12V accu opladen met 3 dynamo's, hoe schakelen?

[Gast042]

Hoi!

Ik ben bezig aan een project voor op een fiets een accu van 12V op te laden.

We hebben 3 naafdynamo's die zullen draaien als we trappen, vervolgens komt er een gelijkrichter en dan een laadregelaar.

Elke dynamo geeft 6V 2.4W en de accu laad op tussen 14.4 en 15V Imax=3.6A (bij opladen).

Hoe schakelen we dan best de dynamo's?

3 in serie = 18V maar de stroom blijft dan toch beperkt tot 2.4/6 = 400mA? niet?

In theorie zou de accu wel opladen bij 400mA maar wel traag.

Zou er een probleem zijn als we alle dynamo spanningen samen steken en dan pas gelijkrichten, ivm faseverschuiving?

Alvast bedankt voor jullie hulp!

Sven

[klazon]

Een probleem bij naafdynamo's is dat ze met 1 pool aan massa liggen. Dat maakt het lastig om ze in serie te schakelen.

Je kan ze trouwens niet zonder meer in serie zetten, vanwege de onzekere faseverschillen. Kan dus pas na gelijkrichting.

Verder is het zo dat een fietsdynamo 6V afgeeft bij de nominale belasting. Als je minder stroom afneemt wordt de spanning hoger. Kan boven 20V komen.

Kortom, het zal lastig worden, tenzij je kans ziet om de massaverbinding te verbreken.

[Gast042]

Elke van onze dynamo's heeft 2 aftakkingen, das dus geen probleem.

Ik had elders op dit forum al iets gelezen over die faseverschillen, dus dan hebben we 3 greatz-schakelingen nodig en 1 condensator.

Nominale belasting? Das dan gewoon een klein gloeilampje van een paar Watt, de vraag is dan dus of het laadproces van een accu een gelijkaardig vermogen is? Ik vermoed dat dit vermogen wel iets lager ligt?

Onze regelaar schakelt automatisch uit bij te hoge spanning, qua beveiliging zit dat wel goed.

[klazon]

Elke van onze dynamo's heeft 2 aftakkingen, das dus geen probleem.

Ze hebben weliswaar twee aansluitingen, maar meestal zit 1 van die aansluitingen inwendig ook nog aan de massa. Ik heb eigenlijk nog nooit een fietsdynamo meegemaakt die helemaal vrij van massa was. Dus voor de zekerheid zou ik het maar even nameten.

Wat de vermogens betreft is het heel eenvoudig. Elk van de dynamo's is 2,4W, samen 7,2W.

De maximale laadstroom van de accu is 3,6A. Bij nominaal 12V geeft dat 43 W.

De dynamo's kunnen dus bij lange na niet de maximale laadstroom leveren. Het opladen zal dan langzamer gaan, maar het gaat wel.

Wat de gelijkrichting betreft, ik zou achter elke brugschakeling een elco zetten, en die dan in serie. Juist ook vanwege ongelijke fase.

[Gast042]

Die massa's zal ik dan zeker controleren!

Mag je die vermogens optellen als ze in serie staan? Spanning stijgt, stroom blijft gelijk?

Wat zouden juist de problemen kunnen zijn die opduiken bij ongelijke fase?

[Benm]

Tja.. of je laat ze lekker met de massa's aan elkaar zitten en richt de boel daarna gelijk. 1 brugcel per dynamo, elcotje erachter ter buffering, en een schakelende regelaar om voldoende spanning te krijgen om de accu op te laden.

[klazon]

Dat is juist het mooie van vermogens. Die kun je bij elkaar optellen. In ieder geval kun je zo inzien dat de dynamo's minder vermogen kunnen leveren dan de accu eigenlijk wil zien.

Hoe je het ook wendt of keert, uit een dynamo van 2,4W krijg je nooit meer dan 2,4W.

Het zou best kunnen dat je de dynamo's (na gelijkrichting) ook parallel kunt schakelen. Zoals ik al zei, de dynamo levert 6V als je 2,4W afneemt, dan komt overeen met 0,4A.

Maar als je maar 0,2A afneemt zal de spanning hoger worden, b.v. 10V of misschien zelfs iets meer.

Het probleem met ongelijke fase is dat een fietsdynamo eigenlijk een stroombron is, weliswaar niet ideaal.

Dus op het moment dat de ene maximale stroom levert, zal de andere dat niet kunnen verwerken. Vandaar dat ik adviseerde om elke gelijkrichter een eigen afvlakelco te geven.

Het kan zijn dat ik het te somber inzie, dan zal het experiment moeten uitwijzen wat de beste schakeling is.

Ik heb zelf nog nooit de noodzaak gehad om fietsdynamo's te laten samenwerken.

[Benm]

Het zou natuurlijk logischer zjin gewoon 1 zwaardere dynamo te nemen die meteen de gewenste spanning levert, maar ik vermoed dat dat hier niet praktisch haalbaar is.

Meer vermogen is natuurlijk sowieso niet van te maken, maar ik vermoed dat de meest efficiente manier om die 3 x 6V/0.4A te gebruiken om een accu te laden toch echt eerst gelijkrichten is, en daarna met een schakelende stroombron (met spanningsbegrenzing) de accus op te laden. Het rendement van zulk schakelende voedingen is tegenwoordig best goed, reken gerust op 80 a 90 procent.

[Gast042]

We hebben al gezocht voor een zwaardere dynamo, maar de enigste die we vinden kosten €500 of meer. Als jullie toevallig weten waar we er andere goedkoper kunnen vinden zou het wel tof zijn.

We hebben ondertussen al eens getest met 2 dynamo's in parallel en hadden toen max 12.5V en met 2 dynamo's in serie rond de 30V max. Achter elke dynamo stond er een gelijkrichter en hadden die dan in serie of parallel geschakeld, maar we vroegen ons af of dit eigenlijk nog wel klopt met die diodes enzo.

[klazon]

Hoe heb je dat gemeten? Al fietsend? En met welke snelheid?

En hing er een belasting aan?

Onbelast moet je met 1 dynamo en een gelijkrichter al 20V meten als je een beetje doorfietst.

[Gast042]

we hebben de fiets omhoog gehongen en aan de pedalen gedraaid. Als we snel draaiden kwamen we tot pieken van 30V als de 2 dynamo's in serie stonden. Parallel tot 12.7V. 20V kwamen we inderdaad uit bij 1 dynamo, onbelast. Feitelijk klopt alles wat we doen, het enige wat we ons nog afvragen is of we 2 greatz schakelingen in serie mogen zetten, of dat dus geen problemen geeft.

[klazon]

Je kan wel 2 greatz schakelingen in serie zetten, maar dan moet je wel zorgen dat de dynamo's niet via de massa aan elkaar zitten.

En wat ik al eerder schreef, probeer eens een afvlakelco over elke greatz schakeling.

Wat ook wel eens wil helpen om inzicht te krijgen is het uittekenen van het schema.

[Gast042]

we hadden het schema doorlopen, inclusief alle diodes maar het leek alsof er spanning zou terugvloeien naar de dynamo's.

Het probleem via de massa's is opgelost, de massa is inderdaad aangesloten op de as maar die hebben we volledig geisoleerd van de rest van de ijzeren constructie.

We zetten een elco over elke greatz, allemaal 2200microF?

[klazon]

2200uF lijkt me rijkelijk veel. Gezien de stroom van maximaal 0,5A denk ik dat 1000uF genoeg is. En om in onbelaste toestand te meten of dit idee werkelijk invloed heeft op de spanning kan het met nog minder.

[Gast042]

ok bedankt! morgen gaan we verder met het project en zullen we waarschijnlijk weten of alles naar behoren werkt!

bedankt voor jullie hulp!