Onderwerp: Alternator regelaar (i.c.m. LiFePo4)

Afsplitsing van DC-to-DC-lader-plaatsen
WaltB schreef :
Sjoerd02 schreef :
WaltB schreef : WaltB schreef : Sjoerd02 schreef : WaltB schreef : JelleKeizer schreef :

WaltB schreef :
Deze stroom beperking is wel cruciaal, als je de B+ aan je field aansluit zal je altenator op hol slaan en een steeds hogere spanning genereren.
Ik kan het van de week nog wel even meten, ik dacht dat de regelaar de field rond een volt of 9 houdt.
Deze spanning varieert met toerental, hoger toerental, lagere veld stroom/spanning.

Bij een Lood accu laad de standaar regelaar op spanning.
Deze start bij 50A (80A Alt.) bij 70% SOC van een 330 Ah set
Na 20 min is dit al terug gezakt naar 30A

Op de vorig boot zat er een scheidings diode tussen + weerstand op de kabel'sNa 10 uur varen ware de accu's nog niet op 90%
Met de wakespeed voorlopen was de accu 100% in een paar uur bij 50% SOC. Zelfs met de oorspronkelijke 65A alt. Deze regelde echter al snel terug op temp, ook bij een output op 40A.
Later de 110A geinstalleerd en afgesteld op 75A, bij kruissnelehid kon dat continue geleverd worden.
Bij stationair draaien liep de temp echter op.
Overigens meet de Wakespeed ook het toerental en kan terug regelen bij lagere toerentallen.
WaltB schreef :
De Wakespeed regelt wel degelijk in bulk, de basis instelling (voor Lood) is net als de walstroom lader een IUoUo. De Bulk fase is dus geregeld op Stroom (I).

Met de dipswitches kan je een aantal basis profielen en settings instellen.
Als je in detail wil configureren dan kan dat in de software.

Op de wakespeed site kan je de configuratie files vinden.

bv voor LiFePo4:


In de bijlage de handleiding van de open source versie: (>120 pag's)

Sterling:
Volgens mij heeft de Sterling PDAR ook een IUoUo regeling.
Ook een temp sensor, maar ik weet niet hoe deze terug regelt bij over temperatuur (0% of 50%)?

-> Update deze stopt met laden bij 90gr en start weer wanneer onder de 65gr.
dat kan wel even duren in een warme motor ruimte.

Hier een beschrijving hoe je de hitachi kan modificeren tbv externe regelaar:
www.myhanse.com/alternator-mod...lator_topic5122.html

Overigens kan je evt op zoek naar een gebruikte Altenator van 100A+
Amerikaanse auto's hebben meestal een externe regelaar itt europese/japanse.
Ik had op de vorige boot een uit een Chrystler. Paste op hetzelfde bracket maar dubbele A en geen gedoe met field draden. (waren een in 2017/2018 te vinder voor een 100 euro)

Bij de Sterling blijft de bestaande spanningsregelaar bestaan. De door die regelaar gemanipuleerde field aansluiting wordt echter ook naar de Sterling geleid. Bij een N-type (Valeo, Volvo…) kan de Sterling de bestaande regelaar “helpen” door er extra stroom uit de field te trekken (door de negatieve field aansluiting harder naar massa te trekken).

Bij een P-type andersom, door meer stroom te injecteren in de field, door deze meer naar de 12V omhoog te trekken.

Een Sterling regelaar kan de bestaande regelaar dus niet uitschakelen, maar alleen “boosten”. Je houdt de bestaande regelaar dus als backup, als je de Sterking uitzet of afkoppelt.

Dit terzijde…

@Sjoerd02
Ik beweer niet dat je een ongeremde stroombron op de veldspoel moet zetten. Het gaat niet om het Voltage, maar de Stroom die je door de veldspoel laat lopen. Bij 1 Ohm weerstand loopt er bij 13V iets meer dan 1 Amp door de veldspoel. Dat kun je ook bereiken met een lamp in serie. Natuurlijk kun je door E te verlagen ook I verlagen.
Bij moderne regulators die de veldstroom regelen met PWM is de PWM duty cycle bepalend voor de stroom die er loopt.

Wat ik zeg is dat de meeste regulators niet "regelen" tijdens de bulk fase. Met regelen bedoel ik dat de stroom geregeld wordt a.d.h.v. de feedback die de shunt geeft. De stroom domweg beperken in de bulk fase noem ik niet regelen.

Bijv bij mijn zelf gemaaakte regulator heb ik settings voor maximum amperage bij bepaalde toerentallen, ook in de bulk fase, daarnaast ook minimum en maximum duty cycle settings voor de PWM Fet.

Wat ik hooguit zie bij sommige regulators is een percentage waarmee de veldstroom gereduceerd kan worden, dus een vaste waarde, geen regeling.

In "Appendix D - Details of CPE" (zie het plaatje in mijn post) van de Wakespeed manual, waar naar verwezen wordt voor details van de settings zie ik alleen "Amps-parameters" voor acceptance fase en overcharge fase. Vandaar mijn conclusie dat er bij de Wakespeed geen settable parameters zijn voor "regeling" van veldstroom in de bulk fase. In het overzicht van de "Preset charging profiles" (zie andere plaatje) is er ook voor de bulk fase niets vermeld.

Als de Wakespeed wel regeling in de bulk fase kent, zeg dan even hoe je dat op je vorige boot zelf ingesteld hebt. Had je daarop trouwens lood-zuur of LiFePO4 accu's??

Ja, ik weet waar je extern geregelde alternators kunt vinden, daar gaat het hier nu niet om.

En een link om een Hitachi voor externe regeling geschikt te maken had ik al eerder gegeven, maar ik moet zeggen dat de foto's op de myhanse site wel duidelijker ijn voor mensen die hier nog mee onbekend zijn.

Mijn hele punt is dat waarom zou je een dure regulator kopen als je daar alleen maar de veldstroombeperking tijdens bulk laden van gebruikt (als dat al wordt ondersteund) terwijl je hetzelfde kunt bereiken met een rheostat of dimmer? De enige consequentie is dat je tot 95%SOC laadt, maar wil je echt met een alternator tot 100% laden?

WaltB schreef : Ik heb het draadje niet gestart om een wellus-nietus discussie te voeren maar om andere forum leden van info te voorzien door de kennis die voor mij nuttig was te delen.

Mij was dit niet bekend en als je er een gebruikte wilt zoeken, was dit voor mij een nutigge tip (van een Altenator revisie bedrijf die niet uit was om een nieuwe te verkopen)
Een nieuwe kopen zoals Jelle doet is natuurlijk ook prima.
De gebruite heb ik 2x terug moeten sturen (scheur in bevestigjng oor en interne kortsluiting), wel goedkoop.

De afweging om een zo goedkoop mogelijke oplossing te kiezen of een best werkende uit de doos oplossing die (veel) meer kost is voor een ieder anders.
Met de info hier gedeeld kan ieder zijn eigen afweging maken.

De info die je deelt mbt tot de E-MAAX-pro (in het DC-DC draadje) is ook nutig en laat zien dat deze ook meer regelt dan alleen op max amp.

De bijdrage van Jelle is ook nuttig, de E-MAAX zit tussen een Sterling (van marktplaats) in en de wakespeed in.

Mijn ervaring met zelf bouw zijn gemengd, soms werkt het goed maar vaak werkt de door een fabrikant gebouwde oplossing beter/betrouwbaarder.
Voor gemoedrust van de vrouw krijg ik vaak wel budget om een betrouwbare oplossing te kopen ipv boze blikken als de zelfgemmakte niet meer werkt.

Op de zeilboot heb ik wel geleerd dat betrouwbaarheid een prijs mag hebben. Even de luiken open op binnenwater is prima, op zee is dat minder grappig en kan mogelijk zelfs een telefoontje naar de KNRM opleveren.

Ja, het is nuttig te weten wat voor gebruikte alternators geschikt zijn voor externe regeling.
Absoluut niet geinteresseerd in welles niettes, dat zie ik ook niet gebeuren. Maar je zegt dat je die Wakespeed op je vorige boot “afstelde” om alternator output in bulk fase te reduceren en ben oprecht benieuwd hoe. Ik kan in de Wakespeed documentatie daar geen parameters/settings over vinden, maar misschien weet jij meer.

Het aansluiten van een weerstand kan ik echt niet “zelfbouw” noemen. Geen electronica en dus betrouwbaar. Ook belangrijk is dat de schipper weet hoe zijn installatie werkt. En bij complexe electronica met vele onduidelijke vaak overbodige instellingen is het inzicht voor de gemiddelde gebruiker al snel zoek..

En ja, op zee de luiken dicht, sure thing!

WaltB schreef :
Misschien is je reostat oplossing voor mij niet duidelijk, is dit ipv de interne/externe regelaar?
Ik neem aan een externe, anders kan je de veldstroom niet onderbreken.
Zit er een hysteresus in de beide relais? Met name bij max volt. Wanneer deze uitschakeld levert de dynamo niets meer op en dan zal de accu spanning vrij snel weer onder deze waarde zakken door de gebruikers.
Zonder hysteresis (kan je die instellen?) zal dit gaan pendelen. Een spoel veelvuldig uitschakelen gaat het relais niet leuk vinden.
WaltB schreef :
Dit is dan niet reostat oplossing ? Of mis ik iets?
WaltB schreef :
Duur is ook ee relatief begrip, de sterling heb ik voor 50 op MP op de kop kunnen tikken.

Helaas is de pdf te groot op als attachment bij te voegen.

Zoals ik kan zien geeft Wakespeed slecht een bepertk aantal profielen omdat de meeste gebruikers geen 120 pagina's door willen nemen om alle details in te stellen, maar kan wel als je wilt

Doordat de wakespeed de shunt info kan gebruiken kan je bv de stroom naar je accu op nul houden maar wel genoeg leveren voor de gebuikers (dus op stroom geregeld ipv voltage). De 0% exit in de float.





Ik kan de screenprint van de temp regeling niet vinden, maar je kan hier wel zien dat de Bat & Alt amp keurig op 30 staat tewijl de field% geregeld wordt.

Rechts in de grafiek kan je de field% verloop zien. (Denk maar een paar min en zal de 'ramp-up' fase zijn.

Ik kan het plaatje niet meer vinden van de sluis situatie waar je mooi kon zien dat de alt temp gelijk bleef, maar de stroom terug liep. Regeling op max temp en niet de stroom of spanning.

Dashboard is trouwens node-red die alle info van de usb poort leest.

Waneer je een apparte shunt hebt voor de dynamo kan je als je veel gebrukers hebt onderscheid maken tussen de stroom van de alt en de accu.
Dit is met name ook interesant bij meer motoren situatie.

Overigens lijkt op basis van de screenprint de E-Maax ok meer te kunnen regelen, je kan min en max waarde instellen. De software zal daar tussen regelen op basis van input, bv temp

als je je veld stroom trouwens op nul zet (onderbreekt) dan doet je toeren teller het ook niet meer. Voor deze situatie kan je een minimale field% instellen. Bij 15 begjnnen en ophogen tot ie hetnweer doet.

Dit moet allemaal niet maar kan een reden zijn om meer geld uit geven dan een reostat.

Als je techniek aan boord neemt houdt het volgende altijd in het achterhoofd.




Wat gebeurt er wanneer dat zover is. Helaas weet ik dat uit ervaring . Denk vooral niet, dat kan mij niet overkomen.

WaltB schreef :
One drive link:

1drv.ms/b/s!AiyHgjwW1cO0ngvjRhFgMUUObjSK

Nachtvlinder schreef :
Dan zal je de interne eerst moeten knijpen (door bv een 0.7V diode brug), of een andere dynamo met externe regelaar.
Voor een Bosch kan je denk ik een borstelhouder krijgen zonder regelaar, voor een Hitachi niet kunnen vinden.

In de handleiding van de Sterling staat het netjes uitgelegd: de bestaande spanningsregelaar blijft altijd aktief; de Sterling kán meer stroom door het field sturen. De term "bypass" vind ik wat misleidend, omdat de Sterling eigenlijk parallel staat aan de originele spanningsregelaar. Niet in de plaats van. Diegene die het sterkst aan de (tevens extern beschikbaar gemaakte) Df trekt (/duwt bij een P-type), bepaalt de stroom door het field.

Lood accu + Alternator;

Probleem is door ontwerp parameters van de alternator is het moeilijk voldoende stroom op te wekken om een loodaccu volledig te laden.
Oplossing is een Sterling regelaar. Die boost de stroom. Gaat die stuk dan val je terug in de situatie dat de accu niet volledig geladen wordt. Risico van vervolgschade gering. Hooguit daat de accu minder lang mee. (Komt ook vaak voor.)

LiFEPO4 accu + + Alternator;

Probleem is door ontwerp parameters van de alternator slaat de zaak op hol. Omgekeerde van bovenstaande. De stroom neemt zodanig toe dat de alternator zeer heet wordt en mogelijk in brand gaat.
Een regelaar moet de stroom dus juist beperken ! Gaat het fout dan val je mogelijk terug in een situatie dat de zaak in de fik kan vliegen. Risico van vervolgschade zeer groot.

Sjoerd02 schreef :
Dat beantwoordt mijn vraag niet. Naar een manual verwijzen kan iedereen. Maar op blz 55 onder “bulk” staat beschreven hoe het voor de Wakespeed werkt. Letterlijk “the alternator is run full-out producing as much power as it is capable of” Zoals ik al suggereerde/vermoedde is de enige manier om bulk veldstroom te reduceren dmv setting “small alternator” dipswiitch of soft setting. Hij noemt ook “half power mode” door de temp contacten te verbinden.
Beide grove methodes dus, absoluut geen “regeling”. Dan is het bijstellen van een rheostat nog eleganter.

De handleiding raadt volgens mij aan een temperatuursensor te installeren. Heb je daar geen zin in (of wat dan ook...) dan kun je de dipswitch gebruiken:

@sjoerd2
Ja je hebt wat gemist zoek naar Wally100. 37south ben ik.

Omdat men soms denkt dat ik iets probeer te verkopen en het feit dat de Wally100 alleen voor mijn eigen gebruik is heb ik een paar goedkope alternatieve oplossingen voor LFP laden gesuggereerd, met rheostat en met pwm dimmer.
Beide uitgebreid getest. De rheostat oplossing gebruik ik als backup voor de Wally100. Een aantal boaters in de USA en hier in NZ hebben de simpele oplossingen ook overgenomen en ik heb een paar Wally100 units gemaakt voor vrienden.

En ja, de voltage en optional thermostat relays hebben beide instelbare hysteresis. Het V relays heeft ook een aparte v-sense aansluiting voor direkte v-meting op de accu.

3Noreen schreef :
Eens,
In het geval van een LFP dus beste kiezen voor een externe regelaar.
Mocht die uitvallen dan wordt er geen stroom geleverd.
Als ik het zo lees zou er geen reden zijn om de Sterling als externe regelaar in te zetten zonder een andere parallel.

Bij 13.6 volt zal de startaccu ook redelijk gevuld zijn. Mogelijk af en toe optoppen met DC-DC lader of walstroom.

Ik zou graag een regeling op de ALtenator hebben om die optimaal mogelijk te gebruiken.
Bij een DC-DC lader heb je maar 1 stand, en dat zal zeer behoudend zijn. (30A = 50% van Alt continue capaciteit) of toch weer een aparte temperatuur regeling die de DC-DC uitschakelt.

WaltB schreef :
Nu wordt het me wat duidelijker.

Zoeken op Wally 100 is niet zo eenvoudig, kom bij yacht clubs in Monaco uit met bootjes van 100 voet.
Maar niet geopend, denk niet dat die op een paar honderd kijken om zelf regelaars te bouwen.

Uiteindelijk op google pagina 5 deze link gevonden:
forum.katera.ru/index.php?app=...ach&attach_id=503505




Dit verklaart veel.
Er is idd geen sprake meer van een interne regelaar, alleen extern.
Dus itt wat ik aan nam, geen beperking van de stroom die geleverd wordt door de interne regelaar.

@Sjoerd02 Goh, een Russische site. Met zoeken op Wally100 bedoelde ik de zoekfunktie hier op de ZF site.
Het plaatje dat je laat zien is al wat oud. Dit was een demo opstelling jaren geleden

. Met name de voorzieningen bij de LiFePO4 acccu's (niet direct te maken met het laden maar wel belangrijk) zijn nu meer uitgebreid (maar eenvoudig):

WaltB schreef :
Zoals in eerdere Post aangegeven kan me de parameter SCA (pagina 96) de Alternator gegevens ingesteld worden.
De max stroom die deze kan/mag leveren en de max temp.

Sjoerd02 schreef :
Is een cap over de hele linie, alsof je een alternator met lagere capaciteit hebt. Maar beter dan niets natuurlijk. Maar ja, is dat het geld en de grote complexiteit van het ding waard?

Is ook in tegenspraak met dit:

Een alternator is zo'n beetje het eenvoudigste elektrische apparaat aan boord. Ik raad iedereen aan om de principes eens te bestuderen, bijv. door het lezen van Nigel Calders boeken of het klassieke boekje van Edgar Beyn “The 12 Volt Doctor's Alternator Book” als je het nog kunt krijgen. Oud, maar de principes zijn niet veranderd.

Het “probleem” bij het laden van lood-zuur accu's door de alternator is niet zoals hier in de discussie beweerd wordt “design parameters van de alternator”, maar de natuurlijke eigenschappen van lood-zuur accu's.
Er zijn plenty externe “smart regulators” ontworpen om het laadprocess meer efficient te maken, zoals een hoger absorption setpoint (14.4, 14.6V), temp compensation, instelbare absorptie tijd, float, equalizing mogelijkheden enz. In vrijwel alle gevallen bestaat de eerste fase van het laden, de Bulk fase uit het dumpen van zoveel mogelijk energie in de lood accu, zonder date er iets geregeld wordt. Domweg zoveel coulombs pompen tot het voltage het absorptie set-point bereikt, vaak 14.4V of 14.6V, afhankelijk van temperatuur en type lood-accu.
Na enkele minuten in de Bulk fase groeit de interne weerstand al tot een niveau waarbij de laadstroom beperkt wordt. Dus natuurlijke beperking door de accu, niet de alternator regelaar. Die doet nog niets op dit punt.

Dan naar LiFePO4 accu's.
Ga je zo'n lood accu regelaar gaat gebruiken om een LiFePO4 te laden dan gebeurt die natuurlijke beperking van de laadstroom pas helemaal aan het einde van het laadproces, als de accu bijna vol is. De regelaar blijft dus erg lang in de Bulk fase hangen, oftewel doet helemaal niets. Daardoor wordt de alternator heet en kan zelfs verbranden. De laadstroom moet beperkt worden om dit te voorkomen.

Waar naar te kijken als je op zoek bent naar een alternator regelaar voor LiFePO4:
Ideaal:
1. Instelbare variabele laadstroombeperking tijdens alle laadfases door een “regeling” waarbij de laadstroom gemeten wordt (door shunt) en als feedback dient voor de regeling.
2. Laadstroombeperking afhankelijk van toerental. Bij laag toerental moet de beperking instelbaar hoger zijn.
3. Temperatuurbeveiliging. Stoppen met laden of terugdraaien van veldstroom als ingestelde temperatuur wordt overschreden. Echt regelen op basis van alleen temperatuur is bijna niet mogelijk vanwege “lag” door vertraging in de hitte dissipatie, vooral als de temp sensor op de casing van de alternator moet worden aangesloten, zoals je bij sommige regelaars ziet.
4. Absorptie (acceptance) met meting van de laadstroom en stoppen wanneer een instelbare tail-current wordt bereikt. Niet alleen absorptie-tijd. Dan stoppen met “stay alive” veldstroom voor alternator W-aansluiting van motor toerenteller.

Minder ideaal, maar werkbaar:
1. Laadstroombeperking in Bulk fase door vaste instelling (percentage laadstroom).
2. Temperatuurbeveiliging met sensor op alternator.
3. Absorptie setpoint uiteraard instelbaar, bijv. 13.8V en bij gemis aan tail current meting voor het stoppen van absorptie alleen instelbare absorptie-tijd. (conservatieve setting, afhankelijk van absorptie setpoint).
4. Float fase uitschakelbaar of zeer laag voltage en NIET re-enter bulk na float complete.
Alle andere toeters en bellen die vrnl voor lood accu's zijn ingebouwd zijn overbodig.

Mijn argumentatie om mijn eigen LiFePO4 regelaar te maken was omdat 'Ideaal' zoals hierboven niet in standaard regelaars was te vinden.

De minder ideale regelaar-eisen zijn wel in een aantal regelaars te vinden, maar als je dan de eis van instelbare absorptie-tijd laat vallen, dan kun je net zo goed alleen een instelbare laadstroombeperking in Bulk fase hebben en gewoon stoppen (veldstroom naar “stay alive”) met hysteresis om bijv. bij 13V weer te starten. Je laadt op die manier de LFP accu tot 95% SOC. Als je solar panels hebt kun je daar als je daar behoefte aan hebt die laatste 5% aan de MPPT solar regelaar overlaten.

Dit is simpeler, goedkoop en betrouwbaar.

Ik heb gezien dat er wat oudere versies van de beschrijving van de Wally100 in omloop zijn.
Voor de geinteresseerden in alternator materie en LiFePO4 hierbij een pdf van een meer up to date versie.
WB

WaltB schreef :
Uit deze PDF maak ik op dat je weer een stap verder bent van Reostat -> PWM + thermostat+voltage -> iets met scherm en ik neem aan met programma.

Ik kan je blijkbaar niet overtuigen dat de Weakspeed regelt in de bulk fase, en ik kan het niet meer laten zien daar ik hem niet meer heb (helaas).

Mocht je verder geïnteresseerd zijn kan je hier de arduino sourse vinden.
github.com/AlternatorRegulator/VSR-Source

Als je instructies heb hoe jou versie te kopen (onderdelen of compleet) en te bouwen houd ik me aanbevolen.
Als ik het zo inschat evolueerd je dezelfde kant op.

Uiteindelijk geloof ik meer om wat stroom opwekking bij het begin te beginnen en 90% aan de bron te regelen.
Ipv 10% tbv startaccu opleveren en daar de overige 90% daar dan met een dc-dc weer uit te trekken.

Bedankt voor het delen van je inzichten zover.

Sjoerd02 schreef :
De discussie toespitsen op die Wakespeed lijkt mij verder niet zinvol. Jij hebt er zelf 1 gehad, dus je kent het ding beter dan ik. Het feit dat er een shunt is om veldstroom te meten is op zich al een goed teken, maar ik vind de documentatie nogal warrig en erg tegenstrijdig. Laten we ervan uitgaan dat die vaste veldstroom beperking tijdens de bulkfase inderdaad mogelijk is, dan is dat bij LFP accu’s laden naast temperatuurbewaking eigenlijk het enige feature dat van belang is. Mijn punt is waarom zou men 500+ willen uitgeven aan een apparaat dat boordevol met features zit voor lood-zuur accu’s wanneer je die 2 punten waar het om gaat bij LFP heel eenvoudig kunt oplossen zoals beschreven en dan ook nog bijstelbaar tijdens gebruik voor optimale prestatie.
Wat betreft mijn activiteiten op dat gebied, de Wally100 regelaar is niet geevolueerd uit de simpele oplossing met rheostat of pwm controller (dimmer) maar andersom. Ik heb eerst de Wally100 regulator gebouwd (nu alweer een paar jaar geleden) en beschrijving gepubliceerd omdat ik duidelijk wilde maken wat wat naar mijn idee belangrijk is als je optimaal LiFePO4 accu’s wilt laden. Ik heb het nooit een commercieel product willen maken, puur hobby (ik ben retired). En inderdaad, het is een combinatie van hardware (AVR) en software, wat uit de beschrijving duidelijk moet zijn. Het heeft model gestaan voor diverse andere ontwikkelingen. Het omgekeerde is dus het geval: Omdat ik veel vragen kreeg over wat die Wally100 moest kosten en ik dat traject niet in wilde, heb ik die eenvoudige samenstellingen van bestaande goedkope onderdelen gemaakt die die paar essentiele functies uitvoeren die bij het laden van LiFePO4 accu’s van belang zijn. Ik heb dit ook zelf beproefd en een aantal boaters hebben het nagebouwd. Een kwestie van draadjes aanbrengen om de onderdelen te verbinden.

Ik maak uit je woorden op dat je zelf ook inziet dat direct laden met een alternator veel efficienter is dan de starre DC-DC oplossing met ‘misbruik’ van de startaccu en dat dit ook je voorkeur heeft. Het bijladen van de startaccu is ondergeschikt en is heel eenvoudig op te lossen.

Ik hoop dat je wat hebt aan deze verhandelingen.

Cheers, Walt