Discussion in 'Opencharge' started by Space, Mar 15, 2007.

  1. Space

    Space New Member

    Nachdem es nun mindestens 2 User gibt, welche sich mit der Hardware gut auskennen, möchte ich eure Meinung und KnoHof zu folgender Anforderung gerne hören:

    Geladen werden sollen 16S2P FePo's, in möglichst kurzer Zeit. 230V Stromanschluss ist vor Ort vorhanden.
    Das ruft nach einer Erhöhung der Wandlerleistung und der Ausweitung des Spannungsbereiche auf knapp 60V.
    Wenn die Wandlerleistung deutlich erhöht werden soll, so muss an 12V Betrieb die Speicherspule als auch die Wandler-Fet's, verstärkt/vergrößert werden. Bei angedachten 500Watt und optimistischen 85% Wirkungsgrad, fließen knapp 50A am Eingang des Ladegerätes. Die Idee ist nun, daß Ladegerät mit 24V statt 12V am Eingang zu betreiben. Die Ströme am Eingang sind mit 24A leichter beherrschbar und der Wandler muss nicht wesentlich umdesignt werden.
    Folgende Änderungen sollten für den erweiterten Eingangsbereich von 12-24V am Eingang ausreichend sein:

    D1 ersetzen durch IC 7815, extern auf Kühlblech fixiert (ICL7667 als auch die Gates der Fet's werden bei 24V sonst ableben)
    C19 =35V Spannungsfestigkeit
    R13 = 11k (erweiterung auf 60V Wandlerspannung)

    Die Speicherspule anders wickeln:
    13wdg 5 x 1,5mm mind. statt 9 Wdg.

    Softwareanpassung des Maxwertes der bisherigen 300W Wandlerleistung auf 500W bei 24V Betrieb und 250W bei 12V Betrieb.

    Welche notwendigen Änderungen seht ihr?


  2. Ralf P.

    Ralf P. New Member

    Hallo ,

    ich bin einer der Interessenten.
    Da ich ein Schaltnetztteil mit max. 30-32 V/30A einsetzen möchte wäre es für mich interessant ob wir die max. Eingangsspannung auf 32 Volt festsetzen könnte.
    Das würde dann das Leistungsteil weiter entlasten.
    Dazu müsste dann aber R15 angepasst werden , und evtl. die Windungsanzahl der Speicherspule verändert werden ?
    Sollte der Stepdownwandler besser weggelassen werden ?

    Gruß Ralf
  3. MalteS

    MalteS Member

    Hallo,

    also ich werde wohl keine 24V am Flugplatz haben.
    Bei 12V Betrieb setzen die Speicherspule und die Mosfets die Grenzen?

    Was ist denn bei den Mosfets der Kritische Parameter? Rds on? Beim schnellen Nessel check gibts da Typen die noch etwas besser aussehen als der IRF3205.
    Der [SIZE=-1]SUP75N03-04[/SIZE] z.B. Ist zwar ein LL Typ hat dann bei 12V Vgs aber auch ein geringen Widerstand.
    Ich denke ich versuche heute abend auf meinem Board noch ein TO220 unterzubringen (derzeit 2x Vorhanden). Just in case...

    Gruß
    Malte

    Edit: Dumm P=I^2 * R --> der Strom wird bei den Mosfets dann wirklich zum Thema. Den Widerstand zu reduzieren bringt wahrscheinlich kaum was.
    Es sei denn man könnte mit der Wandlerfreq. noch was nach oben.
  4. MalteS

    MalteS Member

    Noch was:
    Wie ist das mit dem Stepdown bzw. dem Längsfet beim 24V Betrieb? Für die kleinen Spannungen.
    24V rechtfertigt dann wahrscheinlich auch den Stepdownwandler.

    Malte
  5. Frogger

    Frogger New Member

    Ich habe auch das Problem das bei uns auf dem Flugplatz keine 24V sind aber ich werde mit Sicherheit auch geschlagen wenn ich 50A Ziehe :)
    Nun hab ich als armer Mensch auch nicht so große Akkupacks. Werde mal mit einem kollegen drüber reden der sich grad eine 2,3m composite arf extra elektrisch baut.
    Ich habe gerade einen acromaster von multiplex fertig und wollte diesen zum testen von 4s FePo nehmen die ich mir demnächst kaufen möchte. Wenn ich davon begeistert bin dann kommen die in meine antriebslose Funtana als 8s. Größer wird es wohl so schnell nicht.
    Das Interresse ist also da weil es interressant ist aber ich habe keine konkreten Vorschläge da ich keine Anwendung für diese Leistung habe.
    Bei 16s2p bist du doch bei ca. 60V20A was dann 1,2kW sind? Oder wolltest du die 16S dann auch mit 10A laden?
    Wie sieht es eigentlich mit dem Ladeprogrammen des opencharge aus? Bei FePo gibt es ja laut "datenblatt" zwei Ladeprogramme. Entweder mit 3A auf 3,6V Laden und dann so wie beim LiPo Strom senken bis 0,05A oder schnelladen mit 10A bis 3,8V erreicht sind und dann den strom bei dieser Spannung senken bis 15min Ladezeit erreicht sind. Muss da noch was getan werden?
    Wie sieht es mit der Programmiersprache aus? Bei mehreren unterschiedlichen Versionen würde es ja direkt sinn machen auf C zu schwenken damit man alle Geräte mit einer Softwareversion bedient wo man dann nur mit Präprozessoranweisungen die Speziellen Parameter einstellt.
  6. Frogger

    Frogger New Member

    Was mich auch interressieren würde ist ein Ballancer den man dann mit in das Ladegerät integriert. Hier frag ich mich nur wie die Zellenspannungen gemessen werden sollen. Bei 16 stück Reicht ja nicht mal ein mega164 (glaube der war es) der 16 AD wandler hat weil ja noch temperatur eingangs- und wandlerspannung gemessen werden. Also 16 kleine serielle Wandler anbabben die dann alle auch noch einen differenzverstärker haben. klingt irgendwie weder billig noch so als würde es wenig Platz verbraten.
  7. Space

    Space New Member

    Huhu,

    ...habe gestern einen Reset mithilfe Alkohol versetzter Getränke gefahren. Ich hoffe mal nciht zuviel Dünsinn von mir zu geben.:eek:

    Wenn ich das so richtig sehe, sind ausser der Hardwareänderung welche Ralf und ich aufgeführt haben, der Theorie nach keine weiteren notwendig.

    Der Spannugsteiler zum Erfassen der Batteriespannung ist in Orginalbesetzung mit 110k/10k bis 32V ausgelegt. Wenn der Lader wirklich mit 32V betrieben werden soll, so sollte hier ein wenig Reserve eingeplant werden. Statt 110k 120k sollt passen.

    Der Betrieb des Laders in 500W schliesst ja nicht weiterhin den normalen 12V Berieb aus. Aufgrund der dann nicht optimalen Bewicklung der Spule, sollte man dann aber nicht die volle Leistung von 300W abfordern.

    Zu dem Thema Stepdown; entweder der Anwender zügelt sich selber und lädt kleine Akkuspannungen nur im 12V Betrieb oder der Stepdown wird bei 24V wirklich Pflicht.
    Ich optimiere gerade die Entwicklerversion für den Stepdownbetrieb und bin da im Moment an einem Punkt wo ich langsam mit der Regelung zufrieden sein kann. Das ganze funktioniert nun unabhängig von Kalibrierungwerten als auch von Batteriespannungen.
    Ich bin immer noch unschlüssig, ob der Stepdown überhaupt weiterhin gewünscht ist.

    Ich bin in C nicht wirklich fit, aber gerne bereit hier meinen Horizont zu erweitern. Basic ist da deutlich vertrauter für micht, da ich als "junger Mensch" zu 64'er Zeiten einiges damit gemacht habe. Die Übersetzung des Software in C müsste jemand anderes übernehmen, das ist als Erstlingswerk sicherlich bei mir nicht drinne.

    Nein, der RDSon ist im Fastswitchingbetrieb (55kHz) nicht alleinig relevant. Es gilt die Zeit des FET's von AUS -> voll Durchgeschaltet möglichst kurz zu halten. Die Rise Time beschreibt dies im Datenblatt am besten. Hierbei ist auch z.B. der Parameter der Gatekapazitä des FET's sehr entscheident Die 3205 liegen da schon recht hoch, was man mit dem Treiber IC 7667 aber zum Teil ausgleichen kann. Wenn man hier in der Wandlerleistung skalieren möchte, so muss ausser mehr Speicherkapazität der Spule, auch mehr Switchingpower auffahren. Aus dem Bauch raus, ein zweiter 7667 und 2-3 3205.
  8. Space

    Space New Member

    Ja, das ist nicht nur eine Frage der Wandleranzahl. Mann muss wegen des Massebezuges und dem Auflösungsproblem am besten mit dem Wandler "vor Ort" nur hat man dann das Problem wie man mit dem Wandler "vor Ort" spricht. Vor einiger Zeit habe ich mir mal gedanken dazu gemacht, ausser Software RS232 und Optokoppler ist mir dazu aber nichts eingefallen, habe es mal dragehängt. Eben sehr aufwändig das ganze...

    Ich glaube in der letzten Avaiator war ein Test eins Balancers von Gerd drinne, welcher ähnlich meinem mit "Coprozessoren" arbeitet. Ich meine auf der Platine auch die (weissen) Optokoppler erkannt zu haben.

    Attached Files:

  9. Frogger

    Frogger New Member

    Geilo, danke für den Tip. Das ist natürlich auch eine Idee. Der Emcotech LiPo-Saver scheint auch so aufgebaut zu sein. Hab versucht in der Abbildung der FMT zu sehen welche OPV die für die differenzverstärker nehmen aber konnt auch mit der guten Lupe nichts erkennen. LiPoSaver wollt ich mir aber mit einem Mega8 selbstbauen und einfach das RC-Signal "kappen" Bei 8s finde ich die Auflösung noch hinreichend genau da man ja "nur" einen Unterspannungsschutz haben möchte wo es auf 0,0x Volt nicht mehr so genau ankommt. Jedenfalls bei eigenbedarf.
    Die tiny13 sind recht billig. Das klingt interressant. Man muss sich nur ein seielles softwareprotokoll einfallen lassen und Programmieren. Ich bleib mal dran. Den Ballancer sollte man auch erstmal komplett aussen vor lassen aber halt von Anfang an die möglichkeit offen halten diesen dann irgendwann in ein Lader einzubauen.
    Das du kein C kannst hatte ich befürchtet (ohne es schlimm zu finden) Vielleicht kann man da ja den Malte für gewinnen da er ja sicher einige routinen von dir auch einfach so übersetzt hat (so würde ich es jedenfalls angehen).
    Stepdown kann von mir aus auch ganz raus. Wenn der "neue" Lader mit 12 und 24V klarkommen würde das wäre natürlich erste Sahne :)
  10. MalteS

    MalteS Member

    Natürlich habe ich mir das angesehen. Ich glaube wirklich stark habe ich mich nur in der ADC Kalibrierungsrotine daran orientiert.
    Das ganze Menu ist ein Eigenstrick da sich das ja unterscheidet und die Laderoutine ist komplett anders aufgebaut. Warte mal ich poste hier gleich mal ein Beispiel für deine Fepo Wünsche :)
    Muss aber eben Windows booten...
    Wie ich mir das mit dem Sourcecode vostelle hatte ich ja schon geschrieben.

    Malte
  11. Frogger

    Frogger New Member

    Hmm ja stimmt das menue ist natürlich bei dem 4zeilen Display komplett anders und nimmt auch einen großen Teil des ganzen ein. Mit dem derzeitigen Menue bin ich allerdings auch nicht ganz zufrieden. Irgendwie ist das verwirrend Ladestrom bei Entladen einzustellen und dann im nächsten menue dann den Entladestrom. Für Laden/Entladen ist das wieder genau richtig. So richtig den Vorschlag hab ich aber auch nicht.
    Ich war schon mal am überlegen den code stumpf zu übersetzen aber ich muss dann ehrlich gestehen das ich keine Ahnung hab wie man den MAX110 ausliest (also das mit dem SPI). Ok das kann ich bei dir wieder abgucken :) Aber ich pack das zeitlich nicht mehr :(
    Ich muss dringend meine Baustellen abbauen denn ich muss im Studium unbedingt gasgeben denn sonst war es das im Sommer und ich muss nebenbei Arbeiten um zu überleben. Am liebsten würde ich nur Arbeiten aberauf gar keinen Fall in dem Beruf den ich mal gelernt hab. Ein Teufelskreis quasi weil sowas ja nur schwer zu realisieren ist. Ok genug geschwafelt. Ich pack es einfach nicht mehr nebenbei, ich pack es so ja schon nicht wirklich.
    Gruss Carsten
  12. MalteS

    MalteS Member

    Na ja ich poste es trotzdem:
    Zum Verständniss: Ich unterscheide Battery Typen und Actions. Jede Battery kann mit verschiedenen Actions "behandelt" werden.
    Eben ist mir aber aufgefallen das das bei den unterschiedlichen Fepo Programmen so nicht besonders gut funktioniert da die Zellspannung Battery Parameter ist und nicht Action parameter (bei Fepo unterscheidet sie sich für unterschiedliche Actions).
    Ich habe daher nur mal das Fepo Normal Programm implementiert. Alle Änderungen zum Original Quellcode sind in Fett.
    Nicht aufgeführt ist eine Codezeile in einer Switch Anweisung mit der ich quasi das Lipo Ladeprogramm (mit den Fepo Parametern) verwende.
    Für Fastcharge kämen da noch so 10 Zeilen Code dazu.
    Ansonsten finde ich fünf zusätzliche Zeilen Code und eine Parameteränderung für ein neues Ladeprogramm ganz o.k.

    Ladeprogramm
    Definitionen:

    // ALL BATTERY STUFF

    enum eActionMode {
    LI_CHARGE,
    NIXX_CHARGE,
    NIXX_DISCHARGE,
    NIXX_CHG_DISCHG,
    FEPO_CHARGE
    };

    typedef struct {
    char Name[LCD_DISP_LENGTH];
    enum eActionMode Mode;
    uint8_t NeedsChgCurrent;
    uint8_t NeedsDisChgCurrent;
    uint8_t NeedsCells;
    } tAction;

    typedef struct {
    uint8_t Type;
    uint8_t ChargeCurrent;
    uint8_t DischargeCurrent;
    uint8_t Cells;
    uint8_t MaxCells;
    double ChgCellVlim;
    double DisChgCellVlim;
    char Name[LCD_DISP_LENGTH];
    uint8_t NumActions;
    uint8_t CurrentAction;
    tAction* Action;
    double ChgMAH;
    double DisChgMAH;
    } tBattery;

    ...
    #define NUM_BATT_TYPES 4
    ...
    #define FEPO_NUM_ACTIONS 1


    tAction ActionFePo[FEPO_NUM_ACTIONS] =
    { { "Laden", FEPO_CHARGE, true, false, true } };

    tBattery Battery[NUM_BATT_TYPES] =

    { {LI37, 0, 0, 0, 12, 4.2, 3.3, "LiPo" , LI37_NUM_ACTIONS, 0, ActionLi37, 0, 0 },
    {LI36, 0, 0, 0, 12, 4.1, 3.3, "LiIon", LI36_NUM_ACTIONS, 0, ActionLi36, 0, 0 },
    {NIxx, 0, 0, 0, 30, 2, 0.9, "Nixx", NIxx_NUM_ACTIONS, 0, ActionNIxx, 0, 0 },
    {FEPO, 0, 0, 0, 14, 3.6, 3.0, "FePo", FEPO_NUM_ACTIONS, 0, ActionFePo, 0, 0 } };

  13. MalteS

    MalteS Member

    noch zwei Fotos:
    (gegenüber dem ersten Bild ist auf dem 2. ein höherer Ladestrom eingestellt - ich lade da ein paar Widerstände...)

    Attached Files:

  14. Ralf P.

    Ralf P. New Member

    Für meine spätere Anwendung wäre es natürlich nicht schlecht wenn der Stepdownwandler erhalten bleibt.
    So könnte ich mit einem 30V Netzteil an dem ersten Lader den Flugakku laden,
    und den zweiten für einen Akuu nutzen der unter der Eingangsspannung liegt.
    Ohne Stepdown müsste ich ein zweites 12V Netzteil mitnehmen.
    Ist bei der Ladeleistung von 500W eigentlich die Größe der Speicherspule , oder die Kühlung der Mosfets und Dioden bzw. deren Dimensionierung der begrenzende Faktor ?

    Ralf
  15. Ralf P.

    Ralf P. New Member

    Hallo ,

    ist der Verpolschutz T2 nicht durch die zu hohe Gate to Source Voltage von bis zu 32 V gefährdet ?:confused:
    Zulässig sind max +-20V.
    D1 soll ja entfallen , bleibt mit 78S15 als Ersatz der Verpolungsschutz erhalten ?

    Gruß Ralf
  16. Space

    Space New Member

    Berechtigter Einwand, das hätte pöff gemacht....:eek:
    Ich denke um sinnvoll die Gatespannung zu begrenzen muss noch eine Z-Diode (15V) oder besser Surpressordiode für die Begrenzung der Gatespannung her. (..zwischen Gate und - Akku)

    Ich meine ein 7815 zerlegt es nicht, wenn er verpolt angeschlossen wird....bin da aber nicht 100% sicher..?

    Auch muss der ADC, welcher die Batteriespannung erfasst, vor dem 7815 die Spannung abgreifen. Das währe aber nicht der Fall, wenn die Diode durch den 7815 ersetzt wird.

    Ich habe das Layout nicht vor mir, es ist wohl besser, wenn die Diode verbleibt und man den 7815 später noch in den Stromlauf einschleifen kann. Ansonsten muss die Stromversorgung für den TL494, CL7667, 7805 und den einem TLC272 (IC8) wohl handgepatcht werden.
  17. Ralf P.

    Ralf P. New Member

    Moin,

    spricht eigentlich was dagegen die Stepdown Fets statt mit kleinen Aluwinkeln direkt auf das Hauptkühlblech zu montieren und mit kurzen Verbindungsleitungen von der Platine abzusetzen , genauso wie bei D9 und D10 ?

    Gruß Ralf
  18. Space

    Space New Member

    Hy Ralf,
    zu lang sollten die Leitungen nicht werden, sollte aber problemlos funktionieren.
    Thomas
  19. Ralf P.

    Ralf P. New Member

    Moin ,

    ich habe heute das erste mal meinen 6S FePo mit 10A geladen.
    Ist schon geil wenn der Akku in 13 min. voll ist !:D
    Ich habe alle Bauteile des letzten Buffix eingebaut ,
    trotzdem ist ein deutliches Spulenpfeifen zu hören.(Hörprobe im Anhang:eek:)
    In Logview wurde der Wert Innenwiderstand mit 25,5 angezeigt, Stepupwert?
    Die Spule habe ich auch vergossen wie vorgeschlagen , der einzige Unterschied ist die Windungszahl mit 13 Windungen mit 11 Drähten 1,08mm parallel, und die Anpassung der Widerstände an 30V Eingang und 60V Ausgangsspannung.Habt ihr eine Idee wie man das Pfeifen reduzieren kann ?
    Beim Entladen läuft der Lüfter bei einer bestimmten Temperatur sofort mit voller Drehzahl los.Ist das so richtig oder wird die Drehzahl Temperaturabhängig geregelt ?
    @Thomas: kannst du ein Firmwareanpassung für die 500W Version bereitstellen ?

    Attached Files:

  20. Ralf P.

    Ralf P. New Member

    Ich habe C32 auf 10nF zurückgebaut, jetzt ist das Spulenpfeifen wesentlich leiser geworden.:eek:

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