Mogelijke methodes om zowel 12V als 24V van een accupakket af te nemen


Ik ga een soortgelijke setup maken voor een garage zonder stroom.

2x100Ah op 24V (aan solar-lader) en een 20A 13,8V converter. Ik ga nog wel een klein oud 12V accutje (28Ah of zo) eraan hangen denk ik.

Is nog in de ontwerpfase, dus weet nog niet precies hoe het uit gaat pakken.

Komt verlichting op 12V of LED-TL balken op 230V op (230V~ 200W sinusinverter bouw ik mogelijk ook in).

Overigens ooit een discussie gehad met iemand in de VS die een 12V radio simpelweg op de onderste accu zette en het maar onzin vond dat ik daar moeite mee had. Maar da's maar 5A, geen 30A.

Deze meneer links trouwens:
https://o.aolcdn.com/images/dims?quality=85&image_uri=http%3A%2F%2Fwww.blogcdn.com%2Fwww.engadget.com%2Fmedia%2F2006%2F10%2F60inches.jpg&client=amp-blogside-v2&signature=d4c2f0ffbf89480e1474f775bbe88d0432c7729a

Edit: plaatje toegevoegd om aan te geven dat het geen dropvogel was maar iemand met wel wat verstand van zaken, de rechter is overigens een nog veel beter technisch onderlegde man: links Richard Clarke, rechts David Navone.

Het is nu een schakelende, maar hij is erg duur, eentje van SurePower.

JE heb er toch al 1 dan maakt het toch niet meer uit.

Wat als alternatief kan helpen is om niet naar de piekstroom te kijken maar naar de continu stroom. Zeker als daar een groot verschil in zit dan kan dat winst opleveren. Je hebt dan wel een buffer accu nodig om de piekstroom op te vangen en de kleinere DCDC converter kan dan gewoon de continu stroom leveren + laadstroom voor de accu.

Accu kan je dan uitreken naar de tijdsduur van de stroompieken

Je zou redelijk voordelig een dikke (~400W) buck converter kunnen maken. Voordeligst is een eenvoudige lineaire spanningsregelaar (L200, LM317, enz., op de 24V naar 12V) met aantallen parallele stroomtransistoren (gemonteerd op fors koellichaam)
Een andere manier is dm.v. twee power opamp's (zelf ontwerpen, want zijn erg prijzig) de helft (virtual ground, split supply) van de spanning van iedere accu te maken, dan ontstaat er 12V over die middenaftakkingen, dan gebruik je elke accu apart. M.aw. zelfbouw.

RES

Op 22 oktober 2019 14:32:18 schreef r-p:
Overigens ooit een discussie gehad met iemand in de VS die een 12V radio simpelweg op de onderste accu zette en het maar onzin vond dat ik daar moeite mee had. Maar da's maar 5A, geen 30A.

Nou ik heb daar ook moeite mee (aftakken zoals gezegd). Dat werkt effe tot je accus defect zijn. Niet doen dus. Je verstoord de balans in de accu en met 100% zekerheid zijn je accus in een mum van tijd defect. En die zijn waarschijnlijk aanzienlijk duurder dan een 24V->12V DC/DC converter.

Henri's Law 1: De wet van behoud van ellende. Law 2: Ellende komt nooit alleen.

Je zou de 12V uit de onderste accu kunnen halen, en dan met een Buck converter die accu laden uit de 24V (of alleen uit de bovenste, maar dan heb je een gescheiden converter nodig) om de spanningen over die 2 accu's gelijk te houden. Als je de spanning van de onderste accu vergelijkt met de helft van de totale spanning geeft dat een setpoint voor die Buck converter.

Dit is natuurlijk alleen handig als de gemiddelde stroom die je op 12V afneemt klein is.

Op zich is het schakelen tussen de accu's ook best een goed idee, en voor EMC maakt het geen donder uit of de grounds aan elkaar zitten, wat je ground noemt is volstrekt willekeurig, en zodat jij het begrijpt, de natuurkunde heeft daar niets mee te maken.

Of de gedeelde aansluiting nu de onderkant en het midden van het pakket is, of het midden en de bovenkant maakt niets uit.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 22 oktober 2019 16:44:35 schreef benleentje:
[...]JE heb er toch al 1 dan maakt het toch niet meer uit.

Wat als alternatief kan helpen is om niet naar de piekstroom te kijken maar naar de continu stroom. Zeker als daar een groot verschil in zit dan kan dat winst opleveren. Je hebt dan wel een buffer accu nodig om de piekstroom op te vangen en de kleinere DCDC converter kan dan gewoon de continu stroom leveren + laadstroom voor de accu.

Accu kan je dan uitreken naar de tijdsduur van de stroompieken

Dat is de huidige oplossing, maar ik ben aan het onderzoeken of er misschien een betere oplossing is voor een volgende serie. De continue stroom bij 24V is als het goed is praktisch 0 want de dynamo moet dat allemaal voeden, ik wil namelijk zo weinig mogelijk laadcycli om de accu levensduur te verlengen.

Op 22 oktober 2019 19:02:58 schreef RES:
Je zou redelijk voordelig een dikke (~400W) buck converter kunnen maken. [...] M.aw. zelfbouw.

Zou je hier een schematje van kunnen posten? Want wellicht is het interessant, maar ik denk dat ik je niet helemaal begrijp.

Op 22 oktober 2019 23:11:27 schreef SparkyGSX:
Je zou de 12V uit de onderste accu kunnen halen, en dan met een Buck converter die accu laden uit de 24V (of alleen uit de bovenste, maar dan heb je een gescheiden converter nodig) om de spanningen over die 2 accu's gelijk te houden. Als je de spanning van de onderste accu vergelijkt met de helft van de totale spanning geeft dat een setpoint voor die Buck converter.

Dit is natuurlijk alleen handig als de gemiddelde stroom die je op 12V afneemt klein is.

Op zich is het schakelen tussen de accu's ook best een goed idee, en voor EMC maakt het geen donder uit of de grounds aan elkaar zitten, wat je ground noemt is volstrekt willekeurig, en zodat jij het begrijpt, de natuurkunde heeft daar niets mee te maken.

Of de gedeelde aansluiting nu de onderkant en het midden van het pakket is, of het midden en de bovenkant maakt niets uit.

Dus da's eigenlijk hetzelfde als de originele situatie, maar gebruik je de onderste accu om 12V te bufferen? Er wordt wel redelijk wat stroom gevraagd (tot 30A constant moet kunnen) maar het blijft best een goed idee, want dan zou de converter kleiner kunnen zijn omdat er geen hoge pieken meer van gevraagd worden. En je verbruikt nauwelijks extra laadcycli van de accu.

Maar hoezo maakt het voor EMC geen verschil of grounds niet gekoppeld zijn? Zou er dan niet een spanningsverschil tussen grounds kunnen komen, en zou dat geen capacitieve koppeling geven? Grounds gaan namelijk (nu nog iig) via het chassis. Ik ben net in het hele EMC verhaal gedoken hoor, dus vergeef me als ik onzin praat, ik probeer er het een en ander over te leren.

EMC gaat altijd over AC problemen, niet over DC, dus de DC spanning maakt niet uit, zolang er maar een laagimpedant pad is voor hoogfrequente stromen. Voor een hoogfrequent signaal zijn de + en - van een voeding gewoonlijk kortgesloten, als de ontkoppeling goed is.

Je zegt nu dat je 30A continue moet kunnen trekken, terwijl je eerst zei dat het alleen pieken waren. Begin nou eens met een eenduidige en sluitende specificatie!

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 23 oktober 2019 12:53:37 schreef SparkyGSX:
EMC gaat altijd over AC problemen, niet over DC, dus de DC spanning maakt niet uit, zolang er maar een laagimpedant pad is voor hoogfrequente stromen. Voor een hoogfrequent signaal zijn de + en - van een voeding gewoonlijk kortgesloten, als de ontkoppeling goed is.

Je zegt nu dat je 30A continue moet kunnen trekken, terwijl je eerst zei dat het alleen pieken waren. Begin nou eens met een eenduidige en sluitende specificatie!

Die pieken gingen alleen over de 200A pieken van het 24V circuit, ik had dat wel wat duidelijker neer kunnen zetten..

Wat betreft EMC, is het dan ook niet zo dat DC schakelen EMI geeft? Dat is m.i. te vergelijken met rise en fall van een PWM signaal.

Op zich waar, maar dat is zo kort dat je het moeilijk kunt meten, en het is goed te onderdrukken met een snubber.

Je moet dus 30A continue kunnen leveren op 12V, dan heeft het dus ook geen zin om een extra 12V accu met een kleinere lader in te zetten.

Is het mogelijk om de dynamo 12V te laten leveren, en vanuit de 12V de tweede accu te laden, waar je af en toe 200A uit trekt? Hoeveel is de stroom daar gemiddeld?

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 23 oktober 2019 20:17:33 schreef SparkyGSX:
Op zich waar, maar dat is zo kort dat je het moeilijk kunt meten, en het is goed te onderdrukken met een snubber.

Je moet dus 30A continue kunnen leveren op 12V, dan heeft het dus ook geen zin om een extra 12V accu met een kleinere lader in te zetten.

Is het mogelijk om de dynamo 12V te laten leveren, en vanuit de 12V de tweede accu te laden, waar je af en toe 200A uit trekt? Hoeveel is de stroom daar gemiddeld?

Hoe bedoel je, 12V en 24V uit de dynamo halen, of gewoon 12V?
Ik kan de spanning uit de dynamo wel wat regelen, maar ik kan geen manier bedednken om hem 12V te laten regelen met een fatsoenlijke constructie. Hij heeft een pin voor referentiespanning en een pin om hem in- en uit te schakelen. Verder is het een gewone auto dynamo.

Vanwege redundantie is het denk ik ook geen optie om de dynamo te vervangen door een 12V exemplaar. De 200A wordt getrokken tijdens het starten van de motor, waarna de stroom vanuit de accu's erg laag is, in theorie zelfs 0.

Maar het eerste idee om 12V van de onderste accu samen te voegen met de converter biedt wel wat soelaas. Ik zal het moeten testen, maar ik denk dat daarmee van de tweede accu dusdanig weinig lading wordt afgenomen dat enige onbalans bij het laden wel bijtrekt.

Op 24 oktober 2019 10:05:39 schreef TR7:
Maar het eerste idee om 12V van de onderste accu samen te voegen met de converter biedt wel wat soelaas. Ik zal het moeten testen, maar ik denk dat daarmee van de tweede accu dusdanig weinig lading wordt afgenomen dat enige onbalans bij het laden wel bijtrekt.

Er is diverse malen gevraagd of daar (op de 12V) veel of weinig (getallen!) gebruikt wordt. Zo nu en dan hint je naar 30A continue (veel) zo nu en dan naar "weinig". Ik ben geneigd om dat laatste te geloven, maar ja, dat is een gok.

Als je een lood-accu goed behandelt dan hebben ze het eeuwige leven. Het zijn de "continue een beetje mishandelen" of de "zo nu en dan heftig mishandelen" acties die een accu normaliter nekken. Dus... Als ie netjes op de juiste spanning gehouden wordt en zo nu en dan een extra deel-cyclus doorloopt denk ik niet dat het veel op de levensduur scheelt. Evt noteren "ieder jaar accus van plek wisselen".

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 24 oktober 2019 11:11:08 schreef rew:
[...]Er is diverse malen gevraagd of daar (op de 12V) veel of weinig (getallen!) gebruikt wordt. Zo nu en dan hint je naar 30A continue (veel) zo nu en dan naar "weinig". Ik ben geneigd om dat laatste te geloven, maar ja, dat is een gok.

Als je een lood-accu goed behandelt dan hebben ze het eeuwige leven. Het zijn de "continue een beetje mishandelen" of de "zo nu en dan heftig mishandelen" acties die een accu normaliter nekken. Dus... Als ie netjes op de juiste spanning gehouden wordt en zo nu en dan een extra deel-cyclus doorloopt denk ik niet dat het veel op de levensduur scheelt. Evt noteren "ieder jaar accus van plek wisselen".

Mijn bedoeling is telkens geweest dat er tot 30A bij 12V getrokken moet kunnen worden, maar excuus als ik daar niet duidelijk in geweest ben. In mijn laatste reactie bedoelde ik dat weinig lading van de accu afgenomen wordt als de converter de bulk op zich neemt, en de accu alleen de pieken hoeft te absorberen.

Accu's van plek wisselen is inderdaad een goed idee om de levensduur te maximaliseren.

Begrijp ik de situatie zo goed:

Je gebruikt de 24v alleen om de motor te starten? Draait de rest van het voertuig niet op deze 24v?

Of heb je (om een of andere reden) een volledig 12v systeem met effectief enkel een 24v starter?

In het laatste geval zou je de boel ook om kunnen draaien.
Neem een 12v dynamo, laad daarmee de onderste accu bij (alsof het een regulier 12v systeem is).

De "bovenste" accu hoef je alleen bij te laden voor het beetje startcapaciteit. Dat mag op lagere snelheid.
optie 1: Geisoleerde dc-dc converter die die 2e accu apart oplaad.
optie 2: 2e accu omschakelen na het starten zodat hij parallel komt te staan aan de onderste accu (met wat stroombegrenzing).

Op 24 oktober 2019 12:30:54 schreef timberleek:
Begrijp ik de situatie zo goed:

Je gebruikt de 24v alleen om de motor te starten? Draait de rest van het voertuig niet op deze 24v?

Of heb je (om een of andere reden) een volledig 12v systeem met effectief enkel een 24v starter?

In het laatste geval zou je de boel ook om kunnen draaien.
Neem een 12v dynamo, laad daarmee de onderste accu bij (alsof het een regulier 12v systeem is).

De "bovenste" accu hoef je alleen bij te laden voor het beetje startcapaciteit. Dat mag op lagere snelheid.
optie 1: Geisoleerde dc-dc converter die die 2e accu apart oplaad.
optie 2: 2e accu omschakelen na het starten zodat hij parallel komt te staan aan de onderste accu (met wat stroombegrenzing).

Bijna, de accu's worden in principe alleen gebruikt voor het starten, waarna de dynamo de voeding van 24V componenten (gesymboliseerd met RL3) overneemt. Een paar componenten heeft 12V nodig (gesymboliseerd RL4), en daarvoor wordt nu een converter gebruikt. De meeste componenten gebruiken echter 24V, dus een 12V dynamo is helaas geen oplossing.

Wat je tegenwoordig meer en meer ziet is een supercap bank als vervanger startaccu in vrachtwagens (zware dieselmotoren), auto's, schepen, etc.

Als je start op 24V (waardoor de stroom kortstondig piekt) zou je naar kleinere (of enkele) 12V accu's kunnen, door twee supercap banken naast de 12V accu te plaatsen (constant in opgeladen toestand) Je zou via een stroomrelais bij het starten de twee supercap banken in serie kunnen omschakelen zodat je (kort) 24V-300A beschikbaar hebt. (of dus kleinere accu's 2x12V) Eenmaal gestart, het relais weer terug laten schakelen (automatisch tijdrelais, nadat dynamo stroom begint te leveren) ?

RES
maartenbakker

Golden Member

Als ik het goed begrijp moet het gaan om een betrouwbare oplossing voor serieproductie. Dan wil je zo min mogelijk dure onderdelen gebruiken.

Starten op 2 supercaps in serie klinkt technisch als een mooie oplossing om met een 12V boordnet te kunnen volstaan, maar of het goedkoper is dan een converter?

Zou in elk geval wel als eerste proberen om of alles op 12V of alles op 24V te krijgen. Als dat niet lukt kom je toch weer op een schakelende converter uit. Bij zo min mogelijk spullen op 12V kan die misschien relatief licht uitgevoerd worden.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op 24 oktober 2019 14:25:06 (20%)]

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Op 24 oktober 2019 13:19:18 schreef TR7:
[...]

Bijna, de accu's worden in principe alleen gebruikt voor het starten, waarna de dynamo de voeding van 24V componenten (gesymboliseerd met RL3) overneemt. Een paar componenten heeft 12V nodig (gesymboliseerd RL4), en daarvoor wordt nu een converter gebruikt. De meeste componenten gebruiken echter 24V, dus een 12V dynamo is helaas geen oplossing.

In dat geval werkt het inderdaad niet.

Maar dan is het dus niet zo dat de 24v alleen nodig is voor starten. Zo kwam het ook op mij over. Alleen de dynamo laadt de boel weer bij.

Je hebt dus altijd een last op 12v en 24v.
Wat draait er eigenlijk op 12v? Is dat niet mogelijk op 24?

Op 24 oktober 2019 14:49:12 schreef timberleek:
[...]

In dat geval werkt het inderdaad niet.

Maar dan is het dus niet zo dat de 24v alleen nodig is voor starten. Zo kwam het ook op mij over. Alleen de dynamo laadt de boel weer bij.

Je hebt dus altijd een last op 12v en 24v.
Wat draait er eigenlijk op 12v? Is dat niet mogelijk op 24?

Ik vrees van niet. Het gaat om een paar elektronische modules, een relais, en een paar solenoids. Zeker solenoids en relais zijn natuurlijk prima te krijgen op 12V, maar mag niet vanwege certificering enzo.

Op 24 oktober 2019 13:41:37 schreef RES:
Wat je tegenwoordig meer en meer ziet is een supercap bank als vervanger startaccu in vrachtwagens (zware dieselmotoren), auto's, schepen, etc.

Als je start op 24V (waardoor de stroom kortstondig piekt) zou je naar kleinere (of enkele) 12V accu's kunnen, door twee supercap banken naast de 12V accu te plaatsen (constant in opgeladen toestand) Je zou via een stroomrelais bij het starten de twee supercap banken in serie kunnen omschakelen zodat je (kort) 24V-300A beschikbaar hebt. (of dus kleinere accu's 2x12V) Eenmaal gestart, het relais weer terug laten schakelen (automatisch tijdrelais, nadat dynamo stroom begint te leveren) ?

Supercaps lijken me functioneel een interessant idee, want dat zou ook best wat gewicht kunnen besparen en wellicht betere koudstart prestaties geven. Alleen het klinkt wel duurder dan accu's. Enig idee wat voor cap je nodig zou hebben? 50F bij 28V ofzo om een paar seconden te starten? Wordt wel wat off-topic dit, maar ja

Op 24 oktober 2019 14:23:36 schreef maartenbakker:
Als ik het goed begrijp moet het gaan om een betrouwbare oplossing voor serieproductie. Dan wil je zo min mogelijk dure onderdelen gebruiken.

Starten op 2 supercaps in serie klinkt technisch als een mooie oplossing om met een 12V boordnet te kunnen volstaan, maar of het goedkoper is dan een converter?

Zou in elk geval wel als eerste proberen om of alles op 12V of alles op 24V te krijgen. Als dat niet lukt kom je toch weer op een schakelende converter uit. Bij zo min mogelijk spullen op 12V kan die misschien relatief licht uitgevoerd worden.

Ja prijs heeft helaas ongeveer de meeste prioriteit, en ik denk dat een supercap oplossing duurder wordt. Alles op 1 spanning krijgen is helaas niet mogelijk vanwege certificering. Het lijkt erop dat een converter de way to go is, en dat ie alleen anders aangesloten en misschien iets kleiner of anders kan om kosten te besparen.

Inderdaad gewoon laten zitten. Niks veranderen, alle andere opties zijn duurder of werken niet.
Wat heb je nu voor converter (uitgangs stroom)?
Ik zie al converters van 12V 50A output voor minder dan $40,= op ali staan.

[Bericht gewijzigd door henri62 op 28 oktober 2019 00:33:11 (19%)]

Henri's Law 1: De wet van behoud van ellende. Law 2: Ellende komt nooit alleen.
Shiptronic

Golden Member

Extra Accu een optie, die kan je vanuit 24V rustig laden, maar hij kan zelf wel lekkere (piek)stromen leveren. De lader moet natuurlijk wel de totaal gemidddeld afgenomen stroom bij kunnen jouden.

En die 24V kunnen mischien een stuk kleiner ? als er alleen maar een paar modules/relais op draaien.

[Bericht gewijzigd door Shiptronic op 27 oktober 2019 20:08:09 (21%)]

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

Op 27 oktober 2019 19:53:42 schreef henri62:
Inderdaad gewoon laten zitten. Niks veranderen, alle andere opties zijn duurder of werken niet.
Wat heb je nu voor converter (uitgangs stroom)?
Ik zie al converters van 12V 50A output voor minder dan $40,= op ali staan.

Excuus voor de vertraagde reactie, ik had de griep stevig te pakken de laatste paar dagen.

Anyway, wij gebruiken nu een Surepower 21030C10. Die is vrij prijzig dus dat zou goedkoper kunnen, maar ik weet niet met welke reden deze gekozen is. (die kennis is niet meer beschikbaar) EMC is voor ons belangrijk, maar het is voor mij niet heel transparant of/hoe de huidige converter daar nu in uitblinkt, en dat een goedkoper alternatief dus veel slechter zou scoren.

Een goedkope ali converter is om heel veel redenen een slecht idee.

Grote kans dat het EMC-technisch een drama is, evenals bouwkwaliteit en daarmee levensduur.
Ja het zijn vaak kopieën van kwaliteitsvoedingen, maar dan wel maximaal bespaart op alle mogelijke vlakken.

Voor een bedrijfskritisch systeem (afgezien van het feit dat je ze niet eens zou mogen gebruiken zonder keuring) niet aan te raden.

Op 31 oktober 2019 18:00:10 schreef timberleek:
Een goedkope ali converter is om heel veel redenen een slecht idee.

Grote kans dat het EMC-technisch een drama is, evenals bouwkwaliteit en daarmee levensduur.
Ja het zijn vaak kopieën van kwaliteitsvoedingen, maar dan wel maximaal bespaart op alle mogelijke vlakken.

Voor een bedrijfskritisch systeem (afgezien van het feit dat je ze niet eens zou mogen gebruiken zonder keuring) niet aan te raden.

Ali is bij voorbaat geen optie, om de redenen die jij aangeeft maar ook om leverzekerheid, garantie en tal van andere redenen. Wat wel leuk is, is dat ze ook OEM dumps verkopen van bekende fabrikanten, bijvoorbeeld AMP connectors. Voor productie nog steeds niet bruikbaar, maar wel voor bijv. R&D, en de prijs scheelt best veel.

Je probleem zal geen alleenstaand geval zijn . Misschien eens zoeken welke oplossingen er al gewoon bestaan alvorens het buskruit opnieuw uit te willen vinden.

Aftakken van een accu, is altijd nefast voor de levensduur.
Als het over een autoradiootje gaat in een truck, zal het nog redelijk meevallen, maar als je spreekt over 30A.....
Er ontstaat een onevenwicht doordat de onderste batterij meer leeggetrokken wordt dan de bovenste.

Na een tijdje raakt de onderste steeds leger terwijl de bovenste overladen wordt. In minder dan een jaar is je accu-set rijp voor het schroot.

Maar ik meen begrepen te hebben dat dit geen eenmalig probleem is dat moet opgelost worden, maar een bedrijfszeker ontwerp dat moet gecertifieerd en in productie genomen worden.
Dat lijken me geen taken voor een experimenterende technieker of een stagiair.

Ik snap ook niet goed waarom je je in dit kader zorgen maakt over het aspect EMC. IS er een probleem, moet de EM compatibiliteit aangetoond worden voor de certificering of heb je dat woord gewoon ergens horen vallen en wil je het meteen maar implementeren in je ontwerp? Ook dat is een uiterst gespecialiseerd domein .Een serieuze fabrikant heeft voor al die aspecten aparte specialisten of huurt er zonodig één in.

Rust roest, en nog geen klein beetje, ik kan er van meespreken.