom blijft in de buurt van de 20A en 2,5mm2 zou voldoende kunnen zijn.
Ze geven niet aan hoeveel cellen er in één batterij zitten. Dit zouden er 50 per batterij kunnen zijn, dat is in totaal 100 x 3,8V = 380V. Dat lijkt in elk geval een waarschijnlijk aantal.
Groeten, Peper.
Volg mijn adviezen en raadgevingen NOOIT op!
Ik ben een 'misfit', een 'square peg in a round hole' en een 'wereldverbeteraar' van de ergste soort:
Eentje met een zeilboot en een elektrische buitenboordmotor.
Laatst bewerkt: 16 aug 2013 17:57 door Peper. Reden: komma vergeten
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 16 aug 2013 18:14 #427049

  • roelb
  • roelb's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 1056
Peper schreef :
Het is P=I2.R en dan wordt het gedissipeerde vermogen in de kabel wel veel groter (1000W) en de kabel veel warmer! De weerstand neemt dan dramatisch toe door de positieve temperatuurcoefficient van koper.

Oeps, je hebt helemaal gelijk.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 18 aug 2013 15:44 #427560

  • Peper
  • Peper's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 3650
Ik ben weer ietsje verder met de 'alles etende acculader'. Voor de non-techneuten... Dit kan wel eens erg saai en onbegrijpelijk worden. :S Voor de E-techneuten kan het wel eens erg saai en 'zo'n baard' :angry: worden. Voor alle ZF-ers daar tussen in: toegepaste natuurkunde voor op de boot.

De eerste 'dikke' FET heeft zijn junctie gesmolten in de duur-test. :evil: Dit gaat dus niet op de geplande en berekende manier, de vraag is: 'hoe dan?' en 'wat is de oorzaak?' Directe oorzaak is de hoge temperatuur van de FET. Die wordt zo hoog omdat deze niet snel van 0 naar 1 kan schakelen. Dit wordt mede veroorzaakt door de 'inductieve last' van de omvormer transformator. Verder is het koelblikje onvoldoende om dit vermogen voldoende weg te werken. Roozeboos had hier al voor gewaarschuwd en heeft gelijk gekregen. Verder was zijn advies de FET plat te leggen. Dat is inmiddels gebeurd en ik heb een nieuw printje gemaakt met de FET en de gelijkrichter 'op hun ruggetje'.
De rest van de schakeling bleef hetzelfde en zou dus moeten werken. Toch werd de FET nog 'bloedheet'. Maar waardoor?
Terug naar het hobbyhok en de scoop maar weer aangezet en 'meten is weten'! Wat ik te zien kreeg was geen onverdeeld genoegen. De mooie blokgolf bleek een iets te lange 'aan' tijd te hebben en een te korte 'uit' tijd. Tijdens de 'aan' tijd loopt er stroom door de FET en als er te lang stroom door loopt, wordt deze ook te warm. En hoe ziet die blokgolf er uit op de 'gate' van de FET? Dat was even schrikken.

De sturing is helemaal niet zo mooi 'blokgolvig', de scoop laat de blokgolf op de ingang van de print zien en het 2e kanaal laat zien wat er van over is gebleven op de gate van de FET. Bagger dus! Het beeld op de scoop is opgenomen nadat ik de weerstand van de gate van 33k naar 10k had teruggebracht en nog is het huilen. Om een mooie blokgolf te krijgen moet ik tussen de oscillator en de FETs een buffer gaan zetten die zo'n 80mA moet gaan schakelen en niet 2mA zoals nu.
Het scheelde wel! bij 12V voeding en 'spuug op de FET' siste er nu niets!
De blokgolf zorgt uiteindelijk voor het volgende spanningsverloop op de transformator:

En daar valt veel aan af te leiden:
Als de blokgolf de FET 'uit' zet, stuitert de transformator er met een frequentie van 10 tot 20 MHz 'achter aan' (opslingering van de spanning). Da's niet bevorderlijk voor een koele FET!
De 'aan' tijd is lang genoeg om de kern van de transformator geheel te verzadigen met magnetisch veld. De 'aan' tijd mag dus nog iets korter. Dan loopt er ook korter stroom door de FET en is er minder warmte ontwikkeling. De 'uit' tijd mag ook iets korter (moet ongeveer 2 x de 'aan' tijd zijn.) Dit maakt samen de frequentie (gevormd door de som van de 'aan' en de 'uit' tijd) hoger waardoor er secundair meer spanning en stroom kan worden opgewekt.
Het ergste komt nog:

Bij een meting tussen de '0' en de 'Source' van de FET blijkt er een spanning van een hoge frequentie op de source te staan. Dat terwijl deze spanning 'strak op 0' hoort te blijven. Ik moet aan serieuze ontkoppeling gaan doen, anders blijft de schakeling 'stuiteren als een dolle' (en de FET dus warmer worden dan nodig!).
Het is niet allemaal droefenis... Secundair wekt de schakeling onbelast zo'n 12V op en bij belasting met een LED in het voetje van de opto coupler (zodat je kunt zien dat de opto coupler ook zal gaan werken als het zover is), zakt de spanning in tot 8V (bij een belasting van ca 20mA) en een 6V 6W lampje brandt heel fel!

Bij 6V wordt ongeveer 1A geleverd bij een 12V ingangsspanning. Bij 16V ingangsspanning kan dat heel goed 4V 2A zijn en dat is wat ik wil voor mijn LiYFePO4 cellen. Ondanks alle obstakels, ziet dit er heel goed uit!
Om de hoog-frequent storing niet via de draden op de cellen en vervolgens op de hele installatie te zetten, krijgt elke omvormer een ferrietkraal in de uitgang. Aquaplanning gaf aan dat de ruis op de marifoon onder andere wordt veroorzaakt door hoog frequent schakelpulsen en daar hoef ik er niet nog meer bij te maken! :(

Nog te doen:
U-vormig koelblikje onder de FET.
Ontkoppelcondensatortje,
Herontwerp van de oscillator schakeling en nu met een buffer die van 100mA schakelpieken niet koud of warm wordt.
Dit laatste geeft meteen de mogelijkheid de oscillator wat 'slimmer' te maken door er een spanningsmeting aan toe te voegen die de oscillator alleen start als de spanning op een 'voorraad' condensator hoog genoeg is om het de moeite waard te maken een puls in de accu te stoppen.
Het is een kwestie van volhouden en dan wordt het wel wat!
Groeten, Peper.
Volg mijn adviezen en raadgevingen NOOIT op!
Ik ben een 'misfit', een 'square peg in a round hole' en een 'wereldverbeteraar' van de ergste soort:
Eentje met een zeilboot en een elektrische buitenboordmotor.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 18 aug 2013 17:37 #427628

Zonder de details van je schakeling te kennen, bij Lampdrivers (HID lampen) gebruiken we altijd drivers om de fets aan te sturen, daar moet je namelijk aardig wat stroom inpompen om ze van 0 naar +12 te krijgen en andersom.
Heb je ergens een schemaatje staan?
Hans Fix, Feeling 29DI
Met elektrische hulpmotor.
hansfix.nl/electric/
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 19 aug 2013 05:15 #427730

  • Peper
  • Peper's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 3650
@ It paradyske:
Je input wordt zeer gewaardeerd! Twee schema's: het oude zoals het nu is, met ca. 2mA stuurstroom voor een FET. En ik had gerekend met 0,5mA en dat is dus veel te weinig. De lading die de gate vraagt is zo groot dat ik verwacht er 10mA moet insturen om er een fatsoenlijke blokgolf uit te krijgen.

'Een MosFET is een spanningsgestuurde transistor met een geïsoleerde ingang...' Ja ja, maar wel met een deur van een condensator op die ingang! Ze zeiden vroeger (bij Philips Electrologica) altijd al dat TTL sneller was dan Cosmos en het is weer helemaal duidelijk waarom dat zo was!

In het nieuwe schema gebruik ik een 4093 voor de oscillator en een P-channel en een N-channel MosFET in de klassieke logische schakeling voor een inverterende buffer. De MosFET's kunnen ruim een Ampere aan, dus ook de 160mA voor de 16 converters.
De opto couplers kunnen maximaal 50mA aan voor het uitschakelen van de FET. Bij 15V schakelspanning kom ik dan aan een weerstand van 3k3 als laagste gate weerstand.
De opto couplers hebben nogal een grote spreiding voor wat betreft hun koppelingsfactor. Misschien moet ik de goede wel uit een partij sorteren.
Ik ben benieuwd naar de constructie van die drivers!
Groeten, Peper.
Volg mijn adviezen en raadgevingen NOOIT op!
Ik ben een 'misfit', een 'square peg in a round hole' en een 'wereldverbeteraar' van de ergste soort:
Eentje met een zeilboot en een elektrische buitenboordmotor.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 20 aug 2013 17:03 #428416

Tja, mijn eerste gedachte was: er zijn goedkopere manieren om een elektrisch kacheltje te maken :-).
Eerst een heleboel vragen:
Waarom niet een heleboel cellen in serie laden?
Als je ze dan toch apart wilt laden, waarom dan niet een trafo met een heleboel verschillende wikkelingen, die leveren allemaal eenzelfde spanning, die gelijkrichten en per cel laden, met je shunt als begrenzing. Een terugkoppeling op een van de wikkelingen, ze zullen allemaal ongeveer hetzelfde laden.
Er zijn heel veel kant en klare ic's te koop waarin al die regeldingen al in zitten.
Als je het echt luxewilt doen, dan een micro er op die PWM's heeft, bijvoorbeeld een TI 28032 picolo.

Je hebt wel een mooie laagohmige blokgolfgenerator maar dan zet je er 3k3 op om je fet in deel twee aan te sturen, als je maximaal wilt dissiperen dan werkt dat prima, maar als het efficient moet dan toch liever iets minder (50 ohm max).
Wij sturen de Fets van een schakelende voeding aan met bijvoorbeeld een FAN3100 (even uit mijn hoofd) met soms nog als extra een tor voor het ontladen van de gate.

Mijn advies: kijk eerst eens naar de standaardoplossingen die fabrikanten leveren.
Oh ja, de diodes op de uitgang zitten niet goed, en de common draad van de trafo mist.
Hans Fix, Feeling 29DI
Met elektrische hulpmotor.
hansfix.nl/electric/
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 21 aug 2013 06:56 #428557

  • Peper
  • Peper's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 3650
Even mijn motivaties recapituleren:
Het beperkte brandstof verbruik (5l 2-t) terug brengen naar 0.
Varen op de motor met zoveel mogelijk gebruik van zonne-energie.
Accucapaciteit voor een uur vol vermogen van de motor (is nu gelijk aan 2,5 liter 2-t per uur bij 5pk).
Eventueel een te kleine opslag capaciteit opvangen met een portable generator op benzine of diesel.
Geen walstroom gebruiken.

Dit vraagt een deep-cycle accubatterij van nominaal 100Ah bij 48V (= 4,8kWh aan energie opslag en dit is bij 4kW motorvermogen een uur op vol vermogen varen).

Bij gebruik van lood-zwavelzuur accu's heb ik 200Ah accu's nodig omdat deze slechts 50% van hun nominale capaciteit kunnen benutten zonder schade in de vorm van beperking van de levensduur.
LiYFePO4 accu's kunnen 80% van hun nominale capaciteit gebruiken zonder schade in de vorm van beperking in hun levensduur. Indien de cellen verder dan 80% van hun capaciteit worden ontladen, ontstaat er een groot verschil in de individuele spanning/lading verhouding van de cel (wordt aangeduid met 'balance'). Bij deze diepe ontlading moeten de cellen individueel worden opgeladen. Hiervoor is een Battery Management System nodig. Een dergelijk systeem is niet nodig indien elke cel met een eigen regeling wordt opgeladen (dat is dan het BMS).

Ik heb 2 mogelijkheden:
1. Serieel laden met een 'balancer' of laad-shunt over elke cel (werkt goed! is uitgeprobeerd, werkt zelfs bij 'volle maan' al is de laadstroom dan maar 5mA).
Pro: eenvoudige installatie met 1 omvormer van 16-22V naar 64V (= 16 x 4V maximale laadspanning) met een laad-shunt over elke cel.
Con: bij 'volle' cellen wordt het gehele vermogen van het zonnepaneel in de transistoren in de laad-shunt omgezet naar warmte en is niet op een andere wijze nuttig in te zetten.
2. Individueel laden met een zwevende uitgang voor elke cel, die ook voor elke cel is geregeld op de maximale laadspanning van 4V.
Pro: zeer nauwkeurig per cel geregelde lading, die het gegenereerde vermogen van het zonnepaneel automatisch verdeelt, waarbij de 'leegste' cel de meeste lading wordt gegeven, zonder dat er een deel van de lading in een shunt wordt gedissipeerd in de vorm van warmte.
Con: een gecompliceerde installatie (die op dit moment per laad-trap ook een groot vermogen dissipeert door 'onaangenaamheden' in de sturing).

Mogelijkheid 1. is voorlopig gestrand op het niet goed werken van de 12-22V omvormer naar 64V. De oscillator voor de omvormer start niet goed bij spanningswisselingen die inherent zijn aan de inzet van zonnepanelen. Het systeem met de laad-shunts werkt wel goed. Het idee blijft wel als 'back-up' mogelijkheid (als ik ongeduldig word en het 'af' wil hebben).
Mogelijkheid 2. loopt vast op de sturing van de schakel-FET in de 'recht uit spanningsconverter'. Om de schakel-FET 'af te zetten', gebruik ik de 'open collector' uitgang van een opto coupler. Deze sluit het stuursignaal naar de FET kort over een 3k3 weerstand. De 3k3 weerstand is als gate weerstand opgenomen en tezamen met de (voor mij onverwacht) hoge ingangscapaciteit van de FET is er geen mooie abrupte 'aan uit' sturing van de FET mogelijk en wordt de FET erg warm.

De 'recht uit' (of forward) converter is een transformator systeem (geen zelfinductie systeem zoals een 'buck'- 'boost'- of 'flyback'- converter).
@It Paradyske: het heeft daardoor deze vreemde gelijkrichter configuratie secundair en geen middenaftakking. Het wekt alleen spanning op bij stroomdoorgang door de FET en niet bij het sluiten van de FET, zoals bij een 'fly-back' converter of een 'boost' converter. De 'wikkel zin' heb ik in het schema niet aangegeven, maar bij een fly-back converter is de wikkelrichting van de secundaire omgekeerd aan de primaire en is een diode goed genoeg voor de 'gelijkrichting'.
Bij een 'forward' converter moet de wikkel richting primair en secundair dezelfde zijn. Het weglopen van de magnetische lading uit de kern gebeurd via een tweede primaire wikkeling en een diode (werd vroeger 'vliegwiel diode' genoemd, je ziet deze diode ook wel als 'vrijloop diode' over inductieve lasten als relais in halfgeleider schakelingen om de opgewekte spanningspuls terug te voeren naar de voedingsrail). Door deze wikkeling wordt de magnetische lading uit de kern afgevoerd en bestaat er secundair de mogelijkheid om de smoorspoel bij het dalen van de stroom, via een diode uit de andere kant van de secundaire wikkeling nog een 'zetje na' te geven. Kijk ook eens op deze link: schmidt-walter.eit.h-da.de/. Ik gebruik van de website vooral het deel voor het berekenen van kernen en het aantal wikkelingen. (Ik ben echt niet zo slim van mezelf! :whistle: )

Om de FET te sturen, heb ik een driver nodig, het liefst één met een 'enable' aansluiting, die ik dan kan 'disablen' bij 4V, als de cel vol zit. De TC4427 FET driver heeft geen 'enable', maar is wel een mooi voorbeeld. De TC4451 is ook een mooi voorbeeld. Ik neem aan dat 1 van de 2 inputs van de FAN3100 wel als 'enable' kan dienen en dit zou een mooie driver zijn. Voor kleinere vermogens zou deze de FET gewoon kunnen vervangen! Ze gaan echter tot 18V en ik kan ze dus niet direct voeden uit het zonnepaneel... 'bummer'.

Resultaten tot nu toe:
Gebruik maken van een laad shunt: werkt goed.
Gebruik maken van een zelf oscillerende omvormer: werkt niet,
is onbetrouwbaar door de spanningsvariaties.
Gebruik maken van een relaxatie oscillator: werkt goed.

Een zelf oscillerende omvormer, gebaseerd op een relaxatie oscillator, zou een mogelijkheid moeten zijn. Het voordeel van zelf oscillerende omvormers is hun eenvoud en de automatische detectie van de verzadiging van de transformator kern (het oscilleren is hierop gebaseerd). Ik ga nog eens op zoek op het internet met deze zoek woorden.
Bedankt voor het meedenken!
Groeten, Peper.

PS: Ik realiseer me nu dat dit alleen nog maar de randvoorwaarden voor elektrisch varen betreft... Het is daarmee mogelijk wel 'off-topic' geworden. Moderatoren, jullie waarschuwen als het te ver gaat, toch?
P.
Volg mijn adviezen en raadgevingen NOOIT op!
Ik ben een 'misfit', een 'square peg in a round hole' en een 'wereldverbeteraar' van de ergste soort:
Eentje met een zeilboot en een elektrische buitenboordmotor.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 21 aug 2013 12:02 #428695

Erikdejong schreef :
Nu alleen nog wat vinden voor de verwarming en dan kan diesel helemaal vanboord gegooid worden bij ons. ik heb goede hoop dat we het zonder generator gaan redden. Het is een zeilboot after all.

Whispergen? "de kachel die ook elektriciteit genereert"
“A good engineer gets stale very fast if he doesn’t keep his hands dirty.”
– Wernher von Braun
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 25 aug 2013 13:19 #429977

  • Peper
  • Peper's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 3650
Gezocht: altijd startende zelf oscillerende balans omvormer voor zelfbouw. :S :angry:
Gevonden: zichzelf helemaal gek makende zelf oscillerende balans omvormer met een veel te hoge frequentie (het is onstabiel maar het werkt wel!) :blink: :pinch:

Met dank aan It Paradyske voor het idee...

Terug naar de basis, 1 omvormer en 16 laad-shunts. Jammer van het volledig gedissipeerde vermogen, maar het moet maar even zo. De laad-shunts zijn 'combat proof', daar gaat geen probleem optreden.
Dit is het hele schema. Het 100k weerstandje is voor de zekerheid dat het geheel start. Dat doet het ook, vanaf 3V tot 16V oscilleert het geheel en bij uit- en aanzetten gaat de oscillator weer netjes aan de gang.
Dit heet een 'spinnenkop' schakeling en was vroeger in gebruik voor experimentele schakelingen (soms zelfs met buizen). Tegenwoordig heb je daar experimenteer-print voor, maar daar doe ik niet aan.

Alleen de frequentie... Speciaal voor Belerion: de tijdbasis staat op 0,5usec/schaaldeel met de 'tijdsloep' op 5! dat is dus 0,1usec per schaaldeel. Bij 1 periode per schaaldeel is de frequentie dan 10MHz en er zitten bijna 2 perioden in een schaaldeel dus een frequentie van bijna 20MHz! Daar is de scoop nooit voor gemaakt, die zou moeten ophouden bij 1MHz. Je hebt gelijk, het is een 'gouwe ouwe'!

En er gaat ook werkelijk vermogen naar de 'overkant'. Alleen die 60cm draad straalt bijna de helft van het vermogen in de ruimte en dat bereikt het lampje niet (wel alle andere korte golf ontvangers). Gelukkig voor de korte golf amateurs werk in in een kelder met betonnen muren waar deze golflengte bijna niet uit kan ontsnappen. Ze zullen niet veel last van me hebben. Het betekent wel dat ik met ferrietkralen en een HF-dichte behuizing zal moeten werken anders ben ik een drijvende stoorzender. :evil:
10MHz en meer is veel te veel voor deze omvormer. De inductanties belemmeren een goede stroom doorgang van de wikkeling van de transformator en van tijd tot tijd worden de FET's hier knettergek van en ze slaat volledig op hol. Door een stroom beperkende serie weerstand in de voeding op te nemen in de vorm van een lamp is dit goed te zien en het spaart FET's (er zijn er al 3 in het experiment gesneuveld).

Er zal een 'vertragend' circuitje (weerstand-condensator) moeten worden opgenomen om dit tegen te gaan en de frequentie op rond de 50kHz te brengen. Dan wordt het ook allemaal wat stabieler.

In de laad-shunt is een 'dikke' darlington transistor opgenomen. De schakeling heeft geen basis weerstand voor de transistor en het is een 'de dood of de gladiolen' schakeling geworden. De transistor is echter zo robuust dat ik er vanuit ga dat deze de spanning zo snel beperkt, dat een te hoge stroom door het spanningsreferentie IC niet zal optreden. De transistors zullen op een U-vormig aluminium koelblokje van 15 x 15mm worden gemonteerd om het vermogen kwijt te kunnen raken.

Het gaat met de snelheid van een 'spring processie', maar heel langzaam kom ik dichter bij het doel: een alles etende acculader.
Groeten, Peper.
Volg mijn adviezen en raadgevingen NOOIT op!
Ik ben een 'misfit', een 'square peg in a round hole' en een 'wereldverbeteraar' van de ergste soort:
Eentje met een zeilboot en een elektrische buitenboordmotor.
Laatst bewerkt: 25 aug 2013 13:27 door Peper.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Re: Elektrisch varen 26 aug 2013 06:58 #430187

Je scoop laat het wel zien, maar je aangegeven amplitude klopt niet meer op die voor hem te hoge frequentie.
Ontwerper van de RoosMux, en andere apparaatjes.
www.viax.nl

It's been said that a boat is a vessel continually looking for ways to sink itself..
Laatst bewerkt: 26 aug 2013 06:59 door Account op verzoek verwijderd 13.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.
Tijd voor maken pagina: 0.233 seconden
Gemaakt door Kunena
   
   
   
   
© Zeilersforum.nl