Надувной электрокатамаран

[Mike 372]

Опять некогда писать. Повествование сильно отстаёт от жизни. Пришли солнечные батареи 4 шт. по 100 Вт. Ручка газа безжалостно отрезана. Вместо нее сделал выносной пульт управления. На нем галетный переключатель на 15 положений для управления газом, тумблер реверса, пустой разъём в контроллере оказался для него и кулонометр. Балку под транец тоже сварил из профильных труб. Катамаран прошёл еще одно испытание на Волге. За один день удалось пройти 32 км. А сейчас мы уже четвёртый день катаемся на Селигере. 

[Surf_el]

Солнечный контроллер какой используете?

[Mike 372]

Вот такой. 

[Mike 372]

Сборка катамарана на турбазе "Шишки".

[Mike 372]

Это наш путь. Погода нас не балует, каждый день идут дожди. Сегодня сильный ветер и волна. Поэтому идём не очень быстро.

[Mike 372]

С солнечным контроллером все оказалось очень не просто. Мне нужно на 48 В. И нужно было быстро. С Али долго ждать. У нас выбор небольшой, слишком большая мощность и габариты, а цены заоблачные. Приобрел на Озоне две повышающих дисишки. Каждая панель выдаёт по 20 В. Первоначальная задумка была по две батареи на каждую дисишку последовательно, а выходы, настроенные на 54 В, параллельно. Не взлетело. При ярком солнце все нормально. Но стоит пройти облачку или затенить рукой одну панель, входное напряжение сразу просаживается до 14 В (это вместо 40 В с двух панелей), и назад оно не возвращается, даже если освещенность восстанавливается полностью. Ток с двух панелей в таком режиме получается 0,5 А, дисишки жутко греются. Чтобы напряжение восстановилось, нужно кратковременно снять нагрузку. Так было при втором выходе на Волгу. Потом я соединил три панели последовательно и подключил их к аккумуляторам напрямую. Пошёл ток 3-3,5 А. Четвертую подключил через дисишку параллельно трем. Ток стал доходить до 4 А. И это едва не кончилось катастрофой. Через полдня пути мы остановились на острове. Пока сварили обед, искупались, собрались кушать, катамаран стоял на солнце. Я случайно залез на него за какой-то мелочью, решил глянуть, как идет процесс заряда и увидел на вольтметре 55 В с какими-то десятыми. Тут же кинулся отсоединять панели. Вроде обошлось.
Проанализировал, почему просаживается напряжение при использовании дисишки. Когда панель затеняется, у нее падает токоотдача и начинает просаживаться напряжение, а дисишка, пытаясь удержать выходное напряжение, повышает входной ток и просаживает панель ещё сильнее. Процесс нарастает лавинообразно и тормозится при минимальном напряжении, ниже которого происходит срыв генерации. Родилась идея научить дисишку поддерживать входное напряжение на заданном уровне, в точке максимальной мощности панели. У дисишки есть два канала регулировки - выходного напряжения и тока. Регулировка тока мне не нужна. Я перекинул этот вход на делитель входного напряжения. Вопрос оказался решён. Теперь одним подстрочником я устанавливаю выходное напряжение 54 В, а другим входное 20 В. Если не хватает тока, то выходное напряжение просаживается до напряжения аккумуляторов, а входное до последнего удерживается на уровне 20 В. Собственно, солнечный контроллер делает тоже самое. И ещё момент. При затенении даже небольшой части панели, ее ток сильно просаживается. При последовательном соединении панелей просаживается ток всей цепочки. Поэтому я соединил панели параллельно по две на каждую дисишку, а выходы дисишек тоже параллельно подключил к аккумуляторам. При такой схеме затенение одной панели не влияет на работу остальных. Времени до начала отпуска оставалось совсем мало. Проверку этой системы проводил на крыше вечером после работы, на самом закате солнца. Даже в 6 вечера удавалось получить до 1 А с панели.
Сейчас на Селигере система подтверждает свою работоспособность. Катамаран загружен весьма прилично. 5 человек со шмотками, палатками и запасом продуктов на 10 дней и собака. Скорость 4-6 км/ч, идем по нескольку часов непрерывно. Напряжение на аккумуляторах не просаживалось ниже 50 В. На стоянках стабильно добирает до 54 В. Это при том, что с солнцем здесь не очень. В лучшем случае облачно с пояснениями, в худшем проливные дожди. Даже при пасмурном небе и под дождём панели выдают до 1 А, при пояснениях до 3-3,5 А.
По моему такая система даже выгоднее. Солнечный контроллер требует входного напряжения существенно выше напряжения батареи. Для 48 В что-то около 70 В на входе. То есть все четыре панели придётся соединить последовательно. И получить большую просадку при затенении одной из них. А максимальное входное напряжение у таких контролёров обычно 100 В. Тогда как напряжение холостого хода у одной моей панели 25 В. То есть не будет ни какого запаса. Контроллеры, переваривающие до 130-150 В тоже встречаются, но уже слишком мощные и дорогие. А цена одной дисишки 450 руб. Две дублируют друг друга и работают в облегченном режиме.

[edw123]

четвёртый день катаемся на Селигере.

Не пристают водные законники?

5 человек со шмотками, палатками и запасом продуктов на 10 дней и собака.

Ого, сидеть приходится наверное плотно, не особо "курортно"?

[Mike 372]

Не пристают водные законники?

Пока не встречали. Да мы вроде ничего и не нарушаем. Разве что на судовой ход можем нечаянно попасть. Я не смог найти информацию, где он точно расположен, и есть ли места, где нельзя плавать.

Ого, сидеть приходится наверное плотно, не особо "курортно"?

Нормально. Раскладываем на палубе с двух сторон рюкзаки и прочие баулы, четверо на них и сидят. Иногда даже лежа. У меня персональная капитанская сидушка за пределами палубы на левом баллоне.
Я смотрю, как люди сидят в надувных лодках, и понимаю, что на катамаране гораздо удобнее. Я ведь изначально тоже лодку думал купить. Но когда прикинул, какого она должна быть размера под такие задачи, и какой на нее нужен  мотор, чтобы она хоть как-то ворочалась, даже растерялся. А потом меня осенило про катамаран.

[edw123]

Разве что на судовой ход можем нечаянно попасть.

Можно и по нему. С известными ограничениями - не создавать помех. Я почитал и через Волгу между крупных шнырял, страшновато, но сейчас с трафиком совсем не чета советскому времени, вполне спокойно выходит.
А водников ловят, вон даже под Москвой же ловили с мотором на сапе. У вас судно выходит большое, людей много, могут докопаться. За жилетами любят следить, к примеру.

[Mike 372]

Понятно, что докопаться можно и до столба. Но по параметрам наше судно регистрации не подлежит. Мотор тоже очень маломощный. Жилеты в наличии по количеству человек и правильные, с плавучестью 100. Надевать их на нашем судне не обязательно. Лишь бы были на борту.

[Mike 372]

За 10 дней обошли почти весь Селигер. Кроме отдаленных заливов. В день проходили от 8 до 26 км.

Спойлер

Самые трудные переходы были на север. 2 дня пути против сильного ветра и волны.



Хорошо, наладилась погода. Солнце светило весь день, иногда ненадолго скрываясь за облаками. В первый день прошли 20 км, высадили аккумуляторы до 46 В. На следующий день заряд восстановился только к 12 часам. Прошли 11 км, разрядили до 48 В. На обратном пути ветер переменился и менялся от  встречно бокового до попутно бокового.  Ну хоть не таким сильным, и волнение было небольшим. Получился самый большой переход 26 км. Заряд упал до 47 В. Следующий день был последним и до турбазы оставалось еще 16 км. С утра еще было пасмурно, потом прояснилось. Вышли в 11:00, заряд был на уровне 52 В. Пришлось идти в эконом режиме при токе в 2 А. Облаков было много и солнце часто скрывалось. Когда прояснялось, я увеличивал газ до 4 А. Ветер как обычно был встречным, но слабым. Скорость при 2 А была 3,5-4 км/ч, при 4 А увеличивалась до 4,5-5 км/ч. На полпути остановились на обед. Напряжение с 50 В снова восстановилось до 52 В. Оставшуюся часть пути уже шли при 4 А. На последнем километре поднял ток до 6, а потом и до 8 А. Дошли нормально, осталось еще 49 В. Отпуск удался. 

[Mike 372]

Замерил скорость и расход энергии при разном токе. Загрузка 5 человек с вещами, собака средних размеров, слабый встречный ветер.

[edw123]

Замерил скорость и расход энергии при разном токе. Загрузка 5 человек с вещами, собака средних размеров, слабый встречный ветер.

А наработка сб по дням не записывалась?

[Mike 372]

Нет. По дням записывались только треки. И те получились кривые. Программа не хотела записывать точки при выключенном экране. Хотя в настройках такая опция есть. Поэтому точки фиксировались, только когда я включал телефон, чтобы посмотреть направление или поворот.

[Mike 372]

Все оборудование отработало без проблем. Никаких поломок не случилось. Был один небольшой глюк. После сильного дождя на следующий день я включил реверс, чтобы отойти задним ходом от берега. А когда включил ход вперед, мотор не захотел запускаться. На реверсе по прежнему работал. Причалили обратно на веслах, стали разбираться. У переключателя газа сместилось нулевое положение. Мотор потреблял небольшой ток, около 100 мА, но не крутился. А у контроллера такая логика, что после переключения реверса в другую сторону мотор запускается только после установки газа в 0. Такая ситуация у меня была предусмотрена. Рядом с задающим нулевую точку резистором был припаян одним концом второй меньшего сопротивления. Присоединил второй конец, чтобы резисторы стали параллельны, и все заработало. Правда, переключатель стал грубее. Видимо куда-то попала вода. Куда, я не понял. Просмотрел, продул все разъемы. Ничего не изменилось. Ввод проводов в контроллер хорошо залит герметиком. Через полдня резистор отсоединил, все заработало как прежде. Просохло. И преобразователи для солнечных панелей в герметичной коробке сильно греются, у одного вздулись входные конденсаторы. Работать он от этого не перестал, возможно снизился КПД. Еще пытался подстраивать напряжение на панелях по максимальной отдаче тока. На одном преобразователе получилось 19,5 В, а на другом 17,5 В. При заявленной производителем точке максимальной мощности 20,2 В. Наверное надо ставить по преобразователю на каждую панель. Есть мысли попробовать управлять преобразователями через Ардуинку. С утечками напряжения тоже ни каких проблем не возникало. Несмотря на частые дожди и большую сырость светодиоды ни разу не показали даже минимальной утечки, защита тоже ни разу не отрабатывала.

[freeznah]

Катамаран здорового человека, респект.
Мыслей он навесе из солнечных панелей не было?

[Mike 372]

Были и есть. К следующему сезону буду делать. А то на солнце жарко, а под дождиком мокро и холодно.

[Mike 372]

В минувшие выходные снова выезжали на Волгу. За 2 дня накатали 57 км. Погода была ясная, но солнца стало заметно меньше. Тем не менее до 15:00 удавалось сохранить заряд на уровне 52-53 В, пока обедали, восстанавливалось до 54 В. После 15:00 токоотдача ощутимо падает, около 2 А с 4-х панелей получается, и напряжение потихоньку снижается. А катались до темноты и высаживали аккумуляторы до 45-46 В. Хорошо в кемпинге, где ночевали, была розетка. Зарядник слабый, за вечер удалось зарядиться до 49,5 В, а остальное утром добили от солнца к 11:00. Заменил в преобразователях входные конденсаторы. Вместо 2х220 мкФ поставил на 1000 мкФ для материнских плат и на 10000 мкФ обычный. Греются они намного меньше. Но преобразователи работают странно. Ток все время прыгает 3,8-4,1 А. Раньше был стабильнее. Точка максимальной мощности стала ближе к номинальной. Где-то 19-20 В. Из-за постоянных перепадов установить более точно не получается.