Windkraftanlage mit Step-Down

Jochen Gast 24.07.2014 21:55 #3738585

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Hallo ans Forum,

ich bin grade mit der theoretischen Plaung für ein kleines Windrad 
beschäftigt, ca 500W und es soll eine 12V Blei-Säure Batterie geladen 
werden.

Nach lesen im Netz stellen sie mir immer noch paar Fragen und hoffe, 
hier ein paar Antworten zu bekommen.

1. Generatorwahl

Das Windrad wird ein Langsamläufer, also brauch ich schon bei niedrigen 
Umdrehungen eine Spannung über 12V (OK, eher über 13,8V). Um das zu 
erreichen fiel meine Wahl auf einen 3-phasigen Motor.
Dieser hat eine Nennspannung von 400V, 2,2kW Nennleistung und 6KW 
Maximalleistung.
Schon bei 600RPM kommen 15V (nach dem gleichrichten) am Ausgang an. Also 
quasi ideal für mein Vorhaben, oder übersehe ich hierbei etwas 
Elementares?

Das Windrad hat eine Maximalleistung von 4kW, bei wirklich gutem Wind. 
Danach wird es aus Sicherheitsgründen gebremst. Ein 6kW Motor sollte das 
doch ohne Schaden verkraften, oder?


2. Ladereglung.

Der Markt läuft ja nahezu über mit Ladereglern für Solarzellen, 
allerdings scheint es nur sehr wenige speziell für WKAn zu geben.

Nun meine Überlegung:
Eine Blei-Säure Batterie ist ja recht einfach zu laden. Einfach die 
Spannung auf 13,8V stabilisieren und gut.
Was spricht denn jetzt dagegen, einen dicken Step-Down zu nehmen und ihn 
auf 13,8V einzustellen? Solange Die Spannung an der Batterie geringer 
ist, wird geladen. Wenn die Batterie voll ist, fehlt die Last. Also 
müsste man dann umschalten auf eine Ersatzlast, wie z.B einen 
Tauchsieder.
Das Problem was ich sehe ist das: Je näher ich an die 13,8V rankomme, 
desto weniger Strom fließt und desto weniger el. Last arbeitet gegen das 
Windrad. Was sicherlich zum Problem wird.

Gibt es auch eine Möglichkeit ohne die kostbar erzeugte Energie zu 
verheizen? Gibt es Windkraftladeregler-ICs? Wie nennt man sowas in der 
Fachwelt?

Die Ladereglung bereitet mir noch Sorgen, wie könnte man sowas elegant 
oder wenigstens halbwegs elegant lösen?

Viele Grüße

Jochen

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Michael K. Gast 25.07.2014 08:09 #3738876

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Jochen schrieb:
> 3-phasigen Motor
Gehts ein wenig genauer ?

Jochen schrieb:
> Maximalleistung von 4kW
Also ca. 300A Ladestrom.
Soweit zum einfach Step-Down Regler

Jochen schrieb:
> Ein 6kW Motor sollte das
> doch ohne Schaden verkraften, oder?
Soweit mir bekannt ist haben WKAs mechanische Bremsen.

Jochen schrieb:
> Also
> müsste man dann umschalten auf eine Ersatzlast, wie z.B einen
> Tauchsieder.
Nun bläst der Wind aber 48Std. wie blöd und Dein Akku ist voll.
Kochst Du dann Fischsuppe im Badesee, sprengst Deinen Dampfkessel oder 
wie wirst Du die Energie los ?
Ohne komplett zu stoppen geht das wohl nicht.

Jochen schrieb:
> Das Problem was ich sehe ist das:
Es es noch eine Menge Ungereimtheiten gibt wie das Windrad sicher zu 
betreiben ist und halbwegs effizient den Akku lädt.
Nicht zuletzt wird es eine Menge Papier und Vorschriften geben die 
zwischen Dir und Deinem Vorhaben stehen.
Ist auch gut so, denn ich hätte nicht so gerne einen Windradflügel der 
mit Vmax quer durch mein Schlafzimmer fegt, weil Deine Bremsen versagt 
haben.

Jochen schrieb:
> Die Ladereglung bereitet mir noch Sorgen, wie könnte man sowas elegant
> oder wenigstens halbwegs elegant lösen?
Such mal nach Maximum Power Tracking.
Du wirst eine angepasste Windrad, Generator, Regler Kombination 
brauchen, oder etwss bauen müssen das die höheren Weihen der 
Regelungstechnik und Leistungselektronik erfordert.

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