Энергосистема для велосипеда

[As]

При увеличении ёмкости конденсаторов удвоителя потери особо не возрастут - просто форма тока будет далеко не синусоидальной (омическое сопротивление обмотки генератора обычно невелико... ) "Идеальную" ёмкость всё равно не подобрать - частота-то переменная! Так что лучше взять ёмкость "с запасом", для улучшения работы на малых оборотах, небольшая потеря КПД на максимуме мощности менее критична, мне кажется...

[diesel170]

Ну это для 50Гц трансформатора, намотанного впритык тонким проводом на железе с габаритной мощностью 3-10Вт. Если железо взять на 50Вт провод потолще, а витков там будет поменьше то все будет нормально с КПД. Поскольку частота там похоже больше 50Гц, трансформатор с такой габаритной мощностью будет весьма небольшой.

Да, КПД будет выше, но размеры и вес большие. На повышенную частоту рассчитывать нельзя, потому что будет плохо работать на малой скорости.

Трансформатором можно согласовать сопротивление нагрузки с внутренним сопротивлением генератора, сделать их равными для максимальной отдачи энергии.

Возможно, но потери в трансформаторе съедят всю выгоду. Лучше тогда удвоитель + импульсный преобразуй, про который уже говорили. У него выше КПД и его работа не зависит от частоты генератора. К тому же получаем стабилизацию.

Не знаю уж как там с задним фонарем на лисапедке положено и сколько там светофоров при полном отсутствии электричества , но заряжать несколько девайсов от динамки 3-5Вт думаю будет сложновато и долговато.

ИМХО лучше уж всю энергию сливать в одну буферную емкость, а потом расходовать аккуратно.

Ну так полное отсутствие электричества не начинается же сразу за дверью дома. До природы нужно по-любому ехать через город, если конечно, не живёшь в деревне. Да и лисапед используется не только для "вылазок".

Конечно, 3-5Вт это мало, но если сливать это в буферный АКБ, энергии больше не станет, наоборот, часть её потеряется. Ведь АКБ забирает больше, чем отдаёт. Зачем же лишние потери, если ту же энергию можно вдуть сразу в аккумулятор смартфона, пусть и не так быстро?

kentgaryk писал(а):
...Выпрямитель с удвоением однополупериодный по выходу, емкости довольно большие требует, не понятно как будет работать с АКБ - это конечно самое простое решение, никакая зарядка там дальше не нужна сразу на аккум...

Если "динамка" имеет изолированную от "массы" обмотку - годится простейшая схема удвоения на двух диодах и двух конденсаторах

Изолировать обмотку от "массы" не проблема. Я так делал в двух генераторах - на 3Вт и на 5Вт. В оба встроил выпрямительный мост на диодах Шоттки. Минус моста соединил с корпусом, плюс - с центральным выводом генератора.

Спойлер

[kentgaryk]

Возможно, но потери в трансформаторе съедят всю выгоду. Лучше тогда удвоитель + импульсный преобразуй, про который уже говорили. У него выше КПД и его работа не зависит от частоты генератора. К тому же получаем стабилизацию

Импульсный преобразуй и без удвоителя пойдет и с задачей справится. Только с ним все просто когда если че вдруг на столе осциллограф стоит, а в ящике стола пяток этих микросхем валяется. А когда в лесу - не работает хер его знает и не мультиметра не паяльника.

По моей охотничьей практике - куча сожженных адаптеров 12->5В...КЗ, неправильная полярность включения, попадание влаги. Смотришь на него и думаешь..хер его знает - толь АКБ сел, то-ли микра сдохла, а мож телефон не исправен. Кстати стабилизация тут вредна, будет ток ограничивать...а перезаряд нам явно не грозит В походных условиях - чем дубовее тем лучше.

А буфер поможет и от разных источников заряжать, и разные девайсы подключать...и с собой мал маленько энергии из розетки то захватишь. Большой не стоит а 12В 7А*Ч я бы захватил обязательно, ну весит он килограмм-два, на велосипеде все таки не на горбу тащить, а пользы много.

[diesel170]

Удвоитель чисто для повышения КПД, ведь переменку на преобразуй не подашь, а в мосте теряется минимум 0,4В (на двух последовательных диодах).
Но да, можно заряжать и напрямую от удвоителя. Однако, если скорости приличные и/или возможно долгое движение под гору, то простейший ограничитель заряда не помешает. Хотя, если ёмкость АКБ достаточно большая (более 0,3 А*ч), то и ограничитель не нужен.
Готовые адаптеры 12В-5В лучше не пользовать, ибо это Китай и не рассчитано на долгую службу. Лучше самому что-то спаять.

Вместо буфера, как я говорил, можно взять самодельный минигенератор. Думается, что подобная машинка в паре с электромотором вроде МЭ272 в роли генератора должна выдать ватт 100 как минимум.
И весить должно никак не больше аккумулятора ёмкостью 7 А*ч.
Минус в том, что нужно специальное горючее, которое нужно запасать на всю поездку.

[kentgaryk]

Ну если миниэлектростанцию сделать то все энти приблуды не нужны, зря только ноги мозолить и без того накрутишься, а динамка чувствуется при дальней езде. Горючее да...там же типа эфир или еще че то специфичное...

С адаптерами я тему закрыл недавно - припаял к реостату на 5ом вход микро юсби, взял с собой АКБ и протестировал половину митинского рынка, нормальные адаптеры были закуплены с 10го примерно тестирования! Купил 5шт. 2А при 5В как с куста, при изменении входного напряжения от 8 до 16В! Остальные, которые проверял после 0,5 -0,7А на 2 вольта все соскакивали, так что адаптерами я теперь затарен и приспособу для проверки имею!

[As]

Из модельного движка электростанция получится непутёвая: очень дорогая, капризная и недолговечная... Опять же, шум и вонь двухтактного двигателя... Не, солнечная лучше - хотя бы не шумит и работает всегда, когда светит солнце

[kentgaryk]

Не, солнечная лучше - хотя бы не шумит и работает всегда, когда светит солнце

Сегодня прикупил за 2,3тыр. солнечную батарею 15Вт, Uхх=21В, Iкз=0.93А...испытывал в дождливую погоду, зарядный ток 12вольтоврго АКБ получился 20-30мА, а ток кз около 40мА
Дождусь солнечной погоды испытаю на солнышке, отпишусь о результатах. Надеюсь хоть 0,5А зарядного тока то выдаст.

[diesel170]

В том-то и проблема, что солнце светит далеко не всегда. Да и сотню ватт с неё не снять.
Движок модельный да, проблемный, но альтернативу ему трудно найти. Разве что движок для велика вроде Д5 или бензопилы/косилки. К такому можно уже прикошачить автомобильный генератор и получить до киловатта мощности. Но и весить этот агрегат будет намного больше, перевезти его на велосипеде довольно проблематично.

Сегодня прикупил за 2,3тыр. солнечную батарею 15Вт, Uхх=21В, Iкз=0.93А

А какие у неё размеры?

[kentgaryk]

Размер у нее не большой 430х290мм и вес около килограмма. Теперь бы еще понять при какой погоде я заявленную мощность или хотя бы 30% от нее увижу.

[Андрей СШ]

Заявленную никогда. Потому что заявлена она в экваториальной области с вертикальным падением солнечных лучей. А 70% (даже с учётом смога и пыли в городе) в солнечный день увидеть можно.

[kentgaryk]

Я и не рассчитываю на заявленную, если процентов 30 даст уже хорошо, примерно с таким расчетом и брал.

Пока что вот так, под мелким дождичком, 43мА зарядный ток. Дождик кончился, облачность повыше - 120мА - прогресс!

[Zwanzig]

Спасибо всем за ответы! Хотелось бы сделать некоторые уточнения, но времени сейчас совсем мало, поэтому спрошу пока главное.

Я думаю над контроллерами зарядки Li-Ion аккумуляторов. Пока искал инфу, налетел на вот такую схему на МК. Вот хотелось бы понять, чем схема на МК может быть лучше схемы на готовом контроллере, например, на таком? Понятно, что тот контроллер маломощный, а если мы возьмём контроллер с внешним ключом, то КПД его определяется, в целом, только характеристиками ключа (+потери в аккумуляторе)? Какого КПД реально достигнуть?

Я почему спрашиваю, в прошлые выходные провёл эксперимент и выяснил, что мой смартфон заряжает аккум с КПД в ~75%. Что-то это как-то печально.

По приведённой схеме на МК. Открываем ДШ на FZT949, при Iк=1 А, Uк-э=0,08 В. Значит, на транзисторе при таком токе теряется 0,08 Вт? Как-то слишком мало и не сходится с КПД в 75%...

[kentgaryk]

А те батареи которые вы на АЛИ заказали за 7тыр. разве не имеют контроллера? И буферный акум там должен быть. Если там этого нет то цена сильно завышена. А если есть то надо думать как туда прицепить динамку, зачем еще то городить.

[Zwanzig]

А те батареи которые вы на АЛИ заказали за 7тыр. разве не имеют контроллера? И буферный акум там должен быть. Если там этого нет то цена сильно завышена. А если есть то надо думать как туда прицепить динамку, зачем еще то городить.

Не 7тыр, а 3700. По скидке через приложение.

Контроллер у них есть, но это не контроллер заряда, это контроллер самих батарей (не знаю, есть ли там пресловутый MPPT). У них два USB выхода. Вообще, хотелось бы отказаться от USB при возможности, дабы не заниматься двойными преобразованиями в 5 В с более высокого напряжения, которое дают батареи, а потом понижать ещё до 3,6-4,2 В для зарядки аккумов... Буферного аккума, конечно же, в них нет. А должен быть?

Батареи, кстати, уже не почте, на днях надеюсь заберу и посмотрим, на что они способны.

А где свои брали? Очень жду результатов и Ваших испытаний тоже.

[kentgaryk]

Ну бывают с аккумом бывают без, я вот голую взял, ту что на фото, за 2,3тыр. в Москве, на АЛИ такие раза в два дешевле. АКБ 12В заряжаю на прямую без заморочек. Девайсы буду от него заряжать через обычный автомобильный адаптер, я там писал - прикупил хорошие.
В пасмурную погоду дает маловато, думаю может вторую прикупить и возить в сложенном виде друг к дружке.
Но у меня потребитель мощный имеется - электронная сигарета ей 30Вт*час в сутки вынь да полож...другим девайсам поменьше надо.
Свои брал http://www.solnechnye.ru/batareya/. А с испытаниями пока сложно - всю неделю дожди обещают! Жду погоды

[Андрей СШ]

Вот хотелось бы понять, чем схема на МК может быть лучше схемы на готовом контроллере

В данном случае ни чем. А вообще на МК можно реализовать нестандартные напряжения заряда и мало ли ещё чего нужного.

LTC4054 - это линейный стабилизатор. КПД его в любом случае низок.

при Iк=1 А, Uк-э=0,08 В.

Та схема тоже линейный стабилизатор. Поэтому напряжение на транзисторе равно напряжение USB минус напряжение аккумулятора = 5-3,7 = 1,3 В.


Если уж Вы купили уже готовый солнечный зарядник, то непонятно чего ещё нехватает.

[Сэр Мурр]

Уже не дефицит втулки переднего колеса со встроенным генератором http://velofun.ru/hub/dinamo-vtulki-na-velosiped.html

[As]

...можно заряжать и напрямую от удвоителя. Однако, если скорости приличные и/или возможно долгое движение под гору...

... То достаточно добавить ещё пару диодов и тумблер - и лёгким движением руки удвоитель будет переключаться в выпрямитель без удвоения!
(схему рисовать лень - гляньте входные цепи любого БП от компьютера с переключением напряжения питания...)

[Zwanzig]

Вчера дошли батареи. Ну что надо сказать, в пасмурную погоду они у нас совсем не запустились. Вечером проверял от лампы накаливания в 100 Вт -- мощность на USB была где-то 1,5-2 Вт.

Сегодня к вечеру (17:30 мск) тучи разошлись, и я решил проверить на нормальном солнце. Высота солнца над горизонтом была ~13 градусов. Я направил батареи так, чтобы лучи падали как можно более отвесно. Ток, измеренный через USB-порт — 800 мА максимум, при напряжении 5 В. Соответственно, 4 Вт. Подключившись напрямую к панелям (контроллер я таки вскрыл), получил Uхх=7,4 В, Iкз=0,86 А. По некой эмпирической формуле, которую я нашёл в одной из статей, для монокристаллических панелей Pmax=(0,70..0,75)*Uxx*Iкз. Ну и по ней же получаем 4,45 Вт. Всё сходится с измерениями на USB.

Хотелось бы понять, насколько это нормально... То ли солнце хреновое, то ли панели бракованные, то ли так и должно быть, но к чему тогда надпись "20W"?

Андрей СШ, теперь поподробнее про Ваш пост.

Допустим вы в среднем будете двигаться под углом около 45° к экватору

В вершине угла, я так понимаю, находится солнце, Вы про этот угол говорите?

По моим измерениям не следящая панель вырабатывает за день приблизительно 6*Pmax = 6 * 30 = 180 Вт*ч.

Для какой широты и времени года измерения?

Умножаем на атмосферное поглощение
0,7 * 180 = 126 Вт*ч

А оно разве не учитывается, эм... в заявленной мощности на батреи? Т.е., любую заявленную мощность можно сразу смело умножать на 0,7?

[kentgaryk]

С мощностью у них как то вот так.
Получили около 5Вт это 25%, будет посолнечнее получите побольше но не думаю что намного.
Если завтра будет солнышко проверю свою отпишусь.