Zonnepanelen/Windmolens - auto accu schakeling

Pas op, de LM339 is daadwerkelijk een comparator, deze hebben gewoonlijk een open collector uitgang, zo ook de 339. Dan is er dus een pull up nodig.
Of pak een LM324 of soortgelijks, een opamp die ook als comparator kan werken.

Voor een niet-triviale sturing zou ik vandaag de dag altijd een µC pakken. Code is een stuk eenvoudiger aan te passen er eens een inzicht wijzigt.

Het lukt mij niet door de tekst heen te komen. Allicht is een flowchart / blokschema nuttig?

Vandaar dat ik het systeem gewoon op 12 volt hou, serieschakeling lijkt me vragen om problemen.

Welke problemen? Het in serie zetten van de verschillende soorten accu's is zolang de maximaal te leveren stroom niet boven de maximale stroom van de kleinste accu uitkomt geen probleem. Van elke accu de spanning apart monitoren met een zwevend opgesteld instrument is dan wel iets wat je zou moeten doen. Daarom hebben ze bij een grote batterij de BMS-systemen bedacht. Alleen zijn die BMS-en die je o.a. bij ali kunt kopen zo gemaakt dat ze alleen geschikt zijn met batterijen met allemaal dezelfde cellen. Jij zult een BMS systeem moeten bedenken dat geschikt voor een serie geschakelde batterijbank van allemaal verschillende batterijen.

Het parallel schakelen van batterijen is juist iets dat problemen kan geven. Bij ongelijke batterijen gaat de sterke de minder sterke opladen met als gevolg dat ze beide stuk gaan.

Bij professionele systemen zoals in auto's staan de cellen ook allemaal in serie. Dat zouden ze heus niet doen als dat problemen zou gaan geven. Omdat door dat dat serie schakelen de spanning heel erg hoog zal worden als je ook voldoende capaciteit wilt halen hebben ze dan wel weer verschillende banken parallel gezet. Om het ongewild op en ontladen te voorkomen zit daar ook weer een stuk electronica in. En blijkbaar werkt dat heel erg goed. Toyota geeft in zijn nieuwste electrische auto's op de accu's 10 jaar of 300.000km garantie.

In jouw schema zie ik niet zo goed waar je je accu polen nu eigenlijk aansluit. Dat schema is toch voor 1 enkele accu die is opgenomen in een groter systeem?

Hm, er staat nog iets onderaan de tekening. Moet nog even beter kijken.

Ik weet het niet hoor, maar ik heb flink wat bedenkingen bij jou ideeën met auto dynamo's, alles op twaalf volt, provisorische knutsel windmolens van oude oliedrums, een onwijze berg rotte accu's enzo. Daar kun je nooit een huishouden van vier a vijf personen mee draaiend houden. Misschien als je alleen in een heel klein huisje woont en je alleen af en toe je telefoon moet opladen ofzo. En als je hiermee het milieu hoopt te helpen denk ik dat daarmee van een koude kermis thuiskomt. Maar het wel leuk om te proberen natuurlijk.

Pas op, de LM339 is daadwerkelijk een comparator, deze hebben gewoonlijk een open collector uitgang, zo ook de 339. Dan is er dus een pull up nodig.
Of pak een LM324 of soortgelijks, een opamp die ook als comparator kan werken.

Dank voor de tip, ik had begrepen dat de LM339 zowel hoog als laag kon schakelen!

Welke problemen? Het in serie zetten van de verschillende soorten accu's is zolang de maximaal te leveren stroom niet boven de maximale stroom van de kleinste accu uitkomt geen probleem.

Dat zie ik toch anders.... Als je een kleine accu in serie zet met een grotere, dan zal de kleine veel eerder leeg zijn, om dan een schakeling te maken die automatisch de lege accu afschakelt en weer een verse inschakelt lijkt me een gebed zonder eind.
Gewoon alle accu's parallel tijdens het opladen kan echter prima.

Het parallel schakelen van batterijen is juist iets dat problemen kan geven. Bij ongelijke batterijen gaat de sterke de minder sterke opladen met als gevolg dat ze beide stuk gaan.

Dat ben ik niet met je eens. Dit zou kloppen als je ze parallel zet zonder ze op te laden, maar dat is natuurlijk niet het geval.
Alle accu's, groot en klein, goed en wat slechter, kunnen prima aan een laadspanning van bv 14,1 volt worden gehangen, en dan afschakelen wanneer ze vol zijn. Zolang de laadspanning aanwezig is kan de ene accu nooit een andere accu gaan laden, daarvoor zou ie volgens mij boven de 14,1 volt moeten komen op wonderbaarlijke wijze......

Ik weet het niet hoor, maar ik heb flink wat bedenkingen bij jou ideeën met auto dynamo's, alles op twaalf volt, provisorische knutsel windmolens van oude oliedrums, een onwijze berg rotte accu's enzo.

Je bent een beetje vooringenomen vrees ik, het wordt zeker geen 'provisorisch knutselwerk' maar een degelijke installatie die zonder meer een jaar of 10 zonder veel onderhoud kan draaien. En geen oude oliedrums, maar nieuwe kunststof 200-liter vaten.
Tweedehands accu's zijn geen rotte accu's maar prima accu's die nog jaren meekunnen. Ik heb bv een aantal vrachtwagen-accu's die al worden vervangen als ze in de winter een beetje capaciteit verliezen, ik vind het niet erg als van de oorspronkelijke 200Ah nog maar 160 Ah over is.
En het millieu probeer ik niet te helpen, enkel mezelf....

Het gaat vooralsnog trouwens over zonnepanelen die ik in gebruik wil stellen, de windmolen komt later wel....

Als je er meer dan de schrootwaarde voor moet betalen, ga dan NIET voor startaccu's. Echt niet. Nee. Gewoon niet doen.

10 jaar? Dat haalt een startaccu meestal niet eens in de toepassing waarvoor ie bedoeld is.

Als jij het voldoende vindt dat je accuset 1 a 2 jaar mee gaat, dan is het geen probleem.

Bekijk deze video eens, van een apparaat dat loodaccu's (en dan nog wel die voor cyclisch gebruik bedoeld zijn!) gebruikt, en hoe dat gaat qua levensduur: https://www.youtube.com/watch?v=LcJH7QqEn_Y

Startaccu's zullen nog sneller capaciteit verliezen. Véél capaciteit.
Iets met startaccu's is eigenlijk per definitie provisorisch knutselwerk. Je gebruikt iets voor een doel waarvoor het noch geschikt, noch ontworpen is, om geld te besparen op de korte termijn, wetende dat het toch na korte tijd vervangen moet worden.

Beter koop je één 12v 100ah tractie-accu voor 115 euro ofzo. Dat kost ook de wereld niet en als je 'm continu topped up houd, gaat ie wel even mee. Als eerste bouwproject is het niet gek om met lood aan de slag te gaan want het draagt lage risico's en is vrij gemakkelijk in de omgang.
Liever 1 accu van 100ah dan 10 random accu's die samen ook 115 euro kosten, van totaal (ooit) 400ah.

[Bericht gewijzigd door Ledlover op zaterdag 8 juli 2023 18:25:40 (19%)]

Ik ben bekend met de problemen van startaccu's.

Maar ik denk ook dat dit redelijk te ondervangen is.
Een startaccu kan best heel erg lang mee, als je hem maar niet steeds heel diep ontlaadt.
Dat is dus meteen de reden dat ik er zoveel wil hebben.
En als er eentje heel slecht is geworden dan gaat ie er gewoon tussen uit, in de loop van de tijd kom ik genoeg goede accu's tegen die ik er weer bij kan schakelen.... Het is natuurlijk niet zo dat ik met dezelfde accu's tien jaar vooruit denk te kunnen. Ik heb niet voor niks gekozen voor dit 'modulaire' flexibele systeem.

Ja, als je 'm amper ontlaadt...

Maar denk eens na over de kosten van een hele stapel accu's, alle bijbehorende dikke kabels (want 12v) en een eigen stellingkast of accukist die dat gewicht kan dragen.

Een 100ah semi-tractie accu kost maar 115 euro. Als je er vele uren werk in gaat steken, spendeer dat geld dan gewoon - dan heb je uiteindelijk een veel beter gevoel over je noeste arbeid. Die dingen zijn standaard formaat, dan kan je ook gewoon je hele opstelling een mooie form factor geven zodat over 5 jaar (of 10, als je die semi-tractie behandelt als een startaccu, ik heb hier een 10 jaar ouwe Yuasa liggen die nog steeds bruikbaar is doordat ie vrijwel geen ontladingen voorbi 50% ziet) er een identieke nieuwe accu in past zonder 'rommelen' met waar welke accu past.

Mischien kan je 5 auto accu's voor dat geld vinden, 2e hands. Misschien heb je dan een theoretische 250ah maar trek daar wat van af vanwege de slijtage, en dan nog driekwart omdat je die dingen inderdaad maar heel ondiep wil ontladen, en je hebt minder bruikbare capaciteit voor meer geld.

Een koelkast kan volgens mij meerdere dagen draaien op een 100ah 12v accu, op voorwaarde dat je 'm al afgekoeld hebt op netspanning, en 'm niet om de haverklap open doet. Ook even letten op eventuele defrost cycli van het vriesvak.

Ik weet het, dit is nederland, maar er is echt wel zoiets als verkeerde zuinigheid.

Ik heb er al zoveel jaar over nagedacht dat ik nu wel redelijk goed weet wat ik wil, en hoe ik het wil, wat in mijn situatie het beste is zeg maar....

Het gaat me eigenlijk meer om het schema wat ik heb bedacht, ik heb een aantal jaren erg weinig met electronica gedaan en heb het idee dat ik wat roestig ben geworden ondertussen, vandaar dat ik graag wat mensen laat meedenken.....

Ik zou de IC's die de FET's aansturen voorzien van een terugkoppelweerstandje tussen de uitgang en bijbehorende plusingang. Ik ga ervan uit dat je de FETS's of volledig open of volledig gesloten wilt sturen. Zonder meekoppeling zouden de FETS's halfopen gestuurd kunnen worden waardoor ze zeer warm kunnen worden.
Het betreft IC1A een weerstandje tussen pen 5 en pen 2 en IC1C een weerstandje tussen pen 14 en pen 9.
Waarom kies je de gateweerstanden zo hoog?
De schakeling rond C2, R18 en Q1 is 'raar'. C2 kan wel opgeladen worden, maar kan zich nooit ontladen. Deze schakeling werkt dus maar één keer.

Op 8 juli 2023 19:24:37 schreef swieberd:
Het gaat me eigenlijk meer om het schema wat ik heb bedacht, ik heb een aantal jaren erg weinig met electronica gedaan en heb het idee dat ik wat roestig ben geworden ondertussen, vandaar dat ik graag wat mensen laat meedenken.....

Dat denken kan je veel beter aan een computer (spice simulatiesoftware) of aan een breadboard (bouwen en testen) overlaten. Die zijn daar veel beter in.

Ik lees in je beschrijving dat je de accu's oplaadt en tegelijk een koelkast en/of vriezer van stroom voorziet.
Je moet hoe dan ook ervoor zorgen dat ook tijdens een omschakelfase de koelkast en/of vriezer continu van spanning wordt voorzien.
Een koelkast kan een keertje wel kort uit- en aangeschakeld worden, maar als dat tig keer op een dag gebeurt, dan zal die koelkast en omvormer dat niet leuk vinden.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op zondag 9 juli 2023 00:43:41 (16%)]

Ik denk dat je de body diodes van de MOSFETs bent vergeten, ik teken die er altijd bij om het schema te analyseren.

Als je nu één accu aan het ontladen bent, en de spanning daarvan zakt meer dan ongeveer 0.5V onder de spanning van een andere accu (wat met loodzuuraccu's al heel snel gebeurd), dat die andere ook stroom leveren, terwijl de MOSFETs uit zijn. Bij de MOSFET voor het laden heb je mogelijk een soortgelijk probleem.

Ik ben bang dat de schakeling stabiliteits problemen gaat krijgen. De gebruikte referentiespanningen worden allemaal direct van de lijnspanning afgehaald. Op die lijn staan ook de schakelpieken(en dalen) van het schakelen van de FETS. Die pieken komen direct op de ingangen van de comperators. Comperators schakelen erg snel. Geen hysterese.
In een ongunstig geval zou de boel kunnen oscilleren.

De zeners die gebruikt worden om referentie spanningen te creëren zijn ook temperatuur afhankelijk. Op een warme dag is de referentie spanning dus anders dan op een koude dag.

Het is al gezegd dat comperators anders zijn de gewone opamp. De uitgang kan niet leveren. Een opamp is eigenlijk een comperator met een eindversterker. Daardoor is een opamp trager maar kan wel grotere stromen leveren.

Hier het schema van de LM741 een zeer oude bekende als het goed is:

De ingangen worden hier gevormd door verschilversterker Q1 en Q2 ondersteunt door het nodige aan stroombronnen. Q14 en Q20 vormen een power eindversterker die een stroom kan leveren aan een belasting. De andere transistoren zijn ook weer spannings en stroombronnen en zorgen ook voor een stukje spannings versterking. De versterking van een opamp moet immers zo hoog mogelijk zijn. Maar dit zorgt wel weer voor een zekere traagheid.

Het schema van een 339 comperator:

De ingangsverschil versterker wordt hier gerealiseerd door Q1 t/m Q4. Om een hoge versterking te realiseren is hier een soort van darlington achtige constructie gebruikt. Ook hier weer ondersteunt door de nodige stroombronnen. De eindversterker wordt hier gevormd door een enkele transistor Q8. Deze transistor heeft geen collector weerstand en kan maar weinig stroom aan. De afwezigheid van de collectorweerstand geeft de ontwerper meer vrijheid om zelf iets daarvoor te gebruiken. De hele schakeling zal hierdoor snel kunnen reageren.

In het ontwerp van de TS is hier niet echt rekening mee gehouden. Waarschijnlijk werkt de schakeling daardoor niet (goed). Ik zou die 339 vervangen door lm324 opamps. Snelheid is hier immers niet echt van belang. Verder denk ik dat de ts eens naar een smith trigger achtige schakeling moet kijken met goede spanningsreferenties en gedefinieerde niveaus. Ook is het handig om misschien ook wat logische poorten te gaan gebruiken. Daar kun je mooi en snel mee schakelen en werk je met gedefinieerde niveaus. De manier waarop hier de verschillende componenten geschakeld gaan worden gaat denk ik niet werken.

De TS wil er niet aan, en als het niet nodig is vind ik analoge oplossingen ook echt heel leuk. Maar dit probleem is echt iets om met een kleine microprocessor op te lossen. Met conventionele analoge electronica moet het ook mogelijk zijn maar dat zal resulteren in een zeer complexe oplossing die waarschijnlijk ook nog eens niet erg zuinig is. Een pic 200 cpu is heel erg klein, gebruikt 0,0 energie, is later softwarematig bij andere inzichten eenvoudig aan te passen. Het zou prima geschikt zijn voor deze experimentele toepassing.

Op het werk hebben wij grote motor regelingen die helemaal analoog zijn opgebouwd. Er zitten wel ttl poortjes in. Daar worden de thyristor h-bruggen mee gestuurd om de 12MW motoren mee te regelen. Sommige van die installaties staan daar sinds de jaren 70. De printen daar in zijn enorm complex, gebruiken veel energie maar functioneren werkelijk prima. Af en toe krijgen we een reparatie waarvan we dan vaak een paar kleine c'tjes moeten vervangen. Die C'tjes zorgen voor voor de timing van de verschillende schakelmoment in het regelproces. De dead time tussen het omschakelen van de thyristoren in de H-brug is een belangrijke. Dat soort kritieke dingen wordt ook om de paar jaar nagemeten. Wijkt de tijd te veel af dan wordt de pcb gewisseld en gaan we de oude pcb weer op spec's brengen. Maar dit is inmiddels wel een beetje vergane glorie. We hebben bijna geen installaties meer als deze. Het wordt gelukkig allemaal vervangen door modernere systemen. De laatste kennisdragers van deze systemen zijn met pensioen aan het gaan en de oorspronkelijke fabrikanten bestaan niet meer of ze weten niet eens meer van deze systemen af.

Deze analoge oplossingen die prima werken zijn echter zeer complex en onderhouds gevoelig. In nieuwere installaties wordt om die reden ook alles gedaan met microprocessoren. Dat is veel makkelijker te configureren en te isoleren. De thyristoren, IBGT's enzo worden allemaal optisch met een glasveter gestuurd. Heel prettig als je weet dat de voedingsspanning 960 volt is, en de halfgeleiders water gekoeld worden.

Elke pic 20 zou de TS ts ook optisch kunnen koppelen met een hoofdstuur processor. Daardoor wordt een gavanische scheiding gerealseerd en kun je ook fouten centraal melden en vastsleggen in een soort van logging systeem. En dat je tegenwoordig vanalles en nog wat kunt loggen is werkelijk geweldig. In de oude tijd werkte men van die papier schrijvers. Dan moest je dus een oerwoud aan papier doorworstelen en dan had je nog maar de vraag of het probleem kon vinden. In moderne loggingsystemen kun je met filters enzo heel snel je probleem vinden.
De TS zal met zijn systeem 24 uur non stop naar zijn meters moeten blijven kijken om een probleem te vinden.

Ik denk dat de ts zijn schakeling maar gewoon eens moet gaan bouwen en dan in een testopstelling moet gaan zien wat er allemaal gebeurt. Misschien is het ook een idee om een elektronische nep batterij te maken waarmee je op en ontlaad cyclussen kunt simuleren binnen een redelijke tijd. Elke keer 12 uur lang die batterijen opladen en ontladen om je schakeling te testen is op zijn zachtst gezegd vervelend. Mijn docent zei dat ook al. Als je een apparaat (hard of software) ontwerpt, ontwerp je ook de test procedure of toestel.

De TS vraagt om advies? Dit is mijn advies. Waarschijnlijk is hij het er niet mee eens. Maar dan moet het niet vragen. Ik ben vrij om elk advies te geven en probeer dat toch goed te doen.

Op 8 juli 2023 22:02:37 schreef ohm pi:
Ik zou de IC's die de FET's aansturen voorzien van een terugkoppelweerstandje tussen de uitgang en bijbehorende plusingang. Ik ga ervan uit dat je de FETS's of volledig open of volledig gesloten wilt sturen. Zonder meekoppeling zouden de FETS's halfopen gestuurd kunnen worden waardoor ze zeer warm kunnen worden.
Waarom kies je de gateweerstanden zo hoog?

Ik had juist voor 'echte' comparator-ic's gekozen omdat deze de uitgang alleen helemaal hoog of helemaal laag schakelen, zo heb ik het tenminste begrepen tijdens mijn voorbereiding, in diverse documentatie.

De schakeling rond C2, R18 en Q1 is 'raar'. C2 kan wel opgeladen worden, maar kan zich nooit ontladen. Deze schakeling werkt dus maar één keer.

Het is idd een rare schakeling, maar volgens mij werkt ie wel, als de uitgang van het ic weer hoog wordt dan zijn de plus- en de min-kant van de elko beide hoog, en is ie dus weer ontladen....

Ik lees in je beschrijving dat je de accu's oplaadt en tegelijk een koelkast en/of vriezer van stroom voorziet.
Je moet hoe dan ook ervoor zorgen dat ook tijdens een omschakelfase de koelkast en/of vriezer continu van spanning wordt voorzien.
Een koelkast kan een keertje wel kort uit- en aangeschakeld worden, maar als dat tig keer op een dag gebeurt, dan zal die koelkast en omvormer dat niet leuk vinden.

Daar heb je een punt! Hier ga ik nog even over prakkezeren...

Op 9 juli 2023 10:17:57 schreef SparkyGSX:
Ik denk dat je de body diodes van de MOSFETs bent vergeten, ik teken die er altijd bij om het schema te analyseren.
Als je nu één accu aan het ontladen bent, en de spanning daarvan zakt meer dan ongeveer 0.5V onder de spanning van een andere accu (wat met loodzuuraccu's al heel snel gebeurd), dat die andere ook stroom leveren, terwijl de MOSFETs uit zijn. Bij de MOSFET voor het laden heb je mogelijk een soortgelijk probleem.

Ik snap wat je zegt, maar ik kan je beredenering niet helemaal volgen....
Alle andere accu's zijn afgeschakeld van de belasting, de diodes hiervan van Q2 tm Q5 staan in sper, langs die weg kan dus geen stroom vloeien.
De ander accu's hangen aan de laadspanning, of er is geen laadstroom beschikbaar en ze zijn dan afgeschakeld van de lader.
Om via de weg van Q1 te gaan 'meehelpen' moet de stroom eerst door de eigen Q1 en daarna nog door de Q1 van de accu die aan de belasting hangt, maar deze laatste diode staat in sper. Kun je misschien nader uitleggen hoe volgens jou de stroom precies gaat lopen?

Op 9 juli 2023 11:24:05 schreef Ex-fietser:
Ik ben bang dat de schakeling stabiliteits problemen gaat krijgen. De gebruikte referentiespanningen worden allemaal direct van de lijnspanning afgehaald. Op die lijn staan ook de schakelpieken(en dalen) van het schakelen van de FETS. Die pieken komen direct op de ingangen van de comperators.

De referentiespanningen worden verzorgt door zenerdiodes, de spanning hierover blijft toch constant? Ik dacht dat spanningspieken alleen over de weerstand naar de zenerdiodes zouden vallen en niet over de diodes zelf, tenzij deze weerstand te hoog is gekozen en de diodes niet goed 'zeneren' natuurlijk...

De zeners die gebruikt worden om referentie spanningen te creëren zijn ook temperatuur afhankelijk. Op een warme dag is de referentie spanning dus anders dan op een koude dag.

Dat klopt, maar ik denk niet dat dat kwaad kan, aangezien het bij loodaccu's niet op tienden van volt aankomt, ik wou alles tenminste niet zo heel kritisch gaan instellen.

Het is al gezegd dat comperators anders zijn de gewone opamp. De uitgang kan niet leveren. Een opamp is eigenlijk een comperator met een eindversterker. Daardoor is een opamp trager maar kan wel grotere stromen leveren.

Klopt. De uitgang van de LM339 kan max 16 mA leveren.
Maar aangezien er mosfets worden aangestuurd gaat er helemaal geen stroom lopen, mosfets zijn spanningsgestuurd, er loopt hooguit een paar nA, eventuele korte stroompieken veroorzaakt door de condensatorwerking worden opgevangen door de gateweerstanden.
Zoals hierboven ook al even aangegeven heb ik juist met opzet gekozen voor een echte comparator, omdat deze daar voor gemaakt is. Hij geeft op de uitgang alleen hoog of laag, afhankelijk van de ingangen, dat leek me ideaal.

De afwezigheid van de collectorweerstand geeft de ontwerper meer vrijheid om zelf iets daarvoor te gebruiken. De hele schakeling zal hierdoor snel kunnen reageren.
In het ontwerp van de TS is hier niet echt rekening mee gehouden. Waarschijnlijk werkt de schakeling daardoor niet (goed).

Dat is inderdaad een foutje, ik had werkelijk begrepen uit diverse documentatie dat de uitgang zowel hoog als laag kon schakelen, maar dat blijkt idd niet het geval, pull-up weerstanden worden toegevoegd.

Ik denk dat de ts zijn schakeling maar gewoon eens moet gaan bouwen en dan in een testopstelling moet gaan zien wat er allemaal gebeurt. Misschien is het ook een idee om een elektronische nep batterij te maken waarmee je op en ontlaad cyclussen kunt simuleren binnen een redelijke tijd. Elke keer 12 uur lang die batterijen opladen en ontladen om je schakeling te testen is op zijn zachtst gezegd vervelend. Mijn docent zei dat ook al. Als je een apparaat (hard of software) ontwerpt, ontwerp je ook de test procedure of toestel.

Precies, helemaal mee eens, dat ga ik tzt ook zeker doen. Ik probeer via dit medium van tevoren al zoveel mogelijk fouten te voorkomen.

De TS vraagt om advies? Dit is mijn advies. Waarschijnlijk is hij het er niet mee eens. Maar dan moet het niet vragen. Ik ben vrij om elk advies te geven en probeer dat toch goed te doen.

Prima! Er zijn idd dingen waar ik anders over denk, maar dat is niet erg toch? Ik ben heel blij met je adviezen en het feit dat je mee wilt denken, dit geldt ook voor alle anderen die reageren!

De schakeling rond C2, R18 en Q1 is zodanig dat Q1 maar kort in geleiding kan zijn; als de condensator opgeladen is, heb je geen basisschool meer voor Q1.

Wat was het doel van dat circuit?

Door de manier waarom je het onderste deel getekend hebt, is het niet triviaal te volgen. Denk eens na over de situatie dat de accu op dit moment ontladen wordt 13V is, een andere accu 12V en nog een accu 14V. Ergens gaan er dan diodes in geleiding.

Op 9 juli 2023 15:08:52 schreef SparkyGSX:
De schakeling rond C2, R18 en Q1 is zodanig dat Q1 maar kort in geleiding kan zijn; als de condensator opgeladen is, heb je geen basisschool meer voor Q1.

Wat was het doel van dat circuit?

Door de manier waarom je het onderste deel getekend hebt, is het niet triviaal te volgen. Denk eens na over de situatie dat de accu op dit moment ontladen wordt 13V is, een andere accu 12V en nog een accu 14V. Ergens gaan er dan diodes in geleiding.

Zoals je in de èèn na onderste alinea van de beschrijving kunt lezen is dat circuit bedoeld om een startpuls te geven aan de volgende print die nu aan de beurt is om stroom te gaan leveren.

De NEG_ACCU aansluiting zit fysiek vast aan de minpool van de betreffende accu. Verder kan ik het niet duidelijker maken...

Dat laatste ga ik nog even zwaar over nadenken......

Je hebt de hele boel ondersteboven getekend, dat is wat er niet duidelijk aan is.

Ik heb wel een idee dat zowat eenvoudiger en veelzijdiger is dan jouw schakeling: geef elke accu twee halve bruggen van MOSFETs met een spoel ertussen (dat is een bidirectionele buck-boost converter); je kunt van elke accu dan op elk moment bepalen of hij stroom moet leveren of opnemen, en je kunt zelfs accu's cyclen zonder externe belasting, door energie van één accu naar een andere te pompen, en terug. Je kunt zelfs de stroom die de verschillende accu's leveren of opnemen bepalen, afhankelijk van het formaat, staat van de accu, temperatuur, verzin het maar.

Op 9 juli 2023 16:47:23 schreef SparkyGSX:
Je hebt de hele boel ondersteboven getekend, dat is wat er niet duidelijk aan is.

Ik heb wel een idee dat zowat eenvoudiger en veelzijdiger is dan jouw schakeling: geef elke accu twee halve bruggen van MOSFETs met een spoel ertussen (dat is een bidirectionele buck-boost converter); je kunt van elke accu dan op elk moment bepalen of hij stroom moet leveren of opnemen, en je kunt zelfs accu's cyclen zonder externe belasting, door energie van één accu naar een andere te pompen, en terug. Je kunt zelfs de stroom die de verschillende accu's leveren of opnemen bepalen, afhankelijk van het formaat, staat van de accu, temperatuur, verzin het maar.

Ik moest de boel wel ondersteboven tekenen omdat ik gebruik wil maken van N-fets! Ik vind het ook lastig beredeneren zo, maar N-fets schijnen kwalitatief veel beter, en veel goedkoper te zijn dan P-fets, vandaar.

Ik ga je suggestie zeker overwegen, als ik de bedoeling een beetje op een rijtje kan krijgen in m'n bovenkamer! Ik begrijp wat je bedoelt, maar ik moet me er nog even een beeld van zien te vormen.

Ik heb de 'vergeten' pull-up weerstanden toegevoegd in het schema, en een tekening gemaakt van drie eenheden aan elkaar gekoppeld.
Hopelijk wordt het zo wat duidelijker.

Wat de laadeenheid betreft, dit is even voor de beeldvorming, kan zijn dat daar nog een 'slimme' schakeling tussen moet komen. Ook moet ik nog iets bedenken zodat de belasting niet wordt onderbroken bij het overschakelen op de volgende accu.

Op 9 juli 2023 15:08:52 schreef SparkyGSX:
De schakeling rond C2, R18 en Q1 is zodanig dat Q1 maar kort in geleiding kan zijn; als de condensator opgeladen is, heb je geen basisschool meer voor Q1.

??
Gaat Q1 dan naar het voortgezet onderwijs?

@ohm pi: autocorrect van de telefoon, ik had hem echt verteld dat ik basisstroom bedoelde, nog expliciet getypt, maar dat kreng dacht het weer beter te weten.

@TS: N-channel MOSFETs hebben doorgaans betere eigenschappen dan P-channels MOSFETs, dus ik zou zeker N-channels gebruiken waar mogelijk, maar ik zie niet in waarom je daarom een schema ondersteboven zou tekenen.

Je nieuwe schema is redelijk leesbaar, ondanks dat de MOSFETs ondersteboven staan. Stel nou dat de bovenste accu de load aan het voeden is, en de spanning daarvan is 12.8V (lekker vol). Omdat de MOSFETs in geleiding zijn, en we even aannemen dat de stroom klein is en de spanningsval daarover ook, staat er ongeveer 12.8V over de load.

Neem nu aan de je zojuist de tweede accu ontladen hebt, en de spanning daarover is nog maar 11V. Aangezien alle accu's met de + aan elkaar zitten, is de spanning op de - van die accu, ten opzichte van LOAD, 12.8 - 11 = 1.8V. Dan gaan er dus een stroom door de body diodes lopen, waarmee die 2de accu ongecontroleerd geladen wordt.

Nu valt de stroom wel mee als je een volle en lege loodaccu aan elkaar koppelt, maar die MOSFETs zullen het wel warm krijgen; daar valt immers 0.5-0.7V over.

Op 8 juli 2023 15:40:10 schreef Ex-fietser:
[...]

Welke problemen? Het in serie zetten van de verschillende soorten accu's is zolang de maximaal te leveren stroom niet boven de maximale stroom van de kleinste accu uitkomt geen probleem. Van elke accu de spanning apart monitoren met een zwevend opgesteld instrument is dan wel iets wat je zou moeten doen. Daarom hebben ze bij een grote batterij de BMS-systemen bedacht. Alleen zijn die BMS-en die je o.a. bij ali kunt kopen zo gemaakt dat ze alleen geschikt zijn met batterijen met allemaal dezelfde cellen. Jij zult een BMS systeem moeten bedenken dat geschikt voor een serie geschakelde batterijbank van allemaal verschillende batterijen.

Het parallel schakelen van batterijen is juist iets dat problemen kan geven. Bij ongelijke batterijen gaat de sterke de minder sterke opladen met als gevolg dat ze beide stuk gaan.

Dit klopt echt van geen kanten.
Het in serie schakelen van verschillende capaciteiten van accu dat kan niet. Dat geeft problemen met de laden de kleine capaciteit is veel eerder vol dan de grote.
Voor het ontladen maakt voor de stroom niet uit meer de in serie geschakelde accu is net zo groot als de accu met de kleinste capaciteit.

Parallel.
De ene accu kan de ander niet ontladen omdat voor het laden er een hogere spanning nodig is. En met parallel is de spanning nu juist overal gelijk.
Als daar een accu met grote lekstroom tussen zit doen alle accu daarin hun bijdrage maar dat lijkt mij nog niet eens erg.

Het nadeel van parallel is enkel het laden je weet niet waar de stroom heen gaat, maar ook niet heel erg want als het geheel op bv 13,5V staat is dat prima.
Het echte nadeel is dat er accu's tussen zitten die netto niets doen aan het laden en stroom afgeven maar enkel stroom verspillen in de vorm van lek.

Als het om nieuwe en gelijke accu's zou gaan is serie schakelen beter omdat je dan een hogere spanning hebt en de stroom naar de omvormer voor een gelijk geleverd vermogen lager is.

Met oude accu's is parallel laden beter.

Om elke accu zo nu en dan even goed aan het werk te zetten, dat is gezond voor een auto-accu, en om zelf de kwaliteit van de accu's een beetje in de gaten te kunnen houden wil ik de accu's èèn voor èèn de belasting laten voeden, die belasting bestaat uit een omvormer naar 220 volt, waar ik koelkast en diepvries op wil laten werken.

Cyclisch gebruik van een accu is niet altijd het beste. Waarop je moet letten is dat de stroom niet te groot is voor het type accu en dat je een auto accu eigenlijk maar voor maximaal 25% mag ontladen. En met auto accu bedoel ik dan een start accu die wel een grote stroom mogen leveren maar daar mindergoed tegen kan als dat bv 10 minuten duurt.
Een tractie of semi tractie is dan beter. maar omdat het toch om al wat oudere accu's gaat is het idee nog niet eens zo slecht.

Ik zou het idee wel uitbreiden en de accu's nooit parallel gebruiken maar ze ook steeds apart te laden.

Ik moest de boel wel ondersteboven tekenen omdat ik gebruik wil maken van N-fets! Ik vind het ook lastig beredeneren zo, maar N-fets schijnen kwalitatief veel beter, en veel goedkoper te zijn dan P-fets, vandaar.

Ja dat klopt helemaal, maar het aansturen is ook een stuk makkelijker anders zou je als snel een bootstrap schakeling nodig hebben.

Maar daarom kan je de fets nog wel normaal teken ipv onderste boven.

Het is vrij normaal dat in geval van gelijkstroom de stroom in de tekening van boven aar benden vloeit door de componenten. De stroom in de draden mag beide kanten op gaat zolang het door het component maar van boven naar benden is
Je bent natuurlijk niet verplicht om het zo te tekenen maar het is toch wel heel gebruikelijk en eigenlijk doet iedereen het zo. Het is vaak niet handig om van dergelijke gebruiken af te wijken omdat met dan als snel in de war raakt en het niet meer snapt.

Het is dan kwestie van het goed tekenen. De aansluit vanuit de load komt dan wat hoger in de tekening. Daaronder komen de FETs maar dan goed getekend en dan daaronder komt de aansluiting naar de negatieve kant van de accu.

Dat de negatieve aansluiting dan daarna weer omhoog gaat naar de accu maakt niet uit.
Daaronder teken je dan de charge fet. Als dan daar ook maarde stroom richting door de fet goed is.

Op 9 juli 2023 21:34:16 schreef SparkyGSX:
Je nieuwe schema is redelijk leesbaar, ondanks dat de MOSFETs ondersteboven staan. Stel nou dat de bovenste accu de load aan het voeden is, en de spanning daarvan is 12.8V (lekker vol). Omdat de MOSFETs in geleiding zijn, en we even aannemen dat de stroom klein is en de spanningsval daarover ook, staat er ongeveer 12.8V over de load.

Neem nu aan de je zojuist de tweede accu ontladen hebt, en de spanning daarover is nog maar 11V. Aangezien alle accu's met de + aan elkaar zitten, is de spanning op de - van die accu, ten opzichte van LOAD, 12.8 - 11 = 1.8V. Dan gaan er dus een stroom door de body diodes lopen, waarmee die 2de accu ongecontroleerd geladen wordt.

Nu valt de stroom wel mee als je een volle en lege loodaccu aan elkaar koppelt, maar die MOSFETs zullen het wel warm krijgen; daar valt immers 0.5-0.7V over.

Je hebt gelijk. Het kwartje is bij mij vannacht ook gevallen! Ik had eigenlijk moeten slapen, maar de roestige radertjes in m'n bovenkamer wouden nog niet stoppen.
Ik weet niet of er een manier is om dit te ondervangen. Al wil ik de accu's vrij vroeg laten afschakelen omdat ik ze niet te ver wil laten ontladen, dus zou de stroom best eens mee kunnen vallen. Misschien valt er ergens nog een weerstand tussen te googelen of zo, vannacht maar even weer over prakkezeren.

Op 10 juli 2023 13:38:08 schreef swieberd:
Ik weet niet of er een manier is om dit te ondervangen.

Het kan met de volgende schakeling:

          +V                           +V
          0                            0
          |                            |
         | |                          | |
         | | Load                     | | Load
         | |                          | |
          |                            |
          |                            |
        |_| D                        |_| D
  G---->|_      Was --> Wordt  G +-->|_
        | | S                    |   | | S
          |                   ---+     |                         
          |                      |   |_| S
          0                    G +-->|_
          -V                         | | D
                                       |
                                       |
                                       0
                                       -V

Je voegt bij elke MOSFET een extra MOSFET van hetzelfde type toe. De gates sluit je op elkaar aan en de sources sluit je op elkaar aan. Zie bovenstaand plaatje. De aansturing verandert niet. In de AAN-toestand geleiden beide MOSFET's. In de UIT-toestand sperren beide MOSFET's.
Je kan ook alle MOSFET's vervangen door relais.

Ik zou wel een weerstandje tussen de gates en sources zetten, zodat de MOSFETs in rust uit blijven, en daarmee blijft het knooppunt van de sources ook op een definieert niveau als ze uit geleiding zijn.

Waarom dit werkt is wellicht niet helemaal intuitief; gewoonlijk zet je een MOSFET aan door de capaciteit tussen de gate en de source op te laden. In deze constructie is er geen triviaal duidelijk pad naar de source.

Als we nu de beide body diodes erbij tekenen, zien we dat de spanning op de sources nooit meer kan worden dan 0.7V boven de ground, en niet meer dan 0.7V hoger dan de onderkant van de load.

Als je nu aanneemt dat je de gate op 0V hebt gehouden, en er een weerstandje naar de sources zit, begint de spanning daar ook op 0V. Trek je nu de gate omhoog, dan zal het knooppunt van de sources in eerste instantie meegaan; dat kan immers gewoon zweven, want beide MOSFETs en hun body diodes sperren.

Zodra de sources 0.7V boven de ground komen (ik neem even aan dat de spanning op de onderkant van de load groter is dan 0V t.o.v. onze ground), gaat de body diode van de onderste MOSFET in geleiding; de source blijft dan op 0.7V hangen, terwijl de gate verder omhoog gaat. Op een bepaald moment begint de onderste MOSFET dan te geleiden, waardoor de source dichter naar de ground gaat, en als hij goed in geleiding is, is de spanning op de source nagenoeg 0V, terwijl de gate op een hogere spanning staat. De source van de bovenste MOSFET zit dan ook bij benadering aan de ground, en bij gevolg is ook zijn gate-source spanning voldoende om hem goed in geleiding te krijgen.

gewoonlijk zet je een MOSFET aan door de capaciteit tussen de gate en de source op te laden.

NU zit daar wel degelijk een condensator tot zover ben ik het er mee eens . Maar is het niet zo dat via de gate er een elektrisch veld word genegeerd waardoor de weerstand van het kanaal word beinvloed? En die condensator eigenlijk meer parasitair is?

Iets met een kok en een lepel.
De schakeling van die twee MOSFET's werkt niet (goed) zoals ik het getekend en bedoeld hebt. Het is de bedoeling dat de twee MOSFET's tegelijk AAN en tegelijk UIT gaan. Omdat de bodydiodes in het tweede schema in antiserie staan heb je daar geen last van.
Maar wat ik over het hoofd zag is dat in het originele schema de signaalbron die de MOSFET's aanstuurt tussen de Gates en de Sources moet zitten en niet tussen de Gates en de Ground.
.
Volgens mij zit er een fundamentele fout in het schema van de acculader van TS.
De stuurelektronica van de MOSFET's wordt aangestuurd door de te laden accu.
De accu wordt geladen via de MOSFET en spanningsbron CHARGE.
Als de spanningsbron CHARGE veel hoger is dan de accuspanning, bijvoorbeeld omdat de accuspanning 6 Volt is, dan wordt de MOSFET altijd (half)open gestuurd en is de MOSFET niet meer onder controle van de regelelektronica

Wie beschuldig je nou van incompetentie?

Volgens mij heb ik uitgelegd (mogelijk niet perfect helder, maar toch) waarom het wél werkt, mits je een weerstandje tussen de gate en source opneemt. En snelle simulatie bevestigd dat.