Load Share | Lastverteilung bei Hochstrom 48V Systemen

Hannes Gast #3301884
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Hallo Leute,

ich suche schon lange nach einer Möglichkeit, verschiedene 48Vdc 
Spannungsquellen zusammen zu führen ohne Verlustbehaftete Dioden zu 
benutzen - diese ermöglichen mir ja auch keine Lastverteilung...

Es sollen mehrere Micro-Solar-Converter welche bei 48Vdc bis zu 6A auf 
einen 48V String "pusten" können. Hierbei könnten unzählige (mindestens 
jedoch 5) solcher Micro Converter parallel arbeiten.

Fällt die Spannung unter 42V "springen" noch einige USVs an - das ist 
aber eine andere Baustelle...


Meine Frage die sich nun hieraus ergibt:
Wie kann ich diese Quellen parallel schalten so das sich die Last 
ordentlich verteilen und sich die Regelungen der Converter sich nicht 
gegenseitig beeinflussen.

Für Ideen bedanke ich mich im Voraus!
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Klaus Gast #3334523
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Hannes schrieb:
> ich suche schon lange nach einer Möglichkeit, verschiedene 48Vdc
> Spannungsquellen zusammen zu führen ohne Verlustbehaftete Dioden zu
> benutzen - diese ermöglichen mir ja auch keine Lastverteilung...
>
> Es sollen mehrere Micro-Solar-Converter welche bei 48Vdc bis zu 6A auf
> einen 48V String "pusten" können. Hierbei könnten unzählige (mindestens
> jedoch 5) solcher Micro Converter parallel arbeiten.

6A und Hochstrom passen bei mir nicht zusammen. Im Hochstrombereich 
ist alles kleiner kA Leckstrom.

Aber BTT: Hast du mal gemessen, wie hoch im typischen Betrieb deiner 
Anlage die Verluste sind? Wie sieht die Leistungsanpassung deiner 
Verbraucher an die Erzeuger aus? Passen die zusammen? Wie hoch sind die 
Verluste durch Fehlanpassung der Verbraucher im Vergleich zu den 
Diodenverlusten?

MfG Klaus
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René B. #3334544
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Warum muss denn unbedingt eine Gleichverteilung her?
Mehrere 48V-Quellen mit Strombegrenzung sollten doch auch gehen.
Selbst wenn diese bei der Überwachung/Regelung der Ausgangsspannung 
naturgemäß etwas daneben liegen (z.B. +-0,5V).

Das MZ mit der höchsten Ausgangsspannung speisst ein, bis die 
Strombegrenzung greift (Spannung fällt ab und das nächste Netzteil 
schiebt auch), auch hier bis zur Stromgrenze und geht dann in der 
Ausgangsspannung ebenfalls runter, das nächste Netzteil schiebt, usw...

In der Praxis kann ich ja auch Labornetzteile die keinen Rückwandbus 
haben parallel schließen.
Nur wenn du überhaupt nicht mit diesen minimalen Schwankungen  auf den 
Leitungen leben kannst, brauchst du eine so spezielle Lösung.

Dann solltest du dir aber nochmal das Konzept von "Hochstrom" + 48V 
überlegen, schließlcih gehen hohe Ströme immer mit einem knackigen 
Spannungsverlust auf den Leitungen einher und die Spannungsfluktuationen 
können direkt von den Stromschwankungen abgeleitet werden.
Das gilt auch weiterhin, selbst wenn du die Spannungsfühler deiner 
Netzteile nochmal getrennt auch die Verbraucher führst (Sense-Eingänge, 
4-Leiter-Messung, ...)
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Manfred L. #3334704
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Hallo Hannes,

Wenn ich dich richtig verstehe, dann suchst du das s.g. POWER-Oring.
Genau das machen Entkopplungsdioden, die, wie du anmerkst, recht 
beachtliche Verluste haben.
Was liegt näher als bei VICORPOWER.com, das ist ein Hersteller von 
modularen DC Powersupply Techniken nach dem Begriff Power Oring zu 
schauen.

Mit wenigen Worten, Vicor produziert Module respektive ICs, welche 
Mosfets so ansteuern, das sich eine Oder-Schaltung für 
Leistungsversorgungen ergeben.

Beispielsweise können solarmodule, Akkus und beliebige Stromversorgungen 
mit Power-Oring verschalted werden.

Allerdings erhälst du keine echte Leistungsteilung, sondern die höchste 
Spannung wird sich durchsetzen.
Leistungsteilung setzt voraus, dass jede Spannungsquelle eine eigene, 
justierbare Stromreglung / Strombegrenzung hat, die auch noch mit den 
anderen Spannungsquellen interagieren muss.  Das ist aufwendig!

PS: o.g. Unternehmen ist neben LTC der einzige Hersteller, den ich für 
meine eigenen Planungen gefunden habe. suche seit 5 Jahren.
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Fritz Gast #3334928
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Manfred L. schrieb:
> Genau das machen Entkopplungsdioden, die, wie du anmerkst, recht
> beachtliche Verluste haben.

Bei 48VDC hast günstigenfalls < 1V Spannungsabfall. ergibt ca. 2% deiner 
Verfügbaren Spannung und daher hast du auch nur 2% Leistungsverluste. 
Das mag zwar alleine betrachtet beachtlich sein, aber als 
Gesamtwirkungsgrad 98% ist das doch mehr als OK.
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Manfred L. #3334954
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Hallo Fritz,
du hast Recht mit den Verlusten. Schottky Diode mit 0,6V 
Durchlassspannung und 10A machen gerade mal 6W Verlust. Bei 48V und den 
besagten 10A ist das ein geringer Verlust. Aber 6W Verlust benötigen 
einen kleinen Kühlkörper. Das mag schon mal störend sein.
Über eine passende Power-Oring Solution sieht die Rechnung dann wie 
folgt aus: Durchlasswiederstand Powerfet 10mOhm, Verlustleistung 1W.

Hier der Link zu einer Produktseite: 
http://www.vicorpower.com/documents/datasheets/Picor/pi2127_fact_sheet.pdf

Auf'm Boot oder im Wohnmobil würde ich wohl auch Schottkies nehmen. 
Einfach, billig und ggf. schnell ausgetauscht. (bei 48V)
Bei 12V würde ich vicorpower so lange nerven, bis die mir Muster 
schicken.

It's all upto Hannes.
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