Hallo,
ich beschäftige mich mit der folgenden Fragestellung, zunächst nur
hypothetisch, um eine Realisierbarkeit zu prüfen für ein Uniprojekt:
Gebaut werden soll eine 12V Quelle, die sich widerum aus 3 starken LIPO
Akkus (16000mAh, 4 Zellen, 10C Dauerbelastbarkeit) speißen soll.
Ausgangskennzahlen:
-> 12V 300A für wenige Minuten benötigt (Batterielaufzeit, die bringen
sicher nicht mal die hälfte ihrer Nennkapazität)
Ich habe mir überlegt, dass es zunächst sinnvoll wäre 3 Module mit je
einem LIPO zu bauen, die jeweils 100A erzeugen können und parallel
geschaltet werden könne. Das bringt mich natürlich direkt zur ersten
Frage: Ist das so einfach möglich?
Meine naive herangehensweise wäre jetzt die Folgende:
-> Schaltregler IC, entsprechende Dimensionierung mit mehreren
niederohmigen Mosfets.
Das wird wahrscheinlich nicht so einfach klappen? Wahrscheinlich bekomm
ich beim berechnen dann erstmal eine 5KG schwere Spule raus? :O
Danke für Hinweise und Ideen!
Tommi
Ahja, vielleicht noch als markanter Hinweis:
Die Eingangsspannung liegt also zwischen 16V (Lipo direkt aus dem
Ladegerät, bricht natürlich sofort richtung 14V ein) und 12V (LIPO
Abschaltung zum Schutz vor Tiefentladung).
Die Ausgangsspannung darf zwischen 12,6V und 11,4V liegen. Also 5%
Toleranz.
Danke!
@Tommi (Gast)
>Gebaut werden soll eine 12V Quelle, die sich widerum aus 3 starken LIPO>Akkus (16000mAh, 4 Zellen, 10C Dauerbelastbarkeit) speißen soll.
speisen
>-> 12V 300A für wenige Minuten benötigt (Batterielaufzeit, die bringen>sicher nicht mal die hälfte ihrer Nennkapazität)
Was sind wenige Minuten? 2 Minuten? 15 Minuten?
>Ich habe mir überlegt, dass es zunächst sinnvoll wäre 3 Module mit je>einem LIPO zu bauen, die jeweils 100A erzeugen können und parallel>geschaltet werden könne. Das bringt mich natürlich direkt zur ersten>Frage: Ist das so einfach möglich?
Nein.
>Meine naive herangehensweise wäre jetzt die Folgende:>-> Schaltregler IC, entsprechende Dimensionierung mit mehreren>niederohmigen Mosfets.
Naiv^2
>Das wird wahrscheinlich nicht so einfach klappen? Wahrscheinlich bekomm>ich beim berechnen dann erstmal eine 5KG schwere Spule raus? :O
Was spricht gegen den klassischen Ansatz? Man nehme eine ausreichend
große Bleibatterie, ich tippe mal so um die 200Ah++. Die bringt auch für
ein paar Minuten 300A. Wenn die zu groß ist, ein entsprechender Akkupack
aus LiPo. Der "Trick" ist dabei, daß man das Pack ungeladen passend
verschaltet, mittels aktiven Balancern lädt und dann kann man direkt
ohne Zusatzelektronik dort ordentlich Strom rausziehen. Nix Schaltregler
und ander Quark.
Vorsicht bei solchen Batterien und Stömen, das gibt häßliche Lichtbögen
und ggf. explodierende Akkus beim versehentlichen Kurzschluß!
Tommi schrieb:> Gebaut werden soll eine 12V Quelle, die sich widerum aus 3 starken LIPO
Was für ein LiPo ? LiPoly LithiumPolymer, oder LiFePo4 A123 ?
> Akkus (16000mAh, 4 Zellen, 10C Dauerbelastbarkeit) speißen soll.
Wozu ? Vermutlich völlig überflüssig.
4 Zellen LiPo liegen bei 12-14.8V, also der üblichen Autoakkuspannung.
Im Auto wird auch nichts geregelt, weder Glühlampen noch Motoren.
Wozu meist du geregelte 12V mit 300A zu benötigen ? Ist das nicht Mühe
an der falschen Stelle ? Motoren kann man beispielsweise auch bei
unterschiedlicher Betriebspannung auf Drehzahl regeln.
Falk B. schrieb:> Was spricht gegen den klassischen Ansatz? Man nehme eine ausreichend> große Bleibatterie, ich tippe mal so um die 200Ah++. Die bringt auch für> ein paar Minuten 300A. Wenn die zu groß ist, ein entsprechender Akkupack> aus LiPo. Der "Trick" ist dabei, daß man das Pack ungeladen passend> verschaltet, mittels aktiven Balancern lädt und dann kann man direkt> ohne Zusatzelektronik dort ordentlich Strom rausziehen. Nix Schaltregler> und ander Quark.
Hallo, dass LIPOs verwendet werden sollen ist eine Vorgabe.
Mein Problem ist die Spannungslage der LIPOs, hier im Bild:
http://www.rctoys.com/images/products/extra-description-images/thunder-power-extreme-v2-lipo-discharge-chart.jpg
bei 3 Zellen habe ich Unterspannung. Bei 4 Zellen habe ich aber je nach
Entladestärke 13,5 - 14,5V am Eingang anliegen und das ist ebenfalls
nicht in der Spezifikation. Wirkungsgrad ist ziemlich egal, 2 Minuten
sind ausreichend einmal in der Woche.
Was soll ich also tun? Einen 300A Linearregler mit Kühlturm finden?
Danke
MaWin schrieb:> Was für ein LiPo ? LiPoly LithiumPolymer, oder LiFePo4 A123 ?
sowas:
https://hobbyking.com/en_us/multistar-high-capacity-6s-16000mah-multi-rotor-lipo-pack.htmlMaWin schrieb:> 4 Zellen LiPo liegen bei 12-14.8V, also der üblichen Autoakkuspannung.> Im Auto wird auch nichts geregelt, weder Glühlampen noch Motoren.
12,6V bis 11,4V dürfen es sein. Die Stromaufnahme ist variabel zwischen
10 und 300A und so könnten nach der Ladekurve oben auch bis zu 16V
anliegen. Also einfach außerhalb der Spezifikation. Ein realer
Anwendungszweck steht bisher noch nicht dahinter.
Grüße
MaWin schrieb:> Wozu meist du geregelte 12V mit 300A zu benötigen ? Ist das nicht Mühe> an der falschen Stelle ?
Ist das der echte MaWin? Seit wann plenkt der denn?
Fuer solche Anwendungen verwendet man Hochvolt LiPos, zB fuer
Elektrofahrzeuge. zB 48V, 96V oder so.
Und dann verwendet man Polyphasen PWM. zB 5 Phasen parallel, mit jeweils
360/5 = 72 Grad versetzt. Dadurch ergibt sich eine 5 fach hoehere
effektive Freuenz, ist also leichter zu puffern unf filtern. Man
benoetigt also 5 Endstufen, die jede nur 60A liefern muss.
Wahlweise koennen's auch mehr Phasen sein. Besser eine ungradzahlige
Anzahl. zB 11 Phasen zu je 30A.
Tommi schrieb:> 12,6V bis 11,4V dürfen es sein. Die Stromaufnahme ist variabel zwischen> 10 und 300A und so könnten nach der Ladekurve oben auch bis zu 16V> anliegen. Also einfach außerhalb der Spezifikation. Ein realer> Anwendungszweck steht bisher noch nicht dahinter.
Darf ich das mal ins Deutsche übersetzen?
Du weisst noch nicht was du damit machen willst, aber du weisst daß es
11,4-12,6V stabilisiert und 300A liefern muss?
Tommi schrieb:> Also einfach außerhalb der Spezifikation. Ein realer Anwendungszweck> steht bisher noch nicht dahinter
Was soll eine Spezifikation ohne Anwendungszweck ? Einfach mal Knüppel
und Beine und dann gucken was bei rauskommt ?
Da wohl so ziemlich jeder hier recht übersichtliche und nicht sonderlich
teure Schaltregler mit um die 100A im Haus stehen hat sollte es reich
technisch kein Problem sein, noch weiter zu gehen. Aber so wie dort
könnte es sinnvoll sein, hochfrequente mehrphasige Regler einzusetzen,
um die Dimension von Komponenten und Leiterbahnen im Zaum zu halten.
A. K. schrieb:> Aber so wie dort könnte es sinnvoll sein, hochfrequente mehrphasige> Regler einzusetzen
Und es könnte sinnvoll sein, NICHT eine Eingangsspannung zu verwenden,
die mal unter und mal über der gewünschten Ausgangsspannung ist. Sondern
eine, die garantiert immer drüber ist. Denn einen 300A SEPIC möchte ich
mal sehen.
Ich glaube im übrigen nicht, dass das die richtige Spielwiese für ein
UNI Projekt ist. In solche Aufgaben werden in der Industrie von
erfahrenen Designern Mannjahre versenkt.
Was da rauskommen kann, ist bestenfalls eine Art Machbarkeitsstudie. Und
da würde ich einfach mal bei 50A anfangen...
Standard Schaltnetzteil nehmen was auch DC am Eingang verträgt, diese
ggf. parallelschalten (wenn es das Modell erlaubt) und diese mit 8x LiPo
Packs (12V -> Endspannung = 96V) versorgen.
Wenn es mal keine Batterien sein sollen dann könnte man das auch an 230V
verwenden.
Das selber zu bauen ist m.E. nicht wirtschaftlich möglich.
Der Praktiker würde wahrscheinlich ein Pack 4S10P LiFePo4 Zellen nehmen,
z.B. A123 ANR26650M1B
http://www.pedelecforum.de/forum/index.php?attachments/entladekurve-jpg.3150/
Der Pack liefert bei 200A recht konstante 12V über ca. 7 Minuten.
Bei 10A sind es recht konstante 13,2V also +10% mehr. So what?
3 Probleme, die ich sehe:
- der Schaltregler fehlt.
- der Hobbyking-Akku fehlt.
- der reale Anwendungszweck fehlt.
Christian S. schrieb:> Aber so ein 300A-Sepic-Wandler wäre doch in der Vitrine der UNI ein> schönes Ausstellungsstück :-)
Aber dann bitte auch ein paar prägende Momente aus der Entwicklung
hinzufügen. Wie explodierte MOSFETs, und eine Schutzbrille mit
Metallspritzern.
Vom nixtun wirst du auch nicht schlauer, also ran an das Projekt. Falls
ein einfacher tiefsetzsteller es nicht tut, nimmt man mehrere, oder
höhere eingangsspanning und einen durchflusswandler. Die 500A
schweißgeräte sind im Prinzip nichts anderes...
> Wahlweise koennen's auch mehr Phasen sein. Besser eine ungradzahlige> Anzahl.
Was für ein Grund steht hinter der Bevorzugung einer ungerade Anzahl
Phasen?
Der Andere schrieb:> Da passt deine Akkuspannung nicht ganz dazu.
Die passt wie schon erwähnt schon ganz ohne Wandler. Oder eben gar
nicht, weil der Akkubereich maximal ungünstig zur Ausgangsspannung
ist...
