Зарядка LiPo в полете от солнечных панелей
По какой именно причине не позволит?
Не вижу в алгоритме причин, по которым зарядное устройство не будет подавать ток на аккумулятор под нагрузкой (пусть даже если весь ток будет уходить на питание бортовой электроники, а не для зарядки аккумулятора).
Да, не пятиклассник…
Для примера :
- Что происходит по алгоритму зарядки когда напряжение достигает 100% заряда? Вас это устраивает?
- Что происходит если напряжение просаживается на входе зарядки менее допустимого минимума? Это у вас будет постоянно ( облачко к примеру) Вас это устраивает?
- Что происходит с зарядкой если она не может обеспечить тот ток что вы задали для заряда? Вас это устроит?
И т.д.
- Что происходит по алгоритму зарядки когда напряжение достигает 100% заряда? Вас это устраивает?
Напряжение не достигнет 100%, потому что аккумулятор будет находится под нагрузкой, которая потребляет больше, чем дает зарядное устройство (вместе с тяговым мотором).
- Что происходит если напряжение просаживается на входе зарядки менее допустимого минимума? Это у вас будет постоянно ( облачко к примеру) Вас это устраивает?
Процесс зарядки прекращается на время проседания напряжения. Тоже происходит и с MPPT.
- Что происходит с зарядкой если она не может обеспечить тот ток что вы задали для заряда? Вас это устроит?
Найти / сделать зарядку, которая обеспечивает ток не более безопасного лимита. Тоесть в данном случае будет обеспечивать меньший ток и это вполне устраивает.
Есть еще другие причины?
Напряжение не достигнет 100%, потому что аккумулятор будет находится под нагрузкой, которая потребляет больше, чем дает зарядное устройство (вместе с тяговым мотором).
Часто садятся с полностью заряженным аккумулятором. Да и то что вы писали выше про планирование - вы явно допускали что аккумулятор будет заряжаться .
Процесс зарядки прекращается на время проседания напряжения. Тоже происходит и с MPPT.
Те что знаю я- попищат и отключаются.
Найти / сделать зарядку, которая обеспечивает ток не более безопасного лимита. Тоесть в данном случае будет обеспечивать меньший ток и это вполне устраивает.
То есть вы зададите ток не более минимального, обеспечиваемаего солнечной батареей?
Чушь полнейшая… Малейшая дымка на небе снижает ток батареи в десяток раз… То есть вы должны выставить ток раз в 20-ть меньший чем способность солн. батареи.😃
В общем- флаг в руки в хождении по граблям.😃
Я просто поражаюсь ответам участников…
Вот, взять к примеру, обычное бытовое решение:
Резервное освещение, Pb буферный аккумулятор, зарядный контроллер и панели на крыше.
Не выключаются панели из цепи заряда при включении нагрузки. И всё работает.
Абсолютно аналогичная ситуация у ТС, только аккумулятор LIPO и требования к минимальному весу электроники.
По поводу панелей - опять же. Можно же взять бескорпусные по 2-4Вт и паять на крылья самостоятельно. Единственный вопрос - они очень хрупкие и в чистом виде на крыло их нельзя класть - оно изгибается.
Вся мутота с управлением и бортовой электроникой по среднему потреблению уложится в 20Вт. Не так много панелей потребуется…
Вот зарядка побаночно: www.adafruit.com/product/1304
Тут целый проект с описанием: hackaday.io/…/649-solar-charging-lipo-project
Панелей на али вагон.
Я просто поражаюсь ответам участников…
Спасибо за адекватный ответ!
Можно ли чарджить 4S LiPo побаночно китайскими модулями на основе TP4056 при условии развязки источников питания каждого модуля?
Вопросы надежности и точности модулей пока не рассматриваем
Спасибо за адекватный ответ!
Вот и замечательно… От мыслей в первом посту и следа не стало… И ответов, так требуемых- не нужно стало…😃
По поводу панелей - опять же. Можно же взять бескорпусные по 2-4Вт и паять на крылья самостоятельно. Единственный вопрос - они очень хрупкие и в чистом виде на крыло их нельзя класть - оно изгибается.
Так все и делают. И элементы сейчас уже не такие хрупкие как ранее.
Но топикстартер категорически не ставил вопрос- а как делают те кто прошел этот путь…
Он требовал только отвечать на три его поставленных вопроса…😃
А зарядка… Вариантов полно… Можно просто копеечный импульсный стабилизатор напряжения с стабилизатором тока, ими забиты интернет-магазины.
Для экспериментов- самое то. Побаночный контроль реализовать можно позже… К примеру-
ru.aliexpress.com/item/…/32333373698.html
А предложенные выше зарядки- будут иметь очень малый кпд, да и на нужную мощность не рассчитаны…
Не нужно брать панель. Это ответ на первый вопрос.
Вес солнечной панели - это вес алюминиевой профильной рамы, специального калёного стекла, подложки… Всё это нам не надо. Мы возьмем только элементы. Они тонкие и легкие.
На 250 W точно не скажу, но думаю, что до килограмма.
Подключать панель не надо к заряднику модельному.
Специально для того, что бы панель заряжала аккум для них продаются контроллеры.
Возможно топикстартера сбило с толку слово контроллер, но это и есть зарядник.
С МРРТ дорого и тяжелее, с ШИМ дешевле и легче, но не так эффективно.
МРРТ стоит применять если напряжение панели будет в полтора - два раза больше напряжения аккума.
Само собой контроллер должен иметь переключение на соответствующий тип аккума.
Литий не встречал, но это не значит, что таких не бывает. Скорее всего Вас устроит AGM. Всё равно вы не дождетесь перезаряда в полёте.
Использую такую панель в отпуске. У меня 80W, 12В с контроллером ШИМ нормально поддерживает заряд свинцового аккума на 100 ач.
Смотрим телек, ноутбук, зарядники мобилок, стиральную машину типа Ведро с мотором.
Для установки элементов на модель понадобится специальная плёнка.
Панели бывают жесткие - рама и стекло и бывают гибкие.
Вот в гибких и применяется эта специальная плёнка.
Поделюсь маленьким , как выяснилось для всех, секретом- по крайней мере для опытов да и не только- контроллер вообще не нужен…
Нагрузочная характеристика элементов такова что при правильно выбранном количестве их просто нужно через диод шотки подключить к батарее. Причем КПД системы может выйти и выше чем с специализированными контроллерами.
А имея перед собой телеметрическую инфу о напряжении на батарее- принимать решения.
К примеру- при избытке зарядки - нагружать мотором для увеличения высоты.
А полную автоматику имеет смысл уже делать после решения массы других вопросов, хотя сложного она ничего не представляет.
Диод Шоттки стоит параллельно батарее, если батарей несколько и они иногда могут оказываться в тени.
Он пропускает ток от одной панели, когда другая затенена. Как бы ток проходит мимо затенённой батареи, а не через неё.
Это важно, он не устанавливается последовательно, он не контроллер.
Если у Вас крыло ровное, без глубокого V и нет элементов солнечной панели на фюзеляже, то возможно и диоды не нужны.
Если собираетесь летать ночью, то наверное можно подумать о последовательно включённом диоде.
Вот пример клеммный колодки. Она состоит из двух половин и последовательного диода нету.
Диод Шоттки стоит параллельно батарее, если батарей несколько и они иногда могут оказываться в тени.
Диоды Шоттки ставятся ну очень во многих местах… И даже там где батарей и совсем нет.😃
И в данном случае не для спасания затененных элементов батареи от тока освещенных элементов, а для устранения разрядки силовой батареи на солнечную батарею- плохо или совсем не освещенную…
Что бы не спорить о многих местах, вот ссылка непосредственно по теме. radiostorage.net/?area=news/1308
Схема #5, но там диодов многовато.
Я бы шунтировал по несколько ячеек. К примеру правую, левую часть крыла/фюзеляжа.
Мне ссылки не нужно. Я вам могу часов на 10 теоретического и практического материала лично дать…😃
Вы еще раз прочтите что я написал и поймите ту простую мысль про зарядку…
Сергей.
Спасибо.
Вы меня очень выручили.
Вот теперь я все понял и понесу Ваше учение сквозь годы и пространства.
ТС уже ушел.
Игорь, не обижайтесь, но Вам про Фому, а вы про Ерему.
Извините за занудство и малость математики (хоть сильно упрощённой и малость неправильной). В своё время тоже болел энергией космоса, извините, солнца.
Вывел небольшую формулу для моего Х8.
И так самое главное упрощение: зависимость затрачиваемой мощности мотором от тяги - в квадрате… то есть грубо говоря тяга 100гр, мощность 20Вт-> тяга 120гр, мощность 1.2^2 умноженное на 20 будет 28.8Вт.
Второе упрощение: модель всегда летит только на крейсерской скорости строго с одинаковым аэр.к., не зависимо от веса модели. Этот коэффициент примерно 9.
Далее энергоёмкость акка: у меня оно составляет (чистых 21Ач четыре банки 1550гр) 310Вт\ч.
Далее приблизительно удельная мощность солнечной батареи: 12Вт на кг.
Сама формула: У=(310+12ух)/((((3.5+x)/3.5)^2)*104)
у: общее время в воздухе. х: вес солнечной батареи в кг. 310: емкость акка, 3.5: вес самолёта без солнечной панели. 104: мощность потребная на поддержание крейсерской скорости в горизонте(только с акком). Можно прикинуть под какой либо другой планер, изменив вес батареи, мощность в круизе и ёмкость батареи (в ваттах\час).
Подставив данную функцию в первый попавшийся мне онлайн графический калькулятор, болезнь солнцем я забыл навсегда.
Любая солнечная батарея в итоге снижала время в воздухе.
Как же всё таки люди их используют и добиваются результатов:
ТЕРМИКИ, только с ними эффект будет положительный. А так как термики в основном ловят на моделях с большим качеством, то эффект усиливается.
Либо находить панели с большей удельной мощностью.
Вывод очевиден: для обычного моторного стиля, солнечная батарея зло.
На самом деле, дела будут обстоять ещё хуже, так как 12Вт на кг, я взял из расчёта идеального облучения панели солнцем.
К слову, без термиков положительный результат всё-таки появляется с качеством выше 45!
Как то так…
без термиков положительный результат всё-таки появляется с качеством выше 45!
Термики слишком случайная величина, чтобы на нее постоянно расчитывать. При наличии хорошей термички мотор вовсе не нужен 😃
А про качество- да, стоит только посмотреть на удлинение аппаратов использующих энергию солнца для полета. И еще для солнцелетов весьма важен размер, ибо с ростом размера аппарата процентное соотношение массы самого ЛА к массе солнечной батареи улучшается.
Не стал проверять ваши расчеты, где вы ошибаетесь… Но ошибаетесь…
А расчет простой:
Возьмем реальное аэродинамическое качество как 10.
Возьмем вес аппарата полностью снаряженный за 1 кг… Значит для горизонтального полета нужна тяга в 100 гр- 1 н. Возьмем скорость полета в 36 км/ч ( тут нужно справедливо заметить- на скорости прилично большие энергетики будет мало) , то есть 10 м/с.
Итого потребная механическая мощность перемещения равна 1 н*10 м/с= 10 вт. С учетом электрического КПД, к примеру в 70% и КПД винта в 60% мощность требуемая от батареи будет 10/(0.7*0.6) = 23.8 вт.
Пару ватт на электронику… Итого 26 вт…
6-ти грамовый элемент дает 1.8 вт в идеале. Реально, при горизонтальном расположении, в полдень в наших широтах в безоблачную погоду он дает 1.3 вт. Итого нужно 20 элементов, сами элементы будут весить 6*20=120 грамм.
Да, вспоминаем- вес аппарата заложили 1 кг.
В общем- задача вполне выполнимая при грамотном подходе…
Меня лично когда то остановило не невозможность реализации… И я про это уже писал…
А то что совершенно понятно- что это будет тихоход, которому нужна безветренная, солнечная погода… И ловить такое время- ну очень проблематично, если не сказать что невозможно.
И аппарат будет очень требователен к нежному к нему отношению как в перевозке, хранении так и в полете…
А так- еще раз, все реально… Собственные эксперименты с солнечными батареями, полеты Ская- все подтверждают… Скай, с его фиговой формой весом в 1.5 кг в горизонтальном полете около 40 км/ч довольствуется 40-45 ватами.
А можно сылку на элемент где 1.8Вт на 6 грамм? Я считал 12 ватт на 500 грамм. Естественно с такой энергоёмкостью всё в шоколаде…
C такой эффективностью панели, время стремится к бесконечности уже с полу килограмма веса элемента.
А про качество- да, стоит только посмотреть на удлинение аппаратов использующих энергию солнца для полета.
Те солнцелеты рассчитаны на круглосуточный полет, им энергетика нужна почти втрое большая ( не тольк лететь, но и заряжать для ночи и тащить на себе эти аккумуляторные батареи для ночи) мы же такой задачи не ставим.
ибо с ростом размера аппарата процентное соотношение массы самого ЛА к массе солнечной батареи улучшается.
Рассчеты показывают- что оптимум для задачи обеспечения круглосуточного полета с учетом минимальной цены аппарата- около 4 метра размахом и 3-4 кг весом… Но опять же- если для полетов в полдень ± 3 часа- вполне можно и на 1.6-2.0 метровом.
А можно сылку на элемент где 1.8Вт на 6 грамм?
Все стандартные такие, на которых и строят…
Сейчас гляну…
К примеру - www.ebay.com/itm/…/281055368126
Экспериментировал с ними.
Но я последний раз выписывал у турка элементы, они при тех же параметрах ( вес, токоотдача) более гибкие, менее хрупкие. А вот ссылку не помню. Не ебей, магазин какой то.
Считайте сами - кремний, 6 на 3 дюйма, толщина 200 микрон.
Все стандартные такие, на которых и строят…
Сейчас гляну…
вот буквально сейчас с ебэя… панелька 90Вт, 1600гр -> 17.4г на ватт.
но ни как не 3.3гр на ватт, как вы приводили…
К примеру - www.ebay.com/itm/…/281055368126
Экспериментировал с ними.
Я так и не увидел их вес… Вот пример гибкой панели с указанным весом www.ebay.com/itm/…/351837826014
17.4г на ватт, но никак не 3.3г…
вот буквально сейчас с ебэя… панелька 90Вт, 1600гр -> 17.4г на ватт.
Ну вы еще раз прочтите… Это не панели, залитые эпоксидкой .
А элементы, пластины из кремния, толщиной в 200 микрон…