Dag allen!
We zijn bezig een autonome boot te bouwen als hobby project die we in de zomer in een week of twee naar Schotland willen laten varen. Daarbij zouden we graag jullie advies krijgen over wat handig is voor het PV en batterij systeem.
tldr: Wat is handig voor 200W PV en batterij systeem bij een 10-20V motor (nominaal 16V, 30W load)?
.
.
.
* 2x100W ETFE solar panels
* Romp en kiel van standaard PVC buizen (makkelijk af te sluiten). We denken nu een romp van zo'n 2 meter lang van 100mm diameter. En een kiel van 50 of 75mm diameter zo kort mogelijk.
* Thruster achterop kiel
* T200 thruster, 10-20V, 16 V nominal.
* System voltage rond de 16V zou het meest efficiënt zijn met deze thruster.
* De load bij cruising snelheid zal waarschijnlijk zo'n 25W-30W zijn.
* Peak load zal zo'n 80W zijn om door de branding en druk bevaarde gebieden te komen.
* We zitten te denken aan zo'n 500Wh, daarmee kunnen we door de nacht op tempo blijven varen in acht nemen dat we de battery niet te ver laden/ontladen.
* We willen zelf een battery pack met BMS bouwen zodat deze mooi in de kiel past waarbij we nog twijfelen tussen Li-ion en LiFePo4.
* Budget voor dit deel van de boot zo'n 600e.
* MPPT lithium charge controller voor 16 of 24V, die kleiner is dan 100mm (dat blijkt lastig te vinden).
* Betreft de pack denken we aan een Li-ion 4S10P (16V), 6S7P (24V). Daarbij past de 4S bij de motor en de 6S past goed in een 75mm buis en lijkt meer aan de sluiten bij solar controllers.
* De zonnecellen moeten ongeveer 1.5x de battery voltage zijn als we het goed begrijpen, dus dan zouden we daar voor een 36Voc systeem kiezen.
* PiJuice UPS als backup als main battery faalt (3.7V, 12000mAh).
* GPS tracker
* IMU
* Satelite uplink
* Simpele servo voor roer
1. Wat is handig voor het systeem voltage? 16V battery pack omdat de motor dan het efficienst is? Of juist een standaard als 12/24V met een buck converter voor de motor?
2. Sommige solar charge controller hebben een load aansluiting, andere niet. Is het nodig die aansluiting te gebruiken of kan de load ook direct op de batterij? Dat laatste zou een stuk beter uitkomen met bedrading tussen de romp en kiel
.
3. Waar we nu naar kijken is een MPPT lithium charge controller. Maar we hebben ook gezien dat een lead acid MPPT controller, een PWM controller of zelfs geen controller zou kunnen. We zijn bij dit project niet opzoek naar de meeste cycles uit de batterij halen, maar voldoende power om een nacht door te varen. Is het dan een redelijk optie om voor zo'n alternatief te gaan?
4. Is de current rating van een solar charge controller voor de max current bij chargen EN/OF de current die door de controller heen gaat bij load.
5. En natuurlijk, zien we iets volledig over het hoofd of klopt er iets niet in ons denken.
Alvast bedankt en vraag gerust door als iets onduidelijk is!
p.s.: Dit is een vergelijkbaar project waar we ons deels op baseren: http://www.seacharger.com/specifications.html
We zijn bezig een autonome boot te bouwen als hobby project die we in de zomer in een week of twee naar Schotland willen laten varen. Daarbij zouden we graag jullie advies krijgen over wat handig is voor het PV en batterij systeem.
tldr: Wat is handig voor 200W PV en batterij systeem bij een 10-20V motor (nominaal 16V, 30W load)?
.
.
.
Het lange verhaal
Dusver hebben we een paar prototypes gemaakt met kant en klaar batterijen met een klein zonnepaneel. Het volgende model willen we full scale gaan en daar raken we als elektronica hobbyisten een beetje verdwaald in de complexiteit van de elektronica.Specs
Nou zijn er natuurlijk een hele boel keuzes, waarbij we ons al min of meer hebben gericht op de volgende specs:* 2x100W ETFE solar panels
* Romp en kiel van standaard PVC buizen (makkelijk af te sluiten). We denken nu een romp van zo'n 2 meter lang van 100mm diameter. En een kiel van 50 of 75mm diameter zo kort mogelijk.
* Thruster achterop kiel
* T200 thruster, 10-20V, 16 V nominal.
Battery/PV system
Bij de keuze van het batterij en PV systeem hebben we de volgende overwegingen:* System voltage rond de 16V zou het meest efficiënt zijn met deze thruster.
* De load bij cruising snelheid zal waarschijnlijk zo'n 25W-30W zijn.
* Peak load zal zo'n 80W zijn om door de branding en druk bevaarde gebieden te komen.
* We zitten te denken aan zo'n 500Wh, daarmee kunnen we door de nacht op tempo blijven varen in acht nemen dat we de battery niet te ver laden/ontladen.
* We willen zelf een battery pack met BMS bouwen zodat deze mooi in de kiel past waarbij we nog twijfelen tussen Li-ion en LiFePo4.
* Budget voor dit deel van de boot zo'n 600e.
Eigen onderzoek
Met name een passende lithium solar charge controller blijkt lastig. De meeste chargers zijn te groot, voor een ander voltage of een andere chemistry. Waar wij nu denken is een:* MPPT lithium charge controller voor 16 of 24V, die kleiner is dan 100mm (dat blijkt lastig te vinden).
* Betreft de pack denken we aan een Li-ion 4S10P (16V), 6S7P (24V). Daarbij past de 4S bij de motor en de 6S past goed in een 75mm buis en lijkt meer aan de sluiten bij solar controllers.
* De zonnecellen moeten ongeveer 1.5x de battery voltage zijn als we het goed begrijpen, dus dan zouden we daar voor een 36Voc systeem kiezen.
Verdere specs
* Pi Zero board computer.* PiJuice UPS als backup als main battery faalt (3.7V, 12000mAh).
* GPS tracker
* IMU
* Satelite uplink
* Simpele servo voor roer
Vragen
Een heel verhaal, concreet:1. Wat is handig voor het systeem voltage? 16V battery pack omdat de motor dan het efficienst is? Of juist een standaard als 12/24V met een buck converter voor de motor?
2. Sommige solar charge controller hebben een load aansluiting, andere niet. Is het nodig die aansluiting te gebruiken of kan de load ook direct op de batterij? Dat laatste zou een stuk beter uitkomen met bedrading tussen de romp en kiel
.3. Waar we nu naar kijken is een MPPT lithium charge controller. Maar we hebben ook gezien dat een lead acid MPPT controller, een PWM controller of zelfs geen controller zou kunnen. We zijn bij dit project niet opzoek naar de meeste cycles uit de batterij halen, maar voldoende power om een nacht door te varen. Is het dan een redelijk optie om voor zo'n alternatief te gaan?
4. Is de current rating van een solar charge controller voor de max current bij chargen EN/OF de current die door de controller heen gaat bij load.
5. En natuurlijk, zien we iets volledig over het hoofd of klopt er iets niet in ons denken
.Alvast bedankt en vraag gerust door als iets onduidelijk is!
p.s.: Dit is een vergelijkbaar project waar we ons deels op baseren: http://www.seacharger.com/specifications.html