12V DC naar 230V AC, hoog vermogen

Die 200 euro voor "zelfbouw" vind ik krap.

Een 2000W omvormer is wat anders dan een "gitaar-voorversterker". Dat laatste werkt niet met grote vermogens, kan je standaard schemas voor vinden die honderden keren nagebouwd zijn etc etc. Werkt in 1x, misschien niet helemaal optimaal, maar het werkt in 1x, of is werkend te krijgen.

Een 2000W omvormer is iets wat een ingewikkelder project is. Bouw eerst een 20W versie, dan een 200W versie, dan de 2000W versie. Of nog meer tussenstappen. Voordat je bij de 2000W versie bent, heb je een paar keer je dure torren opgeblazen. Een trafo opgestookt etc etc. Nee, onder de 200 euro investering krijg je het volgens mij niet voor mekaar om een 2000W omvormer in mekaar te klussen.

Bedenk je ook dat de "hobbyisten" configuratie van de omvormer is dat je een laagspannings-sinus opbouwt en dan met een trafo naar de 230V brengt. Als je er 20 tegelijk koopt kosten die iets van $80 bij Alibabba. Bij Farnell zie ik er zomaar precies 1 (die overigens niet geschikt is), die EUR 255 kost. (Ah... Voor 2x80 euro excl btw heb je 2x 1kW maar nog steeds 40V ipv de 12 die je wilt!).

Dus die trafo alleen al kost ongeveer 100-300 euro. Die 200 euro is een prima deal!

(D'r zijn talloze van die "voor $10 heb ik XXX gemaakt" projecten op instructables en elders. Vaak hebben ze dan de dure onderdelen toevallig nog liggen. Ik vind het dan "oneerlijk" om te claimen dat het een $10 project is).

Dat ben ik half met je eens; de elektronica exclusief de transformator kun je prima maken voor minder dan 200 euro, als je een beetje weet wat je doet, en dus niet keer op keer je halfgeleiders sloopt. Ik heb ooit een 2kW DC/DC converter gebouwd voor niet veel meer dan 200 euro, als je alle onderdelen nieuw zou kopen, en het werk natuurlijk niet meetelt.

De transformator zal waarschijnlijk wel het duurste onderdeel zijn, maar als je daarvoor een aangepast magnetron transformator zou gebruiken, vind ik het niet "eerlijk" om aan te nemen dat je die nieuw zou kopen bij Farnell.

Als de apparaten die je gaat voeden een schakelende voeding hebben, zou je ook een aantal aangepaste magnetron transformators kunnen gebruiken, met elk een gelijkrichter erachter, en ze dan aan de DC zijde parallel schakelen en bufferen. Je krijgt dan 325VDC, waarbij het niet meer zo kritisch is dat de transformators exact gelijk zijn, en gelijk aangestuurd worden.

Misschien is het het overwegen waard om een 230 VAC aggregaat te gebruiken en een kleine UPS?

Als het gelijke accu's zijn dan kunnen ze in serie gezet worden.
Dat maakt de stromen kleiner.

@PaulAGM: je weet niet hoe hoog de spanning van de betreffende alternator is, de alternator is immers bij ons volledig onbekend. Je weet zelfs niet precies wat voor accu's er in de planning staan en of die wel geschikt zijn voor snelladen. Voor een plan van studenten mankeert er inderdaad wel wat aan (of ze zijn zo slim om alternator en accu's pas te kiezen als de eisen bekend zijn, zo hoort het natuurlijk wel!). Aan de andere kant, als er maar 100 euro budget is hebben ze vast ergens een partij tweedehandsaccu's staan. Bij deze dus aan hen de oproep om gestructureerd te werken en zoals bij elke schoolvraag extreem duidelijk te wezen over wat je al hebt staan!

Maar hoe dan ook is het wel een goede tip om op te letten dat de spanning hoog genoeg is (een alternator uit een auto die normaal een calciumaccu heeft, doet al gauw 15V of meer, dus daar kan je lekker snel mee laden maar hang er geen ouderwetse accu aan).

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op dinsdag 8 juli 2014 12:25:01 (17%)

Sow, dank jullie voor de flinke hoeveelheid reacties. Om even een paar berichten te beantwoorden: het worden waarschijnlijk gewoon ouderwetse loodaccu's, inderdaad gewoon van bij een autosloperij, ijzerboer of iets vergelijkbaars. Een 230VAC generator kan ook ja, alleen is een UPS dus weer enorm prijzig helaas. Aan magnetrontrafo's komen we wel, daar is zeker wel iets mee te doen. Ook dat idee om op 24 volt te gaan werken is misschien niet slecht. 2 accu's in serie zetten moet wel te doen zijn (of zelfs gewoon een oude vrachtwagenaccu), ze hoeven dan inderdaad niet de volle 200 ampere per stuk te leveren, en of we nou een oude dynamo uit een auto of uit een vrachtwagen eraan hangen, dat maakt weinig uit.
Wat aan de 230VAC gaat hangen, tsja. Vanalles, geen idee. Magnetron of dergelijke apparaten, tapinstallaties misschien...
@scheefschaap: weet je nog waar je die vandaan had? zo'n omvormer gaat misschien nog wel werken, zowel qua kosten als qua lading die hij kan hebben!

Het is overigens niet echt een schoolvraag, het is een hobbyproject, we zijn toevallig studenten maar dit is niks voor school.

Hartelijk dank voor de vele reacties!

Laten we voorop stellen dat het gewoon een hobby project is. Het is niet erg goed uitgewerkt omdat we toevallig een flinke grasmaaiermotor over hadden, en van daaruit verder begonnen te kenen hoe we een aggregaat, zoniet een relatief stil aggregaat (met accu's dus) konden maken. Dat schema van instructables (inderdaad of all places) hebben we er ter referentie maar een beetje snel bijgetrokken.

Onze keuze van accu's en alternator staat (natuurlijk) nog vrij voordat we überhaupt onderdelen in gaan kopen. Na jullie reacties ben ik er vrijwel zeker van dat 24V/48V een strakker plan is.

@SparkyGSX. Ja, we hebben er dus ook al over nagedacht om MOST's op 50Hz aan te sturen en de boel dan door trafo's te duwen. Het leek ons frappant dat het zo simpel zou werken; we verwachtten een of andere design-overweging over het hoofd te zijn. (Daarom zijn we dus hier)

Als het aggregaat toch moet draaien bij een zware last, dan lijkt me een 230 VAC generator toch echt het voordeligst. Alleen voor de lage tussentijdse belasting heb je dan accu's en een omvormer nodig. Misschien kun je zoveel mogelijk zaken op sowieso al 12 volt laten werken, zoals verlichting, opladers, laptop voedingen, e.d. Dat is allemaal te krijgen in 12 volt.

Op 8 juli 2014 12:31:47 schreef RD-Productions:
2 accu's in serie zetten moet wel te doen zijn (of zelfs gewoon een oude vrachtwagenaccu), ze hoeven dan inderdaad niet de volle 200 ampere per stuk te leveren,

Ehhh.. Hoe je de accus ook schakeld, parallel of in serie, maakt voor de stroom per accu niet uit.

Even voor het gemak (doe jij ook): 2kW =~ 200A bij 12V. Heb je vier accus, doe je ze parallel levert dat op 50A per accu bij 12V, zet je ze 2x2 in serie/parallel heb je per serie 50A, totaal 100A op 24V, en zet je ze allemaal in serie doen ze allemaal 50A, voor een totaal van 50A bij 48V. In alle gevallen 50A bij 12V per accu.

heb weleens een omvormer gebouwd van 1500va, 24v blokgolf en een lastrafo. de basis was een printje van elektuur met 4047, bs180, tip249 wat eigenlijk voor 50va was gemaakt. door de 2 tip249 te vervangen door 4x mosfets met een bc239 als stuurtor met 10 en 47 ohm weerstand.

het schema weet ik niet meer, er waren met koud aanzetten wel wat irf250 doorgegaan, tot er een inschakelvertraging op de voeding kwam. het was al een wonder dat het ding werkte met amper rekenwerk aan de hele schakeling, ik was toen nog wat jaartjes jonger. het elektuur dingetje had ik gecombineerd met onderdelen uit een 10KvA ups van de stort, de bc239 schakeling rondom de irf250 kwam ook daaruit.

maar zo zijn m'n dummyloads ook ooit begonnen, als 100w elektuur ontwerp. wat steroiden erin en nu stoken deze 1500 en 870watt weg..

een ups misbruiken als omvormer is de goedkoopste oplossing. zeker de oude ijzeren ( cremewit) apc kasten lenen zich er goed voor. de nieuwere willen vaker maar een max tijd op accu draaien, ook al zijn deze nog niet leeg.

@rew: voor de stroom per accu heb je natuurlijk helemaal gelijk, maar het schakelen van 50A bij 48V is toch een stuk eenvoudiger dan 200A bij 12V. Die 50A bij 48V kun je nog wel met enkele MOSFET in TO-220 doen, dat gaat met 200A niet meer lukken.

@TS: in principe zou het gewoon moeten kunnen met een magnetron transformator, maar het lijkt me dus wel handig om het vanuit een microcontroller te sturen, zodat je kunt soft-starten en zo. Je kunt dan beginnen met een korte pulsbreedte, dus bijvoorbeeld 1ms de ene MOSFET aan, 9ms beide MOSFETs uit, dan 1ms de andere MOSFET aan, en weer 9ms beide MOSFETs uit, tot je uiteindelijk op maximaal 10ms voor beide MOSFETs uitkomt, zonder pauze ertussen. Als je de transformator zodanig wikkelt dat je bij de minimale accuspanning en de maximale stroom nog de gewenste spanning haalt, kun je de rest van de tijd dus met een closed-loop regeling de pulsbreedte veranderen om op de gewenste spanning te blijven.

Ik heb juist de indruk dat de "extreem lage RDSON" mosfets juist in het lagere spanningsbereik zitten. Dus dat je een 1mOhm mosfet kan kopen tot 20V, terwijl je dus niet een 4 mOhm 40V kan kopen. De RDSON mag volgens mij kwadratisch oplopen met de spanning, toch?

Stel ik heb 10A bij 10V en 1 mOhm. 10mV * 10 A = 100mW.
Voor hetzelfde geschakelde vermogen heb ik 100V 1A nodig, 100mOhm * 1A = 100mV, -> 1A * 100mV = 100mW, zelfde vermogen in de mosfet.

Dat is op zich wel waar, maar de Rdson schaalt niet lineair met de spanning, aangezien je ook de interne weerstand van de package mee moet tellen, en bij een TO-220 is dat al ongeveer 1 milliohm, als je lager wilt moet je naar SMD componenten, waardoor het koelen weer lastiger wordt. Een MOSFET voor 80V met een Rdson van 3-4 milliohm is wel te vinden, minder dan 1 milliohm voor 20V lijkt me moeilijker. Daarbij moeten die grote stromen ook door de kabels en PCB, en dat is samen ook wel meer dan een milliohm. Tenslotte moet je de transformator ook met idioot dik draad wikkelen, of meerdere dunne draden parallel natuurlijk.

Kleine UPSsen werken vaak op een accu van 12V terwijl de grotere UPSsen, ongeveer vanaf 750VA, twee 12V accu's in serie hebben.
Grote stromen zijn lastiger. In dit topic: 200A bij 12V is moeilijker dan 50A bij 48V.

Op 8 juli 2014 12:31:47 schreef RD-Productions:
.... alleen is een UPS dus weer enorm prijzig helaas.

Oude UPS'en met defecte of versleten accu's (maar die verder nog in orde zijn) liggen bij honderden te verstoffen in de IT-afval hokken van bedrijven. Doe eens wat rondvraag.

Of je project kans van slagen heeft met oude accu's van garage's of oudijzerboeren..? Ik betwijfel het. Om te beginnen zijn auto-accu's in feite vooral startaccu's en daarom sowieso al ongeschikt voor gebruik waarbij de accu ver ontladen wordt.

@sparky, Vooral dingen "er om heen" zijn makkelijker bij 48V ipv 12V. Zoals de "dikke draden nodig voor 200A".

Jou argument: de draden zijn ook al makkelijk 1mOhm vind ik niet belangrijk. Die 1mOhm heb je nodig om de FET koel te houden. Dat de draden daarnaast nog wat vermogen stoken dat kan allemaal best, dat gaat vanzelf wel goed. Het doel is de FET heel te houden, niet "om onder 1mOhm te komen". Om de FET koel te houden moet ie een lage RDSON hebben.

Als mijn "rekenregel" klopt, dat de RDSON kwadratisch mag stijgen met de spanning, mag je bij 50V al richting 16mOhm hebben. Ik heb op farnell even naar 100A, 75V < 10mOhm fets gezocht, en vind er al 1 die rond de 3.3mOhm zit en nog ruim onder de twee euro kost. Kortom, makkelijker dan ik dacht.

@TS: Zomaar wat oude auto-accus in serie zetten is een slecht plan. De slechtste accu bepaalt de mogelijheden van het pakket, en krijgt het hardst op z'n donder als de andere accus "sterker" zijn. Kortom, bij het in serie zetten moet je zo veel mogelijk gelijke accus hebben en zomaar van de sloop halen is een slecht plan. Misschien is "10 halen, 8 gebruiken" dan een low-budget oplossing. Dan moet je de boel gaan meten en matchen. De middelste twee koppel je dan aan mekaar tot en met de slechtste met de beste. En je moet er een paar "reserve" hebben om nog wat te kunnen schuiven om nog betere match te krijgen. Stel je koopt allemaal 50Ah nominaal accus, maar er zit er 1 tussen met maar 10Ah, terwijl de rest 40Ah is. Die moet je dan aan de kant schuiven, want een 70Ah maatje kan je niet voor hem vinden. Idem moet je als je er 7 hebt van 38-42Ah, de ene "gloedjenieuwe" van 50Ah aan de kant schuiven.

Met dergelijke vermogens... Niet zelf gaan knoeien. Dat is specialisten werk. Er komt regelmatig wel wat op marktplaats voorbij. Vooral de 'modified sine' gaan voor weinig weg - de sinus omvormers zijn betaalbaar geworden en niemand wil deze nog.
12V voor dergelijke vermogens is uit oogpunt van rendement geen goed plan (al kan het wel). Als je 1V over je kabelwerk verliest (en dat is op zich niet zo heel raar) dan is dat op 12V 8% van je vermogen. Op 24V is het nog maar 4% en als bijkomend voordeel trek je de helft van de stroom waardoor die 1V opeens 0.5V wordt (bij dezelfde kabels). Dan is het opeens nog maar 2%.
Dergelijke stromen uit een stel afgedankte accu's gaat ook niks worden vrees ik - in elk geval niet voor enige tijd.

Al met al denk ik dat je een budget probleem hebt.

[edit]
Dit komt net in de feed voorbij. Is dat wat voor je?

Volkomen off-topic, maaruh, ben ik de enige die dit gedrag:

Op 8 juli 2014 12:31:47 schreef RD-Productions:
Sow, dank jullie voor de flinke hoeveelheid reacties.

Op 8 juli 2014 12:56:53 schreef LiveFreeOrLagHard:
Hartelijk dank voor de vele reacties!

enorm irritant vindt?

Er is blijkens geen echte topicstarter, beide reageren op hetzelfde project en er wordt door beiden andere informatie gegeven. Lekker overzichtelijk.

Nou nee, LiveFree geeft gewoon meer informatie. Ik ben niet zo goed in het selectief uitzoeken van de goede info.

Ik vind het helemaal niet irritant als mensen hun waardering uiten voor de hulp die ze hier krijgen; wat ik pas irritant vind zijn mensen die nooit meer iets van zich laten horen als ze hun antwoord hebben gekregen, of mensen die opzettelijk zeer selectief lezen en goedbedoelde reacties volkomen negeren.

Het was mij al snel duidelijk dat RD-Productions als LiveFreeOrLagHard bij dit project samenwerken, en echt tegenstrijdige informatie heb ik nog niet gezien, het is gewoon niet helemaal gekristalliseerd, en juist daarom komen ze hier om hulp vragen.

Op 9 juli 2014 09:29:56 schreef EricP:
Met dergelijke vermogens... Niet zelf gaan knoeien. Dat is specialisten werk.

En hoe zijn die specialisten ooit specialist geworden? Door het ook een keer voor het eerst te proberen, lijkt me...

Het vermogen vind ik eigenlijk nog niet eens echt schokkend; als ze iets kleiner beginnen, is het best te doen om het later op te schalen, met grotere transformators en halfgeleiders.

We hebben het hier over een paar studenten elektrotechniek van een universiteit, als we zelfs die gaan aanraden om dingen niet zelf te proberen maar in te kopen, wie "mag" het dan nog wel zelf proberen?

De 230V AC kan schokkend zijn en als die studenten dit niet werkend krijgen, dan is dat schokkend.
SparkyGSX heeft gelijk met zijn uitspraken in bovenstaande post.

En hoe zijn die specialisten ooit specialist geworden? Door het ook een keer voor het eerst te proberen, lijkt me...

Doel en middel uit elkaar houden...

Dankje Sparky!
Qua vermogens: ik beun wel vaker aan apparatuur, ik ben wel gewend om met 230 te werken. Die 12V DC op hoog vermogen vergt gewoon degelijk dikke bekabeling en zo nodig wat goede koeling. Er zijn intussen een hoop opties gegeven waar we zeker iets mee kunnen. Loodaccu's inderdaad beter maar achterwege laten misschien, calcium zal wellicht beter gaan werken.

Ten eerste wat een vet project !!

Ik denk dat de oplossing vrij simpel is ( heb de laatse tijd heel veel info vergaard over inverters en de werking van een ups en de ombouw van ups naar inverter. Ik wil namelijk in mijn boot een inverter met daar een ijskast op.

Voor de accu's gewoon goedkope / gratis accu's van de sloop, dit is niet ideaal maar werkt primma.
Wat je ook kan proberen is naar een haven te gaan en daar in de bak te kijken voor wat fatsoenlijk deepcycle accu's. ( een van 50 AH is zat).

De apparatuur die continu gebruikt (kleine verbruikers) zet je op een fatsoenlijke(pure sinus) inverter van 500Watt.
De rest sluit je aan op een generator, ook een accu lader om de accu op te laden.

Nu zorg je er voor dat je de grote verbruikes op een apparte stekker doos zet, welke met een relais op de inverter(via een flinke weerstand 100 ohm ofzo om de stroom te begrenzen) of de generator geschakeld kan worden.

Dan bouw je een schakeling die de spanning in de gaten houd van je accu en van de stekker doos met de hoge gebruikers.
Als de accu spannin onder de 12.4 v zakt start je de generator, als de stekkerdoos met de grote gebruikers onder de 210 v zakt dan start je de generator en schakel je het relais om zodat de grote verbruikers gevoed worden door de generator en de accu geladen wordt.

ik zou gewoon een kratje bier naast de generator zetten(wie hem aantrekt krijgt een biertje), scheelt weer geld
Dan een zwaailamp om aan te geven dat deze gestart moet worden.

Op die manier heb je niet nodig:

• dure inverter
• heel veel accu,s
• veel dikke kabel
• Dynamo

kosten:

• een Accu gratis (start accu is primma)
• inverter 500w met een nette sinus 30-50e(of ups)
• paar kabel en wat electronica 15e
• generator 100e (zonder electische start)

Kom ik totaal op 165e

Deze oplossing is heel goedkoop en voldoet waarschijlijk primma.

Ik help jullie graag met de ontwikkeling.

Ik doe de opleiding industiele automatiserings techniek, zit nu in me 4e jaar. Naast mijn opleiding doe ik vele projecten.

[Bericht gewijzigd door Stefan999 op maandag 1 september 2014 23:10:56 (12%)

@stefan999
Dat idee van jou is bijzonder slim! Ik denk dat die uitvoering een heel grote kans van slagen heeft, want dat zou inderdaad flink schelen. Dank je!