Hallo Elektronik-Forum, Wir möchten in unserer Erfinder AG an der Schule kurze wiederholende Bewegungen zur Energiegewinnung nutzen. Diese sollen mit Hilfe eines bürstenlosen Elektromotors Strom erzeugen. Der Strom soll in einem passenden Akkumulator gespeichert werden. Die Frage ist, mit welchem elektronischen Aufbau: 1. der Drehstrom des Generators in Gleichstrom gewandelt werden kann 2. die Spannungsspitzen des Generators auf Akkuspezifischen Niveau gehalten werden können. 3. der Akku den Generator nicht antreibt 4. des weiteren welcher Akkutyp für kurzzeitige Ströme geeignet ist bisher haben wir einen Gleichstrommotor und ein Transformator mit Diode genutz, um unsere Idee umzusetzen. LG Timble
Ein "bürstenloser Generator" ist ja entweder ein unggeigneter Drehstrommotor, oder ein Permanetmagnet-brushless-DC-Motor. Wenn die Nennspannung des Motors halbwegs zum Akku passt, reichen Dioden zum Gleichrichten und damit Rückstrom verhindert wird, bei 3 Wicklungen also ein Drehstrom-Brückengleichrichter aus 6 Dioden. Mehr ist nicht nötig, wenn der Akku nicht überladen werden wird. Ansonsten braucht man noch einen Überladeschutz, dazu dient bei Bleiakkus und LiIon Akkus eine (elektronische auf 0.5% genaue) Z-Diode, aufbaubar mit einem TL431B. +----------|>|--+ + | | | +------|>|--+---+-----+-R1-+ | | | | | | | | +--|>|--+ | | | +-Motor-+ Akku TL431B-+ | | +--|<|--+ | | | | | | | | | | +------|<|--+---+-----+-R2-+ | | +----------|<|--+ -
Danke MaWin für die Antwort. Es hat uns weitergeholfen. Zwei Frage wäre zu dem Thema jedoch noch geblieben. 1. Ist der Ü-ladungsschutz nur selbst aufbaubar, oder kann er auch passend erworben werden? 2.Wie groß können die Verluste durch einen solchen Ü-ladungsschutz werden bzw. wovon hängen diese ab? MfG Timble
Richard F. schrieb: > 1. Ist der Ü-ladungsschutz nur selbst aufbaubar, oder kann er auch > passend erworben werden? Kann man sicher auch irgendwo (teuer) kaufen. Es sind aber nur drei Bauteile mit Gesamtpreis von vielleicht 50 Cent... Richard F. schrieb: > 2.Wie groß können die Verluste durch einen solchen Ü-ladungsschutz > werden bzw. wovon hängen diese ab? Die Verluste werden so maximal 100%. Wenn der Akku voll ist, wird die ganze Energie, die der Generator liefert, in Wärme umgewandelt. Wenn der Akku aber leer ist, sind die Verluste am Überladeschutz nahezu 0%, was der Vorteil dieser Schaltung ist. Man kann das ganze natürlich auch anders bauen, wenn z.B. der Generator nicht belastet werden soll, falls der Akku voll ist.
Um welche (Lade)Ströme und Spannungen geht es hier? Der TL431 kann laut Datenblatt nur bis 100mA aufnehmen. Solange die eingestellte Schwelle des TL431 nicht überschritten wird wird der Verlust der Schutzschaltung durch R1+R2 bestimmt. Die Verluste an den Dioden sind höher (ca 1,2V sind ja immer 2 Dioden 'aktiv'), am besten Schottkydioden nehmen da sind es dann unter 0,5V. Hauptnachteil dieser Lösung das über eben diese Widerstände (die man nicht beliebig groß machen kann) auch im Ruhezustand der Akku ständig entladen wird und kein Tiefentladungsscutz erfolgt. Man muss also wenn das Teil zB. übers Wochenede nicht betrieben wird den Akku von der Schaltung trennen. Fertige Schutzschaltungen gibt es schon nur kosten ordentliche mehr als eine entsprechend angepasste einfache Selbstbaulösung. Ich würde eine Abschaltung des Akkus über einen Mosfet wählen der dann von einem Komparator gesteuert wird. Schaltungen dazu müssten über die Suchfunktion massig zu finden sein. Wird diese Schutzschaltung nur vom Generator versorgt (Da muss natürlich ein Elko 1000-4700µF an den Gleichrichter) belastet die Schltung den Akku in den Ruhephasen nicht mehr. Im Prinzip etwa so: ----+---+-------------| |---+ | | ---- | | +- | | Elko Komparator---+ Akku | +- | | | | ----+---+--------------------+ Wenn ich Zeit finde mach ich es mal etwas genauer, insbesondere die MosFet Ansteuerung ist nicht ganz so simpel.
Vielen vielen Dank erstmal an die Antworten :D Ich bin euch wirklich sehr dankbar da es als einfacher Schüler sehr schwer ist sich neben dem Alltag in den Bereich der Elektronik einzuarbeiten aber eure Antworten haben uns bei unserer "Erfindung" wirklich sehr weitergebracht. Ich bin für jeden Beitrag zu dem Thema offen , da es schwer ist Infos aufzuarbeiten und die Lehrer an unserer Schule sind eben nur "Lehrer" und können uns in dem Bereich nicht helfen. Die Mosfet/Komparator Schutzschaltung scheint in meinen Augen ganz sinnvoll. Zu den Ladeströme und -Spannungen kann ich noch nicht viel sagen da wir den Motor noch nicht gekauft haben und keine Messungen durchgeführt haben. Angedacht war ein Modellbau-Motor mit sehr vielen Turns(Crawler o. Ähnl.) da wir relativ wenig Platz für unser Getriebe haben und so nicht sehr große Drehzahlen erreichen können. Die Stromstärken werden aber deutlich 100mA übersteigen, somit wird ein einzelner TL431 nicht ausreichen. Sobald wir Messungen durchgeführt haben kann ich genau Angaben dazu machen. Nochmal um den genauen Ladevorgang zu beschreiben: Die Dauer in der der Generator leistet liegt bei etwa 1-2 sekunden, tritt jedoch periodisch und relativ häufig auf. Zur genauen Erfindung möchte ich nichts sagen da wir unseren neuen Prototypen noch nicht patentiert haben haben und somit er eigentlich ja nicht öffentlich gemacht werden darf (glaube ich :D ) nimmt es mir bitte nicht übel. MfG Timble
Kann jemand noch was zu der Mosfet schaltung sagen?
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.