Kihajóztunk (kicsónakoztunk). Ehhez egy 70 librás csónakmotor és egy 110AH munka akkumulátor (ólom) áll rendelkezésre a Balcsin. Sem a tolóerőn ,sem az energia ellátáson nem mertünk spórolni, de ott a vásárlás és a kivitel között eltelt majd 3 év, és addig bizony az akksira senki sem őrködött, és bár az akksin a zöld lámpa világít, de a szulfásododás nem tudom mennyit rontott rajta. Szóval, jobb, ha töltjük az akkumulátort a vizen is, ehhez pedig a napelem egy egész jó dolog. Ezt viszont ki kell tanulni és nem akartam nagy beruházást tenni. Első körben kicsiben szerettem volna építkezni és ez alatt tudásra szert tenni, amit érdemes leírni, hogy a kérdést már rutinból oldjam meg. A tanulás így sem volt olcsó, de micsoda utat jártam be. A projekt neve napelemmel is működő powerbox, Azaz, egy bedobozolt akkumulátor 12 voltos csatlakozóval, biztosítékkal, napelemes és hálózati töltővel.
Az alapok
Első körben szereztem egy hordozható CCLAMP-1615-ös napelemet és jól elrontottam, levágtam róla a feszültségmódosító kapcsolásokat. (A kis CCLAMPhez van USBs és 12V-os csipesz is, na ezek mentek a levesbe).
Akksiként tanulni, játszani és ismerkedni egy 7Ah kis AGM akksit vásároltam.
A napelemes töltésről dióhéjban
A powerbox vízparti töltése mindenképpen naplem lesz. A napelemhez pedig kell töltésvezérlő. Az egyszerűbb a PWM. Ez egy feszültség stabilizáló/reglátor áramkör ami egyben védi az akksit a túl és alá merüléstől is. Kialakítása okán veszteséggel üzemel. Az MPPT vezérlő modernebb, azért jó, mert nagyobb bemenő feszültség esetén nincs veszteség, jobb a hatásfoka. (nem ennyire egyszerű, de itt ennyi elég hozzá). Ezen felül az akksi rendben tartása ugyanúgy feladata..
ezek a vezérlők viszont baromi nagyok, a helyhiány miatt mást kellett kitalálni. Ennek alternatívája egy kis áramkör, amit az angol csak úgy ismer, hogy CC/CV Step down konverter. Vagyis feszültség és áramkorlátra is képes feszültség csökkentő, stabilizáló áramkör.
Hordozható napelem és töltő
Ezt apró áramkört választottam, ami megfelel az igényeimnek. Ezzel akár még litiumos cellát is lehet tölteni, ráadásul az általam igényelt tartományban állítható. Van állandó áram és állandó feszültségű üzeme, alapvető védelemmel rendelkezik, amivel meg nem, azzal meg felszerelhető. A kimenet védelme pld egy (shottky) diódával.
A hordozható napelem általában nagyobb teljesítményű és eléggé drága. A választott kis cclamp-1615-ös viszont nem elég, viszont olcsóbb. Így jött az ötlet, hogy párhuzamosítsak kettőt, így az áramerősség a csomóponti törvény alapján növekszik, a feszültség megmarad 20V környékén. Ha ügyesen vesszük meg a paneleket, bőven 20000 fortint alatt maradhatunk.
Természetesen a pack kultúrált elrendezéséröl is gondoskodtam, amiben a jó öreg kacsaragasztó is segítségemre volt! egy rövid közös kábelt hagytam, dc apa csatlakozóval.
A powerbox
Rendeltem egy lőszeres műanyag dobozt, és ez lett az akku végleges doboza. Pár kisebb szerszámos táska szétfúrása után.
A cikk írásakor még a teljes végleges kábelezés várat magára, a wago meg nem a legolcsóbb villamossági dolog, így a kábelek rendezését sorkapoccsal oldottam meg ideiglenesen(ezt még finomítanom kell), továbbá várat magára hogy USB-s aljzat bekötése is., de a kábelezést ezt is támogatja már.
Felül a negatív, alul pedig a pozitív ágat láthatjuk, középen a volt mérővel, ami hozzávetőleges tájékoztatást ad majd arról, hogy hogy állunk kapacitásban. Az akksiból jövő vezeték rögtön egy biztosítékra kerül (különösen figyeltem erre), majd innen kerül szétosztásra a különböző csatlakozókra. A sorkapcsok szintén rögzítettek.
A doboz végleges töltésén még nem gondolkoztam, mivel nagyban befolyásolja az akkumulátor.
Akksit, de milyet?
Az ideális választás egy 12Ah LiFePO4 lenne, mégpedig annak leírt előnyös tulajdonságai miatt. Ugyanakkor egy évvel a cikk születése után, úgy hogy már használom is a setupot, elégséges a tesztre vásárolt kis AGM.
A Vasfoszfát a következő előnyökkel járna
- Többször újratölthető, mint az ólomsavas/zselés/AGM akksi
- Jobb a merülési karakterisztikája
- Beépített BMS, nem kell külön mélymerülés figyelőt bekötni
- A töltését jobban tartja, nem kell havi szinten karban tartani.
- Nincs szulfátosodás
- Sokkal könnyebb (csak a megszokás miatt azonos a dobozméret)
Update 2024: Egy év távlatban
Az építés évében nem nagyon használtam a powerboxot. Az akkori hosszabb pecára nem sikerült eljutni, lemondtam. Az idei viszont megvolt és az eddigi 2-3 éjszakás hosszabb, vagy éjjeli peca alatt jó társam volt a doboz. A világítás mellett a telefontöltés sőt, még az elektromos hordozható hűtőláda rövidebb meghajtása is kézenfekvő volt. (ez utóbbit a kis akku 2 órán keresztül biztosította, ami után a benne tárolt víz hűvös maradt egész napo)
A sorkapcsokat wago csatlakozókra cseréltem, talán ez volt az egyik legfontosabb upgrade, illetve beszereztem szilikonos szigetelőket a csatlakozókra. Talán nem a legszebb a belső setup, de bővíthető. Előbb-utóbb kibővítem az usb csatlakozókkal is!
A másik nagy “fejlesztés” a töltőelektronika dobozolásának befejezése volt. Sokáig akku sarukkal töltöttem az akksit, de sokkal tisztább megoldani ezt is a zárt dobozban a 12V-os csatlakozóval. A napelem mellett beszereztem egy 24V/2A tápkockát is, ami ugyanúgy alkalmas meghajtani a töltő áramkört. A polaritást úgy alakítottam ki, hogy minden mindennek megfeleljen.
Így néz ki most a setup töltés közben. Lehet, hogy majd kap egy nagyobb, vagy egy második akksit. Lehet, hogy LiFePo4 akksi lesz. De a doboz tökéletesen teszi a dolgát és még van is hely csatlakozóknak. Az USB tőltésről egy QuickCharge szabvánnyal rendelkező autóba való dupla átalakító gondoskodik. A világításról meg egy USB-be dugható LED fákja.
Tervek
Persze nem nyugszom, amíg egy nagyobb akkumulátort nem veszem és akkor akár nagyobb áramerősség is szóba jöhet. A hordozható napelemek viszont irtó drágák, így ha valamerre tovább haladok az a napelem megoldásom bővítése és átalakítása lesz. Azt viszont jelenleg még nem tudom, hogy hogyan fogom megvalósítani. De ez a projekt nagyon jó, élvezem. azt is, hogy évről, évre bővül, gyarapszik!