Hallo Zusammen!
Für ein Projekt in der Uni brauche ich eine Art regelbares
Netzteil/Ladeelektronik.
Anwendungszweck ist folgender:
12 und 24V Bleiakkus mit einer maximalen Kapazität von 120Ah sollen
geladen werden.
Dementsprechend wären die Anforderungen:
Ein Spannungsbereich von circa 10,8V (Entladeschlussspannung eines 12V
Bleiakkus) bis 28,8V (Ladeschlussspannnung eines 24V Bleiakkus) und ein
maximaler Strom von circa 12A (1/10 der maximalen Kapazität).
Gesteuert werden soll das Ganze mit einem Arduino UNO.
Bisherige Überlegungen:
Trafo mit 24V Sekundärwicklung, danach ein Brückengleichrichter und 'ne
Siebung. Dann käme ich auf knapp 34V nach dem Gleichrichter.
Erste Idee war ein einfacher Spannungsregler, da die ja auch eine
eingebaute Strombegrenzung haben, allerdings liegt das Maximum hier
gewöhnlich im unteren einstelligen Ampere Bereich.
Bin dann auf Operationsverstärker gestoßen. Wenn ich einen OPV als nicht
invertieren Verstärker beschalte müsste doch theoretisch eine
vernünftige Spannungsregelung machbar sein!? Am Eingang des OPVs würde
dann einer der "analogen" Ausgänge des Arduinos liegen (0-5V per PWM).
Funktioniert die Ansteuerung eines OPVs überhaupt mit PWM?
Aber wie kann ich über den OPV größere Ströme realisieren bzw. diese
auch regeln/begrenzen?
Habe noch das hier gefunden:
https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsregler#Funktionsbeispiel_Regler
Hier wird am Ausgang des OPVs ein Transistor geschaltet. Allerdings
verstehe ich nicht, wie dieser dann die Spannung regeln soll? Ein
Transistor regelt ja für gewöhnlich einen Strom.
Schon mal vielen Dank im voraus! :-)
Viele Grüße,
Christopher
Christopher schrieb:> Trafo mit 24V Sekundärwicklung, danach ein Brückengleichrichter und 'ne> Siebung. Dann käme ich auf knapp 34V nach dem Gleichrichter.> Erste Idee war ein einfacher Spannungsregler
34V – 12V = 22V
22V * 12A = 264W
Aktive Kühlung ist unbedingt zu empfehlen.
Klar gibt es so etwas schon fertig zu kaufen... soll aber im Rahmen
einer Projektarbeit für die Uni selbst entwickelt werden. Darum geht es
:-)
Der Arduino deshalb, weil das Gerät am Ende noch ein wenig mehr können
muss.
Batterie wird angeschlossen, vollständig geladen, anschließend entladen
und wieder geladen. Danach sollen Lade- und Energiewirkungsgrad und die
Kapazität der Batterie angezeigt werden und die Messdaten auf SD Karte
gespeichert werden.
Der Teil für Messung und Speicherung der Daten ist schon fertig.
Jetzt gilt es zuerst Lade- und danach Entladeelektronik zu entwickeln.
Viele Grüße,
Christopher
Christopher schrieb:> Klar gibt es so etwas schon fertig zu kaufen... soll aber im Rahmen> einer Projektarbeit für die Uni selbst entwickelt werden. Darum geht es> :-)
Eben genau da macht es Sinn, die Kernkomponenten zu kaufen und lediglich
um den Arduino und Entladeelektronik zu ergänzen.
Du wickelst ja den Trafo für das Netzteil auch nicht selber auf, etc.
sondern kaufst ihn.
Nimm die Kernkomponenten eines käuflichen simpel Pb-Laders, ergänze das
um die nötige Technik ("automatisiere ihn"), und genau das zeigt, das Du
Deine Projektarbeit praxisorientiert angehst.
Christopher schrieb:> Bisherige Überlegungen:> Trafo mit 24V Sekundärwicklung, danach ein Brückengleichrichter und 'ne> Siebung. Dann käme ich auf knapp 34V nach dem Gleichrichter.
Wenn du selber basteln willst, was ja, wie o.a., eigentlich Unsinn ist,
dann nimm wenigstens einen Trafo mit 2* 12V statt 1*24. Dann verbrätst
du im 12V Betrieb deutlich weniger Verlustleistung und hast, wenn du die
Wicklungen parallel schaltest, auch mehr Ladestrom. Für die Umschalterei
haben sich Relais bestens bewährt.
Matthias S. schrieb:> dann nimm wenigstens einen Trafo mit 2* 12V statt 1*24. Dann verbrätst> du im 12V Betrieb deutlich weniger Verlustleistung und hast, wenn du die> Wicklungen parallel schaltest,
Hi,
vielleicht auch noch 2 Diodenfluss-Spannungen einsparen etc. p.p.:
"...Amerikaner verwenden oft anders gewickelte Trafos in
Mittelpunktschaltung und kommen mit 2 Dioden aus. Wenn man dafür einen
in Europa gefertigten Trafo mit 2 Wicklungen verwendet, bei dem beide
Wicklungen für Dauerstrom und nicht nur für 50%ige Nutzung ausgelegt
sind, wodurch sich ein anderes Masseverhältnis von Eisenkern zu
Wicklungskupfer ergibt, kostet das nur unnötiges Geld für den 1.4 mal
dickeren Trafo..."
Copyright:
Herrn Winterhoffs Webkompendium steht zur gefälligen Verfügung:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.0
und weitere Kapitel.
ciao
gustav
Christopher schrieb:> müsste doch theoretisch eine> vernünftige Spannungsregelung machbar sein
Hier gibt es einen Thread über Labornetzteile
Beitrag "Labornetzgerät - Fragen zum Schaltplan"
24V~ Trafo wäre also nicht das Problem, allerdings sollte es auch bei
10% Netzunterspannung funktionieren. Dein Problem ist vor allem die
Verlustleistung, von 34V auf 10.8V bei 15A sind 350 Watt die man mit
mindestens 10 parallel gechalteten Transistoren (wie 2N3055, MJ15003)
verballern müsste.
Daher halte ich die Schaltung für ungünsig. Lieber einen
Sekundärschaltregler dessen Strom mit einer Drossel geglättet wird. Als
Steuerung kann man einen TL494 nehmen, der regelt maximale Spannung und
maximalen Strom, als Schalter heute möglichst MOSFETs. Da tut es dann
für 15A auch ein einzelner. Als Drossel eine aus einem PC
Schaltnetzteil, die bringen auch oft 15A.
Oder mit UC3823/24
http://www.ti.com/lit/an/slua055/slua055.pdf
Oder man baut dem "Schalt"regler mit Thyristoren, kommt bei Akku ja
nicht so genau drauf an
http://www.electroschematics.com/6850/12v-scr-battery-charger/
aber hier sollte man eine 12V und eine 24V Wicklung am Trafo nutzen.
Tag Zusammen,
nach Rücksprache mit meinem Professor darf ich doch, entgegen meiner
Annahme, ein fertiges Ladegerät verwenden. :-)
Ich bedanke mich trotzdem für eure Hilfe!
Viele Grüße,
Christopher
