Hallo,
ich baue grad an einer Energieversorgung und wollte wissen wie man ein
SuperCap in eine solche Schaltung integrieren kann. Das ganze
funktioniert mit Solar- und Brennstoffzelle, wobei die abgegebene
Leistung von einem µC gesteuert wird. Allerdings sollen auch kurzzeitig
Ströme fließen die die Leistungsfähigkeit der beiden Versorger
übersteigen, diese sollen über das SuperCap gespeist werden um die
Solar- und Brennstoffzelle nicht zu überfordern.
Kann mir jemand Tipps und Informationen geben wie man SuperCaps
schaltet?
Welche Schutzmaßnahmen wären wichtig um Solar- und Brennstoffzelle gegen
Stromspitzen zu schützen?
Hoffe es kann mir jemand helfen.
LG Hannes
Supercaps sind Kondensatoren und so verhalten sie sich auch. Informiere
dich bitte zum Thema "Kondensator" (Grundlagen Elektrotechnik).
Als Denkanstoß:
- Bei Stromfluß durch den Kondensator steigt die Spannung
(Verschiebungsfluß)
- Vorwiderstand ist nicht verkehrt um den Ladestrom zu bestimmen
- Ladezeiten können berechnet werden
Zudem haben SuperCaps (zumindest die, die ich für solche Anwendungen
kenne) nur einen Nennspannung von 2,5V. Ausnahmen sind z.B. fertige
Module aus mehreren Zellen. Willst du selbst mehrere Einzelkondensatoren
in Reihe schalten um die Gesamt-Nennspannung zu erhöhen, solltest du die
Toleranzen nicht vernachlässigen. Stichwort: Balancing!
Beste Grüße
E.
die Leistung aus Solar- und Brennstoffzelle sind rund 1,2kW (24V, 50A),
ich erwarte jedoch Ströme von bis zu 200A die für maximal 2 Secunden aus
dem SuperCap gespeist werden sollen.
da ich jedoch nicht weiß in wie weit dies überhaupt von einem
Kondensator mit ca. 100F verlangt werden kann und ob eine
Leistungsverteilung auf die Versorger und das SuperCap möglich ist,
würde ich gern erstmal prinzipiell über die Realisierbarkeit dieser
Schaltung reden.
LG Hannes
Die Ströme beim Laden/Entladen sind vermutlich weniger das Problem, aber
das Balancing der einzelnen Kondensatoren (auf 2.5V max) ist wichtig,
sonst sind die ganz flott kaputt.
Linear hat spezielle Supercap-Charger Chips, z.B. den LTC4425, aber der
ist eher was für den 5V Bereich und für wenige Ampere...
also das supercap was verbaut werden soll hat eine betriebsspannung von
28V und einen betriebsstrom von 400A (max 1400A), es soll dann mit 24V
geladen werden (max ladestrom 42A).
wäre das dann mit zwei dioden und einem wiederstand zur ladestrom
begrenzung getan?
+o--->I----o---o-------
┴ ┴
I I ^
┬ I
o-o-o
I
=
I
-o-----------o---------
Diode an Solar- und Brennstoffzelle, Widerstand und Diode parallel vorm
SuperCap
Spielt der Wirkungsgrad eine Rolle? Deine Lösung kommt grob überschlagen
auf unter 50%...
(Beim Laden geht die Hälfte im Widerstand verloren, beim Entladen
nochmal ein guter Teil an der Diode)
Die Diode durch eine "ideale Diode" (== MOSFET mit Ansteuerung)
ersetzen, spart da schonmal ~300W Verlustleistung ein.
Beim Laden wirds aufwändiger, Step-Down MPPT?
irgendwie muss ich ja den ladestrom begrenzen, da aus solar- und
brennstoffzelle nur max. 50A kommen und ich das gern auf 42A (85%)
beschränken würde. aus diesem grund werde ich wohl nicht um einen
wiederstand drumherum kommen.
Wenn der Wirkungsgrad nicht wichtig ist (weil z.B. die Sonne ja eh
scheint, oder der Kondensator nur als Buffer mitläuft und garnicht oft
geladen/entladen wird) ist das ja in Ordnung.
eine Diode reicht übrigens, einfach parallel zum Ladewiderstand.
Aber, wie gesagt, eine Diode für 1400A Peak und 400A Dauerbelastung ist
bestimmt etwas unhandlich, dort kannst du am einfachsten sparen.
die Leistung am Verbrauchen wird über PWM gesteuert und deshalb brauche
ich den SuperCap da ein Bleiakku sicher nicht so schnell geladen werden
kann, außerdem wäre der nie voll entladen und würde sehr schnell an
Qualität verlieren.
Ich arbeite derzeit an einem Brennstoffzellen Scooter. Mein Problem ist
ebenfalls der Zwischenspeicher. Unser Team möchte gerne Supercaps
verwenden, da die derzeitigen Akkus durch die Brennstoffzelle
ausgetauscht werden sollen. Und als Zwischenspeicher wieder einbauen ist
nicht sinnvoll.
Ich habe schon passende Supercaps gefunden (Maxwell) mit den passenden
Balancer dazu. Nur weiß ich überhaupt nicht wie ich die Dinger am besten
Laden soll.
