Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DCDC-Wandler 48V/400V (200-300W)


von Daniel S. (rockstar543)


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Hallo an alle hier im Forum,
ich suche eine möglichkeit 48Vdc auf 400Vdc zu wandeln, um damit eine 
Serienschltung von Akkus zu laden. gibt es fertige DCDC-wandler für 
diesen Spannungsbereich, die man nur kaufen muss? Wichtig ist es, das er 
mindestens 200W bringen kann! ich bin schon seit wochen auf der suche, 
aber bisher habe ich nichts dergleichen gefunde.
ich wäre auch bereit, sowas zu bauen, aber da ich nicht so sehr tief in 
der materie stecke, habe ich keinen plan, wie man soetwas macht. wenn 
mir jemand einen schaltplan dazu anfertigen könnte wäre ich sehr 
dankbar.

Vielen dank, fürs zuhören
rockstar543


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Ein Schwerstarbeiter wird, physikalisch gesehen, auch nur für seine 
Anwesenheit bezahlt.

: Verschoben durch Admin
von Michael_SS (Gast)


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200W bei 48VDC?

Was sind denn das für Akkus?

von Michael_SS (Gast)


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von Daniel S. (rockstar543)


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nein, der Akku hat 400V durch eine Kombination von S- und P-Schaltungen.
Die Spannung, die mir zum laden zur Verfügung steht, beträgt jedoch nur 
48V, bei ca. max. 300W. und bevor hier irgendwelche 
Wirtschaftlichkeitsfragen kommen, darum soll hier nicht gehen!

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Anwesenheit bezahlt.

von Michael_SS (Gast)


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von Daniel S. (rockstar543)


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Michael_SS schrieb:
> schau dir mal die hier an:
>
> http://www.tracopower.com/fileadmin/medien/dokumen...


Danke, hatte ich auch gefunden, aber die gehen leider nur bis max. 250V 
:(

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Anwesenheit bezahlt.

von Michael_SS (Gast)


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Wenn du den Akku zu kaufen bekommst, muss es auch ein geeignetes 
Ladegeräte dazu geben.

Also was für ein Akku ist es denn? Hersteller? Typ?

von Michael_SS (Gast)


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Ok, du hast also mehrere Zellen in Serie geschaltet.
Schau dir mal diesen Beitrag an:

http://www.pedelecforum.de/forum/showthread.php?7719-400V-DC-%96-8-St%FCck-48V-10Ah-2C-Akkus

von Daniel S. (rockstar543)


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der akku ist ja nicht so fertig gekauft, ich schrieb doch, das es sich 
um eine Serienschaltung/Parallelschaltung von akkus handelt!

@ Michael: leider ist dein 2ter vorschlag ein kein DCDC wandler, sondern 
ein Wechselrichter :(

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von Daniel S. (rockstar543)


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Michael_SS schrieb:
> Ok, du hast also mehrere Zellen in Serie geschaltet.
> Schau dir mal diesen Beitrag an:
>
> 
http://www.pedelecforum.de/forum/showthread.php?7719-400V-DC-%96-8-St%FCck-48V-10Ah-2C-Akkus


hab ich auch schon gelesen, aber es muss doch ne möglichkeit geben. und 
eine Parallel-Ladung ist leider nicht möglich, da die zellen dann 
beginnen zu driften.

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von Michael_SS (Gast)


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Dann hast du ein ernstes Problem.
Ich würde versuchen über einen Akku Hersteller mehr Informationen zu 
bekommen. Du bist ja nicht der erste, der so etwas machen will. Und wenn 
einer weiß ob und wie das geht, dann der Hersteller von 48VDC Akkus.

von Daniel S. (rockstar543)


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okay, danke michael, vielleicht sollte ich mich wirklich mal an den 
hersteller wenden :(

für weitere beiträge bin ich trotzdem dankbar

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von asd (Gast)


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> eine Parallel-Ladung ist leider nicht möglich, da die zellen dann
> beginnen zu driften.

Was meinst du damit? Was sind das eigentlich für Akkus? LiIon? NiMH? 
oder Blei? Erzähl doch was du eigentlich vor hast, vielleicht gibts 
einen einfacheren Ansatz für die ganze Sache. Ansonsten kannst du ja - 
wenn ein DCDC Wandler mit 400V schwierig zu finden ist - auf 2 oder 
mehrere am Ausgang in Reihe schalten (am Eingang alle parallel). 
Normalerweise ist die Spannungsfestigkeit zwischen Aus- und Eingang hoch 
genug um das zu machen.

von Daniel S. (rockstar543)


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es handelt sich um LiIon akkus mit 3,6V/Zelle. Es geht um einen 
Prdalgenerator, der zum testen eingesetzt wird.
Driften bedeutet, das die zellen nicht 100% gleichmäßig geladen werden, 
da die ströme nicht zu 100% gleich sind. das wirkt sich dann negativ auf 
die alterung der zellen aus.

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von Bin nicht Laden (Gast)


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Für die gleichmäßige Ladung von LIPO/LiI0 werden Equalizerschaltungen 
eingesetzt. Im Modellbau ist sowas gebräuchlich.

von asd (Gast)


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> Es geht um einen Prdalgenerator

Ein was?

Gerade Li-Ion Zellen kann man wunderbar zum Laden parallel schalten, am 
Ende haben alle Zellrn 4,1 oder 4,2V und sind voll, da driftet nichts 
auseinander (mit NiMH oder NiCd geht das nicht, möglicherweise kommt die 
Info daher).
D.h. wenn du nicht gleichzeitig laden und das Gerät betreiben willst ist 
es vermutlich einfacher den Strang Zellen (400 V sind über 100 Zellen in 
Reihe??) in mehrere kurze ketten zu teilen , parallel zu schalten und 
ein übliches Li-Ion Ladergerät das so 5-10 Zellen in Reihe verträgt und 
Balancing hat zu benutzen.

von Daniel S. (rockstar543)


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pedalgenerator :D

Ja, es muss auch weiterhin die möglichkeit bestehen, dass während des 
ladens das gerät weiterhin betrien wird!
des weiteren driften auch LiIo zellen, wenn auch sehr wenig!
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von Michelle K. (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite


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Daniel S. schrieb:
> es handelt sich um LiIon akkus mit 3,6V/Zelle. Es geht um einen

Aha, jetzt wird es intersanter...

Welchen LoadBalancer und ProtectionChip setzt Du ein?

    http://www.maxim-ic.com/MAX11068
    http://www.maxim-ic.com/MAX11080

sind meine Favoriten und schaffen bis 1000V.  Natürlich Daisy-Chained.

> Driften bedeutet, das die zellen nicht 100% gleichmäßig geladen werden,
> da die ströme nicht zu 100% gleich sind. das wirkt sich dann negativ auf
> die alterung der zellen aus.

Bei Deinen 110 Zellen biste lebensmüde, wenn Du KEINEN Loadbalancer
einsetzt, den selbst bei kleinen 10-14Ah Zellen (>4400Wh) wie ich sie
verwende, wird keine Feuerwehr bei Dir löschen wollen...

Grüße
Michelle

von Michelle K. (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite


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Achja, guck mal bei Linear Technology und National Semiconductor
nach, denn die haben Boost-Converter welcher mehrere 100V Schaffen.

Kann ich davon ausgehen, das Du aus den 400V DC eine 230V AC Spannung
machen willst?

Ist nicht besonderst intelligent...

Wenn Du 48V hast, nimm lieber 10 LiPoly Zellen in Reihe... das ergibt 
eine Tiefentladespannung von 28V und eine Ladespannung von 43V.

Einzelne LiPoly Zellen kannste massenweise parallel schalten und diese 
Blöcke dann in Reihe.  Versuche aber NICHT, Stränge parallel zu 
schalten, denn das kann bitterböse ins Auge gehen, wenn Du nicht die 
PERFEKTE ELectronic dafür hast

Da würde ich dann einen 24V DC-AC Converter (pur Sinus) von Berel
dranhängen

Ich entwickele eine HighPower LiPoly SmartBattery welche mit 5 Zellen
parallal (= 3,7V/70Ah) und dann 12 dieser Blöcke in Reihe arbeitet
was dann 44,4V/70Ah (= 3100 Wh) macht.  Auch können zwei dieser Blöcke
in einem 19" 2U ghäuse parallal geschaltet werden womit ich dann pro
HighPower LiPoly SmartBattery 6200 kWh verfügbar habe welche sich
wiederum mit Load Share Controller von Texas Instruments sowie CAN
Bus parallel parallel schalten lassen..  Theoretisch bis zu 127 Stück.

Aufgeladen ergibt das über 60 Tage autonome Energieversorgung z.B.
nach einem Nuklearschlag oder so  :-D

Grüße
Michelle

von Daniel S. (rockstar543)


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nein, ich will daraus keine 230Vac machen, damit soll ein motor 
angetrieben werden!

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Anwesenheit bezahlt.

von Michelle K. (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite


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Dann biste aber trotzudem besser beraten mit meiner Lösung, denn die 
Belastung der 10 LiPoly Zellen bei 200W sind ja gerad man 7A.

Da würde ich dann eine Boost-Converter von Linear nehmen dennbei 400V 
sind das ja gerade mal 0,5A was ein klacks ist.

Abgesehen davon, wie kommst Du auf die Idee, einen 400V DC Motor zu 
verwenden?  Das ist alles andere als standard...

400V 3P~ würde ich ja noch einsehen...

Grüße
Michelle

von Daniel S. (rockstar543)


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Folgendes:

Batterie soll sowohl mit netzspannung 230V geladen werden können, über 
einen FU, als auch über den Pedalgenerator, und ich habe nie gesagt, 
dass es ein GLeichstrommotor ist, es ist ein Drehstrommotor, der durch 
die Batterie über den FU angetreiben wird, da es ja keine 
Wechselspannungsbatterien gibt.

problem ist nur, das ich vom pedalgenerator mit 48v auf die 400V zum 
laden der batterie kommen muss.
habe aber bei Tracopower doch was scheinbar brauchbares gefunden, muss 
mal den preis anfragen.

Vielen dank schonmal für eure meinungen und hinweise!

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von Uwe (Gast)


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Baust du dir nen Hybrid-Auto selber ?

von Düsendieb (Gast)


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Welche Leistung schafft denn die Energiequelle, die den Pedalgenerator 
antreibt?

Wenn die Pedalen mit menschlichen Füßen angetrieben werden sollen, hast 
Du kein Watt zu verschenken.

von Sepp (Gast)


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>Aufgeladen ergibt das über 60 Tage autonome Energieversorgung z.B.
>nach einem Nuklearschlag oder so  :-D
Und dann? Was gibts zu essen/trinken/atmen? Konserven? Und weiter?

von Fralla (Gast)


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>Wenn die Pedalen mit menschlichen Füßen angetrieben werden sollen, hast
>Du kein Watt zu verschenken.
Seh ich aus so ;)

>Da würde ich dann eine Boost-Converter von Linear nehmen dennbei 400V
>sind das ja gerade mal 0,5A was ein klacks ist.

@Daniel S.:
Nimm aber nicht wie schon Vorgeschlagen einen Boost-Konverter der mit 
90% Dutycycle läuft, sondern eine Resonazwandler Topologie. Da hast auch 
bei Light Load aufgrund von ZVS und ZCS einen hohen Wirkungsgrad der 
jeden Boost, welcher dann 500V Fets braucht, schlägt! Denn die Fets 
werden bestimmt einige 100mOhm haben und ~8Arms. Nimmt man 
niederohmigere frisst die Kapzität aufgrund des harten Schaltens alles 
weg.

MFG

von Arno Nyhm (Gast)


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Und nimmt man IGBTs, hat man andere Probleme ;)
...doch bei 400Vrms Nennspannung würde ich jene den FETs vorziehen.

von Fralla (Gast)


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>doch bei 400Vrms Nennspannung würde ich jene den FETs vorziehen.
Bis 600V und kleinen Strömen gibts keinen Grund für IGBTs. Diese haben 
Uce,sat, höhere Schaltverluste, Tailstrom etc.
Nimmt man einen für hohe Schaltfrequenz (zb Infineon Highspeed3 Serie, 
oder anderen in Trenchmos oder NPT Bauweise) hat man mindestens 2V 
Uce,sat. Nimmt man noch schnellere (Lightspeed, HiperFast Serien) ist 
man bei mindestens 2,7V.

Trotzdem ist Boost die schlechtere Topologie (vom Wirkungsgrad her).
Entweder Push-Pull Brücke (150V Fets gibts nierderohmig und gut 
schaltbar) oder gleich Resonant Topologie wo es Null Probeleme mit 
Trafostreuung gibt und keine Drossel auf 400V Seite erforderlich ist. 
Ein Flyback kann auch mit 100V Fets auskommen, jedoch wird er bei 300W 
relativ groß.

von Arno Nyhm (Gast)


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Fralla: Bekommt man denn für 400V (oder gar bis 600V - wie Du sagtest) 
noch passende FETs, die IGBTs bei 50-100kHz überlegen sind (100kHz 
waren, wenn ich mich recht erinnere, das maximal praktisch mögliche mit 
den HighSpeed-IGBTs die ich mir 'damals' angesehen habe - kann aber auch 
bisweilen obsolet sein)?
Natürlich scheiden die IGBTs bei höheren Frequenzen irgendwann gänzlich 
aus...

von Fralla (Gast)


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Ja, es gibt 600V Fets welche 45m kalt (67m heiß) haben. schnelle IGBTs, 
bei welchen 100kHz das maximum darstellt (höhrt geht auch nur werden 
Schaltverluste unrentabel hoch). IGBTs haben je nach Typ NPT, PT, 
Trenchmos einen posetiven oder neg Tempkoeffizienten, was Vor- aber auch 
Nachteil sein kann.
Tatsache ist das bei niedrigen Strömen sagen wird 30-40A und hoher 
Schaltfrequenz Mosfets den IGBTs überlegen sind. In Sachen Schaltverlust 
und Leitverlust.

Weiterer Vorteil von Fets ist, das man sie wenn resonant geschaltet, 
nahezu Verlustlos einschalten und mit geringen Verlusten (unter Strom) 
ausschalten kann. IGBTs kann man in einem resonanten Wandler verlustlos 
einschalten, doch nicht ohne Tailstrom abschalten.
Bei hohen Strömen >50A (was man in TO-220 führen kann) fangen an IGBTs 
besser zu sein. Jedoch kann man Fets fast ohne Probleme paralleschalten. 
Besonders günstig ist es wenn man zwei TO-220 statt eines TO-247 
parallelschaltet da diese billiger sind.
Vereinfacht gesagt nehmen Leitverluste bei Mosfets quadratisch mit dem 
Strom zu, die Verluste von IGBTs nehmen linear zu. IGBTs haben 
grundsätzlich meist höhere Schaltverluste.
Es muss auch gesagt werden, das Mosfets in der regel einen größer 
Chipfläche haben und daher oft teurer sind.
Anders sieht die sache bei 1200V aus, da sind IGBTs viel früher 
überlegen.
Tailstrom ist bei Wandlern im Bereich 100kW mit dicken IGBTs das 
Hauptproblem. durch resonantes Schalten kann man die EInschaltverluste 
fast eleminieren, nicht jedoch das Ausschalten (wenn unter Strom). Da 
sind dann aufwendig entlastungsnetzwerke erforderlich.

MFG Fralla

von Daniel S. (rockstar543)


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danke für die vielen Beiträge!
ich habe was gefunden, was sogar bidirektional betrieben werden kann und 
deutlich mehr leistung in beide richtungen verträgt!
leider ist die spannung nur maximal 385V muss ich dann mal rausfinden ob 
ich das auch einsetzen kann.

NOCHMAL DANKE AN ALLE

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Ein Schwerstarbeiter wird, physikalisch gesehen, auch nur für seine
Anwesenheit bezahlt.

von Düsendieb (Gast)


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Daniel S. schrieb:
> ich habe was gefunden

Was ist es denn?

von GB (Gast)


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von Daniel S. (rockstar543)


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ach so, dass habe ich gefunden:

A:
http://www.zemis.eu/fileadmin/Datenblatt/deutsch/Datenblatt_PM3Kxxx_deu.pdf

B:
http://www.zemis.eu/fileadmin/Datenblatt/deutsch/Datenblatt_PM3K350_deu.pdf

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Anwesenheit bezahlt.

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