DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

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Nora05
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DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » lun. 22 02 , 2021 14:08

Bonjour,

Je suis tombé sur ce DcDc Boost : https://fr.aliexpress.com/item/10050019 ... hweb201603_

Il monte à 120V, ce qui le rend compatible avec nos pack de batteries. Il est donné pour 800W, disons pour être safe 5A x 114V = 570W

Voilà les différentes idées possibles :
1/ Utiliser avec un pack 48V (par exemple) comme range extender, a voir si la protection en courant de sortie indiquée est une limitation ou une coupure brutale de la sortie. L'idée serait de limiter le courant à 5/6A et régler une tension de sortie à 110-114V, quand la batterie NiCd se décharge, le range extender commencerait à fournir du courant pour l'épauler. L'idée est d'épauler plus que de recharger la NiCd, car moins de perte d'efficacité.

2/ Fabriquer un chargeur à partir d'alimentation telecom pas cher, soit non isolées galvaniquement et compliquées à mettre en série, soit non limitées en courant...On pourrait imaginer mettre plusieurs de ces modules en parallèle.
Par exemple avec une seule alimentation HP de serveur 48V x 50A et 4 modules en parallèle réglés sur 5A, on peut faire l'équivalent du chargeur embarqué pour pas cher....Quoique à me relire, 120V c'est trop juste pour charger :-( !

Je suis preneur de vos avis.
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » mer. 24 02 , 2021 8:48

Hum, attention!!
J'ai eu une très mauvaise expérience de tels step up ( modèles 80V - 1200W). Les sorties mises en // et les entrées sur la même alimentation dc : grillage immédiat des step up! Un peu évoqué ici :
http://www.vehiculeselectriques.fr/view ... 15#p206101
Bien entendu la mise en série des sorties n'est pas possible, s'ils ont la même alimentation (pas d'isolement entrée/sortie)
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » mer. 24 02 , 2021 9:52

Merci du partage, j'avais pas vu ce post !
J'avais louché sur ceux là aussi :-) mais j'ai pas osé.

Oui, faut faire gaffe, mais quand je vois ton montage, tu es à la fois en parallèle sur les step-up et en série chacun avec d'autre alim...c'est compliqué de savoir ce qu'il se passe dans tout ça...
Tu y es obligé dans ton montage car les step-up délivrent une tension insuffisante.

Ici le modèle délivre (presque) la bonne tension, donc l'idée est de ne pas avoir d'autre alimentation en série.

220V/AC => [ Alim ] 48V/DC => [Booster] 120V/DC => [ Batterie ]

A+
Modifié en dernier par Nora05 le mer. 24 02 , 2021 9:57, modifié 2 fois.
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » mer. 24 02 , 2021 9:54

Pour info, j'en ai commandé un, on verra déjà s'il limite bien le courant avant d'aller plus loin.

Si c'est le cas, on doit pourvoir les mettre en // avec une diode à la sortie de chaque pour ne pas qu'ils interfèrent et comme il n'y aura rien en série, pas d'interférence de ce côté là non plus.

L'idée :

1/ Chargeur
220V/AV => Alim 48V/50A/DC => 3x (Step-up 120V/6A/DC + Diode) => Batterie chargée à 18A
(C'est là que les 120V sont trop justes)

2/ Range extender
BatteriePack Range extender 48V => Step-up 120V/6A DC => Batterie
(A priori la tension ici est suffisante, voire même la régler à 115V...)
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » mer. 24 02 , 2021 12:32

"a voir si la protection en courant de sortie indiquée est une limitation ou une coupure brutale de la sortie"
Sur mes step up il y avait deux potentiomètres, l'un pour régler la tension max, l'autre l'intensité max : c'était bien des réglages et pas des coupures de protection, un step up seul cela marche correctement. Il me semble? que le négatif était quasi direct (0 ohm) entre l'entrée et la sortie et que c'est là que s'effectue la mesure d'intensité par un shunt, le contrôle effectif d'intensité s'effectuant lui sur le circuit positif. De souvenir ? j'ai pu effectuer quelques tests rapides en réglant préalablement chaque intensité à une valeur très faible (identique) et au couplage de 2 step up constaté que quasi toute l'intensité passait dans un seul, dès que l'on monte les intensités celui ci grille! J'avais essayé de monter des diodes sans résultat autre que de griller encore des step up ...

Comme indiqué dans le post j'ai pu terminer ce chargeur 15kW en effectuant la limitation d'intensité par d'autres moyens plus complexes.
Pour info j'ai aussi fait un chargeur 9kW à base d'alimentation ELTEK Flatpack2 sans problème :
http://www.vehiculeselectriques.fr/view ... 66#p242605

Je suis bien intéressé par les résultats de tes test éventuels en //
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » mer. 24 02 , 2021 13:03

Ok, merci de ce retour, c'est effectivement ce à quoi je m'attends, mais je suis comme St Thomas, je ne crois que ce que je vois.
Alors, on verra à réception du boost, mais c'est looooong...

Oui les Eltek sont très bien mais un peu cher et dures à trouver.
As-tu des ref de grosses alim HP (sans limitation de courant) pas chères et plus faciles à trouver ?
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » mer. 24 02 , 2021 14:34

A propos de ton intéressante idée de range extender - pour info éventuellement utile - j'ai déjà testé/utilisé pendant des années, à partir de 2009, l'ajout de piles NiMH progressivement étendu jusqu'à plus de 50Ah (en complément des 100Ah Kangoo) très brièvement évoqué ici :
http://www.vehiculeselectriques.fr/view ... 32&t=11845
Pour compléter quelques détails rapides (plus si nécessaire) : il s'agissait de grosses piles cylindriques 13Ah (1,2V/cell nominal pour le NiMH). Réalisation d'un pack 13Ah/110S pour 132V nominal (tension nominale des NiCd de la Kangoo) monté en // sur le pack NiCd 100Ah. La chimie/comportement tension-charge des NiCd et NiMH sont proches, je n'ai eu absolument aucun problème : uniquement à mettre une gosse diode antiretour/dissipateur sur le pack NiMH pour empêcher son rechargement incontrôlé dans les phase de ralentissement ou lors de la recharge NiCd. Donc charge du pack NiMH uniquement par chargeur NimH indépendant (dans mon cas : 3 petits chargeurs 180W en série). Ajout étendu par la suite à 4 packs NimH soit 52Ah nominal d'ajout au 100Ah NiCd, bien agréable!
Mais cette proximité évoquée des caractéristiques NiMH/NiCd n'est finalement pas si impérative car dans le lien ci-dessus il est décrit l'ajout satisfaisant en range extender d'un pack Li ion (KOKAM 70Ah) en // sur les 100Ah NiCd avec le même dispositif diode antiretour, seulement faire attention aux tensions charge/décharge max.
Bien sûr ultérieurement j'ai remplacé les NiCd par des Li ...!
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » mer. 24 02 , 2021 15:03

Alimentation HP : pas d'info récentes.
Dans le genre prix extrêmement bas et nombreuses offres il y a les alimentations CISCO ASTEC, par exemple : WS-CAC-3000W
https://www.ebay.fr/sch/i.html?_from=R4 ... 0&_sacat=0
Elles sont un peu plus faibles en tension nominale = 42V.
J'en avais approvisionné une pour voir. Tests sortie OK, mais encombrement et poids assez dissuasifs quand j'envisageait d'en grouper 3 ou 6! J'ai fini par approvisionner des ELTEK Flatpack2 et la donner à faradohm ..
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » mer. 24 02 , 2021 16:02

Drôlement intéressant, avais-tu vu qu'elle a une grande soeur la WS-CAC-8700W-E, qui marche avec 1,2 ou trois entrées 220V => donc configuration monophasé 3kW (1 entrée) pour les bornes à prises européennes, 6kW (2 entrées) pour les bornes 7kW et triphasé (3 entrées) pour les bornes triphasées !
Elle est top celle là, "reste" à passer de 42V/200A à >150V/50A ..... avec limitation de courant....oups ! et 18Kg la bête :-(
https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/s ... html#67092
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » mer. 24 02 , 2021 22:53

Je ne me souviens plus si j'avais vu l'alimentation CISCO triphasée, merci de l'info.

Je reviens un tantinet sur ton idée "2/BatteriePack Range extender 48V => Step-up 120V/6A DC => Batterie"
De mes essais et utilisations permanentes satisfaisantes avec divers range extender mentionnées plus haut il n'est nullement nécessaire d'utiliser des step up, ni limitation d'intensité - c'est vraiment simple et sans problème! Il est possible que je n'ai pas suffisamment développé, voilà :

. il convient de faire un pack dont la tension maximum chargé soit égale ou légèrement inférieure à la tension maximum chargé/reposé de la batterie NiCd voiture
. pack branché en // sur le NiCd mais avec impérativement en série du pack simplement une grosse diode antiretour fixée sur un petit dissipateur thermique alu adaptés à la puissance dissipée par la diode (calcul facile). J'ai utilisé une diode 400V-70A pour une intensité pack max attendue <30A (supporte ainsi des pointes au-delà). Bien sur j'ai vérifié l'intensité réelle max soutirée au pack lors des premiers essais. L'intensité du pack max attendue peut être grosso modo estimée à l'intensité max avec le NiCd seul - dans mon cas ~200A x capacité pack/(capacité NiCd + capacité pack). Exemple avec mon premier extender 13Ah : 200A x 13Ah/(100Ah+13Ah)=23A. Pour mes divers range extender suivants de capacités considérablement plus importantes j'ai utilisé selon l'estimation intensité max plusieurs telles diodes en // en me limitant à 40A/diode.
. un chargeur indépendant adapté au pack (branché avant la diode) qui respecte la tension maximum chargé évoquée ci-dessus. Il convient mieux que l'intensité de ce chargeur effectue la charge du pack un peu plus lentement que celle du NiCd

Observation : ce montage autorise la recharge du pack uniquement par son chargeur, pas par le ralentissement ni par le chargeur NiCd

Description fonctionnement :
. supposons : état initial NiCd et pack chargés complètement (U pack < ou = U NiCd)
. utilisation : l'intensité de décharge est fournie par les deux partenaires grosso modo en proportion de leur capacité respective. Si la tension pack était légèrement inférieure à celle du NiCd au début le pack contribue un peu moins mais rapidement avec la baisse de la tension NiCd ils travaillent de concert en proportion
. mais maintenant relâchement de l'accélérateur ou bonne pente descendante : le NiCd se recharge mais pas le pack, la tension NiCd devient donc > à celle du pack
. allez on appuie sur l'accélérateur : le NiCd contribue seul au début mais dès que sa tension atteint celle du pack on retrouve le duo
. et ainsi de suite jusqu'à la prochaine charge. (N.B. Il faut vérifier à la conception la compatibilité si décharge très profonde de la tension mini pour les 2 partenaires)
. maintenant phase charge complète : les 2 partenaires sont ~ à la même tension mais souvent le NiCd un peu plus haut à cause de la petite recharge au relâchement de l'accélérateur avant arrêt. Charge NiCd par la voiture et du pack par son chargeur
. selon intensité chargeur pack abordée plus haut sa tension monte un peu moins vite que celle du NiCd, dans le cas contraire il contribuera aussi un peu à la recharge du NiCd ce qui n'est pas grave (sauf si l'ordinateur de la voiture est chatouilleux pour cela ??). De toute façon dans ce cas le chargeur du pack plafonnera en tension bien avant celui des NiCd qui est long sur la fin avec des tensions très élevées, sans dommage pour le pack avec ce montage. Un peu après la fin de charge complète du NiCd sa tension retombe en final à la tension du pack ou légèrement supérieure comme état initial ci-dessus
. cas de charge partielle : au début les 2 partenaires sont ~à la même tension. Le NiCd charge un peu plus vite si intensité chargeur pack choisie un peu limitée. Arrêt charge : la tension NiCd est un peu supérieure à celle du pack et le début de décharge s'effectuera comme décrit ci-dessus après un relâchement accélérateur ou pente descendante. Bien entendu l'énergie emmagasinée dans le pack est ici un peu plus faible que si les tensions étaient égales, c'est pour réduire cela que la vitesse de charge du pack ne doit pas être ridicule par rapport à celle du NiCd. Si le chargeur du pack était plus rapide que celui du NiCd on retrouverait une petite contribution du chargeur pack à la charge NiCd comme vu plus haut.

Description laborieuse, mais in fine range extender : facile ...
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » mer. 24 02 , 2021 22:53

.
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » mer. 24 02 , 2021 23:14

Merci pour tes explications, c'est clair.

Tout ceci impose de fabriquer un pack "sur mesure" adapté à la tension du parc NiCd.
L'idée du booster dc-dc est d'utiliser un pack standard type 48v avec son BMS par exemple.
L'adaptation en tension vis à vis du parc NiCd étant réalisée par le booster.
Je sais pas si je suis clair :-)

Au final, toujours avec une diode, le fonctionnement devrait être le même, non ?
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par 4en1 » jeu. 25 02 , 2021 11:08

Pour info, Je passe de 48 vdc vers 120 vdc en repassant par du 230 vac via un onduleur hybride.

après c'est une question de puissance.

Pour 3500 va en 230vac => 15 a
Pour 3500 va en 48vdc => 73 a
et pour 3500 va en 120 vdc => 29a
la charge des nicad se fait à 20a.
120 x 20 = 2400 va
Donc à 2400 va, c'est ce qu'il faudrait pour charger
Donc la batterie de départ en 48vdc devrait encaisser une décharge à inominal = 2400/48 = 50a.

Reste encore à déterminer la quantité d'énergie.
Le pack en 120vdc fait 12 kwh ( 120*100ah)

le pack en 48 devrait alors être équipé de batterie de 250 ah ( 12000 / 48)

Je fais abstraction de tous les rendements.

Si... j'ai bien tout compris hahahaha
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » jeu. 25 02 , 2021 11:39

En fait non, l'idée du range extender n'est surtout pas de charger la NiCd, on cumule les pertes, pas d'intérêt.
L'idée est plutôt d’additionner les courants pour alimenter la chaine de traction.
Exemple : scenario de roulage qui consomme 30A
1/ Sans range => 30A depuis NiCd vers hacheur/moteur
2/ Avec range => 25A depuis NiCd + 5A du pack vers hacheur/moteur ou 24/6 ou 20/10 selon ce que peut fournir le pack range.

CHEVREUSE l'a fait sans "électronique" (à part diode anti-retour), c'est très malin mais nécessite un pack range bien étudié et fait aux petits oignons sur mesure => du temps/argent/mise au point.
L'idée que j'ai est d'utiliser un pack "standard" type 48V et de "gonfler" la tension avec un DcDc, qui limite aussi le courant et donc protège la pack range même s'il n'est pas adapté à la situation de part sa constitution (voltage/capacité/ampérage acceptable).

Par contre je suis intéressé par ton montage pour passer de 48V à 120V, pas tout compris :-( Qu'appelles-tu un onduleur hybride ?? Une ref/datasheet ??
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par 4en1 » jeu. 25 02 , 2021 14:38

le fichier est trop volumineux.
sinon les caractéristiques sont sensiblement les même qu'un onduleur en injection réseau avec une entrée pour la partie PV.
une entrée/sortie AC
une sortie AC 2 pour le mode secouru ( hors réseau )
une entrée batt en 48vdc prévu pour 100 à 120 Ah.
c'est comme un onduleur Pv injection réseau, sauf que tu peux y ajouter des batteries en 48vdc.
il y a une sonde de courant qui permet à l'onduleur de limiter à 0 le courant injecter sur le réseau.
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