Skocz do zawartości

Jak zasilić 3 silniki DC 250W 24V równocześnie z kilku rodzajów akumulatorów?


Anonim

Pomocna odpowiedź

Tytuł dość długi, ale i sam projekt trzykołowej platformy do przewożenia ciężarów w bardzo trudnym terenie, też nie jest prosty. Każde koło z silnikiem DC 250W 24V posiada przekładnię zmniejszającą obroty, ale za to zwiększającą ich moment obrotowy.
Materiały do wykorzystania: 
1/- 3 silniki DC 250W 24V ze sterownikami, na moje szczęście, w wersji bez odzyskiwania energii,
2/- Akumulatory żelowe 12V 7 Ah, 
3/- Akumulatory żelowe 12V 12 Ah, 
4/- Akumulatory wysokoprądowe od elektronarzędzi 14V - 36V li-ion 18650 3Ah - 6Ah,
5/- Akumulatory średnioprądowe li-ion od deskorolek i rowerów 24V - 36V  18650 4,4Ah - 15Ah ,
6/- Ogniwa średnioprądowe li-po 3,6V  10Ah - 14Ah (od rowerów elektrycznych) , 
7/- Ogniwa średnioprądowe li-ion 3,7V 18650 2,0Ah - 3,4Ah (z rozbiórki bateri do laptopów) , 
8/- Ogniwa średnioprądowe lifepo4 3,2V 3,5Ah - 7Ah, 
9/- Przetwornice step-up od 300W do 1800W, 
10/- Przetwornice step-down od 150W do 600W, 
11/- Przetwornice step-up step-down 150W do 300W,
12/- Wszystko co okaże się niezbędne.
Oryginalnymi źródłami zasilania dla tych silników są łączone w szereg po 2 akumulatory żelowe. 2x 7Ah zasila jeden silnik, a 2x12Ah zasila dwa pozostałe silniki. Oba układy pracują niezależnie, a ja chcę je połączyć, ale tak, żeby była możliwość podłączenia do nich, każdego innego akumulatora z już posiadanych lub, które wykonam z posiadanych ogniw. Oczywiście każdy nowy akumulator będzie wykonywany zgodnie z wszystkimi zasadami i z ogniw tego samego rodzaju i pojemności. 
Z uwagi na fakt teoretycznego rozwiązywania problemu, pomijam ciężar akumulatorów. Przyjąłem założenie, że średnim napięciem będzie 29V, a wszystkie źródła zasilania podzielę na 3 grupy, różniące się złączmi i sposobem podłączenia do układu: 
1- akumulatory żelowe - podłączane bezpośrednio tak jak obecnie, złącza wsuwane 6,4mm 
2- akumulatory do 7s o napięciu niższym od 28V, złącza EC3 i przetwornice step-up do 29V 
3- akumulatory 10s o napięciu wyższym od 31V, złącza EC5 i przetwornice step-down do 29V 
Dlaczego 29V, bo założyłem, że to akumulatory żelowe, najlepiej przystosowane do pracy pod ciągłym ładowaniem, jako ostatnie będą mogły oddać całą nagromadzoną w sobie moc, gdy  już wszystkie przetwornice zostaną odłączone przez BMS-y zabezpieczające  akumulatory litowe przed nadmiernym rozładowaniem. Dodatkowo w drugim etapie, tym wykonawczym, dopuszczam z uwagi na ciężar całkowite wyeliminowanie akumulatorów żelowych i wtedy 29V wydaje się bezpiecznym wyborem zarówno dla li-ion i li-po 4s-7s i przetwornicy step-up, jak i dla li-ion i li-po 10s i przetwornicy step-down, zapewniając odpowiednią różnicę napięć niezbędną do prawidłowej pracy przetwornic. Przetwornice będą zabezpieczone diodami przed prądem zwrotnym, które dodatkowo o 0,6V zwiększą różnicę napięć, szczególnie przydatną przy strukturze 7s i przetwornicy step-up. Przy sterownikach silników, napisałem, że na moje szczęście, nie posiadają one funkcji odzyskiwania energii, bo na Forum Elektroda natrafiłem na burzliwą dyskusję, wywołaną napędem roweru elektrycznego z silnikiem BLDC, poprzez równoległe połączenie ze sobą dwóch akumulatorów, średnio i wysokoprądowego. Sednem dyskusji,był właśnie wpływ funkcji odzyskiwania energii, na działanie takiego układu. Okazywało się, że przy sinusuidalnym sterowniku, na oscyloskopie przebiegi były dalekie od sinusoidy i pomógł dopiero specjalnie dobrany dławik.
Z uwagi na niższą cenę przetwornic step-up, akumulatory z posiadanych ogniw, będę w miarę możliwości budował w strukturze 5s-6s przy równoległym połączeniu 1p-5p. Największy kłopot mam z już posiadanymi akumulatorami li-ion 7s2p, bo takie z reguły były w deskorolkach, ale po prostu będę je ładować tylko do 28V, a dioda przy przetwornicy zwiększy minimalną różnicę napięć do 1,6V. 
Tyle tytułem bardzo długiego wprowadzenia, oczekuję od Was oceny mojego rozwiązania, wytknięcia popełnionych błędów oraz wskazówek jak to powinno prawidłowo wyglądać. Głównie chodzi mi o ocenę, czy ustalenie zasilania na 29V jest rzeczywiście dobrym rozwiązaniem oraz jakie warunki muszą spełniać akumulatory, żeby podłączyć je do jednej dużej przetwornicy step-up 1800W?
 

Link to post
Share on other sites

Projekt  zamierzam poprowadzić głównie przy wykorzystaniu minimalnej ilości elektroniki, opierając się głównie na elementach elektromechanicznych. Po prostu w warunkach polowych, gdy wystąpi jakaś awaria, wolę mieć do czynienia z pojazdem, który będę umiał naprawić sam lub z pomocą przysłowiowego kowala albo wiejskiej złotej rączki. Budowa ma być prosta jak konstrukcja cepa i zgodna raczej z zasadami obowiązującymi przed pół wiekiem, niż obecnie, takie coś na podobieństwo Fiata 126p a nie obecnej Tesli S. 

Akumulatory podzieliłem na 5 grup z których każda będzie mogła być, w zależności od aktualnych potrzeb, niezależnie od siebie, dołączana do głównego zasilania lub od niego odłączana. 

1- Akumulatory żelowe 

2- Akumulatory wysokoprądowe bez przetwornicy, zwykle będą to  li-ion i li-po 7s oraz lifepo4 8s , złącza XT60

3- Akumulatory wysokoprądowe z przetwornicą step-up, 4s do 6s

4- Akumulatory średnio i nisko prądowe z przetwornicą step-up, 4s do 6s

5- Akumulatory o napięciu wyższym od 30V i z przetwornicą step-down  9s do 10s. 

Dlaczego rozdzielam wysokoprądowe na dołączane bezpośrednio i za pośrednictwem przetwornicy?  Otóż w posiadanym układzie z dwoma silnikami, mimo teoretycznego poboru prądu ok. 21A, zastosowano bezpiecznik główny 60A. Wynika z tego, że w moim projekcie, będę musiał użyć bezpiecznik 100A. Do przetwornic nie mam za dużego zaufania, bo czytałem,  że lubią się one niespodziewanie zepsuć lub wyłączyć i to w chwili, kiedy jest to najmniej pożądane, czyli przy maksymalnym obciążeniu prądowym, występującym podczas ruszania z miejsca pod ostry podjazd obciążonym mocno pojazdem. 

Tym, którzy tylko pukają się w głowę na taki projekt,  dodam, że przewiduję mały pulpit sterowniczy, wyposażony w 6 woltomierzy (główny z amperomierzem i po 1 dla każdej grupy akumulatorów) oraz 5 przycisków 0-1 przyłączających, poprzez przekaźniki samochodowe 24V (od ciężarówek), poszczególne grupy akumulatorów do głównej linii zasilania. 

Niecierpliwie czekam na krytykę i ciekawe pomysły. 

Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.