Zasilacz do dynama i ładowanie aku żelowego [długie]

Witam wszystkich. Od dłuższego czasu myślę nad rozbudową zasilacza prądu stałego do dynama rowerowego 6V 3W (bez obciążenia nawet 19V) - obecnie mam go zbudowanego na dwóch LM317 (na różne napięcia wyjściowe). Chciałem dodać do tego akumulator, który by podtrzymywał napięcie, gdy rower stoi lub jedzie wolno (jak jadę wolno mam "pulsujące" napięcie (jest - nie ma) - powiedzmy, że częstotliwość wtedy =

3-7 Hz, jak się rozpędzę - jest wyższa i zdołają to już wyrównać kondensatory filtrujące (obecnie 3300uF) - oczywiście zależne to jest jeszcze od obciążenia).

Dlatego chciałem wstawić w obwód akumulator, który załączałby się, gdy jadę wolno (gdy brakuje napięcia) - wymyśliłem coś takiego:

formatting link
rozrysowałem otoczenia stabilizatorów - każdy chyba wie, jak to wygląda] Jestem świadom tego, że to nie jest dobre rozwiązanie - jak stoję przekaźnik zwiera A i B (puszcza w układ akumulator), jak jadę - rozwiera A i B (odłącza akumulator) a zwiera C i D (wpuszcza w obwód dynamo). Problem w tym, że jak jadę wolno/rozpędzam się, to przekaźnik będzie się ciągle włączał i wyłączał (pewnie do kilku - kilkunastu razy na sekundę) - myślę sobie, że szybko ten przekaźnik wykończę w taki sposób... (1000 - kilku tysięcy przełączeń/dzień jazdy - nie znam rzeczywistych żywotności przekaźników). Zwiększanie pojemności kondensatorów chyba wiele nie da - wydam fortunę, a przy większych obciążeniach będzie to samo (choć znów nie planuję jakiś strasznych obciążeń)...

Może dałoby się zastąpić ten przekaźnik jakimś tranzystorem? Tylko nie wiem jak to miałoby wyglądać (nie jestem w żadnym wypadku elektronikiem, ale z lutownicą miałem już do czynienia ;) ). Albo wstawić tu jakiś układ, który by rozpoznawał, że wolno jadę (duże wahania napięcia, niska częstotliwość (kilka Hz)*?

Jest jeszcze jedna sprawa - ładowanie. Chciałem ładować ten akumulator podczas jazdy (prąd wymagany niewielki - dla Aku żelowego 6V, 1,2Ah, 20HR byłoby to

60mA, jak się nie mylę). Nie wiem jak mógłby wyglądać układ, który by pilnował, aby się nie przeładował i ładował odpowiednim prądem. Nie wiem, zamiast aku żelowego nie użyć baterii 5 akumulatorków AA (np.
formatting link
) - jakie to ma zalety poza małymi wymiarami i 2 razy większą pojemnością? Akumulator żelowy mam na działce w systemie z baterią słoneczną - wiem, że można go doładowywać cały czas (jak w UPS-ie) i ładować różnym prądem stałym (zmienne natężenie). Co do ładowania słyszałem o scalaku UC3906, ale nie wiem czy to tędy droga w tym przypadku...

Bardzo przepraszam, że tak się rozpisałem... Pozdrawiam i dziękuję wszystkim, którzy doszli do tego miejsca ;) Hippoo

P.S. czerwone gwiazdki na schemacie: chcę się podłączyć akumulatorem bezpośrednio do odbiorników 6V (nie poprzez stabilizator) aby napięcie (mimo low-drop) nie spadło poniżej tych 6V. Wiem, że obecnie namalowane stykają się te połączenia z niestabilizowanym prądem z dynama - tak jak jest, jest nieprawidłowo. Nie wiem jak to obejść; w najgorszym wypadku zrezygnuję z tych dwóch połączeń.

P.S2. Chciałbym do tego systemu podłączyć żarówkę halogenową 6V 3W - nic jej się nie stanie jak będę jej dawał naprzemiennie stałe 6V z aku i zmienne 6V z dynama (mam ogranicznik z bezpiecznika polimerowego (0,5A) i opornika dla wyższych napięć z dynama)?

  • może rozwiązałby problem zasilania przekaźnika nie z 78L05, a z jakiegoś innego, o większym spadku napięcia? - wynik taki, że np. przekaźnik 5V włącza się dopiero, jak wyprostowane napięcie z dynama osiągnie 8 czy 9V (czyli jak jadę już szybciej)? (Może szeregowo jakąś diodę/opornik?)
Reply to
Hippoo
Loading thread data ...

To tak jak ja :)))

Takie kondensatory strasznie psuja wydajnosc ukladu.

Dokladnie tak dziala lampka Sigma Elipsoid Plus - przelacza przekaznikiem dynamo/akumulatorki.

A to dlaczego?

Moje dynamo daje 2Hz/(km/h) :))))

Ale wtedy masz minute swiecenia na 10 minut ladowania.

Raczej nie pociagnie dlugu w trybie ze stalym podladowywaniem.

Tak jest w w/w Sigmie.

Krzysiek Rudnik

Reply to
Krzysztof Rudnik

Tak to sobie wyobrażam... Jadę np. 6km/h (bo szybciej się nie da) - dajmy na to, że częstotliwość aktualna równa się 12Hz. Faza z dynama: zasila kondensator, prądu z tego kondensatora nie starcza do następnej fazy, aby zasilić odbiorniki -> wyłącza się przekaźnik -> włącza się akumulator. Po chwili przychodzi faza z dynama: włącza się przekaźnik -> rozłącza się akumulator. I tak 12 razy na sekundę - przekaźnik chyba oszaleje ;)... No, chyba że nie...

A jakie to dynamo? Butelkowe czy w piaście? Mam je w piaście i w porównaniu z tradycyjnym daje znacznie niższą częstotliwość (pewnie dlatego, że się wolniej obraca ;) ) - czyżbyś też miał dynamo w piaście? :)...

Myślę, że mi to wystarczy; będzie wykorzystywany tylko podczas startu, hamowania i, jeśli będzie taka potrzeba, postoju. Nie zamierzam podłączać do niego żarówki 6V 3W na cały czas... - będzie włączana do tego sysemu (a'la UPS) tylko w sytuacjach ekstremalnych...

Reply to
Hippoo

Kontaktron wytrzymuje 50Hz przez dobe. Dluzej nie sprawdzalem :-)

J.

Reply to
J.F.

Nie tak, na cholerę te wszystkie kombinacje. Wystarczy ci jeden mostek prostowniczy. Za mostkiem powinieneś zastosować elektroniczny układ kontrolujący proces ładowania. W przypadku NiMH czy NiCd nie obejdzie się bez niego. Jak go zaprojektować to inna sprawa, na razie nie wiem :). W przypadku aku ołowiowego (żelowego) mogło by go nie być a nawet nie być kondensatorów filtrujących, jest odporny. Całość odbiorników zasilasz z akumulatora przez stosowne wyłączniki. Niestety, instalacja nie może mieć odbiorników zasilanych masą (typowe lampki rowerowe) bo od masy dynama odgradza je mostek. Ja bym zastosował mały 2-3 Ah aku ołowiowy. Dosyć tani a uproszczenie znaczne.

Reply to
Jacek Maciejewski

Użytkownik "Hippoo" snipped-for-privacy@poczta.onet.pl> napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@newsgate.onet.pl...

Tak, NX30

Ja na razie eksploatuje lampke Sigma Elipsoid. Zasadniczo zapewnia ciagle oswietlenie - powyzej 10km/h ciagnie z dynama, wolniej z akumulatorkow (5szt R6). Tyle ze nie podladowywuje tych akumulatorkow w czasie jazdy (teoretycznie robi to powyzej 30km/h, ale mi wyszlo znacznie wiecej, tylko z jakiejs sporej gorki). Ale nowoczesne NiHMn 2400mAh wystarczaja na 4-5 godzin swiecenia, a poniewaz liczy sie tylko czas podtrzymywania to praktycznie wystarcza na 2 tygodnie (dojazdy do pracy zima). A - podtrzymuje przez 3 min, wiec nie ma obawy zostawienia wlaczonych swiatel i rozladowania akumulatorka.

A jesli chodzi o prostowanie pradu z dynama - zastanawiam sie na dwiema przetwornicami, ktore przetwarzaly by odpowiednio dodatnia i ujemna polowke napiecia. Mniejsze bylyby wtedy straty na prostowniku. Bo sam mostek na diodach Schotky'ego jakos dziala, krzemowe juz powaznie obnizaja napiecie. Tam dzialaja dwie diody polaczone szeregowo. A kondensatory filtrujace to juz porazka. Na razie jestem ciagle na etapie badania mozliwosci dynama, jak juz cos robic, to tak, by bylo lepsze niz Sigma Elipsoid.

Krzysiek Rudnik

Reply to
Krzysztof Rudnik

To jeszcze mozesz sprobowac typowego ukladu podwajacza napiecia. Tylko po jednej diodzie no i napiecie wieksze, wiec przetwornicy latwiej.

Niestety beda.

J.

Reply to
J.F.

[...]

No... można i tak (tak "samochodowo", zdaję się ;) ). Podłączyć do dynama TYLKO ładowanie akumulatora. A do akumulatora TYLKO odbiorniki... Ale zawsze mi się wydawało, że takie podłączenie niesie ze sobą duże (tj. większe niż przy przełączaniu) straty i bardziej eksploatuje akumulator (i jakby siadł to nie mam prądu na odbiorniki). Konieczny byłby też większy prąd ładowania, a co za tym idzie - większy akumulator (aby nie ładować prądem > 1/10 pojemności).

A tyle mostków prostowniczych potrzebne mi jest do rozdzielenia poszczególnych części układu od akumulatora. Przy jednym mostku (w obecnej kombinacji) a) akumulator sam włączałby przekaźnik i wyłączał swój obwód; b) akumulator sam dawałby prąd na swoją własną ładowarkę ;).

Masę do lampki rowerowej mam podłączoną przewodem (ramą też, ale głównie kabelkiem). A jak podłączę plus tej żarówki do plusa akumulatora i minus jednocześnie do minusa akumulatora i masy kręcącego się dynama, to chyba nic się nie stanie? - rozumiem, że będzie świecić tylko z aku.

Pozdrawiam Hippoo

Reply to
Hippoo

Nie mam Sigmy Elipsoid, więc póki co wystarczyłoby mi coś porównywalnego, a nawet gorszego ;). Tak czy siak tego systemu nie potrzebuję tylko do oświetlenia... Chcę tym zasilić jeszcze (nie jednocześnie z oświetleniem) radio, odtwarzacz mp3, głośniki, system łączności (krótkofalówka) i może kiedyś jakieś LEDy... :P.

Pozdrawiam Hippoo

Reply to
Hippoo
[...]

Nie ma potrzeby stosowania dwóch przetwornic. Wystarczy zastosować układ podwajacza napięcia i z niego zasilać przetwornicę. Oczywiście z odpowiednio dobranymi kondensatorami.

Nie ma problemu ze Szczotkami - 1N5820 kosztują grosze.

???

[...]
Reply to
RoMan Mandziejewicz

Użytkownik "Hippoo" snipped-for-privacy@poczta.onet.pl> napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@newsgate.onet.pl...

kiedyś

Docelowo tez chcialbym cos takiego (moze inne odbiorniki) zbudowac. Mozna by uklad zasilania stabilizowanego wyposarzyc we wlasny akumulatorek i podbierac te kilkadziesiat mA z dynama, obojetnie czy lampki sa wlaczone czy nie. Tylko ze przy malym obciazeniu napiecie z dynama moze byc potezne (SEM osiaga nawet 100Vpp). Nawet sie zastanawiam na jakie napiecie dac aku. Moze nawet

12V?

Krzysiek Rudnik

Reply to
Krzysztof Rudnik

Nie potrafię zrozumieć, skąd ten upór przy stosowaniu tak małego prądu ładowania... Akumulatory żelowe można ładować _ciągłym_ prądem 0.3C, NiMH jeszcze wyższym. I wystarczy proste zabezpieczenie, żeby akumulatora nadmiernie nie rozładować. Próba ładowania prądem 0.1C w sytuacji, gdy dysponujesz tak marnym źródłem prądu, jakim jest dynamo doprowadzi do zagłodzenia tych akumulatorów na śmierć. Tu trzeba wykorzystać do ostatka każdy erg energii, ładując w akumulator ile wlezie, pilnując tylko i wyłącznie napięć. Nie ma obawy - dynamem nie przeładujesz nawet żelowego 1.2Ah - ma po prostu za małą moc.

[...]
Reply to
RoMan Mandziejewicz
[...]

Za duże straty I^2R na uzwojeniu. Duża pojemność wymusza duże prądy ładowania. To samo masz z transformatorami - dasz za dużą pojemność filtra - będzie się trafo grzało.

Reply to
RoMan Mandziejewicz

Ale zobacz ze tu masz w obwodzie dlawik duzy. Co prawda przed mostkiem, ale i tak powinien wydluzyc i stlumic impuls.

J.

Reply to
J.F.

Wytłumaczę może skąd ten upór... Bez obciążenia dynamo (dynamo w piaście koła, nie tradycyjne) praktycznie nie stawia oporów toczenia. Jak podłączam radio

100mA to opór jest większy, ale prawie niezauważalnie. Jak włączam oświetlenie - żarówkę 6-voltową (0,5A) - to opór jest znaczny. Dajmy na to, że jadę 10h/dzień z czego jakieś 20-30minut to postoje/wolna jazda podczas których potrzebny byłby prąd z aku (przy poborze ok. 300mA, jeszcze nie wiem) (rzecz jasna na większości pozostałych postojów odłączam aku wyłącznikiem). A przecież nie ładuję codziennie akumulatora od zera, a od prawie 100%. Dlatego wydaję mi się, że tak niski prąd ładowania mi wystarczy.

W każdym razie nie jadę po to, aby w ciągu kilku godzin naładować do pełna całkiem rozładowany akumulator (np. 1,2Ah), w miarę możliwości chcę oszczędzać swoją własną energię - jechać najbardziej ekonomicznie, a nie z maksymalnym obciążeniem dynama przez cały czas. Dlatego myślałem o prądzie ok.60-100mA (przy 1,2Ah) dawanym na akumulator cały czas podczas jazdy (no... gdy prędkość mamy większą niż te 10-15km/h)..

Wiem, że teraz wyszło, że moje plany ładowania akumulatora lub/i zasilania kilku urządzeń z dynama nie są w żadnym wypadku ekonomiczne... Ale chciałbym mieć muzykę i łączność (i oświetlenie) na rowerze bez potrzeby kupowania tony paluszków czy akumulatorków, których i tak nie miałbym gdzie naładować na 2- tygodniowej wyprawie bez gniazdka 220V.

A prądem 500mA cały czas? Było nie było to prawie połowa pojemności, a tyle daje dynamo (no... nie licząc strat, które zapewne gdzieś się znajdą). No... ale nie znam się więc pewnie masz rację...

Reply to
Hippoo

Ba! Ale aż 3 omy po drodze. Zresztą - zobacz niemieckie opracowanie na ten temat - bardzo ciekawe zależności od pojemności filtra wychodzą.

Reply to
RoMan Mandziejewicz

Duży opór poczujesz bardzo krótko - poprawnie skonstruowana ładowarka daje pełny prąd tylko na początku ładowania, po osiągnięciu stanu naładowania pobór prądu stopniowo maleje do zera. Do w pełni rozładowanego akumulatora musisz dostarczyć 6V * 1.2Ah * 1.4 ok 10 Wh energii ale już po osiągnięciu połowy naładowania prąd zacznie maleć.

Sprawa najbardziej podstawowa: nie wierzę, żeby te dodatkowe 10W obciążenia przez pierwszą godzinę (zakładając w pełni rozładowany akumulator!) aż tak bardzo dawało w kość. A potem obciążenie się azmniejszy. Co innego przy klasycznym dynamie, gdzie same opory mechaniczne potrafią zmęczyć. Dynamo w piaście - pełny luz.

Widzę tu sprzeczność - ja piszę o odzyskaniu energii w możliwie najkrótszym czasie a to właśnie Ty chcesz akumulator ładować przez długie godziny. I może się zdarzyć tak, że po prostu braknie Ci tej energii wtedy, gdy będzie najbardziej potrzebna.

W takim Lanosie alternator ma wydajność 85A a akumulator pojemność zaledwie ok. 50 Ah. Dlaczego? Ano właśnie dlatego, żeby jak najszybciej odzyskać energię straconą na rozruch i samorozładowanie. Dla porównania w kaszlaku z alternatorem bilans energii jest niewiele wyższy od zera. Jest co prawda lepiej niż w kaszlaku z prądnicą, ale raz, dwa razy w roku okazuje się, że brakło energii na rozruch.

Wyruszysz gdzieś wieczorową porą z rozładowanym akumulatorem, coś Ci się zepsuje i kaplica - nie ma jak sobie poświecić.

[...]

Jeśli będziesz pilnował (czytaj: ładowarka upilnuje) temperatury akumulatora, to nic mu nie grozi. To jest zaledwie 0.4C

Reply to
RoMan Mandziejewicz

Przekonałeś mnie :). Przemyślałem sobie to wszystko jeszcze raz i doszedłem do wniosku, że masz zupełną rację. W końcu rzadko kiedy będę miał rozładowany akumulator, a nawet jeśli, to dobrze byłoby go naładować jak najszybciej... A jeśli będę ładował taki całkiem rozładowany akumulator i nie będę mógł wjechać pod jakąś wielką górę, to zawsze będę mógł przecież wyłączyć ładowanie akumulatora (wyłączyć dynamo z obwodu) wyłącznikiem i kontynuować ładowanie, kiedy już wjadę [planuję też wyłącznik na sam akumulator (np. na noc, aby żadne użądzenie „czuwające” nie brało prądu) i taki przełącznik przedniego oświetlenia - dynamo/wyłączony/akumulator]. Coraz bardziej podoba mi się ten pomysł :D.

Ten przykład przekonuje mnie jeszcze bardziej ;).

Tak więc cały Czas pozostaje problem "inteligentnej" ładowarki... Znalazłem "Przenośny zasilacz/ładowarka do akumulatorów" na

formatting link
(chyba mają tam ograniczenia na ilość ściąganych projektów/dzień). Spodobał mi się pomysł samego sterownika ładowania (może dlatego, że jest po polsku ;) ), opiera się na UC3906N i daję do 1A na akumulator (1A dynamo chyba raczej nie da, ale można to by zostawić - może da tyle ile będzie miał). Inny problem jest w tym, że ten sterownik jest na aku 12V, nie 6V, może podstawiając inne wartości oporników dałoby się to zmienić? Nie wiem jednak jak współpracowałoby to z tak niestabilnymi warunkami - np. tym, że im większe obciążenie - tym niższe napięcie z dynama...

Reply to
Hippoo
[...]

Nie - szkoda energii na szeregowy stabilizator. Zdecydowanie trzeba posklejać impulsową ładowarkę udającą od strony wejścia obciążenie rezystancyjne. Przy okazji załatwiłoby to problem masy.

[...]
Reply to
RoMan Mandziejewicz

Użytkownik "Hippoo" snipped-for-privacy@poczta.onet.pl> napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@newsgate.onet.pl...

wjechać

przedniego

Dobrze bylo by zaprojektowac uklad tak, by w czasie jazdy z wlaczonymi swiatlami bilans akumulatora byl w okolicy zera - tj albo cala moc przeplywa przez ladowarke, ktora dziala jako stabilizator, albo jakis uklad nadzorczy odlacza cala elektronike i laczy bezposrednio dynamo z oswietleniem, tak jak w Sigmie Elipsoid.

Krzysiek Rudnik

Reply to
Krzysztof Rudnik

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.