batterij laden dmv zonnecellen..

  • Topicstarter Topicstarter R3D
  • Startdatum Startdatum
R

R3D

Guest
hallo iedereen,
wij gaan op school als onderzoeksopdracht een zweefvliegtuig bouwen op zonne-energie.
we hebben al ervaring met modelvliegen, maar we hebben toch wat hulp nodig bij de stroomvoorziening..
het zit zo
we hebben een zwever van 1,5m met ofwel 2 ofwel 3 servo's
1 servo trekt 200mah.
nu was ons plan om een Nicd batterij van ongeveer 250Mah te nemen (4,8V).
1 zonnecel levert onder beste omstandigheden:
0,625 A
0,75 V
dus had ik aan zoiets gedacht:

dan hebben we in totaal (onder prima omstandigheden) 6V en 625Mah
ik denk dat dit wel voldoende is voor ons accu'tje.

nu heb ik nog een andere vraag, ik heb hier nog 2 losse lipocellen liggen van 280 Mah, ik gebruik er al 1 van op een losse ontvanger en dat werkt prima.
is het te doen om die lipocel op te laden dmv de zonnecellen?
of is het bij een lipo als je hem laadt de bedoeling dat je een heel constante stroom hebt? (wat niet is bij zonnecellen?)
hopelijk kunnen jullie mij helpen ;)

grtz
 
daar heb ik nog nooit van gehoord, moet ik eens opzoeken..
hoeveel mah heeft zo 1 cel dan?
heb je daar ook een regelaar voor nodig dan?
grtz
 
dus 4 farad = 4 ampere per sec per volt... = 4 x 5,5 = 22 ampere per sec.
22000 : 3600 = 6,11 mAh

Corrigeer mij als het niet goed is...
 
1 servo trekt 200mAh? Lijkt mij een beetje veel!

Maar wil je laden tijdens het vliegen? Of van te voren? Als je wilt laden tijdens het vliegen kan je beter een condensator nemen... Die kan het wel aan als de zon even weg valt...

Ludo
 
hmm neem er 6 van parallel en je bent er lijkt mij?

40mA per sec is prima voor een zwevertje lijkt mij? 200mA is een piek waarde in het algemeen.
 
Nou, als hij tijdens het vliegen wilt laden (dus eigenlijk vliegen op zonne-energie) dan hoeft hij er toch nog geen zes te gebruiken?

Dan kan hij zo'n beetje bijna rechtstreeks op zonne-energie vliegen alleen als de zon even wegvalt vliegt hij even een minuutje op de condensator...

Op één condensator kan hij ruim twee minuten vliegen...

Ludo
 
ik zou graag willen dat het oplaadt tijdens het vliegen, dus dat je ook kan vliegen tijdens het laden en andersom :)
ik had al gedacht aan zo'n 9V accu opensnijden en daar de celletjes van gebruiken tot 4,8V, dan heb ik 200Mah en het weegt ook niks.
wat denken jullie hiervan?
 
Zonnecellen om de accu bij te laden kan zeker en daar is niet echt een regelaar of zo voor nodig, alleen maar een beveiligingsdiode. Het probleem is dat de accu zich zal ontladen via de zonnecellen wanneer de zon achter de wolken blijft. Daarom moet je dus een diode in serie met de zonnecellen zetten zodat de stroom niet terug door de zonnecellen kan. Gebruik hiervoor een schottky diode die hebben de kleinste drempelspanning dus verlies je daarmee het minste. Je zal waarschijnlijk wel één of twee zonnecellen meer moeten gebruiken. Niet alleen omdat je het verlies van de diode moet opvangen maar ook om zeker te zijn dat er voldoende laadstroom kan lopen.

Die GoldCap condensatoren zijn voor dit soort toepassingen totaal ongeschikt! De spanning over die condensatoren zakt namelijk constant met de belasting. Hoe meer stroom je uit de Goldcap trekt hoe sneller de spanning inzakt.
Door de servo's wordt in rust (niet bewegen) tussen de 10mA en 20mA per servo gebruikt. Wanneer de servo moet bewegen gaat de motor draaien en gebruikt een servo aanzienlijk meer stroom. 100mA tot 150mA is dan helemaal niet abnormaal. Wanneer de servo een beetje kracht moet leveren loopt het nog tot veel meer op. Bij een "standaard" servo kan dat makkelijk tot 500 á 600mA oplopen. Met dit soort belastingen is zo'n GoldCap zo leeg. De spanning is dan binnen seconden zo ver ingezakt dat de ontvanger er niet goed meer mee kan werken.

De Berekening van Ludozzz is een beetje krom maar hij klopt wel. Uitgaande van die 4F GoldCap kan je een ontvanger met 2 servo´s (is ongeveer 50mA) gedurende 440 seconden van energie voorzien. Helaas is dit theorie en klopt dat niet met de werkelijkheid. Dat komt doordat de lading van de condnsator rechtevenredig is met de spanning erover. Dus als de condensator voor de helft leeg is zal de spanning erover ook nog maar de helft zijn.
Begon je met 5,5V dan zal de spanning direct gaan dalen wanneer de condensator stroom moet gaan leveren. Na 220 seconden zal de condensator half leeg zijn dus zal de spanning tot 2,75V gedaald zijn. De meeste ontvangers werken al niet lekker meer als ze minder dan 4V voeding krijgen dus je kan nog niet eens de helft van de energie die zich in de condensator bevindt gebruiken.
En dat is dan nog alleen zolang de servo´s niets hoeven te doen. Wanneer je gaat sturen zal het stroomverbruik rap meer worden dus worden deze tijden ook heel rap minder.

Vergeet dus die GoldCap´s en gebruik gewoon NiMh of Nicad cellen. Die celletjes uit een oplaadbare 9V accu zijn zeker bruikbaar maar pas wel op dat die dingen niet zo veel stroom kunnen leveren. De inwendige weerstand van die cellen is relatief hoog.

LiPo´s zou ik niet gebruiken omdat je daarvoor wel een laadschakeling nodig hebt. Althans een schakeling die er voor zorgt dat de accuspanning nooit en te nimmer hoger kan worden dan 4,215V per cel. Als dat gebeurt zal de accu overladen raken en dan kunnen er vervelende dingen gebeuren.
 
bedankt voor je uitleg!
maar kan je nimh of nicd cellen dan niet overladen?
 
Mestdaght.
Helaas dat Ic is hier niet te gebruiken. Je kan hier namelijk maar één cel mee laden en voor de ontvanger heb je er feitelijk 2 nodig. Één cel is voor de meeste ontvangers te weinig, ze werken wel maar zijn erg gevoellig voor storingen op de voeding omdat die zo laag is. Twee cellen met een spanningsregelaar van 5V kan wel maar helaas kan dit Ic geen twee cellen in serie laden.

R3D.
Natuurlijk kan je NiCad en NiMH ook overladen maar je laad hier met zonnecellen en die leveren een relatief lage stroom, dat kunnen die cellen wel verdragen. Alleen als de zon heel fel schijnt en de cellen dus de volle stroom leveren dan zal je de cellen moeten afdekken wanneer de accu vol is. Wanneer je aan het vliegen bent is dat niet eens nodig omdat de apparatuur dan een (groot) deel van de stroom gebruikt.
Een ander punt is dat wanneer je het juiste aantal zonnecellen gebruikt de spanning van de accu vrijwel gelijk wordt aan de zonnecel spanning. Dan loopt er vrijwel geen stroom meer als de accu vol is en dan heb je helemaal geen problemen.
NiCad en NimH zijn wat dit aangaat behoorlijk vergevingsgezind. Oké vaak overladen, ook met lage stromen, gaat ten koste van de levensduur maar de accu zal niet ploffen zoals LiPo's dat wel kunnen doen. Een ander probleem met LiPo's is dat de spanning of te laag (1 cel = 3,7V nominaal) of te hoog (2 cellen = 7,4V nominaal) is. Vooral de eindspanning bij een volle cel (4,215V) is heel erg belangrijk, daar mag je echt NIET overheen gaan want dan kan de zaak gaan ploffen. Om dit te kunnen realiseren heb je hoe dan ook de nodige elektronica nodig en dat is niet zo bij NiCad of NiMH.
 
Ernst Grundmann zei:
Mestdaght.
Helaas dat Ic is hier niet te gebruiken. Je kan hier namelijk maar één cel mee laden en voor de ontvanger heb je er feitelijk 2 nodig. Één cel is voor de meeste ontvangers te weinig, ze werken wel maar zijn erg gevoellig voor storingen op de voeding omdat die zo laag is. Twee cellen met een spanningsregelaar van 5V kan wel maar helaas kan dit Ic geen twee cellen in serie laden.
Klik om te vergroten...

correctie

LTC1731-8.4
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/lineartechnology/17318fs.pdf
Linear Technology - LTC1731-8.4 - Lithium-Ion Linear Battery Charger Controller LTC1731-8.4

Zo helemaal op een dienblaadje..de 2 cell versie.
 
R3D zei:
dus als ik het goed begrijp, dan ga ik zoiets uitkomen;
http://g.imageshack.us/thpix.php
Klik om te vergroten...
Dat lijkt het heel veel op maar je hebt genoeg aan 8 zonnecellen. In de volle zon heb je dan 6V. Daar trek je dan maximaal 0,5V van af voor de Schottkey diode zodat je dan op ongeveer 5,5V over de accu uitkomt. Dat is een mooie waarde waarmee een NiCad of NiMH accu geen problemen zal hebben.
Mocht nu blijken dat de zonnecellen toch wat te weing spanning leveren in de Nederlandse zon dan kan je er een zonnecel extra bij zetten.

Mestdaght.
Zeer interesssant Ic! Als de prijs net zo interessant is zou je er over kunnen denken om elk pakket z'n eigen ingebouwde lader te geven. Dan kan je overal zonder gevaren je accu laden zonder een speciale lader nodig te hebben. Net zo iets als je mobieltje of mp3 speler dus!
 
ik heb geprobeert om het wat properder te tekenen:

dit is nu met 8 zonnecellen, dus ongeveer 6V
dit ga ik gebruiken in het ontwerp van onze opdracht, als het dan te weinig is plaatsen we er wel een paneeltje bij..
als jullie nog dingen aan het schema zouden veranderen, laat het gerust weten ;)

grtz
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top