Aloa! Ich hätte ein kleines Problem und hoffe hier auf Antworten oder Denkansätze zu stoßen ^^ Im Zuge eines Projektes muss ich einen Tiefsetzsteller konzipieren. Im Großen und Ganzen sieht es so aus: Als Speicherbatterie dienen vier serielle 12V 70Ah BleiGel Akkublöcke (hab ich gratis bekommen und somit gleich mal verwendet). Somit is die Speicherbatterie 48V wobei ein Laderegler sie auf 56V aufladet. Der Lastausgang speist einen Tiefsetzsteller mit 42-56V (je nach Ladezustand der Speicherbatterie). Dieser Tiefsetzsteller soll 36V konstant liefern und einen Strom von 4A liefern. Geladen soll damit ein Li-Ionen Akku. Der Tiefsetzsteller soll aus jener Eingangsspannung von 42-56V eine Konstantspannung von 36V liefern und einen Strom von 4A. Mit diesen 42V soll ein E-Bike Akku geladen werden, welcher im E-Bike verbleibt, sprich mit seiner ganzen Elektronik und drumherum. Nun hab ich über dieses Forum schon diese Seite gefunden http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/abw_smps.html und meinen Tiefsetzsteller dimensioniert. Eckdaten wären: Uemin: 42V Uemax: 56V Ua: 36V Ia: 4A f: 30kHz (einfach ins Blaue gewählt wobei ich hier gelesen habe, dass man nicht die Frequenz höher wählen sollte) Meine Frage hierzu wäre, wie sind nun die Kondensatoren zu dimensionieren? Wie verhindere ich eine Überspannung am Ausgang des TSS wenn der Strom sinkt? Hat jemand Erfahrung mit E-Bikes und kann mir sagen, was die Elektronik des Akkus regelt (Überspannung, Überstrom, sinkt der Strom in der CV Phase des CCCV ladens von selber oder muss die Schaltung das regeln können) Wäre über Antworten sehr erfreut :) MfG Ich
Morti schrieb: > Der Tiefsetzsteller Such mal bei den einschlägigen Herstellern von Schaltreglern nach Buck- oder Step-down-Wandlern. Mit diesen englischen Begriffen findest du sicher schnell etwas. Ich würde da z.B. einfach mal das Design in die TI Webbench eingeben und schauen, was passiert... > f: 30kHz (einfach ins Blaue gewählt wobei ich hier gelesen habe, dass > man nicht die Frequenz höher wählen sollte) Wo hast du das in welchem Zusammenhang gelesen? Warum bieten die IC Hersteller denn Schaltregler im MHz Bereich an?
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Huch, hatte da vorher was andres geschrieben und das "nicht" wohl beim Löschen übersehen, sry. Habe gelesen, dass man die Frequenz nicht im hörbaren Bereich wählen sollte sondern die Frequenz höher wählen sollte. Dachte ursprünglich auch an Mhz aber einer meiner Professoren meinte, dass 10kHz auch reichen würden. Ich dachte eher an 1Mhz da der Raspberry Pi am PWM Ausgang angeblich bis zu 2Mhz schaffen soll. Wäre somit schön mittig und hab nach oben und unten genug Platz für eventuelle Änderungen. Danke für deinen Tip, werde des mit der Webbench mal ausprobieren und schaun obs hilft :)
Moin, Also je nach Akku wirst du große Probleme haben, das Teil mit was selbstgebasteltem zu laden. Das Batterie-Management-System ist häufig so konzipiert, dass es mit dem Lader kommuniziert, ergo auch erkennt, wenn kein offizieller Lader dran ist und dann die Zellenspannung sperrt. Tipp: Nimm ein regelbares Netzgerät, und schau mal ob du damit den Akku laden kannst, wenn das nicht geht, hast du wohl einen anständiges BMS ;)
Morti schrieb: > Dachte ursprünglich auch an Mhz aber einer meiner Professoren meinte, > dass 10kHz auch reichen würden. Auf welchem und wie alten Wissen basiert diese Aussage? Bei Schaltreglern ist man von diesen Frequenzen schon seit längerem abgekommen... > Ich dachte eher an 1Mhz da der Raspberry Pi am PWM Ausgang angeblich > bis zu 2Mhz schaffen soll. Ich kann verstehen, dass der Prof diese Argumentationskette nicht so ohne Weiteres nachvolziehen kann. > Wäre somit schön mittig und hab nach oben und unten genug Platz für > eventuelle Änderungen. Klar ist 1MHz ziemlich mittig zwischen 2 MHz und 10kHz. Allerdings darf man im Frequenzbereich nicht so arg linear denken. Dort herrscht der Logarithmus. Und dann ist 1MHz ziemlich nah an 2MHz. Und ausserdem stellt sich dann die Frage: mit welcher Auflösung kann der RPi diese 2MHz? Oder sind die 2MHz gar nur der Eingangstakt für die PWM-Einheit. Und mit 8 Bit Auflösung bleiben dann gerade mal noch 2MHz/256 = 8kHz übrig... :-O Morti schrieb: > Meine Frage hierzu wäre, wie sind nun die Kondensatoren zu > dimensionieren? Groß genug. > Wie verhindere ich eine Überspannung am Ausgang des TSS wenn der Strom > sinkt? Das muss die Regelschleife schnell und echtzeitfähig(!) genug abkönnen, deshalb: einen Step-Down macht man nicht mit einem Linux-Rechner. Das macht man in Hardware. Dafür haben die einschlägigen Firmen ihre ICs entwickelt. Was ich mich hier ernsthaft(!!) frage: Wozu braucht man für so eine winzige Aufgabe eigentlich einen 700MHz-Boliden mit 256/512MByte Speicher?
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Ich wollte es auch nicht damit machen weil der Pi damit in meinen Augen komplett unterfordert ist. Wurde aber überstimmt und nun soll es damit irgendwie gemacht werden... Werde mich schlau machen über die Auflösung des PWM Ausgangs, danke jedenfalls für den Denkanstoß. Was würde so ein IC machen? Die Pulsweite je nach Ausgangsspannung anpassen oder einfach ein paar Takte auslassen bis die Spannung wieder gesunken ist?
Ich würde dringend davon abraten, die PWM-Ausgänge des Pi's für diese Aufgabe zu nehmen. Im Normalbetrieb werden beide PWM-Anschlüsse zum Erzeugen des Audiosignales benutzt. Es ist zwar möglich, die entsprechenden Kerneltreiber zu deaktivieren und dann selbst die PWM-Schnittstelle zu nutzen, aber verlassen würde ich mich da persönlich keinesfalls drauf. Auch Software-PWM wäre technisch problemlos möglich (bei der CPU-Power), nur müsste man aufgrund des Betriebssystems wahrs. zu einem Kerneltreiber greifen, welcher sich um das Timing kümmert. Kurzum: Wenn es umbedingt ein Eigenbau sein muss, nimm einen AVR oder PIC und lass diesen die Regelung machen. Wenn der Pi da noch Steuern/Messen können soll, lass die beiden per I2C sprechen. Das ist kinderleicht umzusetzen und robust. Auch: Der Pi hat gar keine integrierten ADC-Wandler. Du müsstest also sowieso externe ADCs fürs Feedback anbinden. Eine andere Sache: Stell dir mal vor, einer deiner Kommilitonen/Kollegen denkt sich: "Oh, das Betriebssystem auf dem Pi ist aber alt, ich update das mal.". Ehe man sich versieht, ist der Kerneltreiber für Audio wieder eingeschaltet und man befeuert gerade einen Schaltregler mit 250kHz Audio PWM. Das werden dir die FETs danken... Viele Grüße, Tobias
Morti schrieb: >Wie verhindere ich eine Überspannung am Ausgang des TSS wenn der Strom >sinkt? Die Elektronik des TSS sollte sich darum kümmern, wenn nicht, taugt die Schaltung nichts. >Hat jemand Erfahrung mit E-Bikes und kann mir sagen, was die Elektronik >des Akkus regelt Wenn es ein Li-Ionen Akku ist, wird die Spannung begrenzt damit der Akku nicht überladen wird und der Strom wird begrenzt damit der Ladestrom bei einem entladenen Akku nicht zu groß werden kann. Sollte zu mindest so sein, ob es wirklich so ist mußt du prüfen.
Morti schrieb: > Was würde so ein IC machen? Die Pulsweite je nach Ausgangsspannung > anpassen oder einfach ein paar Takte auslassen bis die Spannung wieder > gesunken ist? Erst das eine und dann das Zweite. Zudem macht es dann noch eine Kurzschlussüberwachung, hat einen Hiccup-Modus und jede Menge anderes Zeug... > Wurde aber überstimmt Von wem? Denn technisch gesehen ist dieser Lösungsansatz absolut nicht sinnvoll.
tochriso schrieb: > Moin, > > Also je nach Akku wirst du große Probleme haben, > das Teil mit was selbstgebasteltem zu laden. > Das Batterie-Management-System ist häufig so konzipiert, dass es mit dem > Lader kommuniziert, > ergo auch erkennt, wenn kein offizieller Lader dran ist und dann die > Zellenspannung sperrt. > Tipp: Nimm ein regelbares Netzgerät, und schau mal ob du damit den Akku > laden kannst, wenn das nicht geht, hast du wohl einen anständiges BMS ;) Hast du das mal ausprobiert? Der schönste Tiefsetzsteller bringt dir nichts, wenn der Akku sich dagegen wehrt...
Morti schrieb: Wirres Zeug > Der Lastausgang speist einen Tiefsetzsteller mit 42-56V (je nach > Ladezustand der Speicherbatterie). Dieser Tiefsetzsteller soll 36V > konstant liefern und einen Strom von 4A liefern. Wie soll ein Steller was konstantes liefern. Brauchst du nicht eher einen steop down SchlatREGLER ? Was soll das ständige Gequatsche von Stellern, willst du ihn an einem Poti per Hand regeln ? > Der Tiefsetzsteller soll aus jener Eingangsspannung von 42-56V eine > Konstantspannung von 36V liefern und einen Strom von 4A. ^^^ > Mit diesen 42V soll ein E-Bike Akku geladen werden, ^^^ Also was jetzt, 36V oder 42V ? Man kann mit etwas, das eine Konstantspannung von 36V liefert, nicht etwas auf 42V aufladen (ohne weitere komplexe Technik). Morti schrieb: > Meine Frage hierzu wäre, wie sind nun die Kondensatoren zu > dimensionieren? Weitgehend egal, da die Akkus Kondenstaorwirkung haben, Klein reicht. > Wie verhindere ich eine Überspannung am Ausgang des TSS wenn der Strom > sinkt? Durch REGELN statt STELLEN. > Hat jemand Erfahrung mit E-Bikes und kann mir sagen, was die Elektronik > des Akkus regelt (Überspannung, Überstrom, sinkt der Strom in der CV > Phase des CCCV ladens von selber oder muss die Schaltung das regeln > können) Die Elektronisk schützt den Akku zwar vor Überspannung und Überstrom, aber durch abschalten. Du willst nicht, daß sie abschaltet, also darf der Ladestrom nicht zu hoch werden. Mir scheint, du hast 4 Bleiakkus die je nach Ladezustand 43.2V bis 57.6V haben, und willst damit 10 LiIon Zellen, die je nach Ladezustand 25V bis 42V haben, aufladen, unter Strombegrenzung auf 4A. Die Schaltung sollte zum Schutz der Bleiakkus unter 43.2V Eingangsspannung abschalten (wobei Autoakkus das trotzdem übel nehmen, mal sollte für Ladezyklen schon Tranktionsbatterien benutzen) und zum Schlutz der LiIon den Strom auf 4A begrenzen und bei 42V Ausgangsspannung abschalten. Eigentlich passt dafür ein LM2579, aber der geht nur bis 40V. Ein LM2576HV kann 60V liefert nur 3A, wenn man ihn aber gegen die interne Strombegrenzung arbeiten lässt (gut kühlen) können das auch 6A sein. Er braucht aber 2.5V für sich, entlädt den Bleiakku also nur bis 11.15V, was ein Vorteil sein kann.
Danke für die Infos. Wenn dem so ist werden wir den Pi dafür wohl wegfallen lassen. Günter Lenz schrieb: > Die Elektronik des TSS sollte sich darum kümmern, wenn nicht, > taugt die Schaltung nichts. Ein LM5118 würde mir hierbei wohl helfen oder? Zumindest wurde mir des von der Webench von TI vorgeschlagen. Gäbe es zu dem irgendwas zu beachten?
MaWin schrieb: > Morti schrieb: > > Wirres Zeug Oioi, da hat mich die Uhrzeit wohl noch erwischt. > >> Der Tiefsetzsteller soll aus jener Eingangsspannung von 42-56V eine >> Konstantspannung von 36V liefern und einen Strom von 4A. > ^^^ >> Mit diesen 42V soll ein E-Bike Akku geladen werden, > ^^^ > > Also was jetzt, 36V oder 42V ? Man kann mit etwas, das eine > Konstantspannung von 36V liefert, nicht etwas auf 42V aufladen (ohne > weitere komplexe Technik). Das war noch etwas womit mich mein Professor verwirrt hat. 36V LiIon Akku wäre Ladeschlußspannung von 42V, somit hätte ich den Regler auf 42V konzipiert. Weil aber am Original Bosch Netzteil bei Ausgang 36V/4A steht, meinte er dass der Regker auf 36V konzipiert gehört. Sorry für die Verwirrung. >> Hat jemand Erfahrung mit E-Bikes und kann mir sagen, was die Elektronik >> des Akkus regelt (Überspannung, Überstrom, sinkt der Strom in der CV >> Phase des CCCV ladens von selber oder muss die Schaltung das regeln >> können) > > Die Elektronisk schützt den Akku zwar vor Überspannung und Überstrom, > aber durch abschalten. Du willst nicht, daß sie abschaltet, also darf > der Ladestrom nicht zu hoch werden. > > Mir scheint, du hast 4 Bleiakkus die je nach Ladezustand 43.2V bis 57.6V > haben, und willst damit 10 LiIon Zellen, die je nach Ladezustand 25V bis > 42V haben, aufladen, unter Strombegrenzung auf 4A. > > Die Schaltung sollte zum Schutz der Bleiakkus unter 43.2V > Eingangsspannung abschalten (wobei Autoakkus das trotzdem übel nehmen, > mal sollte für Ladezyklen schon Tranktionsbatterien benutzen) und zum > Schlutz der LiIon den Strom auf 4A begrenzen und bei 42V > Ausgangsspannung abschalten. also vor dem Regler befindet sich ein Laderegler welcher einerseits einen Ausgang zum Laden der BleiGel Batterien hat und zusätzlich einen eigenen Lastausgang für andres Zeug hat. Der Laderegler schaltet den Lastausgang automatisch ab wenn die BleiGel Batterien weniger als 42V haben.
Morti schrieb: > Das war noch etwas womit mich mein Professor verwirrt hat. 36V LiIon > Akku wäre Ladeschlußspannung von 42V, somit hätte ich den Regler auf 42V > konzipiert. Weil aber am Original Bosch Netzteil bei Ausgang 36V/4A > steht, meinte er dass der Regker auf 36V konzipiert gehört. Sorry für > die Verwirrung. > >>> Hat jemand Erfahrung mit E-Bikes und kann mir sagen, was die Elektronik >>> des Akkus regelt (Überspannung, Überstrom, sinkt der Strom in der CV >>> Phase des CCCV ladens von selber oder muss die Schaltung das regeln >>> können) Servus, Also bei Bosch Ebikeakkus brauchst du es nicht zu versuchen, das wird nicht funktionieren. Standardmäßig wird die Zellspannung durch Transistoren gesperrt. Die Freigabe erfolgt erst durch die Kommunikation mit dem Ladegerät bzw. zum Fahren mit der Steuereinheit.
tochriso schrieb: > Servus, > Also bei Bosch Ebikeakkus brauchst du es nicht zu versuchen, das wird > nicht funktionieren. Standardmäßig wird die Zellspannung durch > Transistoren gesperrt. Die Freigabe erfolgt erst durch die Kommunikation > mit dem Ladegerät bzw. zum Fahren mit der Steuereinheit. Soweit es stimmt was ich gelesen hab, braucht man hierfür lediglich am dritten Kontakt des Steckers eine 5V Spannung anlegen. Damit werden dann die Zellen freigeschalten.
Morti schrieb: > Wenn dem so ist werden wir den Pi dafür wohl wegfallen lassen. Warum? Du brauchst Argumente für oder gegen etwas. Du kannst nicht anhand der Stimmung in einem Forum mal das eine oder das andere machen... Morti schrieb: > Soweit es stimmt was ich gelesen hab, braucht man hierfür lediglich am > dritten Kontakt des Steckers eine 5V Spannung anlegen. Wo gelesen? > lediglich am dritten Kontakt des Steckers eine 5V Spannung anlegen. Hast du das ausprobiert? Wenn ich so einen Akku zu verwalten hätte, dann würde ich über die dritte Leitung eine serielle Kommunikation aufbauen... Morti schrieb: > Das war noch etwas womit mich mein Professor verwirrt hat. 36V LiIon > Akku wäre Ladeschlußspannung von 42V, somit hätte ich den Regler auf 42V > konzipiert. Weil aber am Original Bosch Netzteil bei Ausgang 36V/4A > steht, meinte er dass der Regker auf 36V konzipiert gehört. Was ist denn das für ein halbgares Vorgehen? Ihr habt doch augenscheinlich alles da, was fürs Reverse-Engineering nötig ist. Warum messt ihr nicht einfach mal so einen Ladezyklus durch? Dann muss man nicht so arg hoffnunglos herumraten...
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http://www.pedelecforum.de/forum/index.php?threads/bosch-akku-performance-400wh-mit-modellbau-ladeger%C3%A4t-ladbar.33856/ hier gelesen. Donnerstag werden wir einmal einen Ladezyklus durchmessen, da bekommen wir ein solches Netzteil. Es ist bis jetz halt noch alles theoretisch und in den Kinderschuhen. Aber wieso sollte ich den Pi nicht gleich weglassen wollen. Jemand der sich augenscheinlich sehr gut mit dem Pi auskennt, im Gegensatz zu mir, hat mir davon abgeraten, samt guter Begründung. Gleichzeitig hast du doch selbst gesagt, dass man solche Step down Regler eher hardwaretechnisch macht statt über einen Linuxrechner weil der Regler schnell und in Echtzeit reagiern muss. Sind für mich gute Argumente gegen eine Regelung über den Pi ^^
Morti schrieb: > hier gelesen. Das gilt nur für den alten "Classic-Akku"... > Jemand der sich augenscheinlich Augenschein ist ein schlechter Ratgeber. Du wirst Zahlen, Fakten und Daten brauchen... > Gleichzeitig hast du doch selbst Richtig. Und das ist der Knackpunkt: welche "Echtzeit" braucht das Regelungskonzept? Ist der uC evtl. letztlich nur noch zum Visualisieren und Überwachen da und muss gar nichts Schnelles mehr machen?
Der Bosch Classic wäre auch einer der Akkus welchen wir ins Auge gefasst haben. Wäre ja mal ein netter Zwischenschritt wenn man den geladen kriegt ^^ Muss ehrlich gestehen, dass ich mich mit dem Pi nicht auseinandergesetzt habe. Mir wurde gesagt, dass er ein PWM Signal zusammenkriegt bei bis zu 2MHz. Werd mich da dann mal selbst durchwuseln, stimmt schon was du sagst. Meinte jedoch nicht den Pi komplett wegzulassen. Meinte damit nur ihn nicht mehr als Taktgeber zu verwenden sondern für andre Sachen wie Anzeige des Ladezustandes über einen Touchscreen oder Ein/Ausschalten des gesamten Reglers.
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