Gereedschapsaccu opladen met zonnepaneel

[Silvos]

Beste Tweakers,

Ik wilde graag een zonnepaneel gebruiken om een gereedschapsaccu op te laden. Steeds meer gereedschapsfabrikanten bieden omvormers aan voor hun gereedschapsaccu's waarmee die handig kunnen zijn als stroomvoorziening onderweg op bijvoorbeeld vakantie.

Nu heb ik een 12V autolader gevonden die mijn gereedschapsaccu kan opladen en het idee was om hier nu een 18V zonnepaneel aan te koppelen. Mijn theorie was omdat de autolader van de gereedschapsfabrikant al fungeert als batterij management systeem dat ik enkel een buck down converter nodig heb om de laadstroom van 18V terug te brengen naar 12V.

Echter wanneer ik hier meer informatie over opzoek lees ik wisselende dingen over het directe koppelen van een buck down converter aan een zonnepaneel. In sommig gevallen zou de converter het uitgangsvoltage kunnen verlagen van het zonnepaneel (zie ook deze discussie op stack exchange https://electronics.stack...to-a-buck-boost-converter). Daarnaast is mij niet helemaal duidelijk hoe de gereedschapslader reageert op de wisselende stroomopbrengsten van het zonnepaneel en of dit kwaad kan voor het lader van de batterij?

Het zou gaan om een 100 watt zonnepaneel met een maximaal vermogen van 18V, 5.5A. De gereedschapslader heeft een ingangsspanning van 12V 6A en een uitgangsspanning van 18V 3A. Mijn gedachte was dat omdat de buck down converter het voltage verlaagt van 18V naar 12V en daarmee de spanning verhoogt dat de spanning in ieder geval niet al te laag kan worden maar ik hoor graag jullie advies.

[Ricko1]

Wat is de minimale en maximale spanning van die buck converter? 72watt continue is wel lastig op 100watt zonnepaneel. Die lader kan stuk gaan bij een te lage spanning (beste geval brandt een glaszekering door)

Het voltage van een zonnepaneel is afhankelijk van de hoeveelheid zon. Maximale spanning en vermogen alleen bij volle zon.

Er is een reden dat off grid systemen een accu parallel tussen de zonnepanelen (via mppt lader) en de ac omvormer hebben. Korte pieken en dalen kan je anders niet opvangen.

Gereedschap accu's hebben een relatief lage capaciteit. Bij 100wh houdt het wel op. Daarmee kan je 40w (10% verlies omvormer) aan verlichting (8 5w led lampen) 2 uur laten branden. Die omvormer systemen zijn ontworpen om kort bv een boormachine te gebruiken.

[BernardV]

Kun je geen lader vinden die 12-24V accepteert?
24V zie je vaak in vrachtwagens en 12V in “personen”-auto’s.
Als er zo’n lader te vinden is ga je waarschijnlijk ook wegkomen met 18V input.

[Hrugnir]

ik moest eigenlijk gelijk denken aan een 'solar generator' die kan je kant en klaar kopen of eventueel zelf maken van een mppt charge controller en een omvormertje. Die gereedschapaccu zou je denk ik ook wel zo als accu kunnen gebruiken

[Silvos]

Ricko1 schreef op vrijdag 7 oktober 2022 @ 19:21:
Wat is de minimale en maximale spanning van die buck converter? 72watt continue is wel lastig op 100watt zonnepaneel. Die lader kan stuk gaan bij een te lage spanning (beste geval brandt een glaszekering door)

Ik was al bang dat er mogelijk problemen zouden zijn met deze configuratie. De converter die ik in gedachten hebt heeft een ingangsspanning van 7V tot 40V en een uitgangsspanning van 0.8 tot 28V met een uitgangsstroom van 0.2A tot 12A en een maximaal vermogen van 300 watt.

Zou het mogelijk zijn om een component toe te voegen die ervoor zorgt dat de buck converter alleen stroom krijgt als het zonnepaneel een minimale opbrengst levert, bijvoorbeeld 50 watt en dat als de opbrengst lager is dat er dan niet opgeladen wordt?

Gereedschap accu's hebben een relatief lage capaciteit. Bij 100wh houdt het wel op. Daarmee kan je 40w (10% verlies omvormer) aan verlichting (8 5w led lampen) 2 uur laten branden. Die omvormer systemen zijn ontworpen om kort bv een boormachine te gebruiken.

De accu's die ik heb zijn best groot, 162 Wh en hebben een omvormer waarmee ze USB stroom of AC stroom kunnen leveren op 150 watt. Daarmee zijn ze groot genoeg om bijvoorbeeld een laptop of een tablet een aantal keer op te laden of een elektrische koelbox een dag van stroom te voorzien. Dat is voldoende voor mijn gebruiksdoel.

BernardV schreef op vrijdag 7 oktober 2022 @ 19:23:
Kun je geen lader vinden die 12-24V accepteert?
24V zie je vaak in vrachtwagens en 12V in “personen”-auto’s.
Als er zo’n lader te vinden is ga je waarschijnlijk ook wegkomen met 18V input.

Een andere lader is helaas niet beschikbaar behalve een 220V lader. Ik kan natuurlijk ook kiezen voor een 12V zonnepaneel maar mijn zorgen waren vooral dat zo'n paneel niet voldoende spanning levert om de aangesloten lader goed te laten werken. Mijn redenering was dat een hoger voltage zonnepaneel met een buck down converter resulteren in een gemiddeld hoger amperage.

[BernardV]

Welk merk accu’s heb je? En hoeveel volt zijn die accu’s?

[Ricko1]

Silvos schreef op vrijdag 7 oktober 2022 @ 21:02:
[...]

Ik was al bang dat er mogelijk problemen zouden zijn met deze configuratie. De converter die ik in gedachten hebt heeft een ingangsspanning van 7V tot 40V en een uitgangsspanning van 0.8 tot 28V met een uitgangsstroom van 0.2A tot 12A en een maximaal vermogen van 300 watt.

Zou het mogelijk zijn om een component toe te voegen die ervoor zorgt dat de buck converter alleen stroom krijgt als het zonnepaneel een minimale opbrengst levert, bijvoorbeeld 50 watt en dat als de opbrengst lager is dat er dan niet opgeladen wordt?

[...]

Een lithium gereedschap accu lader is elektronisch. 72watt heeft die gewoon nodig. Vermogen is spanning keer stroom (P=U*I) Bij minder vermogen moet 1 van die andere omlaag. Bij een gloeilamp is minder fel branden het gevolg. Elektronica gaat stuk.

Met minder vermogen laden kan alleen met een accu met eigen BMS die het balanceren regelt. Dan zet je gewoon 18V op de aansluiting en de BMS regelt de rest. Gereedschap accu's laten dat doen door de lader. Dat is de functie van al die kleinere pinnen tussen de grote 18V aansluitingen op de accu.

Edit: Herinner mij net dat het wel iets gecompliceerder kan zijn. Het voltage mag niet te hoog zijn bij een lege accu. Dat is een functies van de genoemde mppt solar lader. Die zet het voltage iets hoger dan het huidige om op te laden.

[ Voor 9% gewijzigd door Ricko1 op 08-10-2022 10:23 ]

[Silvos]

BernardV schreef op vrijdag 7 oktober 2022 @ 21:24:
Welk merk accu’s heb je? En hoeveel volt zijn die accu’s?

Ik heb accu's van verschillende merken, het zijn 18 volt accu's zoals de meeste merken gebruiken.

Ricko1 schreef op zaterdag 8 oktober 2022 @ 10:19:
[...]


Een lithium gereedschap accu lader is elektronisch. 72watt heeft die gewoon nodig. Vermogen is spanning keer stroom (P=U*I) Bij minder vermogen moet 1 van die andere omlaag. Bij een gloeilamp is minder fel branden het gevolg. Elektronica gaat stuk.

Met minder vermogen laden kan alleen met een accu met eigen BMS die het balanceren regelt. Dan zet je gewoon 18V op de aansluiting en de BMS regelt de rest. Gereedschap accu's laten dat doen door de lader. Dat is de functie van al die kleinere pinnen tussen de grote 18V aansluitingen op de accu.

Edit: Herinner mij net dat het wel iets gecompliceerder kan zijn. Het voltage mag niet te hoog zijn bij een lege accu. Dat is een functies van de genoemde mppt solar lader. Die zet het voltage iets hoger dan het huidige om op te laden.

Maar waarom zou het perse een probleem zijn als het ampèrage iets wisselt? Kijk ik snap dat je een accu lader niet een te hoog voltage of een te hoog ampèrage moet geven omdat de elektronica daar niet tegen kan. Ik snap ook dat als je probeer te laden met een te laag voltage in combinatie met een te laag ampèrage dat dit problemen kan geven omdat de acculader stroom probeer om te zetten op een manier waarop waarvoor de accu niet gemaakt is.

Echter als je gewoon zorgt dat het aangeboden voltage niet onder de 12 volt komt zou het toch niet zoveel uit moeten maken of je dan 4A of 6A aanbiedt. Dan laadt de accu gewoon wat minder snel op, er zijn diverse gereedschapsladers te koop en die laden niet allemaal met hetzelfde ampèrage dus waarom zou een iets lager ampèrage direct een probleem zijn?

[Ricko1]

Accu's kunnen prima op een lagere snelheid laden. Het probleem is dat die lader op een specifieke laadsnelheid gebouwd is. Als de voedinsbron (zonnepaneel) dat niet kan leveren krijg je een
Wikipedia: Brown-out (elektriciteit) dat is behoorlijk schadelijk voor elektronica.

Je hebt nog steeds geen merk en type van de lader en accu genoemd. Er is daardoor verder niks specifieks te zeggen.

[Ricko1]

Basis wet van ohm U=I×R. Spanning (volt) is de stroom (ampere) keer de weerstand (ohm)

De stroom gaat lopen door de spanning en weerstand. Je kunt een apparaat (weerstand) niet teveel stroom geven. De voedingsbron moet een stroom kunnen leveren. Dat betekend niet dat die ook maximaal gebruikt wordt.

Die 12v kun je niet constant houden met een te kleine voedinsbron als de benodigde stroom te hoog is.

[Ricko1]

Als dit te moeilijk is zijn er ook alles in een oplossingen.

Voor jouw gebruik lijkt mij de kleinste versie te voldoen. Dan ben je voor +- €600 klaar. https://offgridpowerstati...ireless-110w-zonnepaneel/
of
https://offgridpowerstati...plorer-240-solarsaga-100/

Je kunt daarmee met je 12v autolader de gereedschap accu's ook opladen.

[ Voor 10% gewijzigd door Ricko1 op 09-10-2022 07:45 ]

[Silvos]

Ricko1 schreef op zondag 9 oktober 2022 @ 06:43:
Accu's kunnen prima op een lagere snelheid laden. Het probleem is dat die lader op een specifieke laadsnelheid gebouwd is. Als de voedinsbron (zonnepaneel) dat niet kan leveren krijg je een
Wikipedia: Brown-out (elektriciteit) dat is behoorlijk schadelijk voor elektronica.

Je hebt nog steeds geen merk en type van de lader en accu genoemd. Er is daardoor verder niks specifieks te zeggen.

Een brown out is toch iets wat van toepassing is als het gaat om AC stroom niet om DC stroom? De oplader voor de accu betreft een DC voedingsadapter. Daarnaast begrijp ik dat er boost buck converters zijn met een cv (constant voltage) optie waardoor ze het voltage vast kunnen houden en het amperage varieert. Mij lijkt dat je hiermee dat spanning op 12v kunt houden en dat enkel het amperage verschilt.

Wat ik me wel kan voorstellen is dat het als het amperage heel laag wordt dat dit zorgt dat de electronica in de lader niet optimaal werkt. Naar mijn beleving zou je hiervoor een onderspanningsbeveiliging moeten hebben maar ik kan via Google in ieder geval geen geschikte oplossing vinden. Maar het idee zou zijn dat als het geleverde vermogen van het zonnepaneel te laag wordt (bijv. minder dan 12V 2A) dat je stopt met laden totdat het geleverde vermogen weer minstens 24 watt bedraagt.

Wat betreft het merk, zoals aangegeven heb ik accu's van diverse merken en mij lijkt ook dat het niet zoveel uit moet maken of je nu een black en decker of een makita lader neemt.

Ricko1 schreef op zondag 9 oktober 2022 @ 07:41:
Als dit te moeilijk is zijn er ook alles in een oplossingen.

Voor jouw gebruik lijkt mij de kleinste versie te voldoen. Dan ben je voor +- €600 klaar. https://offgridpowerstati...ireless-110w-zonnepaneel/
of
https://offgridpowerstati...plorer-240-solarsaga-100/

Je kunt daarmee met je 12v autolader de gereedschap accu's ook opladen.

Ik vind het zonde om een zwaar en duur apparaat te kopen als ik het met een paar tientjes zelf kan oplossen. Daarbij denk ik dat ik in de goede richting zit maar ik heb net niet genoeg kennis om in te schatten of ik apparatuur kan beschadigen. Ik hoop dat iemand reageert in dit topic die wellicht weet hoe je dit oplost met een buck boost converter.

[Ricko1]

Silvos schreef op zondag 9 oktober 2022 @ 23:59:
[...]

Wat betreft het merk, zoals aangegeven heb ik accu's van diverse merken en mij lijkt ook dat het niet zoveel uit moet maken of je nu een black en decker of een makita lader neemt.

Gereedschap accu's hebben per merk een aparte lader. Gebruik je zo'n alieexpress geval waar je geen garantie mee hebt en de boel kan opblazen? Levensduur is sowieso korter door gebrek aan koeling (vereist bij makita).

Silvos schreef op zondag 9 oktober 2022 @ 23:59:

Ik vind het zonde om een zwaar en duur apparaat te kopen als ik het met een paar tientjes zelf kan oplossen.

Zonnepaneel 18v 100w is al minimaal €60
12v autolader per gereedschap merk 80 a 100 euro. (Voorbeeld Makita DC18SE €80, deWalt versie is duurder)

Je bent sowieso een paar honderd kwijt.