Nieuwe powerbox in wording

Darkmatter

Donateur
Een tijdje geleden had ik al eens een powerbox in elkaar gezet maar er waren toch nog wat dingetjes waarvan ik vond dat ze beter zouden kunnen. Toen ook nog eens een van de accu's de geest gaf, en ik dankzij de avondklok toch niets meer aan astronomie kan doen, besloot ik een nieuwe versie te gaan maken met Lithium accu's (LiFePo4). Op één accu na zijn de onderdelen inmiddels binnen en om te controleren of alles inderdaad gaat passen zoals gepland heb ik alle onderdelen met tape erin geplakt. Bij deze dus een voorproefje:

Powerbox passen en meten.jpg

En voor de geïnteresseerden is dit het schema:
Powerbox schema.jpg

Het zijn dus eigenlijk twee powerboxen in één: aan de linkerkant de voeding voor de montering en accessoires zoals een flatpanel, aan de rechterkant de voeding voor de zwaardere verbruikers zoals de Asiair, gekoelde camera, dauwlinten etc.

Wordt hopelijk binnenkort vervolgd.

Jarno
 

PaulVolman

Donateur
Ziet er op zich prima uit. Toch even wat opmerkingen over het schema. Ik zie dat de voltmeter in serie staat met het relais, dat gaat niet werken, die moet parallel staan. Welke spanningen hebben de accu's. Je gebruikt in beide circuits sigarettenaansteker pluggen. Normaal gesproken worden die voor 12V gebruikt. Als accu 01 ook 12 volt is dan mis ik nog een DC-DC converter voor de 5V aansluiting van de USB plug. Het ledje in de schakelaar zet je direct op de voeding daar moet een weerstand in serie staan anders brand het ledje door. Of zit er een weerstand in de schakelaar ingebouwd?
 

Darkmatter

Donateur
Je hebt gelijk, die voltmeter moet daar niet zitten. De rest is gemaakt om rechtstreeks op 12V aangesloten te worden dus de benodigde omvormers / weerstanden zitten er al in. Geen kans dus dat de "magic smoke" uit de onderdelen ontsnapt. ;)

Jarno
 

Darkmatter

Donateur
Door allerhande omstandigheden heeft het werk een tijdje stil gelegen maar vandaag had ik even tijd om wat dingen in te bouwen en aan elkaar te knopen:


En wat blijkt: het werkt nog ook!


De aan/uit knop ligt lekker diep verzonken dus er is geen schijn van kans dat hij per ongeluk aan gaat.

Jarno
 

Darkmatter

Donateur
Het gaat door omstandigheden nog altijd érg langzaam maar vandaag heb ik weer een tijdje aan deze powerbox kunnen werken. De ene helft zit er nu in:
20210327_132430.jpg

Nu de andere helft nog, dan het foam aanbrengen en tot slot wachten tot ik hem eindelijk eens kan gebruiken.

Jarno
 

rweust

Donateur
Let er wel op bij inpakken van een loodaccu, dat deze bij het laden wel zijn warmte kwijt moet kunnen. Zelf heb ik altijd schuim gebruikt onder bodem en langs zijwanden. Dit helpt veel bij koude nachten om je accu wat warmer te houden, maar nooit bovenop. Hier een dunne metalen plaat (bv. goed warmtegeleidend aluminium) toe passen, als afscherming al nodig is, en niet te snel willen laden, dan wordt de accu niet te warm. In een kist waarvan het deksel open kan bij laden, kun je natuurlijk wel weer schuim aan de binnenzijde van het deksel toepassen, maar dan moet je hem wel openzetten bij het laden en dit niet vergeten. Dit openzetten vergeet je nooit, als je de laadaansluiting in de kist maakt, i.p.v. aan de buitenzijde.

Je accu nooit helemaal ingepakt in schuim of andere isolatie (tegen koude nachten) aan een laadaapraat hangen, je zult niet de eerste zijn die hem bijna aan het koken weet te brengen.
 
Laatst bewerkt:

Bob Slee

Meteoriet
De "vermogendraad" naar het relais is niet beveiligd. Eventueel kun je nog een hoofdzekering zetten onmiddellijk na de accu. Ongeveer zo:
ook Powerbox schema.png
 

Skyheerlen

Aluminium rules!
Zet die zekering er best in. Zonder die kan de accu al z’n vermogen door een sluiting leveren, en dat wil je niet meemaken. Als je geluk hebt, smelt er dan ergens wat anders weg, zo niet, dan sta je er liever niet te dicht bij.
 

Darkmatter

Donateur
@rweust Hier is al rekening mee gehouden. Er zit bewust geen laadaansluiting op de buitenkant dus de koffer moet open om te kunnen laden. Een loodaccu laden in een afgesloten ruimte is sowieso geen goed idee i.v.m. eventueel vrijkomend waterstof. Nu zijn dit weliswaar geen loodaccu's maar LiFePo's maar een accu laden in een volledig afgesloten en geïsoleerde ruimte is en blijft altijd een slecht idee.

@Bob Slee @Skyheerlen Het staat niet op het schema maar ik doe altijd een zwevende zekering meteen na de accu. Die gebruik ik namelijk ook als hoofdschakelaar, als ik weet dat de powerbox een tijdje niet gebruikt zal worden dan trek ik die zekering eruit zodat hij nooit per ongeluk aan kan komen te staan. Een zekering van 20A is trouwens niet voldoende, dat wordt een 35A anders zou de hoofdzekering er al uit kunnen vliegen als alle aansluitingen tegelijk zwaar (maar niet over-) belast worden.

Jarno
 
Laatst bewerkt:

rweust

Donateur
(y)

Een Lithium accu is echter nog gevoeliger wat temperatuur betreft, dan een loodaccu. Ik zou zeer terughoudend zijn met deze in schuim pakken. Zelfs bij ontladen zijn er al voorbeelden van te warm geworden lithium accu's, laat staan bij laden. Waar loodaccu's kapot gaan bij te warm of overladen en dan borrelend wat waterstof ontwikkelen (waar met ventilatie vaak erger valt te voorkomen) loop je bij lithium accu's het gevaar van thermal runaway, ofwel een proces wat steeds meer warmte ontwikkeld en zich zelf zo opjaagt, zelfs doorgaat, nadat de stroom is onderbroken, tot er een flinke brand uitbreekt, die dus zeer moeilijk valt te blussen. De hoeveelheid brandend gas (ook waterstof) die dan luid sissend uit zo'n accu spuit is enorm, en het brandende lithium is ook niet zomaar uit, zeker niet met water.

Lithium accu's zou ik nooit in de box zelf gaan opladen en nooit onbewaakt. Zelf heb ik een vrij stuk betonvloer in mijn garage tegen een stenen wand, waar ik lipo's kan laden. Met een goede lader, met temperatuurbeveiliging (sensor tegen de cel), rookmelder er boven, flinke bak water er naast (om hem helemaal in onder te kunnen dompelen), blusser bij de hand en nog stapel ik er voor mijn gemoedsrust nog wel eens wat gasbetonblokken om heen. Ik heb één keer zo'n thermal runaway gezien op een modelbouwvereniging, dat vergeet je echt nooit meer. Niet te blussen, niet met poederblussers. Leek soms even uit, maar begon dan binnen een paar seconden vrolijk weer opnieuw zich als een vlammenwerper te gedragen. Veel, snel in de vaarvijver, kletsnat gemaakte jassen van leden zijn opgeofferd en er overheen gegooid om te voorkomen dat door deze éne 7,4V Lipo race accu de hele modelbouwwerkplaats er aan ging.

Metaal omhulde lithium-ion cellen met gasbreukventiel en thermische stroomonderbreking zijn iets veiliger, maar kunnen ook weldegelijk thermisch op hol slaan. Veel goedkope, Chinese cellen of Lithium accu's hebben echter nog steeds helemaal geen beveiliging. De Lithium IJzerfosfaat accu die jij hier gebruikt is wel de veiligste accu op dit gebied, mits een goede (speciale voor LiFePO4) lader wordt toegepast en accu van goede kwaliteit is (weer oppassen met Chinees). Thermal runaway bij Lithium IJzerfosfaat accu's komt veel moeilijker voor. Ze zijn echter ook gevoelig voor te hoge temperatuur (bij laden en ontladen) en horen dus wel een Battery Management Systeem (ingebouwd in de accu) te bezitten wat naast balanceren (laad- en ontlaadstroom) ook een temeratuurbeveiliging bezit die de stroom op tijd onderbreekt.

Wil je lithium accu's warm houden 's winters, dan niet zomaar in een dikke laag isolatie of schuim pakken, ook geen LiFePO4 accu, zonder zeker te zijn van een goede temperatuurbeveiliging die dus ook de stroom bij te warm ontladen onderbreekt ruim voor er een thermal runaway kan ontstaan.
 
Laatst bewerkt:

Observer

Uranus
Ik mis altijd een amperemeter in dit soort projecten.
De stroom is veel informatiever. Spanning is feitelijk een vast gegeven en staat ook al op de accu vermeld. ;)
 

rweust

Donateur
Ik mis altijd een amperemeter in dit soort projecten.
De stroom is veel informatiever. Spanning is feitelijk een vast gegeven en staat ook al op de accu vermeld. ;)

Bij loodaccu's geeft de spanning de laadtoestand redelijk weer, dit is wel afhankelijk van temperatuur en stroom die er loopt. Dus eigenlijk moet je drie meters hebben om de laadtoestand van een loodaccu goed te kunnen bepalen. Het beste zijn de metertjes die verbruikte energie meten (spanning x stroom x tijd, Wh), samen met de accucapaciteit gecorrigeerd voor de buitentemperatuur (handkastje van de Synscan geeft ongeveer de temperatuur aan) weet je dan heel aardig hoe lang je nog met je accu doet. Werkt ook bij Lithium en NiMH accu's.

Dit soort LCD metertjes kosten weinig meer tegenwoordig, wel meer voor inbouw binnen in een kist, niet waterdicht:

LCD accumeter

Robert.
 

Darkmatter

Donateur
Ik mis altijd een amperemeter in dit soort projecten.
De stroom is veel informatiever. Spanning is feitelijk een vast gegeven en staat ook al op de accu vermeld. ;)
De spanning is juist géén vast gegeven. De ontladingscurve van een LiFePo4 is anders dan die van een loodaccu en het voltage begint opeens snel te dalen als hij bijna leeg is . Dat is het moment om onmiddellijk te stoppen met ontladen.

Zijn je Wago en de aanvoerdraad dan geschikt voor 35 A?
Een Wago 221 kan 41A aan. De draad is 6 mm², eigenlijk is dat iets te klein maar het is het maximum wat in de Wago past en gezien a) de lengte maar 10cm is en b) de tijd dat er zoveel stroom doorheen gaat erg kort, durf ik dat wel aan.

@rweust Een ander nadeel naast het niet waterdicht zijn is dat ze die dingen nooit in het rood hebben. Je staat ervan te kijken hoe fel ze zijn als je eenmaal op een donkere locatie bent. Ik wil sowieso zo min mogelijk oplichtende dingen maar als er dan toch iets op zit wat licht geeft dan moet het rood zijn.

Jarno
 

rweust

Donateur
Een ander nadeel naast het niet waterdicht zijn is dat ze die dingen nooit in het rood hebben. Je staat ervan te kijken hoe fel ze zijn als je eenmaal op een donkere locatie bent. Ik wil sowieso zo min mogelijk oplichtende dingen maar als er dan toch iets op zit wat licht geeft dan moet het rood zijn.

Open maken (vaak alleen maar klikken), andere kleur (rood) 3mm rechthoekig Ledje in solderen, binnen 5 minuten klaar. Doe ik vaker bij LCD schermpjes, verlichting zit meestal aan de zijkant. Rood folietje er over is ook een oplossing (hobby zaak heeft transparantjes in alle kleuren) en minder fel dan de rode LED cijferdisplays, maakt alleen aflezen in vol zonlicht soms weer moeilijker, je krijgt met het blauwe Led licht en rode folie dan weinig helderheid en contrast, maar in diffuus daglicht of 's nachts werkt dit ook prima.

Deze gecombineerde DC spanning, stroom en energie metertjes zijn niet zo geschikt voor buiten plaatsing, bij mij zitten ze in de kist van de power tank, met deksel dicht storen ze ook niet met de blauwe Led. Zo heel fel is zo'n blauwe display verlichting nu ook weer niet, overigens. Het licht van dit ene Ledje moet al eerst homogeen verspreid worden door de plexiglas diffuser achter het scherm en dan nog door de polarisatiefilters zelf van het LCD scherm heen.
 
Laatst bewerkt:
Bovenaan Onderaan