[Neyasit]

Тест ближе к полудню, СБ выдала заметно больше, ток превысил 40 мА.
Да, этого тоже мало. Что бы шла зарядка, ток должен быть где-то 1/40 емкостного...
То есть для 2700мА/ч надо ток хотя бы 68 мА... Правда, набереться совсем капля в море. Эффективное время работы не будет превышать 6-7 часов. А значит заправить выйдет на где то 400мА
Но, если это для налобника на мунлайте, то на одну ночь этого хватит точно- что кстати уже не так что бы и плохо
Да, с нормальной цаппой столько можно закачать за пол часа, но ее для этого надо крутить все таки... А тут ничего не надо будет делать
В общем и целом, что бы круглый год иметь хотя бы 5 ватт для зарядки, надо панелька солнечная ватт на 300
А для аутдора выходит надо 30 Ватт батарейку, что бы заряжала при любом солнышке. Да, в пасмурную погоду там выход смешной, но в солнечный день даже с учетом движения около 100Вт/ч накопить вполне реально, а это весьма приличная мощность... Это 7-8 АКБ на 3500мА/ч заряженных, что как бы не на один день хватит...
Нужна ли при этом велоцаппа? Да, нужна. Она работает при любой погоде и круглосуточно готова преобразовать энергию движения на веле в энергию движения электронов, что серьёзный бонус...

[Neyasit]

Я писал выше про схему, позволяющую зарядить например три литиевых АКБ от обычного USB.
Собственно, вот она



S1 это обычный спареный выключатель. Он одновременно и выключатель питания, так как разрывает цепь между АКБ, и позволяет индивидуально заряжать все элементы батареи от плат 4056 без каких-либо дополнительных танцев с бубном.
Когда S1 выключен, все батареи подключены индивидуально, каждая к своей плате зарядки, и таким образом плата симметрирования не нужна.
Подобное решение может существенно снизить стоимость подобной батареи, так как тут надо совершенно обычная зарядка для телефона, три довольно дешёвые платы на 4056 и один выключатель с двумя группами контактов Обратите внимание, что входы плат 4056 объединены по схеме "все плюсы вместе, все минусы вместе", то есть соединение параллельное.
Подобную схему, но уже на 2 АКБ, можно применить и для велофары. При этом нужен выключатель на 1 группу контактов.
Может кому то будет полезно. Я эту схему хочу использовать в носимом источнике питания, она подключается к повышайко-понижайке с индикатором, и выходит такой себе почти что лабораторный блок питания, который можно чуть ли не в карман положить

[Neyasit]

Итак, небольшой апдейт.
Тест был с применением шагоцаппы, но так как по сути той же схемы, он применим и тут тоже...
Минус одна платка на 4056. Причина- пробой микры емким конденсатором...
На самом деле, имела место быть моя собственная глупость. Трехпозиционный выключатель, если точнее... Он в той схеме, что я делаю объективно нужен- но я покрутил шагоцаппу, не увидев, что он в СРЕДНЕМ положении, а значит конденсатор зарядил моим вращением. А когда клацнул им и подключил схемку, электромагнитное реле не успело сбросить напряжение, и микра была убита превышением ее рабочего напряжения.
Потом НИКОГДА не подключайте емкость к 4056 вот так как я- можно спалить модуль!
На схемах выше я отключали именно цаппу, и такое решение позволяет избежать подобного- ведь конденсатор не заряжается без нагрузки, а под нагрузкой он напряжение набрать не может- нагрузка вытягивает лишнее.
Второй важный момент, слишком ёмкий кондёр тоже может стать источником такого происшествия- потому не старайтесь воткнуть емкость слишком большого номинала, ее броски могут создать проблемы. А так же помните- твердотельное реле срабатывает быстрее, чем обычное электромагнитное механическое, которое не успеет разрядить конденсатор, если произойдёт такая же ситуация...
Еще один любопытный момент, но вызвать повтор той же ситуации, что был на стенде, когда при подключении светодиодов оборвалась зарядка, тоже не удалось- видимо, проблема в источнике питания, а именно в каких то его бросках.
Заодно проверил, смогу ли я долго крутить свой шагоцапоид- да, смогу, там сопротивление мизерное вращению
Хотя, что внезапно, если он работает просто на светодиоды, оно почему то меньше Не знаю чем это вызвано, но факт занятный

И еще одно. Судя по моим аккумам, 1/15 емкостного тока это 95% заряженности.
Именно до этого аккумуляторы просели после отдыха. Дальнейшая зарядка, до тока ниже этого, не факт что вообще целесообразна Ведь аккумулятор сбросит все что свыше... Просто полежав и отдохнув...
Да, я уже писал про это, но вот какой там ток я засек впервые

[STALKER_Tipany]

Neyasit сказал:

оно почему то меньше Не знаю чем это вызвано, но факт занятный

Скорее всего мощность на них нужна меньше, чем на заряд АКБ, а индуктивное сопротивление напрямую на вращение воздействует. поэтому и вышло, что легче крутить.

[Neyasit]

STALKER_Tipany (21 декабря 2022 - 12:38) писал:

Скорее всего мощность на них нужна меньше, чем на заряд АКБ, а индуктивное сопротивление напрямую на вращение воздействует. поэтому и вышло, что легче крутить.

Мощность выработки одинаковая, в том то и дело...
Светодиод не имеет драйвера, и кушает как итог сколько дадут. Но и зарядка АКБ ведёт себя точно так же...

UPD: рабочее напряжение конденсатора не должно превышать допустимое рабочее напряжение для диодов Шоттки, иначе будет их обратный пробой.
Для тех диодов, что выбрал я, не более 15в
А значит и конденсаторы будут на 10в
Думаю, ёмкости на 2200мкф будет достаточно. Частота переменного напряжения у велоцаппы не 50Гц все таки, а выше, да еще и токи там не превысят 2А, так что 2200мкф должно хватать. На самом деле, можно и меньше, так как из за более высокой частоты и размеры пауз тоже меньше. Но 2200мкф это с запасом, что б на всякий случай так сказать

[Neyasit]

Итак, переваривая схему, я решил ее переделать...
Каждая велоцаппа на свой канал сначала выглядело удачным решением, но только сначала
Теперь я все таки собираюсь их объединить
У такого решения есть как минусы, так и плюсы.
Главный плюс проявиться при установке АКБ разной ёмкости и разной степени разрядки- когда один почти заряжен, энергия то ко второму АКБ не перетекает лишняя... А в новой схеме будет
Из сложностей, надо решить одну не самую простую задачу- как сделать так, что бы почти севший аккумулятор не проваливал напряжение до уровня, при котором почти заряженный не терял возможности заряжаться- почти севший может вызвать посадку до 4в, и почти заряженный не сможет заряжаться при таком напряжении, ему больше надо, что бы на входе 4056 было 4,4-4,6в...
Двухканальная схема полностью лишена данной проблемы, но как я уже сказал, обладает другой...
Сейчас обдумываю пути решения. К сожалению, это не так то просто- если из той схемы что есть просто убрать диодную развязку, это может нарушить работу канала, где АКБ почти заряжен- банально упадёт напряжение в почти заряжененном канале до 4в, что оборвет цикл зарядки...
Нужно более элегантное решение, но какое пока вопрос...
Оно однозначно есть, осталось только найти

[Neyasit]

Решил не редактировать сообщение выше, а выложить отделтным- ведь то сообщение уже успели прочитать...

Решение нашлось. Оно требует установки или аж 4 твердотельных реле, что нецензурно дорого, или 2 обычных, что дешево и в чем то более разумно



Вот так вот все это выглядит... В чем фокус? В том, что реле шунтирует диод, пропуская ток в соседний канал. Обратите внимание, что контакты реле шунтируют диод не своего канала, а соседнего. А диоды тут играют роль того, на чем создаётся разница напряжений- ведь если на нем падение 0,4в, то в одном канале будет 4,4в, а вот в соседнем только 4в- ведь 0,4в упало на диоде. Это позволяет каналам не мешать друг другу работать.
Зачем нужна вторая группа контактов? Она банально подключает светодиоды фары. Причем сброс в фару начнётся только тогда, когда в обоих каналах напряжение достигнет порога сброса, и не раньше
То, что помечено как "К СБ" это подключается к солнечной батарее. Диоды там нужны, и именно два- иначе будет несанкционированное объединение каналов, да еще и паразитное Естественно, это диоды Шоттки.
Диоды D1, D2 могут быть в целом любыми, на ток не меньше 2А. Единственно важное их свойство, это правильное падение напряжения на них. Оно должно быть в идеале 0,4в. Но с ростом тока оно чуть вырастит, что в целом не страшно.
Диоды D5, D6 тоже могут быть любыми, их задача- принимать на себя броски самоиндукции. Я бы советовал все таки поставить диоды Шоттки- у них время открытия меньше, после снятия напряжения, которое их запирало. Естественно, они должны быть на напряжение не ниже чем 15в, но лучше больше, и ток хотя бы 1А. Остальные их параметры не важны.
То есть в целом, схема изменилась не сильно от того, что было в последнем варианте- пропали два резистора и изменились реле, а так же диоды. Впрочем, надо будет заглянуть в даташит. Вполне возможно, что та диодная сборка, что я выбрал тогда, подойдет для этой схемы

[Bolo]

Т.е. экономим крохи энергии на диодах шотки, но легко сливаем её на катушки реле? С твердотелами конечно понятней и логичней, но они тоже кушают что-то.

[Neyasit]

Bolo (24 декабря 2022 - 15:59) писал:

Т.е. экономим крохи энергии на диодах шотки, но легко сливаем её на катушки реле? С твердотелами конечно понятней и логичней, но они тоже кушают что-то.

Насчет крох с диодами Шоттки... Там не такие уж и крохи.
О реле. Твердотельное кушает 5мА по току. Обычное до 50мА...
Да, 10мА это меньше чем 50, естественно. Только вот включается это реле тогда, когда потреблять мощность уже как бы нечему- раз напряжение пошло вверх, значит ток зарядки уже упал, а значит и выжимать крошки уже не так важно- эта мощность все равно пропадает так то.
А вот диодный мост это совсем другое- он откусывает мощности на постоянной основе, и от двух велоцапп откусить он может весьма прилично- даже два диодных мостах на Шоттки откусят в сумме 0,36Вт... Из на минутку так 6Вт... А обычные мосты, там совсем все плохо- они откусят уже 0,78Вт МИНИМУМ. И если мерить в ватт-часах, то картина выходит очень неприглядная- ведь за 4 часа езды будет откушено 1,68Вт/ч по сравнению с диодами Шоттки.
Думаю почему диоды Шоттки я вполне показал в цифрах В пересчёте на батарею за 4 часа езды это 450мА/ч с хвостиком бонусом, просто за счет диодов
Теперь почему реле могут быть и обычными. Да, конечно, можно поставить твердотельные- но попробуй найди реле, которые работают с ПЛЮСОМ ПИТАНИЯ, А НЕ МИНУСОМ, и ты поймёшь, почему выбрано именно обычное реле. Дело в том, что я таких реле не нашел вообще. Их словно нету в природе...
И это пол беды... Вторая беда- цена. Четыре твердотельных реле будут стоить... Около 12$. Обычные же в разы дешевле.
Что еще хуже, да, едят твердотельные мало, но они ведь, как я уже писал, работают тогда, когда есть незадействованные мощности выработки, и откушеные на первой фазе перераспределения энергии 40 мА ни на что по факту особо уже не влияют. Почему?
Разпределю работу схемы на фазы.
Фаза первая. Оба АКБ активно кушают все, что им дадут. Реле выключены, так как напряжение ниже реакции компаратора.
Фаза два. Один АКБ уже кушает 410мА на зарядку или меньше, и одно из реле включается, отдавая излишек во второй канал.
Фаза три. Оба канала набрали столько, что уже оба кушают на зарядку меньше чем по 410мА тока. Оба реле включены, излишки мощности кушают светодиоды фары.
Так вот: в обоих случаях, когда реле активны, в схеме уже есть излишек мощности ПО ТОКУ. А аккумулятор, как и светодиод, на активной фазе зарядки кушают именно ток. А потом,когда идет режим постоянного напряжения, ток уже не так важен- он уже сам падает...потому когда включается реле, оно на немного просаживает напряжение в канале(но не на самом АКБ- оно то как раз не меняеться), что уже никак не влияет на зарядку АКБ.
А когда мощности выработки от велоцапп не позволяют держать напряжение, при котором аккумы едят достаточный ток, напряжение падает, переключается компаратор, реле отключается, и излишки на себя уже не кушает.

Не знаю, вышло пояснить нормально, или нет Если коротко, реле никак не влияют на КПД зарядки аккумуляторов, а вот диодный мост влияет, потому и выходит, что да, на диодах нужно что бы была экономия на потерях, а на реле уже как бы нет
Так что не вижу в этом плане проблемы в электромагнитных реле Но вот их размещение, а точнее ориентирование, это другой вопрос. Велосипед то дрожит во время езды, и контакты не должны в плоскости работы "на разрыв" ловить эти вибрации от кочек- иначе цепь может разорвать.
Тут и правда, у твердотельных реле преимущество. Но главный минус- нужных либо не существует, либо не достать
Можно ли построить схему без реле? Да, можно. На полевых транзисторах. Точнее, MOSFET.
Но я не работал с ними, они довольно капризные по ряду своих функций, я не смогу создать для них драйвер к сожалению
Да, это сделало бы схему лучше, возможно даже и надёжнее, но точно не проще и не дешевле- четыре Р-канальных MOSFET стоили бы не особо дешевле реле, а с учетом деталей для их драйверов, так и вовсе один в один.
Но насколько это оправданно?..

[Bolo]

Neyasit сказал:

Но насколько это оправданно?..

Практика покажет. Обычно всё в теории не так как в действительности. Тут же не только экономия рулит, но и долговечная надёжность. Дубовость, если можно так сказать. А это параметр заранее плохо просчитывается Только в "железе" и в "поле".

[Neyasit]

Bolo (24 декабря 2022 - 20:03) писал:

Обычно всё в теории не так как в действительности. Тут же не только экономия рулит, но и долговечная надёжность. Дубовость, если можно так сказать. А это параметр заранее плохо просчитывается Только в "железе" и в "поле".

Полевые испытания да, могут навыявлять много чего...
Именно поэтому в качестве одного из полигонов у меня шагоцаппа... На ней много чего можно найти из недостатков, вон только ситуация с конденсатором чего стоила. А ведь оно не очевидно было, я до этого с такими выбросами с конденсатора не сталкивался.
Хотя, там такие выбросы отчасти из за того, что конденсатор на 10в, а попадало на него до 30в... Хорошо что не произвёл запуск корпуса
А мог на самом деле.
Дубовость реле более высокая, чем транзистора. Сухой факт- полевики капризны... Особенно к статике- она их из строя очень быстро может выводить...
Придумать схему дубовее, чем аналоговый компаратор и реле, задача сложная на самом деле. Сама микра выдерживает питание аж до 32в по даташиту
По сути, самая нежная часть схемы- солнечная батарея и сама микра зарядки... Но она не капризнее импульсных преобразователей- ей главное не превышать напряжение, и она будет в порядке
Вообще, надёжность схемы обычно прямо пропорциональна количеству компонентов в ней.
На самом деле, самая ненадежная часть- это конденсаторы. Я про электролиты
Для многих нормируют цикл жизни от 2-3 тысяч часов. Резисторы... Если не царапать резистивный слой, им ничего не будет
Транзисторы... Да в целом достаточно надёжные они. Как и микра- компаратор это именно аналоговая микросхема, он не цифровой.
Но да, только езда покажет, насколько схема в целом надёжна
И кстати, она покажет и дефектные элементы- а они могут быть, от этого не уйти
В целом, ни одна деталь в схеме не нагружена на предел своих характеристик- даже светодиоды фары, если грамотно выбраны, не получат на себя критическую нагрузку А именно критические нагрузки наиболее частая причина выхода из строя...

[STALKER_Tipany]

С надежностью компонентов, да, вопрос. Но уже не к Neyasit, а к поставщикам.
К сожалению, есть ооочень негативный опыт по поводу качества елементов, а именно столкнулся с конденсаторами. За что я электролиты на дух не переношу если честно.
Факт который имел место быть: купил(несколько лет назад) конденсаторы с магазина. Все путем, новые.... А вот берешь прибор который емкость проверяет, и оказывается что со старта у них емкость на 20-30мкф меньше, и ко всему в придачу у всех. Номинал на корпусе был указан 100мкф. Ну как бы "погрешность 20% это норма...", но этого вполне достаточно чтоб оборудование уже не работало, тем более у них есть еще "высыхание"...

За все время только советские бумажные конденсаторы хорошо себя показали(но вот насчет частоты на которой они могут работать, не знаю) и какие то буржуйско-трофейные TC343, они какой то компании типа "ТЕСЛА" Чешские.. вот только ни уже много лет в строю и до сих пор не изменили свои показания (третий знак после запятой не в счет уже)

Так что да, вопрос не праздный и надо искать.

[Bolo]

Я имел ввиду не только это. Ещё и механическую прочность готового изделия, защищённость от сырости и т.п. Пока всё на уровне висюков и воздушной сборки, оно конечно понятно, ведь ещё не рещился вопрос с генератором как таковым. Но всё же я обычно начинал конструячить именно с корпуса. И механики, чтоб была надёжной максимально.

[Neyasit]

Bolo (24 декабря 2022 - 23:57) писал:

Я имел ввиду не только это. Ещё и механическую прочность готового изделия, защищённость от сырости и т.п. Пока всё на уровне висюков и воздушной сборки, оно конечно понятно, ведь ещё не рещился вопрос с генератором как таковым. Но всё же я обычно начинал конструячить именно с корпуса. И механики, чтоб была надёжной максимально.

Генератором будут служить две "велоцаппус обыкновениус", они же динамовтулки.
Корпус. В идеале отлить из алюминия, только вот повторить такой трюк смогут далеко не все. Корпус прочнее смысла точно не имеет, поскольку из алюминия и сам велоикран, и делать прочнее смысла немного
Компоновка? Она зависит от формы и размеров компонентов, а так же требований к их пространственной ориентации- реле должно быть установлено так, что бы контакты были ребром к земле. Остальное не требовательное в целом к положению, кроме разве что еще кнопок аккумуляторных отсеков- они тоже прыгать не должны в идеале.
Корпус герметизируеться отдельно от блоков АКБ, нажатие на кнопки через резиновые мембраны.
Так как корпус открывать будет как бы и не нужно, только отсеки АКБ, то он закрывается и герметизируеться отдельно. Внутрь несколько пакетиков с силикагелем, для отбора влаги- так ему не будут страшны перепады температур, силикагель всю воду поглотить сможет без особых проблем.
Разъёмы у корпуса не предусмотрены вообще. Они там не нужны так то. По сути, тип корпуса- монокок. Двухжильный провод от передней велоцаппы, и четырехжильный с кормы. С кормы четыре жилы потому, что две для солнечной батареи. Вот она подключается через разъём, и тут будет над чем подумать...
Конструкция отсеков АКБ. Вероятнее всего трубчатая- на манер того, как у фонариков. При накручивании крышки аккумулятор нажимает через мембрану на кнопку, которая подаёт питание в каналы, а точнее- на диодные мосты.
Если бегло, то как то так
Место установки монокока- руль. Помнишь ты пошутил про голову терминатора как типа трофей? Ну так вот, если там только фара то что то аж такого размера не имело смысла, а вот если там еще и зарядка, то можно и такую голову ваять
Ладно, шутки шутками, такой объем большой этой конструкции не нужен, потому и размер там будет скромнее

[Neyasit]

STALKER_Tipany (24 декабря 2022 - 23:26) писал:

К сожалению, есть ооочень негативный опыт по поводу качества елементов, а именно столкнулся с конденсаторами. За что я электролиты на дух не переношу если честно.

В данном проекте некритично отклонение ёмкости. Это не времязадающая цепь же
На что смотреть при выборе? На даташит. Есть конденсаторы с гарантированным сроком 1000часов, а есть 5000часов.
Второй показатель- ESR. В данной схеме он не критически важен, тут все таки сотен килогерц нету, но все же конденсаторы LowESR часто более качественные.
В даташите характеристики обычно честные, у всех производителей, включая Китай.
В общем, ищите хороший магазин и не полагайтесь на Али в этом вопросе- надёжнее будет. И в хорошем магазине, замечу, ссылка на даташит на их интернет страничке есть почти всегда, исключения только для непонятно где и кем сделанных деталей.

[STALKER_Tipany]

Neyasit сказал:

Вот она подключается через разъём, и тут будет над чем подумать...

На это я могу ответить. Очень хороший вариант такого разъема это от фар автомобиля. Там и фиксаторы чтоб самопроизвольно не открылись, там и переполюсовка чисто корпусом блокируется и герметизация предусмотрена через "гармошку".

У меня на фаре такой разъем стоит. Как раз на возможность установки этого блока, так сказать "зарезервировал". Стоит он уже там года...три. Проблем нет. Я их на Али брал. Очень даже не дорогие.

[Neyasit]

Главное что бы в них конденсат не вырабатывается внутри, а то будет как у Жака однажды.
В целом то от разъёма не требуется от этого выдерживать погружение под воду, но вот дождь попадать не должен, да и конденсат собираться тоже. Но раз испытан он уже, то можно взять на заметку

[Neyasit]

Обдумывая как бы получше подключить мой двухдиодный вариант фары, я пришел к выводу что вот эту часть, обведенную красным, надо изменить.

Раз уж все равно ставить электромагнитные реле, то почему бы не использовать переключающие контакты?..
Итогом стало вот такое изменение этой части

Отличие теперь в том, что до сработки реле светодиоды фары подключены напрямую к драйверам, а вот после начинают образовывать цепь, при которой в них начинаеться сброс излишков мощности. Так же возможно, что отключение в итоге от драйвера будет по минусу питания, а не плюсу- это может потребоваться просто потому, что у многих драйверов на выходе MOSFET, а они обычно n-канальные, и работают именно с минусом питания. Что бы не подавать на него паразитное напряжение, отключать надо будет именно по минусу в этом случае.
Если фара на один диод, то схема будет ближе к начальной, но одна из групп все равно должна быть переключающей- она как раз и будет отключать от драйвера фару, когда та нужна для сброса излишков, и не давать попадать напряжению на выход драйвера, что последнему может совсем не понравиться.

[STALKER_Tipany]

А вбросы по напряжению не спалят драйвер светодиода? конденсаторы не отменяли....

[Neyasit]

STALKER_Tipany (26 декабря 2022 - 07:49) писал:

А вбросы по напряжению не спалят драйвер светодиода? конденсаторы не отменяли....

Именно поэтому у него отдельные мосты и конденсатор, и он физически отключается от светодиода фары.
А при отключении от него, и от схемы зарядки тоже как итог
Потому нет, проблем быть не должно, особенно у драйверов с внешним MOSFET.
Но тут нужен однозначно тест...
В теории, однодиодной фарой было бы проще управлять на самом деле- там хватило бы выключателя на две группы контактов, одна бы выключала подачу плюса на драйвер, а вторая мост подачи питания...
С двойной фарой все немного сложнее, хотя... Хотя там они вообще имеют раздельное включение, так что в целом тоже самое можно сделать. Тогда на драйвер из канала зарядки вообще напряжение не проникнет. А питание на них пойдет через развязку диодную, там тоже своеобразное решение, призванное обеспечить запитку так, что бы питалась схема и от АКБ фары, и от велоцапп.
Позже нарисую схему, как я вижу эти цепи