Onderwerp: HA Green kwetsbaar voor spanningspieken?

Wie heeft er ervaring met een Home Assistant Green aan boord? Ik ben benieuwd hoe gevoelig de HA Green is voor spanningspieken op het 12V boordnet. Zoals die bijvoorbeeld optreden als je je ankerlier uitschakelt.

Onze Teltonika router, kaartplotter, marifoon en andere apparatuur is vrijwel zonder uitzondering voorzien van fatsoenlijke beveiliging aan de voedingskant, maar bij de HA Green lijkt dat - ik denk net als bij die Raspberry Pi boardjes etc. - iets minder robuust ontworpen. Maar misschien is een DC-DC converter niet nodig en slikt zo'n HA Green de spanningspieken op een zeiljacht met serieuze ankerlier en LFP accu's prima zonder schade.

Daarom hoor ik graag jullie ervaringen!

Ik zou daar zeker een 12V gestabiliseerde en geisoleerde voeding tussen zetten. Dat heb ik bij mijn NUC ook gedaan. Ik heb een Meanwell DCDC converter gebruikt. Die gebruik ik voor alles wat aan die nuc zit. Ook de 5V voeding voor de USB hub (los dingetje) en het 12V touchscreen.

Wat nader onderzoek leert dat de Home Assistant Green een spanningsregelaar (waarschijnlijk de TPS54302 buck converter) op het boardje heeft die theoretisch een veel breder bereik van 4,5V tot 28V aankan. Naar verwachting voldoende om de pieken van onze 12V 1000W ankerlier op te vangen.

Geen 100% gegarandeerde beveiliging, maar met een TVS diode en zekering in de voedingskabel wèl. Kost letterlijk een paar euro. Mocht die beveiliging aangesproken worden dan kan ik alsnog een geschikte DV-DV converter zoeken. Wij hebben ook uitstekende ervaringen met een Meanwell 12V-5V aan boord, dus wat mij betreft wordt die andere dan ook een Meanwell.

Ben wel een HA Green thuisgebruiker dus geen ervaring met spanningspieken. Ben wel benieuwd hoe je HA toepast aan boord (of wordt ‘ie slechts ingezet als Pi?

Misschien moet wat ondernemen tegen die z.g. EMK spanningspieken van je ankerlier??

Ik heb daarvoor condensatoren en VDR's ingezet, ook over de relaisspoel.
Op de green voeding zou ik in ieder geval b.v. 100-1000uF overheen zetten en b.v. 470nF polyester condensator. Werkt dus ook preventief voor alle andere apparatuur.
DC-DC kan ook geen kwaad, maar voorkomen is nu eenmaal beter dan genezen.....

Voor HA heb ik een 12V solid-state PCtje en een noodstroop LFP accutje.
Aan boord een RPI, met een rerserve SD-kaartje achter een 12-5 DC-DC..

We gaan de HA Green inzetten voor het op afstand monitoren en schakelen van sensors en apparatuur (waaronder Mass Combi lader/converter). Als de basis werkt wil ik het gaandeweg wat uitbreiden. Misschien blijkt de HA Green ook wel geschikt voor het vastleggen van NMEA data (tracks) maar nu eerst vooral bedoeld als brein voor de sensors en schakelaars aan boord.

Calidris schreef :
Dat is inderdaad mijn grootste zorg wat betreft de HA Green. Heb nu een TVS diode in de voedingskabel opgenomen, die zou te grote pieken bij de HA Green moeten weghouden. Zekering klapt er dan wel uit. Als deze KISS beveiliging aangesproken wordt tijdens het ankeren gooi ik het schakelbord denk ik achter een buck-boost DC-DC converter.

Maar misschien is dat niet nodig. Ik weet niet hoe groot de spanningspieken zijn, want tijdens het ankeren heb ik wel wat anders te doen dan beneden met mijn multimeter in de weer te zijn. Ik heb niet zo'n sjieke meter die de historie opslaat of uitersten onthoudt (zodat ik het achteraf kan checken).

Hans V schreef :
Persoonlijk ben ik grote voorstander van passieve oplossingen en systemen, daar valt een DC-DC omvormer niet echt onder.
Elk stuk extra elektronica wat je aan boord sleept is een extra point-of-failure. Met extra omvormers etc. introduceer je ook meer EMC ruis op je schone boordnet. Dat zal een gewone sterveling aan zij reet roesten, maar is voor mij persoonlijk wel een speerpunt. SSB/navtex ontvangst word daardoor vaak onmogelijk of zeer slecht.

Passief -> condensatoren + VDR behoeven geen onderhoud en zijn geen risico. TVS dioden zijn dat wel, omdat ze volledige sluiting maken eenmaal boven de waarde geweest en het boordnet er dan uit gaat of de boel verbrand!
en.wikipedia.org/wiki/Transien...ge-suppression_diode


We moeten ze regelmatig in apparatuur vervangen.

Voor crusiale zaken pas ik ook netontstoorfilters toe, met condensator en VDR is het dan bom-vrij. Liefst een dubbele versie.

Hier een mooi filmpje wat kijkt naar de spanningspieken van startmotoren en ankerlier bijvoorbeeld in een boot systeem.

Belangrijkste leerpunt, zolang je zorgt dat deze zijn aangesloten zo dicht mogelijk op de accu is het niet echt een probleem.

Ja, interessante bevinding. In het bijbehorende artikel staan enkele voorbeelden uitgetekend van hoe het niet moet.

De vraag is wel in hoeverre een lithium (LFP) accubank ook nog voldoende spanningspieken opvangt. Het filmpje en artikel zijn van tien jaar terug met - volgens mij - een loodzuur accubank. Door de veel geringere interne weerstand van lithium accu's hebben die veel minder een dempende werking.

Als ik zo'n sjieke Fluke meter had zou ik de meting bij ons aan boord (met LFP accu's) dunnetjes over doen met de ankerlier en startmotor.

Calidris schreef :
We varen al een tijd met LFP en de bewuste ankerlier. Tot nu toe zonder problemen, de huidige apparatuur kan de spanningspieken blijkbaar aan.

De TVS diode heb ik alleen op de voedingskabel van de HA Green (gecombineerd met een zekering), zodat bij kortsluiting door de TVS diode (in geval van een te hoge spanningspiek) de zekering doorbrandt en alleen de HA Green er uit ligt. Zonder brand, daar is die zekering voor. Of mis ik iets?

Maar de VDR en condensator is zeker een mooi alternatief. Ik deel je voorkeur voor zo passief mogelijke systemen, niet alleen vanwege de robuustheid maar ook vanwege het verbruik. Vele kleine verbruikers kunnen samen toch aardig optellen. Dus misschien probeer ik die route ook nog voordat ik eventueel een DC-DC converter inzet.

Ik weet er niet zoveel van, maar helpt de motor laten lopen tijdens bediening van de ankerlier niet ook tegen spanningsverschillen?

@andree kijk het filmpje even. Het gaat hier niet om een spanningsdip omdat de ankerlier wordt gebruikt. Maar het gaat om een spanningspiek als een inductieve belasting zoals een elektro motor opeens wordt uitgezet. Zoals een startmotor of ankerlier.

Hoeveel dit in de praktijk nou echt uitmaakt in een goed opgesteld systeem is de vraag en eigenlijk alleen te meten met een dure fluke multimeter die snel genoeg is.

Op onze vorige boot draaide we in ieder geval zonder problemen de 1500w lofrans ankerlier direct vanaf de zekeringsbusbar waar ook de andere elektronica op gezekerd werd. Nooit ergens een probleem ondervonden of iets stuk gehad tijdens 4 jaar lang fulltime aan boord wonen en varen op ons rondje atlantic en med. Dus ik heb het idee dat als je het gewoon netjes aansluit, alles zo dicht mogelijk bij de accu zoals het hoort er in werkeleikheid geen probleem is.

Was dat met een loodzuur accubank of met lithium accu’s?

Wij hebben met onze lfp accubank tot nu toe geen problemen met onze huidige apparatuur, maar van loodaccu’s naar LFP overstappen maakt volgens experts verschil op je boordnet omdat lithium letterlijk en figuurlijk veel minder weerstand biedt. De pieken worden minder goed gedempt door de accubank. Dus dat dicht bij de bron aansluiten zou dan mogelijk een minder groot effect hebben.

Ook bij een verder volgens de regels aangesloten boordnet.

Lithium bank van 560ah op 12v. Denk wel een keer of 300 anker omhoog en omlaag in die periode. Naar mijn inziens bang voor een storm in een glas water. Als je systeem gewoon netjes is aangesloten in ieder geval.

Hugy schreef :

Bij mij is het ook geen issue... en toch ook de nodige electronica aan boord.

Hugy schreef :
Ah, lithium. Wij ankeren ook relatief veel. Zoals gezegd met onze LFP bank (300 Ah) tot nu toe ook geen problemen. Maar die HA Green (niet ontworpen voor aan boord) toch maar even afzonderlijk beveiligd met een TVS diode en zekering. Zekerheid voor een paar euro en een half uurtje werk.

AndreAzuree schreef :
Neen....

Wij ankeren ook relatief veel met 1000W lier op LFP, maar je wil geen risico op.... hebben.
Dus preventief ontstoring plaatsten.

je wil geen zinkerij of brand, maar toch ben je verzekerd.

Al tank je shone gasolie, toch heb je er een goed filter er voor....

(gehinderd door enige vorm van kennis)

Hugy schreef :
Exact! en daarom kan je dit soort metingen alleen doen met een snelle geheugenscoop. dat schrik je welke nS en mS pulsen wel eens voorbij komen.

Ik heb dat wel eens gedaan met shunts 1mV/A. Een opzienbaring soms.

Calidris schreef :
Dat klinkt goed en naar aanleiding van dit draadje wil ik daar graag meer van begrijpen. Ik vond deze uitleg (tweede antwoord van Simon Fitch) over hoe de condensator helpt, maar waar zet je dan de variabele weerstand in? En welke vuistregels kan je hanteren voor de dimensionering?
Is het dus het idee om bij de bron van de spanningspieken (elektromotoren) de condensator/VDR in te zetten, en vlak voor gevoelige apparatuur die 100-1000uF condensator? Hoe dimensioneer je die?

vierkantrond schreef :
Dat is perfect.

Het dimensioneren is voor mij vooral gevoel op basis van ervaring, laat er nooit of zelden formules op los.
Een VDR heeft een bepaald snelheid van reageren in microseconden. Als e EMC puls sneller is, sluit de condensator dat als wisselspanning kort. dat heet in de radiotechniek ontkoppelen van hoogfrequent. Een puls die nanoseconden bedraagt, beschouw je als hoogfrequent.
Ook kan het type condensator verschil maken. ceramisch is voor HF-VHF-SHF en hoger. Polyester condensator is prima voor <30Mhz, het zijn dan waarden van 10-100nF keramisch en 100-1000nF polyester. Voor lage frequenties, zoals dynamostoringen en omvormer / lader gebrom kan je elco's gebruiken van 1000uF tot wel 50-100F.
Maar dit is een geheel andere tak van sport en gaat mogelijk wat ver voor dit forum.

Het is wel altijd passief en place-and-forget.

Wel is het van belang om de bescherming altijd dicht bij het te beschermen object te plaatsten. Een stoorpuls gaat doorgaand met de lichtsnelheid over het net, wat ongeveer 30cm / nanoseconden is.

Even indruk van reactie tijd VDR en bliksemlading.

super dit helpt al enorm! ik begrijp het nog niet helemaal, maar dit brengt me al een stuk verder.

Ik hoop dat je het ok vindt dat ik nog vervolgvragen stel...

Bij de bron van de spanningspiek, plaats je daar nou een condensator, een VDR, of juist een combinatie van die twee? Ik begrijp dat een condensator sneller reageert; ik kan me voorstellen dat dat belangrijk is bij een heel steile spanningspiek. Of gaat het juist om de combinatie van VDR en condensator (en hoe plaats je die dan? parallel aan elkaar?) zodat de ene de eventuele wisselspanning opvangt en de andere de spanningspiek?

Ten tweede: ik maak uit je berichten op dat de frequentie van de storing bepalend is voor welke condensator je plaatst bij de te beschermen apparatuur. Als een afschakelende motor een enkele spanningspiek produceert, heeft die ene piek toch niet een bepaalde frequentie? of is zo een piek eigenlijk een hele reeks piekjes, zou ik de frequentie daarvan moeten meten/inschatten, en daarop de bescherming kiezen voor de te beschermen apparaten?

Uit je plaatjes lijkt het dat een VDR ook kan worden ingezet voor bescherming bij opgewekte spanningen door blikseminslagen in de buurt. Ik zie dat ook staan in 'Elektriciteit aan boord' (M Herrmann). Dan zou het dus mogelijk zinvol zijn bij gevoelige apparaten een VDR parallel over de ingang te zetten tegen spanningen door bliksem in de buurt, plus een condensator voor de spanningspieken veroorzaakt door elektromotoren op de boot zelf?

Ik kan me voorstellen dat dit teveel vragen zijn of dat je te vaak gevraagd wordt, graag hoor ik dat en dan zal ik er niet meer hier op ingaan. Alvast dank!

Calidris schreef :
ah ok. Toch maak ik me weinig zorgen. Ignorance is bliss....