Hallo,
ich bräuchte da mal eine einfache Idee für eine Schutzschaltung.
Folgende Ausgangslage:
Fahrzeug mit 12V Bordnetz(nur Batterie) wird von einem 12V Motor mit
Ansteuerung angetrieben.
Beschleunigen funktioniert über ein positives Spannungssignal an der
Ansteuerung.
Bremsen funktioniert über ein negatives Signal an der Ansteuerung, 12V
Motor wird dann als Generator betrieben!
Ich würde nun gern die Batterie schützen, wenn der Motor rekuperiert.
Hat da einer ne Idee?
Ich persönlich dachte da evtl. an einen Varistor mit nem
Leistungswiderstand um enstehende Überspannungen abzufangen
ungefähr so:
Motor + Batterie +
()--------------------------()
|
_
| |Varistor
|_|16V
|
_
| |Leistungs R
|_|
|
()--------------------------()
Motor - Batterie -
Warum nicht die Bremsenergie des Motors in die Batterie zurückspeisen?
Will ich ja tun, allerdings können Anfangs des Bremsvorgangs Spannungsspitzen auftreten und die sind ja nicht so gesund für die Batterie!
Wo kommen die Spannungsspitzen denn her? Gerade ein Bleiakku kann vor dem Erreichen der Gasungsspannung kurzzeitig bequem so viel Ladestrom vertragen, wie er zuvor als Entladestrom hatte. Bringt dein Generator denn noch mehr? Einen Varistor, der derartige Leistungen sinnvoll vernichten kann, musst du erst einmal finden.
Ich vermute Spannungsspitzen bei der Umkehr von Voller Beschleunigung auf Bremsen! Wie gesagt vermute! Und bei längeren "Bremsfahrten" habe ich Angst die Batterie zu überladen aber das ist ein anderes Thema! Der Generator hat zum Teil Spitzenströme von 120A (ms Bereich). Also muss ich die Batterie nicht unbedingt schützen?
Andreas wrote: > Ich vermute Spannungsspitzen bei der Umkehr von Voller Beschleunigung > auf Bremsen! Wie gesagt vermute Dann miss erstmal. Mir ist nicht klar, woher ein ordentlich belasteter Generator da Spannungsspitzen nehmen sollte. Kritischer wäre da schon: > Und bei längeren "Bremsfahrten" habe ich Angst die Batterie zu überladen > aber das ist ein anderes Thema! ...dieser Fall: du musst ja am Ende die Batterie abschalten, wenn du sie auf diesem Wege wirklich wieder voll geladen hättest. Wenn du nun weiterhin mechanische Energie angeboten bekommst, kannst du sie nur noch in Wärme umsetzen, entweder in einer Bremstrommel oder -scheibe, oder über den Generator in einem Widerstand. Wenn der Generator einfach nur leer läuft, wird er in der Tat recht hohe Spannungen erzeugen können. > Der Generator hat zum Teil Spitzenströme von 120A (ms Bereich). Millisekunden interessieren keinen, so schnell sind die chemischen Vorgänge in Akkus alle nicht. > Also muss ich die Batterie nicht unbedingt schützen? Zumindest nicht, falls es ein Bleiakku ist. Nicht umsonst hält sich derartige Technik nach wie vor als Standard in Kfzs: sie ist einfach ziemlich robust, und als Ladesteuerung braucht man nicht viel mehr als eine im Strom (auf ziemlich hohem Niveau!) begrenzte Konstantspannungsquelle. Falls du natürlich LiIon oder sowas einsetzen willst, braucht die Ladesteuerung schon ein wenig mehr Fürsorge.
> Fahrzeug mit 12V Bordnetz(nur Batterie) wird von einem 12V Motor mit > Ansteuerung angetrieben. : > Und bei längeren "Bremsfahrten" habe ich Angst die Batterie zu überladen > aber das ist ein anderes Thema! Du meinst also, du würdest mehr Energie hineinstecken, als du vorher herausgeholt hast? Ein Perpetuum Mobile also :-o Oder wohnst du in San Francisco am Berg?
Lothar Miller wrote: > Du meinst also, du würdest mehr Energie hineinstecken, als du vorher > herausgeholt hast? Wenn du auf der Bergstation nachladen musstest, kann dir der Fall schon passieren. Man sollte ihn beim Entwurf jedenfalls nicht gerade als "Can't happen." ausschließen...
Also... wenn dein Motor ein Fahrzeug antreiben soll dann brauchst du auch einen vernünftigen Energiespeicher. 12V, 10Ah reicht da nicht aus. Das muss schon etwas dickeres sein. Und da hast du mehr als 120A Spitzenstrom. Nehmen wir beim bremsen eine Leistung von 100kW an. Das ist IMO immer noch nicht schnell genug, aber eine untere Grenze. Falls du das vollständig rekuperieren möchtest wären das bei 12V 8,3kA. Das Fazit für mich daraus: - Diese Energie verkraftet ein Varistor o.ä. nicht. - 12V ist für solche Energien einfach zu wenig. Wenn sollte man auf 48V gehen. Da ist es noch nicht tödlich und man braucht auch keine bessere Isolierung. - Energiespeicher in der Größenordnung gibt es nicht.
Anon Ymous wrote:
> Nehmen wir beim bremsen eine Leistung von 100kW an.
Warum so viel? Die Generatorleistung wird ja keine Größenordnung
über der Motorleistung liegen. Ein Trabbi kam mit einem Motor von
nicht einmal 20 kW aus, das sollte ein kleines Elektroauto also
allemal können.
Für eine Gefahrenbremsung braucht man natürlich mehr Bremsverzögerung,
aber die muss man dann ohne Energierückführung ggf. rein mechanisch
erreichen. Bei einer Betriebsbremsung sieht die Sache aber anders
aus, und da kann man rückspeisen.
Letztlich machen uns Hybrid-Busse vor, dass man durchaus kurzzeitig
die entsprechende Energie speichern kann.
Die Bremsleistung am Gefälle = delte E / delta t h m g / t h / t m g Bei 12 % Gefälle und 100 km/h (30 m/s) und 1000 kg masse 0.12 * 30 m/s 1000 kg 9.81 m/s^2 = 35316 W = 35 kW Da könnte man noch die Windlast (cw*A*rho/2*v^2) abziehen. rho=1.3kg/m^3 Wie schwer und wie schnell soll dein Fahrzeug den Berg hinabrollen? Nach 25000 m , also nach 833 Sekunden ist dann aber das Tal erreicht.
Hans-jürgen Herbert wrote:
> Bei 12 % Gefälle und 100 km/h (30 m/s) und 1000 kg masse
Ehrlich: ich habe noch kein E-Auto gesehen, das 100 km/h bei 1 t
Eigenmasse fahren würde... Die Teile, die ich bislang erlebt
habe, sind da eher klein und leicht und freuen sich, wenn sie
die Stadtgeschwindigkeit flüssig mithalten können.
Wie wärs mit dem hier: Shelby SuperCars, Ultimate Aero EV, 1000Ps, vmax=335km/h http://www.shelbysupercars.com/news-012209.php
Sinnlose Spielerei. Ich glaube, um Rückspeisung in die Batterie wird man sich bei so einem Angeberauto am wenigsten Gedanken machen.
Jörg Wunsch wrote: > Anon Ymous wrote: > >> Nehmen wir beim bremsen eine Leistung von 100kW an. > > Warum so viel? Die Generatorleistung wird ja keine Größenordnung > über der Motorleistung liegen. Ein Trabbi kam mit einem Motor von > nicht einmal 20 kW aus, das sollte ein kleines Elektroauto also > allemal können. Ich möchte stärker bremsen als beschleunigen. Meine Rechnung soll klar machen, dass ~10kA zuviel Strom sind. Selbst mit einer schleichenden Bremsung wird es noch eine Menge sein. Wir sprechen nicht von Faktor zwei oder drei sondern von zwei Größenordnungen. Und das ist dem Threadersteller nicht klar. Und vielen anderen auch nicht. @Hans-jürgen Herbert Deine Rechnung ist falsch gerechnet und falsch gedacht. Wo ist Delta(t)? Beim Bremsen geht es darum, in möglichst kurzer Zeit zum stehen zu kommen. Also t --> 0. Und dafür gilt P --> unendlich. Meine 100kW werden woanders zum beschleunigen verwendet. Bremsen dürften Leistung in der 1MW Region vernichten. Und ich halte es für prinzipiell falsch, das zurück speisen zu wollen. Auch mit Varistor :P
Anon Ymous wrote: > Beim Bremsen geht es darum, in möglichst kurzer Zeit zum stehen zu > kommen. Nur bei einer Gefahrenbremsung, und die muss man einfach auf herkömmliche (mechanische) Weise realisieren. Eine Betriebsbremsung wird man dann so durchführen, dass man an den Grenzen der möglichen Generatorleistung bleibt. Man lässt also möglichst lange rollen, und bremst rechtzeitig und gleichmäßig. So fahren Straßenbahnen, so fahren Hybrid-Busse. Das mag nicht nach ,,sportlichem'' Fahren klingen (das ja eher nur kraftstoff- verschwendendes Fahren ist, denn wer schiebt sein Fahrzeug schon so schnell, dass er behaupten könnte, Sport zu treiben?), aber das wird man sich im Interesse der eigenen Energierechnung (bzw. einfach nur der möglichen Reichweitenvergrößerung) mit so einem Fahrzeug einfach angewöhnen. Meine Kinder fahren übrigens lieber in einem Hybridbus mit als in einem normalen: weil der Fahrer dort nicht so ruppig fährt und man nicht so geschüttelt wird.
Jörg Wunsch wrote: > Anon Ymous wrote: > >> Beim Bremsen geht es darum, in möglichst kurzer Zeit zum stehen zu >> kommen. > > Nur bei einer Gefahrenbremsung, und die muss man einfach auf > herkömmliche (mechanische) Weise realisieren. Eine Betriebsbremsung > wird man dann so durchführen, dass man an den Grenzen der möglichen > Generatorleistung bleibt. Man lässt also möglichst lange rollen, > und bremst rechtzeitig und gleichmäßig. Ja das stimmt. Es gibt schließlich keine andere Möglichkeit. Nur über Rekuperation zu bremsen ist unmöglich. Und das wollte ich klar stellen. Und selbst Verzögern ist nicht einfach. Ein Akku mit 120A Spitzenstrom und 12V reicht nicht aus ;) Wobei... bei ausreichend großen Strömen braucht man nur am Anfang des Bremsvorgangs die Kabel. Für den Rest der Zeit übernehmen das die entstehenden Lichtbögen. Deren Widerstand sinkt sogar mit höherem Strom :D
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