Ik heb een oude reserve nog goed werkende fietsaccu welke ik zou willen gebruiken als accu voor AHTS. Het betreft een 36V 14.5 Ah li-ion fietsaccu welke ik in zijn geheel in het model wil plaatsen, laden kan dan via de originele lader. Mijn idee is dan om deze via een dc-dc step down convertor terug naar 12V te brengen. Kan ik dit zomaar doen of zijn er nog zaken waar ik rekening mee moet houden?
Alles kan, maar waarom zou je dat willen? Welk voordeel heeft dat, behalve beschikbaarheid? - Zo'n accu heeft een bepaalde speciale stekkeraansluiting. Hoe ga je daar op aansluiten? - Die stekker wordt normaal verbonden met een Controller, en dat gaat niet alleen met een plus en min draad. - Als de accu na verloop van tijd toch aan het eind vd levensduur is gekomen, wordt 1:1 vervanging vd accu wordt lastig. Maar, goed, daar zul je zelf ook allemaal wel over nagedacht hebben. Persoonlijk zou ik de accu op marktplaats verkopen, en van de opbrengst een knappe geschikte accu kopen.
Naast de reeds door prop-er aangegeven zaken heb ik nog een paar bedenkingen. Ik weet natuurlijk niet hoeveel stroom jouw boot uit de 12V trekt. De dc-dc converter moet die stroom wel ruimschoots kunnen leveren. Dan is er nog een ander probleem. Een dergelijke dc-dc converter zal vrijwel zeker een schakelende converter zijn. Als je een lineaire converter gebruikt gaat daar een enorme hoeveelheid energie in verloren en heb je feitelijk een kleine straalkachel aan boord. Een klein voorbeeldje: Stel de boot gebruikt 2Amp. Dat is 2A x 12V = 24Watt. Om van 36V naar 12V terug te gaan zal je 24V "kwijt" moeten zien te raken. Met een lineaire converter betekend dat een verlies van 2A x 24V = 48W. Er gaat dus twee keer zoveel energie verloren dan je motoren gebruiken. Een schakelende converter kan, mits goed ontworpen, een rendement van 90% hebben. Meestal zal het bij 80% blijven steken. Bij 24W voor je motoren trek je bij 90% rendement ongeveer 27W uit de accu. Het verlies is dan maar 3W. Bij 80% rendement zal je ongeveer 30W uit de accu trekken, een verlies van 6W. Beide is acceptabel maar in het tweede geval moet je wel zorgen dat die 6W "ergens heen kan". Daar zullen dus geen grote problemen te verwachten zijn. Helaas is er een ander iets wat wel een groot probleem zou kunnen zijn. De regelaar van je motor(en) is in feite ook een schakelende voeding. Als je die regelaar van spanning voorziet afkomstig uit een andere schakelende voeding kan daar iets gemeen fout gaan. Die twee schakelende voedingen kunnen elkaar beïnvloeden. Daardoor kan de ene of de andere of zelfs beide helemaal de mist in gaan. Als alles goed beveiligd is zal alles uitschakelen en gebeurt er verder niets. in het ergste geval blaast één of beide voedingen op. Hoe die voedingen elkaar beïnvloeden is een beetje lastig om uit te leggen. Simpel gesteld zullen resten van de schakelfrequentie van de ene voeding bij de andere terecht komen. Dat kan de werking van die andere voeding veranderen met alle mogelijke gevolgen van dien. Twee schakelende voedingen achter elkaar gaat zelden goed zonder dat er speciale maatregelen worden getroffen. De belangrijkste maatregel is dat beide voedingen aan elkaar gesynchroniseerd worden. Als je een systeem van het begin af ontwerpt kan je daar rekening mee houden bij het ontwerp. De dc-dc converter zal je waarschijnlijk kopen. Daar kan je zelf weinig of niets aan veranderen. De motor regelaar is ook een bestaand apparaat waar de gebruiker niets aan kan aanpassen. Die twee met elkaar synchroniseren is dus nagenoeg onmogelijk. Alles bij elkaar denk ik dat jou idee niet zo simpel zal werken en dat je er problemen mee kan (of zelfs zal) krijgen als je het probeert. Wat je wel kunt proberen is om een schakelende voeding te maken die je via je zender kan regelen. Je maakt dus een regelaar die 36V binnen krijgt maar nooit meer dan 12V naar de motor(en) laat gaan. In feite is dat dus een dc-dc converter en motorregelaar in één. Die zal je niet zo maar ergens kunnen kopen ben ik bang maar iemand met de nodige kennis van zaken zou er wel één kunnen ontwerpen en bouwen. Let wel, dit werkt alleen voor brushed motoren. Voor brushless motoren zal het een heel stuk lastiger zijn om zo iets te maken. Het zal best mogelijk kunnen zijn, maar ik zou het niet kunnen.
Deze vraag zat al lang in mijn gedachten maar kon nergens een passend antwoord vinden vandaar dat ik deze vraag hier gesteld heb. De beschikbaarheid is inderdaad de reden dat ik overweeg/woog om de fietsaccu als stroomvoorziening te gebruiken. het aansluiten zou geen probleem moeten zijn daar bestaan zelfs kant en klare oplossingen voor. Het bericht van Ernst heeft mij nu echter doen inzien dat het gebruik van een stepdown convertor niet echt een gewenste oplossing is daarom heb ik dit plan nu voorlopig in de ijskast gezet. @Ernst Grundmann bedankt voor je uitgebreide antwoord.
Als je er wat van kent en open staat voor wat aanpaswerk, kun je van je 36V Lithium accu wel een 12V accu maken, die veel capaciteit zal hebben. (maar ook zwaar is, maar zal wss niet veel uitmaken voor je toepassing veronderstel ik?) 36V Lithium zijn 10 cellenpakketten in serie en afhankelijk van de capaciteit 2,3,4 of meer parallel per cellenpakket. Neem 10s en 2p om te rekenen. 1 cel is nominaal 3.6V. 3S betekent 10.8V nominaal, opgeladen zal dat ongeveer 4.2x3 = 12.6 zijn. Dat is lager dan een Nominaal accu van 12V (wat die dan ook is), maar mss voldoende. 4S lijkt me geen goed idee, opgeladen ongeveer 16.8V zal te veel zijn. Dus je cellen herschikken kan, originele BMS wel eruit kieperen natuurlijk. Balanceerkabeltje maken en opladen met je Lipo lader, op Lithium ion instellling. Maar dit alles is zeker een heel werkje en je moet echt weten wat je aan het doen bent.. Ik heb met een ongebruikte 36V accu een big ass powerbank gemaakt om te gaan kamperen, weekendje weg... Je kunt zo'n USB converter kopen die op 24-48V werkt meen ik. Deze kan rechtstreeks op de voeding van de accu. Maar zoals vermeld: je accu moet dat wel toelaten: bosch, shimano en wss nog wel anderen, geven enkel spanning op de uitgang wanneer er communicatie is met een esc van het zelfde merk, met juiste connector enz. Dat kun je enkel omzeilen door de BMS te vervangen door een generieke (die je voor weinig kunt kopen, ik dacht 15 euro of zoiets). Dat is ook wat ik gedaan het met de powerbank, + een aan/uit knopje. Je kunt er ook een ventilatortje, lichtje.. op USB aansluiten. 4 poorten heb ik, voldoende om je gsm op te laden en wat extra. Ik denk dat je ermee een hele week meerdere gsm's mee kunt opladen vooraleer hij leeg zou zijn... Interessant en leuk, maar je moet een beetje weten hoe alles werkt en wat de gevaren zijn.
Dat is zeker waar. De electronica is heel interessant en (vind ik) verslavend. Ik zat nog op school toen ik via de modelbouw met de electronica in aanraking kwam. Het resultaat was uiteindelijk dat ik na mijn opleiding in de bouwkunde terug gegaan ben naar school om ook mijn diploma voor de electronica te halen. Dat heb ik toen in 2,5 jaar tijd voor elkaar weten te krijgen. Na die opleiding ben ik in de electronica gaan werken tot ik bijna 2 jaar geleden, na 44 jaar en 9 maanden te hebben gewerkt, met pensioen ben gegaan. En nog steeds vind ik het leuk om er mee te "knoeien".
Heb dit verhaal met interesse gevolgd, maar nu rijst bij mij de vraag wat het verschil in werking is tussen een spanningsconverter en een Ubec. Gr. Klaas.
Dat zijn twee verschillende namen voor dezelfde schakeling. Feitelijk is spanningsregelaar de beste (Nederlandse) naam voor dit soort schakelingen. Spanningsconverter is een combinatie van Nederlands en Engels en Ubec is een samenraapsel van oudere benamingen. De oorspronkelijke afkorting BEC staat voor (Engels) Battery Eliminator Circuit. De eerste elektronische motor regelaars deden alleen dat, je kon daarmee het toerental van de elektromotor regelen. Voor de ontvanger en de servo's had je nog gewoon een eigen accu nodig. Toen kwam ergens een fabrikant van zulke regelaars op het idee om een spanningsregelaar (omvormer) in een motorregelaar op te nemen. Dan konden de ontvanger en de servo's hun spanning uit de aandrijfaccu krijgen. Op die manier maakte je een ontvanger accu overbodig, hij wordt geëlimineerd. Daar werden lineaire spanningsregelaars zoals bijvoorbeeld een LM7805 voor gebruikt. Het nadeel daarvan is dat als het verschil tussen de spanning van de (aandrijf) accu en de spanning voor de ontvanger en servo's groot is de verliezen ook groot zijn. In mijn eerdere reactie heb ik al een berekening daarvan laten zien. Dat is echt verloren energie maar die warmte moet je ook nog eens op de ene of andere manier kwijt zien te raken, koeling dus. Het duurde niet lang tot er een fabrikant op het idee kwam om een schakelende spanningsregelaar te gebruiken. Die hebben een (veel) hoger rendement en zijn dus beter geschikt hiervoor. Het probleem was alleen dat de toen bestaande schakelingen niet goed bleken te werken. Er waren heel veel storingen en in sommige gevallen werd een model af en toe compleet onbestuurbaar. Het probleem was dat er altijd resten van de schakelfrequentie aanwezig zijn op de uitgaande 5V. Natuurlijk zaten er filters in die voedingen om dat zo veel mogelijk tegen te houden maar er bleef altijd te veel over. De ontvangers zijn zeer gevoelige schakelingen, dat moet ook om jouw zender te kunnen ontvangen. In die tijd heb ik heel veel geëxperimenteerd en tientallen van die schaklingen gebouwd en getest. Geen van hen bleken echt goed te werken. Ik heb er zelfs een keer een ontvanger mee "opgeblazen" omdat die in eens de volle 12V binnen kreeg. Dat was toen een best dure ontvanger dus ik was niet echt blij. Gelukkig stond de techniek niet stil. De elektronische onderdelen werden veel kleiner en er werden speciale Ic's voor deze toepassingen ontwikkelt. Daarmee kon de schakelfrequentie veel hoger worden gemaakt. Was de schakelfrequentie van zo'n spanningsregelaar in het begin tussen zo'n 40kHz en 100kHz, nu zijn die boven de MHz. Een schakelfrequentie van 2Mhz is niet ongewoon. Het rendement bij die hoge frequentie is hoger en het is een stuk makkelijker om goede filters te maken voor dergelijke hoge frequenties. Ook wordt hier rekening mee gehouden bij het ontwerpen van de moderne ontvangers. Daarom werkt het tegenwoordig vrijwel altijd probleemloos. Dat betekend niet dat die schakelresten niet meer aanwezig zijn op de uitgang van een schakelende spanningsregelaar. Helaas zijn die er nog steeds maar wel duidelijk kleiner dan in het verleden. Omdat een motorregelaar feitelijk niets anders is dan een schakelende spanningsregelaar levert dat dus vaak wel problemen op. Daarom dus mijn advies om de accuspanning niet eerst met een schakelende spanningsregelaar omlaag te brengen en daar een motorregelaar mee te voeden. Als laatste de naam Ubec. Oorspronkelijk stond die "U" voor Universal. Dat waren spanningsregelaars die niet ingebouwd waren in een motorregelaar. Je zou ze ook externe spanningsregelaars kunnen noemen. Omdat lineaire spanningsregelaars steeds minder werden (worden) gebruikt werd de naam Ubec synoniem voor een schakelende spanningsregelaar. Zelfs als die ingebouwd is in een motorregelaar wordt vaak Ubec gebruikt om aan te duiden dat er een schakelende spanningsregelaar ingebouwd is. Je ziet ook wel Sbec, die "S" staat dan voor Switching. Dat klopt beter volgens mij maar ja, ik bepaal niet wat "gangbaar" is.
Ernst, Bedankt voor je uitgebreide uitleg. Uit een afgedankte relaxstoel resteert een 26 Volts accu en ook ik heb even met de gedachte gespeeld om die accu gecombineerd met een inverter te gebruiken voor mijn avatar. De accu past mooi in het "ruim", maar om te laden zou de accu er dan steeds uit moeten. Vaar nu maar door met een 6-cellige Nimh 4Ah accu. Met twee laadpennetjes aan dek hoeft de zaak eigenlijk nooit open. Aan het eind van het seizoen trek ik de schroefas naar binnen en vul de uierzalf in de koker aan. En de meeste jaren heb ik al mee weg. Gr. Klaas.
