Hallo Leute,
ich habe mal eine Frage (haben wohl die meisten, die hier im Board
Themen eröffnen).
Ich möchte eine 12V Autobatterie mittel einem kleinen PV-Modul und einem
kleinen Windgenerator laden.
Die Ladespannung für die Batterie muss also über 12V liegen, damit es
den gewünschten Effekt (Ladung) hat. Soviel ist mir klar.
Nun leistet sowohl das kleine PV-Modul, als auch der Wingenerator bei
guten Bedingungen 6V-7V Spannung. Also zu wenig, für die 12V Batterie.
Mein Gedanke war nun, 2x 6V oder 4x 3,6V Akkus in Reihe zu schalten, und
diese mittels PV/Windgenerator zu laden, welche wiederum an der 12V
Batterie hängen und diese dann mit angemessener Spannung laden.
Geht das vom Prinzip her? Wenn ja, wie müsste hierzu in etwa die
Schaltung aussehen, da sicher auch einige Dioden zum Einsatz kommen
müssten (die wohl dummerweise auch wieder Spannung schlucken).
Danke vorab
Christian
Kevin schrieb:> Hoffentlich sind die Ferien bald vorbei, ich bekomme schon graue Haare> auf meiner Glatze.
Wirklich hilfreich...Gehts vielleicht auch produktiv, wenn Du schon was
schreibst?
Christian
...im Prinzip geht das schon,ABER:
um welche Leistungen geht es hier überhaupt?
Welche Techniken stehen Dir zur Verfügung?
Richtig wäre ein a: angepasster Windgenerator
b: ein Spannungsvervielfacher (3 fach) oder
c: Transverter usw.
Deine Idee ist wohl umsetzbar, aber die Verluste Deines Prinzips
beschäftigen Dich wohl und halten Dich mit ständigem Umklemmen auf Trab,
aber ohne nennenswerten Effekt
Christian schrieb:> Mein Gedanke war nun, 2x 6V oder 4x 3,6V Akkus in Reihe zu schalten, und> diese mittels PV/Windgenerator zu laden, welche wiederum an der 12V> Batterie hängen und diese dann mit angemessener Spannung laden.>> Geht das vom Prinzip her?
Gleichzeitiges Laden und Entladen geht nicht.
Gruss
Harald
PS: Autoakkus sind für abwechselndes Entladen und Laden nicht
geeignet. Man braucht dafür andere Akkus
Antworter schrieb:> ...im Prinzip geht das schon,ABER:um welche Leistungen geht es hier
überhaupt?Welche Techniken stehen Dir zur Verfügung?Richtig wäre ein a:
angepasster Windgeneratorb: ein Spannungsvervielfacher (3 fach) oderc: Transverter
usw.Deine Idee ist wohl umsetzbar, aber die Verluste Deines Prinzips beschäftigen
Dich wohl und halten Dich mit ständigem Umklemmen auf Trab, aber ohne
nennenswerten Effekt
Es geht um Zuladung bzw. Erhaltung der Batterie. Diese hat am Tag
60-90sec 30 Watt für einen Motor + Dauerbetrieb Funkempfänger (keine
Ahnung, was der zieht, kann aber nicht viel sein) zu bewältigen.
Dass die Batterie auch mal per Ladegerät geladen werden muss, ist klar,
das Intervall sollte nur so lang wie möglich sein.
Gleiczeitig laden und entladen geht also nicht. Dann ist meine Idee so
unpraktikabel.
Windgenerator kann ich nicht verändern. Wenn ich einen stärkeren
Generator nehme, läuft der Rotor nicht mehr.
Spannungsvervielfacher scheint bei Wiki gut erklärt, schaue ich mir
gleich mal in Ruhe an.
Mit Transverter kann ich allerdings nicht viel anfangen. Welches von
beiden Varianten wäre die bessere Wahl und warum? Will versuchen, das zu
verstehen.
Christian
Leisten der Windgenerator und das PV Modul überhaupt genug Leistung, um
die Akkus zu laden? Leerlaufspannung und Spannung unter Last sind auch
zwei unterschiedliche Dinge. Dann musst du noch dran denken, dass die
Spannung der Quellen schwankt, es könnte also gut sein, dass du ohne
eine gewisse Absicherung anstelle des Akkus auf einmal mit dem Akku den
Windgenerator zum Ventilator machst.
Christian schrieb:> Geht das vom Prinzip her?
Möglicherweise ja. Mit einem beschämenden Wirkugsgrad. OK, der Wind weht
kostenlos.
Aber wenn man eine höhere Spannung braucht, benutzt man bei
Wechselspannug einen Trafo und bei Gleichspannung einen Step-Up-Wandler.
Und nicht halbgare Akku-Kreuz-und-quer-Schaltungen.
mfg.
Christian schrieb:> Es geht um Zuladung bzw. Erhaltung der Batterie. Diese hat am Tag> 60-90sec 30 Watt für einen Motor + Dauerbetrieb Funkempfänger (keine> Ahnung, was der zieht, kann aber nicht viel sein) zu bewältigen.
Ja, das sollte dann aber keine Autobatterie sein, sondern z.B.
ein passender Bleigelakku.
> Windgenerator kann ich nicht verändern. Wenn ich einen stärkeren> Generator nehme, läuft der Rotor nicht mehr.
Der Generator soll nicht stärker werden, sondern es soll ein
Modell mit der richtigen Ausgangsspannung sein.
Aternativ kannst Du natürlich Deinen 6V-Generator zum Laden
eines 6V-Akkus nehmen und das 12V-Funkgerät über einen
DCDC-Wandler versorgen. Sowas kann man fertig kaufen, aber auch
selbst bauen. Wegen der zusätzlichen Verluste ist es aber
besser, alle Komponenten Deiner Anlage für die gleiche
Spannung auszulegen.
Gruss
Harald
Der Windgenerator ist ein gleichgerichteter Schrittmotor. Da sollte
eigentlich nicht zurückfließen.
Ich habe den Windgenerator und das PV-Modul nur im Leerlauf gemessen.
Unter Last wird sich das Windrad wohl schwerer Drehen, damit wohl
langsamer laufen, was sich wohl auf die Spannung auswirken wird. Es ist
ein Savonius, also recht viel Drehmoment, aber langsamer Lauf.
Ich habe einen Beitrag zu ziemlich der selben Problematik gefunden:
Beitrag "DC Spannungsverdoppler"
Leider wurde dieser nicht zuendegeführt, sodass Schaltplan und
Endkonsequenz fehlen.
Vielleicht ist dies nochmal aufzugreifen, zumal die Lösung recht nahe
gewesen war (so schien es)?
Christian
Vielleicht hilft nochmal der Hinweis, den Dir Harald Wilhelms schon gab.
Nimm 6Volt Akkus, lade die mit Deinem Windgenerator. Wenn dann Deine
Funke betrieben werden soll, schalte die 6 Volt Akkus in Reihe für die
benötigten 12 Volt. Alles andere sind nur Spielereien, wie schon
Antworter schrieb. Es gibt also nur die Versionen
Spannungsvervielfachung oder ständiges Umklemmen der Akkus,
Gruß Ulli
Harald Wilhelms schrieb:> Der Generator soll nicht stärker werden, sondern es soll ein>> Modell mit der richtigen Ausgangsspannung sein.
Der Generator macht 12V, nur nicht bei den windüblichen Drehzahlen
(vielleicht bei Sturm). auf jeden Fall reichts hier nicht zum laden.
Optimal wäre eine einfache Schaltung, die die, leider auch dynamische,
geringe Spannung des PV-Moduls / Windgenerators auf 13,8 V festnagelt.
Somit wäre immer eine Ladung gewährleistet, mal mit mehr, mal mit
wenigen A, aber immerhin.
Christian schrieb:> Der Generator macht 12V, nur nicht bei den windüblichen Drehzahlen> (vielleicht bei Sturm). auf jeden Fall reichts hier nicht zum laden.
Dann nimm einen Generator mit höherer Ausgangsspannung. Alternativ
könntest Du noch einen zweiten Generator auf die gleiche Achse setzen
und beide in Reihe schalten.
> Optimal wäre eine einfache Schaltung, die die, leider auch dynamische,> geringe Spannung des PV-Moduls / Windgenerators auf 13,8 V festnagelt.
Wenn der Generator genügend Spannung liefert, könnte man z.B.
einen Solarregler nachschalten, der z.B. bei 13,8V entweder
kurzschliesst oder den Generazor abschaltet.
Gruss
Harald
Hallo Ulli,
das mit dem hin und herklemmen ist nix. Das macht keinen Sinn.
Ich bin ja schon auf dem Trip der Spannungsvervielfachung, nur kann man
diese "dynamisch" machen und nach oben hin begrenzen?
Ich hatte ja den im obrigen Beitrag Link mit eingestellt. Hier ging es,
soweit ich das versanden habe, explizit darum, genau dieses Problem zu
lösen. Leider komme ich da nicht ganz mit, von daher würde mir eine
Schaltplanskizze echt weiterhelfen.
Das Hochsetzen der Spannung um Faktor X könnte ggf. in soweit
problematisch sein, dass es möglicherweise zu zu hohen Spannungen kommt
(Extremwind), und das Funkmodul dahingeht. Dies bleibt permanent am
Akku.
Christian Str schrieb:> Leisten der Windgenerator ... überhaupt genug Leistung, um> die Akkus zu laden?
Nicht ohne Grund nennt sich das Ding Windgenerator. Wenn die
Akkuspannung höher ist, wird der Generator angetrieben und erzeugt
Wind...
Öko schrieb:> Nicht ohne Grund nennt sich das Ding Windgenerator. Wenn die> Akkuspannung höher ist, wird der Generator angetrieben und erzeugt> Wind...Beitrag melden Bearbeiten Löschen
Soweit ich das verstanden habe, ist die durch die Gleichrichtung des
Schrittmotors nicht möglich.
Um es mal konkret zu machen:
Habt Ihr eine Empfehlung für einen Step-up-Wandler? Also hier für einen
Bausatz, einen Schaltplan (mit Bauteilbezeichnung+Dimensionierung) oder
ein fertiges Bauteil, dass für meine Zweck geeignet wäre?
Christian
Christian schrieb:> ein fertiges Bauteil, dass für meine Zweck geeignet wäre?
Google mal mit DCDC-Wandler und Du bekommst 18 Millionen Antworten.
:-)
Gruss
Harald
Hallo Harald, genau das ist mein Problem. Es gibt zu viele mit den
unterschiedlichsten Konfigurationen. Gibts einen Vorschlag vom blauen C?
Wenn ich mir das Datenblatt vom MC34063 anschaue (ich schätze mal,der
wird in den meisten DC/DC Wandler Anwendung finden), muss ich ja schon
die Eingangsspannung wissen. Was passiert an Outputseite, wenn die
Eingangsspannung darüber oder darunter liegt?
Öko schrieb:> Christian Str schrieb:>> Leisten der Windgenerator ... überhaupt genug Leistung, um>> die Akkus zu laden?>> Nicht ohne Grund nennt sich das Ding Windgenerator. Wenn die> Akkuspannung höher ist, wird der Generator angetrieben und erzeugt> Wind...
:P Grade ne gute Idee: Windgenerator, der von den Akkus betrieben wird,
treibt eine Windmühle an, die den Ladestrom für die Akkus liefert...ein
Perpetuum Mobile, es ist vollbracht :D Dann noch eine Glühbirne, die ich
über die Akkus zum leuchten bringe und damit dann die Solarzelle
versorge, die widerum den Akku lädt....juhu :D
Btt: Nochmal: Reicht die Leistung aus? Lohnt es sich, den Aufwand zu
betreiben? Ich habe recht kleine Lipos mit 2200mAh, die mehrere A
Ladestrom ziehen. Dein Akku scheint ja in der selben Größenordnung zu
liegen (60min/30W). Was soll das überhaupt für ein Akku sein? Blei-Gel?
Lipo? Sonstwas? Gerade Lipos sind extrem empfindlich bei den
Ladespannungen und über/tiefentladung, die fackeln ab!
Hallo Christian,
die Batterie ist eine Autobatterie, 45Ah. Es ist zu vermuten, dass die
gezogene Leistung den Akku wohl mehr schwächt, als nachgelden werden
kann. Ich kann das jedoch nicht klar beurteilen, weil der Generator und
das PV nicht angeschlossen ist (macht ja auch keinen Sinn, da zu wenig
Spannung).
Ob die Batterie das auf Dauer mitmacht oder nicht, spielt im Moment
keine Rolle, weil diese schlichtweg übrig ist. Um ggf. Ersatz kann ich
mich kümmern, wenn das System funktioniert.
Ich habe also im Moment das Problem, dass ich mich um einen
DC/DC-Wandler kümmern sollte, ich jedoch keine Ahnung habe, was ich da
nehmen soll. Für mein Verständnis 5V Input, 15V output. Vor dem
Spannungswandler kann ich die Spannung der PV/Generator sicher irgendwie
auf 5V max. drosseln. Im Moment weiß ich nicht wie, aber das geht sicher
auch irgendwie.
Nach dem Wandler kann ich die 15V auch leicht auf 13,8V bringen (könnten
einfach ein paar Dioden erledigen).
Wenn die Frage Input-Output geklärt ist, gibt es ganz verschiedene
Modelle, was Watt und Ampere angeht. Ich kann das überhaupt nicht
zuordnen, was hierzu passend wäre.
Hier besteht also im Moment mein größtes Problem mit Frage als Laie an
die Fachwelt.
@Christian
Nach mehr als 12 Stunden und vielen Postings:
Da stehst du nun du armer Tor, und bist so klug als wie zuvor.
So ich geh' dann mal, habe einen Termin beim Friseur.
Wenn Du soweiso einen Schrittmotor hast:
nicht gleichrichten, sondern einen (Spar)Trafo dahinter und
hochtransformieren.
Dann kannst Du das immernoch gleichrichten.
Wenn Du einen Trafo bekommst mit 2x6Volt zB. schlatest Du beide 6V
Wicklungen in Reihe, klemmst an eine der Wicklungen deinen Windgenrator
und nimmst über beide Wicklungen deine höhere Wechselspannung ab und
richtest die dann gleich. Du kannst evtl. auch ( ohne zusätzlichen
Transformator ) die Spulen im Schrittmotor anders verschalten. Werden ja
zwei Spulen drinn sein. Etweder haben die einen Mittelabgriff ( ich habe
auch schon mal "Mittelanzapf" gelesen :) )
Oder es sind zwei separate Spulen. die brauchst Du ja "nur" in Reihe
schalten... Herauszufinden, wie die IM Schrittmotor verschaltet sind,
sollte erstmal Aufgabe genug sein.
axelr.
Karl schrieb:> Vielleicht solltest du dir mal sowas anschauen. Wenn du eh nur ein> kleines Windrad und ein kleines Solarmodul hast sollte es reichen. Bei> 2,5 A Ausgangsstrom ist dein Akku in ca. 24 h geladen. Ich bin mit nur> nicht sicher ob du vor dem Akku noch eine Strombegrenzung brauchst.
Das Teil scheint gut zu passen, zumal einstellbar. Dann wäre zumindest
das Problem der Spannungsbegrenzung am Ausgang gelöst. Danke dafür.
Ich denke, ich kann hier auch parallel Generator und PV draufklemmen.
Der Vorschlag von axelr ist gut, deckt aber leider nur den Generator ab.
Da wirds wohl mit der step-up einfacher sein.
Ich werd mir mal so ein Teil ordern und die Sache im Betrieb messen. Ich
finde dann wohl rasch heraus, was sich tut und ob noch eine
Spannungsbegrenzung von Nöten ist. Werde mich aber im Vorfeld schon mal
mit dem Thema auseinandersetzen, da es sicher nicht unsinnig sein
dürfte, den Eingangsstrom zum step-up zu deckeln, auch wenn es hier und
da heist, Spannung ungenutzt zu lassen.
War auf jeden Fall hilfreich;)
Christian
Generator und Solarzelle schaltest du je über eine Schottkydiode (Auf
Leistung aufpassen, aber die scheint dich ja nicht Interessieren sonst
wären im ersten Posting auch entsprechende Angeben) auf einen C, da
kommt der Step up dran, von 5-10V auf genau 13,8 V. ne Strombegrenzung
ist da meist mit drin.
@mikel
So un etwa ist nun der Plan.
Generator/PV->auf Plus ne 1N4004 dran (hab noch welche davon
da)->Step-up->Batterie->Verbraucher
Denke mal, so meintest Du das?
Christian schrieb:> @mikel> So un etwa ist nun der Plan.> Generator/PV->auf Plus ne 1N4004 dran (hab noch welche davon> da)->Step-up->Batterie->Verbraucher>> Denke mal, so meintest Du das?1N4004 hat etwas mehr Verluste als ne Schottky. wenn wirklich
wechselspannung rauskommt, könnteste du auch ne Spannungsverdopplung mit
2 dioden dranhängen. , könnte in diesem fall nen besseren wirkungsgrad
haben.
ansonsten ja, so. wichtig ist das generator und solarzelle entkoppelt
sind.
Christian schrieb:> @mikel> So un etwa ist nun der Plan.> Generator/PV->auf Plus ne 1N4004 dran (hab noch welche davon> da)->Step-up->Batterie->Verbraucher>> Denke mal, so meintest Du das?1N4004 hat eine Vorwärtsspannung von 1.1V bei 1A...1A ist zudem der
maximale Strom durch die Diode...willst du also deinen 45Ah Akku mit
weniger als 1A laden? Das wird wohl etwas dauern.
Kleiner Tipp: Identifiziere erstmal deine Windanlage und deine
Photozelle, d.h. bestrahle die Photozelle, messe die Leerlaufspannung,
hänge eine Last dran, messe wieder die Spannung, größer Last dran,
Spannung messen usw. Das selbe mit deinem Windrad, alles schön in eine
Exceltabelle und grafisch aufbereiten. Dann solltest du entscheiden, ob
genug rauskommt oder nicht, um deinen Akku zu laden, bei Fragen hier
einfach nochmal posten, andere werden sicher aus der Kennlinie schlau
> Generator und Solarzelle schaltest du je über eine Schottkydiode (Auf
Schalte doch einfach WIndrad und Solarzelle hintereinander...dann
reichts doch!
Aber im Ernst....Du hast noch immer nicht geschrieben, welche Leistung
Dein Windrad bzw. die Solarzelle ueberhaupt zu liefern im Stande sind.
Wenn Du auf solche SPannungen kommst, kann das kaum viel sein ;-)
Ist das was selbergebasteltes?
gruss
Michael
Sicher selbstgebastelt. Leerlaufspannung für das PV-Modul kann ich schon
recht genau beziffern...sind 7V. Unter Last habe ich´s noch nicht
probiert. Beim Generator die Leerlaufspannung zu ermitteln ist etwas
schwieriger, da man schlecht sagen kann, wie hoch der "normale" Wind ist
und wie dabei die Drehzahlen sind. Werde mal versuchen, verschiede
Lasten unter Ventilatorbedingungen zu bringen.
Mit was kann man Lasten am einfachsten simulieren? Wären Glühbirnen ein
probates Mittel?
PS: Jedes mA, was ich einspeise ist gut und zögert das nachladen aus der
Steckdose heraus. Klar wäre es optimal, wenn das entfallen würde, glaube
nur nicht so recht daran, als mal sehen, was Ihr als Lastvorschläge
bringt und dann mach ich mal an die Messungen.
Man muss ja sehen, dass der Motor maximal 60sec am Tag läuft und in
dieser Zeit auch ein Relais angezogen ist. Der Motor hat 30, vielleicht
35 Watt. Dazu kommt die Funkschaltung, die den ganzen Tag an ist, wobei
der Verbrauch sehr gering sein dürfte.
Gesamt schätze ich mal, gehen am Tag 0,06A bis 0,07 A weg. Dazu kommt
die normale Entladung des Akku. Wie hoch die normal ist, weiß ich nicht,
aber nehmen wir mal an, der Akku verliert am Tag all in all 0,1 A Strom.
Das sollte durch nen PV-Modul und nen kleines Windrad wieder aufzuholen
sein.
Zu den Lastwiderstand. Habe mir grad aus etwas altem E-Schrott ne
handvoll Widerstände abgelötet. Schaue jetzt mal, wie hoch die Werte
dieser sind und könnte dann mal mit Lastsimulation anfangen.
Habe 5x 1,8KOhm in Reihe gelötet. Werde also die Freilaufspannung und
dann mit den Widerständen abnehmed messen. Sollten dann hoffentlich
genug Werte ergeben, um dort was herauszulesen. Ihr werdet das schon
machen, un dann komme ich hoffentlich auch dahinter, was sich daraus so
ergibt;)
5 mal 1.8kOhm sind ein wenig viel zur Leistungsermittlung. Du hättest
einen Strom von grad mal 0.7mA, das ist fast nicht belastet. Ich rede
von Lasten, die Ströme von mindestens 500mA bis mehrere A ziehen,
immerhin möchtest du einen Akku laden.
Die Aktion Ventilator ist erstmal fehlgeschlagen. Ich bekomme die Fläche
nicht abgedeckt und das Teil dreht zu langsam für anständige Daten.
Bewege mich hier im Leerlauf bei 1V, muss wohl auf echten Wind warten.
Aber:
Der Kurzschluss reicht hier nicht aus, um das Teil zum Stehen zu
bringen.
Vielleicht muss ich den Schrittmotor (24V DC) mal mit einer Übersetzung
versehen.
PV kann ich ja am Wochenende gut testen, da solls ja schön wolkenlos
sein.
Ist es bei verschiedenen Widerständen nicht egal, welche es sind? Es
müsste sich doch eine weiterführende Tendenz ergeben, oder liege ich da
falsch (also Messung in Schritten von 1,8kOhm-9kOhm)?
