Solid State Relais gebruiken als kill switch LiPo 4S 100Amp

[fiveblades]

Momenteel ben ik bezig met een projectje om een Stand Up Paddling (SUP) board te voorzien van 2 brushless motoren.
Dit geheel moet max 100 Amp piekstroom kunnen draaien op een samengesteld 14,8 volt Lithium Polymeer pakket.
De Accu bestaat uit 4 x 5000 mAh 4S 20C parallel zodat ik 20 Ah aan capaciteit heb.
Twee elektronische snelheid regelaars van elk 30 Amp, en een Arduino Wemos zullen de motoren aansturen.
Batterij en aansturing zal worden ingebouwd in een plastic waterdichte koffer die vastgezet wordt op het SUP board.
Nu wil ik er een kill switch in bouwen die het geheel bij maximale stroomverbruik in een keer kan uitschakelen.
Een koord aan de enkel verbonden met een schakelaar op de waterdichte koffer voorkomt bij het onverhoeds van het board vallen dat deze van je wegvaart.

Is het mogelijk om een Solid State Relais Dc -Dc hiervoor te gebruiken ?



Even ruim bemeten heb ik hiervoor 100 Amp uitgekozen, piekvermogen ingecalculeerd.
Is dit überhaupt mogelijk ? Heeft er iemand hier ervaring mee ?

[Septillion]

In principe wel. Maar zal je erg goed moeten opletten hoeveel vermogen dat ding dan gaat verstoken,dit zal niet niks zijn.

Maar wat wil je eigenlijk bereiken met dat relais? Als het alleen is als automatische stop bij het vallen zou ik gewoon gebruik maken van de huidige elektronica. Ofwel, gewoon het stuursignaal naar je motorsturing onderbreken.

[Ruud]

Mwoah met een berekende piek van 100A en 2x een 30A ESC zou ik toch zeker de accu los gaan koppelen van de ESC ipv alleen de aansturing. Die gaan namelijk zeker een keer de geest geven als er wat langer dan een paar seconden een ampere of 90 geleverd moet worden en neemt dan gerust je accu mee. Of wanneer 1 motor ineens vastslaat in een stuk afval en de ander vrolijk doordraait en je het dus nog niet meteen doorhebt. Of ga je nog de nodige zekerheid inbouwen?

Je staat natuurlijk wel op het water dus een brandje is snel geblust

Is het niet mogelijk om naar 10 of 12s te gaan of ga je dan buiten de specs van je motoren/schroeven? Dan zou je eventueel een vertraging kunnen overwegen. (of andere motoren ) Ik vind 100A gewoon teveel. Met 12S blijft het rond de 35A piek, dat is een stukje makkelijker.

[ Voor 7% gewijzigd door Ruud op 12-04-2021 12:51 ]

[Tom-Z]

Zo'n relay kan zomaar een voltage drop hebben van 2V. Bij 40A is dat dus al 80W. Daarvoor heb je een heel grote heatsink nodig. Een niet-solid-state relay lijkt me meer geschikt.

[ Voor 16% gewijzigd door Tom-Z op 12-04-2021 13:02 ]

[SuperKris]

Als ik zo even een random datasheet er bij pak zie ik een Rdson van ca. 0,005 ohm. Bij 100A is dat dus een voltage drop van 100x0,005= 0,5V en is er dus 0,005*100^2 = 50W warmteontwikkeling. Dat is best wel veel. Ik kan mij echter voorstellen dat dit echt de piekstroom is, en dat het daadwerkelijke vermogen meer richting de 30A gaat bijvoorbeeld. In dat geval heb je het over een voltage drop van 0,15V en 4,5w warmteontwikkeling en daar is prima mee te leven.

Check dus even goed de specs van de SSR waar je mee wil werken, en check even goed hoeveel stroom je daadwerkelijk wil gebruiken.

Een andere optie is een wat groter automotive relais zoals deze. Die kunnen prima 100A aan. Hoe hoog de voltage drop is heb ik nog nooit gemeten, maar aangezien ze geen koeling hebben zal dat wel meevallen. Ik gebruik zelf zo'n ding om 125A richting een omvormer te schakelen. Dat gaat op zich prima. Een nadeel is wel dat een dergelijk relais energie in zijn spoel verbruikt. Als ik het mij goed herinner zo rond de 4w. Die ben je dus constant kwijt als je systeem aan staat. Een voordeel kan echter wel weer zijn, dat als er toch water bij de elektronica komt, het relais wel zal afschakelen. Van de SSR ben ik daar niet zeker over.

[SA007]

Ik zou ook een normaal relais gebruiken, deels vanwege de warmteontwikkeling maar vooral omdat een SSR vaak nooit helemaal uit gaat, de meeste blijven een heel klein beetje geleiden, je wil niet dat dat problemen kan geven.

[fiveblades]

Ik zou graag willen dat alle verbruikers in een keer uitgeschakeld worden door het trekken van de kill switch. Onderbreken van de PWM signaal is natuurlijk ook een optie, maar ik wil graag de combinatie van alles spanningsloos én uitvallen van de motoren.

De voltage drop in de SSR en de daarbij behorende verlies van vermogen heb ik niet meegenomen, wel even een aandachtspuntje.. Thnx's

Bij overbelasting (stuk hout in de prop) zal de ESC oververhitten en zichzelf uitschakelen. Dit is volgens mij in te stellen per ESC.
Een hogere S spanning is helaas niet mogelijk door de beperkingen van de gekozen motoren.

Ik wist niet dat er evengoed nog spanning door de SSR komt indien deze niet is aangestuurd.
Onwenselijk, ik wil namelijk de kill switch ook gebruiken als aan en uit schakelaar.
Het is dan ook niet de bedoeling dat er evengoed nog energie wordt verbruikt in de "uit" stand.

Ik denk dat de keuze valt op een mechanische relais die dezelfde Ampèrage kan schakelen.
De eventuele benodigde vermogen om de spoel van de relais te bekrachtigen is dan marginaal.

Allemaal bedankt voor het meedenken !

[Flake]

Een mechanisch relais is idd verstandig in safety applicaties zoals een killswitch. De reden daarvoor is de failure mode: mechanische relais schakelen niet als ze hun bruikbare leven erop hebben zitten, SSR's gaan langer mee maar gaan kortsluiten. In een applicatie waar dat onaanvaardbaar is moet je een mechanisch relais inzetten.