Hallo,
ich muss ein Ladegerät für Batterien bauen. Dabei soll ein
Lade-/Entladestrom von 0...500A bei einer Spannung von 2...20V möglich
sein.
Das ganze Ding wird sich aus Drehstrom versorgen.
Zur Umsetzung dachte ich an folgendes Konzept:
Ladephase:
Drehstromstromrichtertrafo primärseitig mit Phasenanschnitt vorregeln,
sodass sekundärseitig der Effektivwert der Spannung schon mal schön
gering ist. Anschließend gleichrichten. Dabei erfolgt die
Spannungsreglung so, dass die Spannung immer etwa 2-3V über der
Batteriespannung liegt.
Hinter dem Gleichrichter in Reihe zur Batterie eine KSQ. Diese besteht
aus MOSFET-Clustern von je 125A (Einzelne, im TO-247 Gehäuse) die den
Strom begrenzen.
Entladephase:
Parallel zur Batterie liegt eine zweite KSQ, die aus wesentlich mehr
MOSFET-Clustern besteht (pro Cluster immer 5x TO-247 mit Pmax = 5x50W).
Diese KSQ muss zur Not 10kW (20V/500A) in Wärme umsetzen können.
Kühlung:
Die Kühlung aller beteiligten Halbleiter erfolgt über einen
Kupferkühlkörper mit Wasserkühlung.
Genauigkeit:
Ich beabsichtige, per Wahlschalter bestimmte Strombereiche einstellen zu
können, in 125A Schritten. Dabei sollte die Genauigkeit ca. 1A betragen.
Die Regelung erfolgt analog. Lediglich die Bedienung und die
Clusterselektion erfolgt digital über n kleinen Mega.
Hat jemand n besseren Vorschlag. Es sollen Lade-/ und Entladekurven von
Batterien gefahren werden.
Danke schonmal
Jeff
wenn man's einfach haben will gleichstrommaschine auf
asynchrongenerator. wird bei 10kW und 20V aber auch nicht gerade klein
und billig, da kannste auch eine ganze reihe einspeisewechselrichter
kaufen, die mit 20V arbeiten können.
Naja, es sollte schon "ein" Gerät sein. Daher fallen Motor und Generator
aus. Aber ich sehe es richtig das es nicht ganz so viele Möglichkeiten
bei mäßigem Aufwand und Baugrösse gibt!?
20V/500A passen in jede westentasche, das macht doch jeder bessere
9V-block...
SCNR
das wird mindestens so fett wie ein schweißgerät, und die für 500A
dauerstrom sind schon etwas größer!
Leider hast du den Typ der "Batterie" noch nicht erwähnt.
Wenn du mit 500A Alkali-Mangan-Zellen laden willst, dann tu das bitte
WEIT WEG VON MIR!!!
Wenn's Bleiakkus sind, dann brauchst du einen guten Step-Down-Wandler.
Mehrphasig.
Wenn's LiPos sind dann wird's ordentlich kompliziert!
Dann brauchst du einen guten Step-Down-Wandler, Balancer,
Spannungswächter...
Für die Entladung:
Hast du Wasserversorgung?
Wir reden hier von 10kW!
Das ist schon ein kleineres Holzpelletkraftwerk!
Oder willst du eine coole Großbeleuchtung mit lauter verbotenen
Glühbirnen machen?
Zur Aufnahme der Messwerte würde ich außerdem keinen Shunt, sondern eher
einen Magnetwandler nehmen.
Und benutz bitte keinen Linearwandler. Das gibt den
Kernkraftbefürwortern einen Haufen guter Argumente
(Stromnetzzusammenbruch).
Alles in allem klingt es nach einem großen Projekt.
Viel Glück!
Mit freundlichen Grüßen,
Valentin Buck
PKW-größe wird das nicht ganz, sind ja "nur" 10 kW und nicht 500.
aber du wirst dich schon mit ein wenig gut gekühlter leistungselektronik
anfreunden müssen. 10kW verheizen bin ich ebenfalls kein freund von, es
ginge zwar mit einem größeren lüfter und einem haufen widerstandsdraht
relativ problemlos, ich finde nur das ist schade um den strom.
drehstromtrafo und phasenanschnitt halte ich auch für nicht besonders
einfach und spätestens wenn ich daran denke, daß dieser
oberwellenerzeuger 10kW leisten soll möchte ich den weit weg von mir
haben.
schaltnetzteil wird auch nicht ganz so einfach, find mal einen 10kW
trafo - und viel spaß mit der nötigen 10-12kW 3phasen-PFC.
evtl. gehts mit einem elektrisch geregelten streufeldtransformator und
nachgeschalteter gleichrichtung. habe ich aber noch nicht für drehstrom
und auch noch nicht in dieser größe gesehen.
Guten Morgen,
also welcher Typ Batterie da drann hängt ist erstmal nicht ganz so
wichtig für mich, da mein Gerät von einem PC gesteuert wird. Also nicht
mein Problem wenn jemand da irgendwelche Batterien mit sprengt.
Valentin Buck schrieb:> Hast du Wasserversorgung?
Ja und n Kupferkühlkörper.
Da das Gerät an einem Industrienetz betrieben wird, ist Netzseitige
Enstörung einfacher. Ne dicke Netzdrosssel sollte schon viel bringen.
Jeff schrieb:> Da das Gerät an einem Industrienetz betrieben wird, ist Netzseitige> Enstörung einfacher. Ne dicke Netzdrosssel sollte schon viel bringen.
Stell das Ding bitte in den Keller! Mit 40W auf KW kommst Du bis
Amerika. 10kW und Phasenschnitt wird nicht einfach.
Vielleicht eine dumme Frage, aber warum sollstdu so etwas selber
bauen? Gibt es nicht spezialisierte Firmen (z.B. Digatron, Bitrode,
ElektroAutomatik) die dafür fertige Lösungen haben?
Gruß,
Alex
Alex Bürgel schrieb:> Vielleicht eine dumme Frage, aber...
Hallo Axel, diese Frage ist sogar sehr
vernünftig! Ein Ingenieur, der in der Lage
ist ein solches Projekt zu stemmen,
fragt in diesem Forum bestimmt nicht nach der
Meinung anderer.
Meine Rat an Jeff: "Lass es!"
Schon die Idee, Zitat:
>Drehstromstromrichtertrafo primärseitig mit Phasenanschnitt vorregeln
ist ein Witz. Und was ist bitte ein
>Drehstromstromrichtertrafo
Jeff schrieb:> Genauigkeit:>> Ich beabsichtige, per Wahlschalter bestimmte Strombereiche einstellen zu>> können, in 125A Schritten. Dabei sollte die Genauigkeit ca. 1A betragen.>> Die Regelung erfolgt analog. Lediglich die Bedienung und die>> Clusterselektion erfolgt digital über n kleinen Mega.
Regelung analog ist schon mal goldrichtig.
Schau mal bei Agilent, HP6060B.
Swervicemanual downloaden kostenlos. Pläne ansehen
Statt 2 4fach FET-Clustern wie in der HP6060B entsprechend mehr nehmen.
Bei mir sind es 8 4fach Cluster, Maximal Strom 200A, peak 350A.
Funktioniert einwandfrei.
Hier wird schon wieder ein Quark verzapft... Wahnsinn.
Jeff: Die Idee mit dem Drehstromtrafo und primaerseitigem
Phasenanschnitt funktioniert - zumindest im Konstanter eines Bekannten
(Gut, der hat jetzt auch "nur" 3 und nicht 10 kW). Scheint auf jeden
Fall Stand der Technik vor ca. 30 Jahren gewesen zu sein.
Aufbau: Drossel ("PFC") - Phasenanschnitt - Trafo - Gleichrichter -
Elko-Batterie - Linearregler.
Stand der Technik heutzutage duerfte wohl ein Schaltnetzteil sein. Zur
Dimensionierung hier mein Lieblingslink:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html
Patrick
