mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladeelektronik für wirklich grooooße Caps


Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hallo an die runde!

hat jemand eine idee wie eine ladeelektronik für einen richtig grooooßen
kondensator konzipiert sein müsste?
selbst bei den verfügbaren car-hifi teilen (1-2F) ist nicht mehr als ein
vorwiderstand, im besten falle ev. noch ein leistungstransistor
dazwischen. ich spreche von einer kapazität von 71F bei 85V DC und einem
konstanten ladestrom von 50A!
mein ansatz wäre ein step-down converter mit strombegrenzung, aber
wie dimensioniere ich die induktivität?

grüße aus dem alpenland!

Autor: ich (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei 50A hast du auf alle Fälle einen dicken Draht in der Spule. Dadurch 
ist es wohl sinvoll die Schaltfrequenz recht hoch zu wählen, dass du mit 
einer kleineren Induktivität und somit weniger Windungen auskommst.

>mein ansatz wäre ein step-down converter mit strombegrenzung

Welche Eingangsspannung schwebt dir vor?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und warum nimmst Du nicht gleich ein fertiges SMPS von der Stange  mit 
Uout=85V und eingebauter Strombegrenzung?

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
danke erst mal für die beiden antworten!

leider finde ich kein passendes SMPS von der stange...

kurze erläuterung:
die ladeelektronik soll in einem flurförderzeug eingebaut werden,
soll also mobil sein.
die ultracaps dienen zur speicherung der anfallenden bremsenergie (um 
das
rückspeisen muss ich mich gott sei dank nicht kümmern, das machen schon
die inverter g) und die caps sind parallel zu einer ca. 1000Ah
bleibatterie geschaltet.
ich hab eben nur dann ein problem, wenn die spannung der caps deutlich
(>10V) unter der batteriespannung liegt, also z.B früh morgens, wenn
die maschine in betrieb genommen wird, oder wenn die bleibatterie
aufgeladen wird (...dauert 8-10h), denn dann ist die batterie vom
fahrzeug getrennt.
die aufgabe besteht also darin, die caps über die batterie kontrolliert
aufzuladen. bei 50A konstantstrom wären die caps in 2 Min. voll, dann
wird ein leistungsschütz zugeschaltet, der dann die ladeelektronik
überbrückt.

Autor: Andreas K. (derandi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Seh ich das richtig, das sich diese Caps z.B. Übernacht oder beim 
stundenlangen Laden der Batterie langsam entladen?
Was spricht dann dagegen sie mit einem Vorwiderstand mit der Batterie zu 
verbinden? Dann muss man auch nicht mit 50 Ampere laden.

Autor: Jürgen (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Warum werden die überhaupt geladen, wenn sie doch die Bremsenergie 
aufnehmen sollen?

Autor: Otto J. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Arbeitest du zufällig in Mod bei F....?

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
dass die caps von der batterie getrennt werden, hat 
sicherheitstechnische
gründe, außerdem werden die meisten modernen ladegeräte (...hf-ladung) 
mit einer fehlermeldung aussteigen.
und ja, die caps entladen sich über einen zeitraum von 8 std. ganz
ordentlich (auch ohne last!) auf ca. 35V.
und warum die caps aufgeladen werden müssen, bevor sie parallel zur 
batterie geschaltet werden erklärt sich wohl von selbst (wird reden hier
bei 71F von ausgleichsströmen von mehreren 1000A!!!, beim zuschalten 
braucht man dann die werksfeuerwehr...)
die caps erfüllen genau den gleichen zweck wie bei der car-hifi anlage 
(bis auf den punkt, dass die hifi-anlage keine energie zurückliefert 
g)

was ist mod bei f...?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>was ist mod bei f...?

Modena, Ferrari.

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Modena, Ferrari.

oh nein!
energierückgewinnung (rekuperation) ist nicht nur in der f1 ein thema,
aber es wird dadurch populär.
speziell im industriellen bereich hilft das kräftig geld sparen!

Autor: Otto J. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nicht ganz;) Marktoberdor bei Fendt(Trekker):)

Autor: Andreas K. (derandi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Werden bei Fendt jetzt schon gepimpte Gabelstapler gebaut?

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hörbi P. schrieb:
> die caps erfüllen genau den gleichen zweck wie bei der car-hifi anlage
> (bis auf den punkt, dass die hifi-anlage keine energie zurückliefert
> g)

Ein Class-D Verstärker kann sehr wohl Energie zurückliefern. Allerdings 
natürlich nicht vergleichbare Mengen.

-
Wie macht ihr das Balancing der Caps?

Autor: Willy (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
sind es doppelschichtkondensatoren oder etwas anderes?
und 2) wie schon jemand schrub .. wenn die aufgeladen sind,
wie werden sie die bremsenergie wohl aufnehmen? oder ist bei
grossem F der spannungsanstieg in mV messbar, sodass die dinger
in parallelschaltung belassen werden können.

ich mein, ich würde 20F nehmen, beim bremsen von 0V auf 10V
aufladen. W=0.5*20*10^2=1000J entspricht 500kg masse von 2m/s auf 0.

Autor: Willy (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
eigentlich entspricht es 1000kg von 2m/s auf 0, denn im besten fall
bekommst du 50% energie zurück.

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Abdul K. schrieb:
> Ein Class-D Verstärker kann sehr wohl Energie zurückliefern. Allerdings
> natürlich nicht vergleichbare Mengen.

du kannst ja ausrechnen, welche energie anfällt, wenn man 20to in 2sec. 
von 20km/h auf 0 verzögert.
das ist jede menge energie, die wird beim beschleunigen auch gleich 
wieder benötigt.


Abdul K. schrieb:
> Wie macht ihr das Balancing der Caps?

bei den 16V-modulen ist das schon integriert (passiv), die 7 module 
untereinander sind nicht weiter balanciert.

derzeit ist grad mal der prototyp unterwegs, die ergebnisse stimmen 
optimistisch.

fendt probiert viel neues gemeinsam mit bosch beim thema 
energierückgewinnung, aber wie auf der mobile09 zu sehen war auf der 
hydraulischen seite...

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Willy schrieb:

> sind es doppelschichtkondensatoren oder etwas anderes?
> und 2) wie schon jemand schrub .. wenn die aufgeladen sind,
> wie werden sie die bremsenergie wohl aufnehmen? oder ist bei
> grossem F der spannungsanstieg in mV messbar, sodass die dinger
> in parallelschaltung belassen werden können.

ultracap ist ein markenname von maxwell (...nachlesen).
die caps nehmen die bremsenergie wunderbar auf, da deren innenwiderstand
um einen respektabeln faktor kleiner ist, als jener der batterie.
somit sucht sich der strom auch seinen weg. die spannungserhöhung spielt
sich nicht im bereich mV sondern in mehreren V ab (der spannungshub 
fließt quadratisch in die energierechnung ein!).
die bleibatterie ist so furchtbar träge, dass die den bremsvorgang als
ladung gar nicht mitbekommt (das ist auch die krux bei 
flurförderzeugen).
die caps sind hingegen sehr schnelle speicher und sind tatsächlich ohne 
viel aufwand mittels leistungsschütz parallel zur batterie geschaltet.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hörbi P. schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Ein Class-D Verstärker kann sehr wohl Energie zurückliefern. Allerdings
>> natürlich nicht vergleichbare Mengen.
>
> du kannst ja ausrechnen, welche energie anfällt, wenn man 20to in 2sec.
> von 20km/h auf 0 verzögert.
> das ist jede menge energie, die wird beim beschleunigen auch gleich
> wieder benötigt.

Ich wollte es nur klarstellen. Das es beim Class-D nicht lohnt, wissen 
hier die meisten.


>
>
> Abdul K. schrieb:
>> Wie macht ihr das Balancing der Caps?
>
> bei den 16V-modulen ist das schon integriert (passiv), die 7 module
> untereinander sind nicht weiter balanciert.

Ah. So wie bei WIMA sie schon anbietet.

Ich hätte das hier:
DE19616621C2


>
> derzeit ist grad mal der prototyp unterwegs, die ergebnisse stimmen
> optimistisch.

Laß man die ersten paar tausend Kilometer vergehen...


>
> fendt probiert viel neues gemeinsam mit bosch beim thema
> energierückgewinnung, aber wie auf der mobile09 zu sehen war auf der
> hydraulischen seite...

Und der Markt ist schon da?

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hörbi P. schrieb:
> die bleibatterie ist so furchtbar träge, dass die den bremsvorgang als
> ladung gar nicht mitbekommt (das ist auch die krux bei
> flurförderzeugen).
> die caps sind hingegen sehr schnelle speicher und sind tatsächlich ohne
> viel aufwand mittels leistungsschütz parallel zur batterie geschaltet.

Die Bleibatterie arbeitet mit Ionenleitung, der Cap aber mit Elektronen. 
Dazwischen liegen gute Faktor 1000x Geschwindigkeitsunterschied. 
Allerdings in der Realität durch die immer vorhandene Induktivität viel 
früher begrenzt.
Dazu kommt dann noch eine Art Inversionsschicht beim Laden. Gute 1 bis 2 
V für einen 12V Akku.

Gute Nacht!

Autor: BMK (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Habe da einen Artikel gesehen, der dich interessieren könnte:
http://www.hanser-automotive.de/fileadmin/heftarch...

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
danke, das ist ein interessanter artikel!

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Abdul K. schrieb:
> Laß man die ersten paar tausend Kilometer vergehen...

wir rechnen da ausschließlich in betriebsstunden. aber ich verstehe...

Abdul K. schrieb:
> Und der Markt ist schon da?

ich sag dazu nur TIER4, dann kommt das große zittern! der markt ist 
enorm,
aber die konzepte sind zu unterschiedlich.
an der rückgewinnung von hydraulischer energie (lastabsenkung) knabbern 
wir noch, auch hier könnten sich die caps als dienlich erweisen - 
wahrscheinlicher sind aber hydrospeicher.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Um Mal auf die eingehende Frage zurückzukommen:
Ein alleiniger Vorwiderstand ist Schwachsinn, da dann voll das 
Kondensatorparadoxon reinschlägt! Das kann dann bis zu 50% der Energie 
kosten! Bei deinen Leistungen wird das dann auch ein Problem mit der 
Energieabfuhr an die Umgebung...
Du mußt ein SMPS nehmen, da dieses nicht dem Paradoxon unterliegt!
Die Technik dazu ist alt, denn sie wird in jeder Digitalkamera zum Laden 
des Blitzlichtkondensators benutzt. Dazu findest du eine gute AppNotes 
bei LTC. Dort steht auch wie die Induktivität sinnvoll ausgelegt wird.

Viel Spaß und vergeß nicht den Gehörschutz!

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
danke für den tip! derzeit laden wir morgens die caps mit 
h4-halogenlampen.
das ist energetischer schwachsinn, aber mangels ladeeletronik der 
einzige
weg, wie man die dinger laden kann. alternativ könnten wir auch eine 
80V-
elektroheizung verwenden, aber die hitze...
der einsatz eines smps steht außer frage, ich spekuliere nur noch, ob 
ich
auf die schnelle einen prototyp noch selber zusammenflicken soll (von
der stange gibt es eben nix passendes, zumindest kenn ich keine 
hersteller, die sowas anpassen könnten...).

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Auf die Schnelle geht bei solchen durchaus auch gefährlichen Leistungen 
gar nix! Das mit dem Gehörschutz war kein Witz!

Daß es dafür nicht wirklich was fertiges gibt, dachte ich mir auch 
gerade.

Wir hatten bei unseren Experimenten einfach die PTC-Heizelemente von 
Conrad benutzt. Kann man schön mit CPU-Lüftern in einen Alu 
Rechteck-'rohr'-träger unterbringen. Ich glaub, da hatte ein Modul bei 
12V 150W. Durch den PTC ist sozusagen eine eingebaute Sicherung drin. 
Und über die Lüfterdrehzahl kann man auch die Leistung steuern. Davon 
dann einige in das Rohr und ferrrtisch war der Lastwiderstand für den 
Bleiakku-Teststand.

Vielleicht habt ihr ja genug Kohle und könntet das als Subsystem 
rausgeben. Hier treiben sich genug kompetente Leute mit Hunger nach 
Aufträgen rum.

Jetzt geh ich aber echt abliegen.

Autor: Иван S. (ivan)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hörbi P. schrieb:
> hat jemand eine idee wie eine ladeelektronik für einen richtig grooooßen
> kondensator konzipiert sein müsste?

Wozu eine (komplizierte) Ladeelektronik für eine einfache Kapazität? 
Irgendwie versteh' ich das Problem nicht. Spannung ran, eventuell einen 
Vorwiderstand, und ab geht's.

> ich spreche von einer kapazität von 71F bei 85V DC

Also wenn es so etwas wirklich gibt: Geiles Teil! Kannst Du mir 
eventuell sagen, wo man so eine Kapazität bekommt? Bei den üblichen 
Verdächtigen finde ich nämlich nichts. Um welche Technologie handelt es 
sich dabei und wer stellt sowas her? Oder handelt es sich um eine 
Batterie?

> und einem konstanten ladestrom von 50A!

Weshalb konstanter Ladestrom? Erhaltungsladung wegen der 
Selbstentladung? Dann regieren die Dinger doch nicht so, wie ich es mir 
erhopht hatte.

> mein ansatz wäre ein step-down converter mit strombegrenzung,

Kein Vorteil im Vergleich zum konventionellen Widerstand, falls ich da 
nichts Grundlegendes übersehe.

> aber wie dimensioniere ich die induktivität?

Dimensioniere ihn passend zum Stufen-Runter-Konverter-IC ;-)

> grüße aus dem alpenland!

Aus welchem? Eventuell auch aus der Alpenrepublik Österreich? Komme 
selbst aus dem westlichem OOE-Zentralraum, und Du?

Viel Erfolg jedenfalls wünscht
Iwan

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hallo iwan!

nochmal zur leistung: 80V * 50A = 4kW ...verlustleistung des 
vorwiderstandes beim ladebeginn eines leeren caps

auch wenn die leistung stetig abnimmt, das ist nicht gerade 
energieeffizient.
nachdem genau dieser punkt aber der wichtigste bei unserem projekt ist, 
kommt ein vorwiderstand nicht in frage.

schau einfach mal rein bei maxwell.com, da findest du die 
industrie-taugliche caps-module.
natürlich gibt es keinen fertigen 71F-cap, den haben wir aus 7 stk.
16V/500F - modulen in serie gebaut. wichtig ist bei uns die 
batteriespannung.
es gibt übrigens mehrer hersteller von supercaps, wir haben uns eben 
einen ausgesucht.

es gibt viele konzepte speziell für ev, bei denen wird die kapazität mit 
buck-boost-convertern deutlich besser ausgenutzt, als bei unserer 
methode.
allerdings fallen bei uns in kürzeren intervallen enorme energiemengen 
an, da wären diese bidirektionalen converter auch wieder ein enormer 
kostenfaktor.

bin auch aus ooe, arbeite aber im östlichen zentralraum.

gruß aus linz

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin!

> es gibt viele konzepte speziell für ev, bei denen wird die kapazität mit
> buck-boost-convertern deutlich besser ausgenutzt, als bei unserer
> methode.

Denk nochmal drüber nach!
Class-D = Buck-Boost !


> allerdings fallen bei uns in kürzeren intervallen enorme energiemengen
> an, da wären diese bidirektionalen converter auch wieder ein enormer
> kostenfaktor.
>

Hm. 50A ist nicht wirklich sehr viel für einen aktuellen MOSFET. Also 
reines Rechenexempel.
Allerdings sind die aktuellen SuperCaps eine Art Zwischending zwischen 
klassischem Akku und Elko. Soll heißen, wenn man die Dinger stärker 
streßt durch 'tiefere' Zyklen, dann verfallen die auch schneller. Das 
ist beim klassischen insbesondere Folien-Kondi bei weitem nicht so 
relevant gewesen.
Also lohnt der aufwändigere Wandler schlicht nicht??


Aber interessantes Thema! Dagegen sind Threads für Fahrrad-LEDs 
Konstantstromregler nicht so der Hit. gähn


Gruß

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hallo!

Abdul K. schrieb:
> Denk nochmal drüber nach!
>
> Class-D = Buck-Boost !

das weiß ich schon, ich meinte auch nur, dass unsere anwendung einfach 
nicht vergleichbar ist mit ev-applikationen.

Abdul K. schrieb:
> Hm. 50A ist nicht wirklich sehr viel für einen aktuellen MOSFET. Also
>
> reines Rechenexempel.

die 50A beziehen sich auch nur auf das aufladen des caps, um dann 
parallel zur batterie geschaltet zu werden.
im betrieb fließen dann ohnehin ströme bis zu 800A (und zwar in beide 
richtungen).
eine aufwändige schaltung brauche ich deshalb nicht, weil die inverter 
sehr gut parametrierbar und die max. ströme somit einstellbar sind.

Abdul K. schrieb:
> Aber interessantes Thema! Dagegen sind Threads für Fahrrad-LEDs
>
> Konstantstromregler nicht so der Hit. gähn

klaro, hier gehts um echte männer-kondensatoren g!

Autor: Armin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
OT: Wie groß ist eigentlich so ein Elko?

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Armin schrieb:
> OT: Wie groß ist eigentlich so ein Elko?

Schon recht groß, wenn man es anhand des Energieinhaltes mit einem 
klassischen Akku vergleicht.

Für Landmaschinen ist das aber Peanuts.

WIMA und MAXWELL wurden ja schon genannt. Gibt aber noch mehr 
Hersteller, u.a. Coopers und irgendso einen Taiwaner. Müßte nachsehen.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hörbi P. schrieb:
> hallo!
>
> Abdul K. schrieb:
>> Denk nochmal drüber nach!
>>
>> Class-D = Buck-Boost !
>
> das weiß ich schon, ich meinte auch nur, dass unsere anwendung einfach
> nicht vergleichbar ist mit ev-applikationen.

Dann biste schon gut weit gekommen.


> Abdul K. schrieb:
>> Aber interessantes Thema! Dagegen sind Threads für Fahrrad-LEDs
>>
>> Konstantstromregler nicht so der Hit. gähn
>
> klaro, hier gehts um echte männer-kondensatoren g!

Passend zu Ostern. ha ha.

Autor: Sebastian (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hörbi P. schrieb:
> die ladeelektronik soll in einem flurförderzeug eingebaut werden,

Matthias Lipinsky schrieb:
> Modena, Ferrari.


Hat da keiner von Euch gelacht? ...Flurförderfahrzeug...Hihi, flach ist 
er ja

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was gibt es da zu lachen? Ferrari stellt auch Baumaschinen her. Zuviel 
TV bildet offensichtlich nicht.

Autor: Andreas K. (derandi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
War das nicht Lamborghini?

Autor: Sebastian (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Zum Glück gucke ich kein Fernsehen. Hier war ja auch das KERS aus der F1 
gemeint und keine Baumaschine.

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas K. schrieb:
> War das nicht Lamborghini?

der alte lambo hat ewig traktoren gebaut und hatte sich mal einen 
ferrari zugelegt.
er war damit bekanntlich so dermaßen unzufrieden, dass er dem alten enzo 
beweisen wollte, dass er es besser kann.

Autor: Bernd O. (bitshifter)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hörbi P. schrieb:
> schau einfach mal rein bei maxwell.com, da findest du die
> industrie-taugliche caps-module.
> natürlich gibt es keinen fertigen 71F-cap, den haben wir aus 7 stk.
> 16V/500F - modulen in serie gebaut. wichtig ist bei uns die
> batteriespannung.
Nur so aus Interesse:
Wie habe ihr sichergestellt, dass in der Serienschaltung keiner der 
Kondensatoren mehr als die ihm zuträglichen 16V abbekommt? Fette 
Z-Dioden oder aktiv über FETs?

Gruß,
Bernd

Autor: Иван S. (ivan)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hörbi P. schrieb:
> hallo iwan!
> schau einfach mal rein bei maxwell.com, da findest du die
> industrie-taugliche caps-module.

Danke für den Tip!

> natürlich gibt es keinen fertigen 71F-cap, den haben wir aus 7 stk.
> 16V/500F - modulen in serie gebaut.

Was ja auch schon ganz schöne Kaliber sind. Kannte bis daher in dieser 
Klasse nichts, "nur" 70F bei 2,x V waren mir bekannt.

> gruß aus linz

Gruß aus Wels, Iwan

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Иван S. schrieb:
> Was ja auch schon ganz schöne Kaliber sind. Kannte bis daher in dieser
> Klasse nichts, "nur" 70F bei 2,x V waren mir bekannt.

die einzelnen caps können auch nicht mehr als 2,5V! man muss halt ein 
"paar" von diesen teilen in serie schalten.

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Иван S. schrieb:
> Gruß aus Wels, Iwan

wels ... reform?

Autor: Иван S. (ivan)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hörbi P. schrieb:
> wels ... reform?

noe, privat!

LG, Iwan

Autor: Markus F. (5volt) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Dimensionierung der Caps ist jedenfalls schon mal richtig:
Sie speichern max. ca. 256kJ. Und die Bremsung von 20t von 20km/h auf 0 
setzt ca. 309kJ frei. Und ein paar Verluste gibt es ja auch noch...
Ein paar Gedanken solltest du dir aber auch um die Absicherung des 
Schaltwandlers machen, egal ob der nun gekauft oder selbstgefrickelt 
ist...
Falls der Mosfet im Step-Down-Wandler abraucht und dauerhaft leitend 
wird, dann wird der Akku direkt an die Kondensatoren angeschlossen 
(KAWUMM!)
Mit KFZ-Sicherungen ist bei 80V nix mehr, auch die dicken 
ANL-Hochleistungssicherungen kannst du wohl vergessen. Bei 80V und 
vielen Kiloampere bildet sich in den Sicherungen beim Durchbrennen wohl 
ein Lichtbogen, der die Sicherung und die Umgebung abfackelt...


Ich denke da eher an NH-Sicherungen. Die können normalerweise auch 
Gleichstrom zuverlässig trennen, bis ca. 80 Kiloampere bei 400V. Das 
dürfte reichen.
Die 10,3*38mm Sicherungen dürften auch gehen, allerdings sinnd die nur 
bis 32A erhältlich.

Und zu dem Schaltwandler:
Wenn du noch keine Erfahrung mit Step-Down-Wandern im kW-Bereich hast, 
dann ist das wohl das falsche Projekt, um damit anzufangen.

Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Im grunde ist es ganz einfach... Ich habe solch einen Wandler für 
Netzspannung mal von einer großen Firma mit S gesehen.

Da ist im grunde auch nicht mehr drin als die Grundschaltung eines 
Step-Down wandlers her gibt (die besagte Schaltung war buck-boost aber 
boost brauchst du ja nicht). Man muss nur alles richtig dimensionieren.

Du suchst dir einen schön dicken IGBT raus, treibst den mit nem 
ordentlichen Gate-Treiber wie den HCPL-316J (der hat sogar galvanische 
Trennenung und eine Vce Überwachung), und in sachen Induktivität kannst 
du dich bei VAC erkundigen, dass schaut schon mal ganz passend aus:
http://www.vacuumschmelze.de/fileadmin/documents/p...
Dazu dann noch 'ne schnelle Diode, ein paar low ESR Elkos (vor allem am 
Eingang) und das sollte es gewesen sein. Strommessung entweder auch über 
Induktivität (falls du galvanische Trennung brauchst - gibt's auch von 
VAC) oder nen entsprechenden Shunt mit Differenzverstärker.

Die Regelung würde ich in Software machen. Aber wenn du deinen 
Programmierkenntnissen nicht traust gibt es auch entsprechende Regler 
die man missbrauchen kann.

PS: Wenn's knallen sollte hast du was falsch gemacht ;-)

@Bernd O. (bitshifter):
Man kann davon ausgehen, dass diese Fertig-Module schon eine Überwachung 
integriert haben.

Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Markus F. (5volt):
Statt der Sicherung könnte man ja ein FAULT-Signal ausgeben lassen 
welches die Steuerelektronik dazu veranlasst das Gerät lahm zu legen.
Die Erkennung ob der Transistor durchgebrannt ist kann man einfach 
realisieren indem man den Strom durch den Step-Down wandler überwacht 
(ist dieser >X Ampere während der Schalttransistor nicht leitend ist so 
stimmt was nicht).

Für den HCPL316 muss man auch entsprechende Gate-Spannungen (positiv und 
negativ) über einen kleinen isolierten Wandler (gibt's auch fertig bzw. 
fertige Induktivitäten für) bereit stellen und galvanisch getrennt 
ansteuern (das ergibt sich zwangsläufig aus der Betriebsspannung und der 
n-Leitfähigkeit des Schalttransistors, der "schwimmt" ja auf nem anderen 
Potential als die Ansteuerschaltung).

Falls man sich dann für nen Shunt entscheidet würde ich den versuchen in 
die Masseleitung zu legen weil man den sonst potentialmäßig runter holen 
müsste (man bräuchte dafür sowas wie INA168, der geht aber nur bis 60V).

Würde auch gerne sowas interessantes entwickeln ;(

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Naja. Dann mißt man mit dem Scope bei 400V DC mit Null Ohm 
Innenwiderstand und 1000A wenn man abrutscht...
Allein das zu verhindern, macht einen Riesenaufwand. Lohnt kaum, kann 
eine kleine Firma in den Ruin treiben.

Autor: Fralla (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich würde zu einem Mehrphasen Design raten. Rechne mal die Stromriple 
aus die ein einfacher BuckBoost liefern/ziehen würde. Drosselgröße wäre 
ach unngut.
Hab mal einen Bidirketionalen Boost/Buck für (450A/24V -> 75V) gebaut. 
Auch so eine Ultracap Geschichte. Das waren 8 Phasen, und jeweils 8 
Drossel, etwa nur so groß wie diese hier 
http://www.coilcraft.com/pdfs/ser2900.pdf
Eine einzele wäre deutlich größer als acht PPQ26 Kerne...

Mal nach interleaving, multiphase, polyphase, boost, googeln.

Autor: Steffen I. (echo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Fralla: Danke für den Link! Hab mir gleich ma paar Stück gesampled. 
Die sollten sich gut für ein dickes Multiphase-Layout eignen. Wobei es 
bei mir aber eher um die Versorgung einer Elektrolysezelle geht.

MfG Steffen

Autor: Hörbi P. (hepo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ich möchte mich recht herzlich für all eure wirklich tollen beiträge
bedanken - ist ein echt tolles forum hier!

zur info: wir sind natürlich nicht die ersten, die ultracaps in 
fahrzeugen einsetzen, somit partizipieren wir naürlich auch von den 
erfahrungen anderer.
auch die beschaltung der caps basiert natürlich auf den empfehlungen des 
herstellers, somit müssen wir damit nicht erst herum experimentieren. 
lediglich die ladeelektronik ist ein offener punkt.

die eingangs erwähnte strombegrenzung auf 50A war eine gut gemeinte
annahme, sodass die caps in einer halbwegs vernünftigen zeit 
einsatzbereit sind.
mittlerweile hat sich eine firma bei mir gemeldet, die einen bereits
vorhandenen dc/dc-converter dahingehend modifizieren wird, sodass er
die ladefunktion übernehmen kann.
der ladestrom wird zwar weniger sein, aber von 0V weg wird ohnehin 
selten geladen.

somit hat sich für mich der eigenbau mehr oder weniger erledigt (es geht
ja auch um "ce", "emv" und alles was man sonst noch so nachweisen 
muss...).

gruß an alle und nochmals danke!

Autor: Fralla (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Steffen: Die machen auch größere PQ Kerne mit dieser Wicklungsart, also 
wenn mehr Saft rinnen soll Fragen...

Autor: Gast123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
IGBT sind bei diesen Spannungen und den benötigten Schaltfrequenzen 
absoluter Schwachsinn. Der Wirkungsgrad ist mies und man braucht eine 
riesige Induktivität.

Kenne Leute, die ähnliche Geräte entwickelt haben. Das nötige Know-How, 
so etwas serienreif (nicht nur bastelmäßig) zu bauen, ist enorm. Wenn 
ihr keinen Spezialisten für so etwas habt - lasst es lieber extern 
lösen.

Alternativ kann man auch eine analoge Konstantstromquelle bauen - da 
muss man dann einfach mal durchrechnen und simulieren, wieviel Energie 
man damit verheizt und ob sich da überhaupt ein Schaltregler lohnt.

Autor: Bernd Hubert (masterz)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Hörbi,
was ich aus diesem laaaangem Thread nicht rauslesen konnte ist:
Wie hoch ist die Batteriespannung?
Wurde diese auch zu 85V wie die der Caps gewählt oder sind die Caps 
mittels einen DCDC-Wandler an die Batterie parallel verknüpft?

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.