Hallo, ich habe folgendes vor: E-Bike, 2 Akkus. Spannung 36V(Voll ca. 42V) Entnahmestrom: 250 Watt regulär, 550W Spitze(30 sekunden) Meine Idee war es 2 Akkus parallel zu schalten damit ich mit stabilerer Spannung fahren kann(Spannungseinbruch bei Leistungsentnahme abfedern) Da man die Akkus keinesfalls direkt verbinden soll(jedenfalls bei mehr als einem sehr geringen Zentelvoltabstand pro Zelle nicht) weil sie sich sonst zu stark erhitzen aufgrund zu starker Ströme und dann anfangen können zu brennen oder schlimmeres. Daher habe ich vor einfach 2 Dioden zu benutzen Zum einen kann ich dann Akkus mit unterschiedlichen Ladezuständen verwenden und zum anderen würden Sie sich nach und nach angleichen im Betrieb... Falls das von Bedeutung ist: Nach den Dioden wird noch ein optional zuschaltbarer DC DC StepUp Wandler eingebaut der die Spannung um etwa 20-30% anhebt(max 54,6 Volt rechnerisch). Es gibt ja Dioden mit 1000V 1A was rein rechnerisch für die Wattzahl ausreichend wäre jedoch beschleicht mich da das Gefühl dass das so irgendwie nicht passen kann. Wäre über fachkundige Unterstützung dankbar
http://www.ti.com/lit/an/snva747b/snva747b.pdf oder http://www.farnell.com/datasheets/2243850.pdf?_ga=2.55975467.1678585130.1544585216-69749553.1523980802
Hallo, Selfbuild_IT schrieb: > Es gibt ja Dioden mit 1000V 1A was rein rechnerisch für die Wattzahl > ausreichend wäre jedoch beschleicht mich da das Gefühl dass das so > irgendwie nicht passen kann. 550W /36V = 15.3A Motorstrom. Was mag Deine 1A Diode davon wohl halten? Gruß aus Berlin Michael
Selfbuild_IT schrieb: > Es gibt ja Dioden mit 1000V 1A was rein rechnerisch für die Wattzahl > ausreichend wäre Diese Rechnung hätte nichts mit der Belastbarkeit der Diode zu tun. Denn die 1000V sind die maximale Sperrspannung, das 1A ist der maximale Vorwärtsstrom. Beide können nicht gleichzeitig auftreten. Die Multiplikation 1000V * 1A macht also keine Aussage über die Belastbarkeit der Diode, würden beide Parameter gleichzeitig auftreten, dann verdampft das arme Diödchen sofort. Außerdem willst du die 550W ja in der Last umsetzen, nicht in der Diode.
Selfbuild_IT schrieb: > Da man die Akkus keinesfalls direkt verbinden soll(jedenfalls bei mehr > als einem sehr geringen Zentelvoltabstand pro Zelle nicht) weil sie sich > sonst zu stark erhitzen aufgrund zu starker Ströme und dann anfangen > können zu brennen oder schlimmeres. Aus welchem Horrorfilm hast Du denn diese Aussage? Eine derartige Parallelschaltung wird in Millionen von Wohnwagen schon immer ohne Probleme praktiziert. Richtig daran ist nur, das sich der Ladezu- stand beider Batterien nicht allzusehr unterscheiden sollte. Man soll also keine völlig leere mit einer frisch geladenen Batterie verbinden. Zu Bränden würde ein solches Fehlverhalten aber norma- lerweise auch nicht führen. Eine solche Parallelschaltung in einem Pedelec ist aber aus anderen Gründen nicht sinnvoll.
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Danke für die vielen und schnellen Antworten. Dachte ich es mir doch das die schmale Diode das nicht aushält. @Florian Ich konnte leider die besagten Bauteile nicht mehr finden(oder nur sehr vereinzelt noch und dann zu absolut horrenden Preisen 32€ oder so) Hast du mir da eventuell noch einen Link für Conrad, Pollin oder einen anderen Shop? Wies aussieht brauche ich ja Shotkeydioden in der Nicht SMD Version und was mit wenig Voltverlust aber so bewandert bin ich auf dem Gebiet nicht ... @Michael U., Achim S. Das arme Diödchen(hahaha) wäre wohl wirklich schnell abgeraucht schon beim ersten Gasgeben hätte es einen kleinen Funken gegeben und es wäre von uns gegangen. Vllt ein kleiner Vorgeschmack auf Silvester, apropos, hat mal jemand berechnet was es kosten würde kleine Kondensatoren als Böller zu benutzen, müsste doch sicher sehr günstig sein theoretisch und vergleichsweise umweltschonend - Hmm Gut das ich nachgefragt habe :-D @Harald W.(wilhelms) In meinem Fall(E-Bike) sind es(Relativ Standard) Li Ion Akkupacks mit 18650 Zellen die wenn Sie ungeschützt(in Ebike Akkus sind idR ungeschützte Zellen verbaut, spart Kosten) parallel geschalten werden schon ab 0,3 Volt Differenz einen Brand bzw eine Explosion verursachen können. Da bei Li Ion sehr starke Entlade und Ladeströme von bis zu 20C und mehr auftreten können. Natürlich ist in der Regel ein BMS(Akku Lade und Entladeregler) in den Akkus verbaut allerdings weiß ich nicht wie das reagiert wenn Leistung entnommen wird und gleich danach wieder die stärkeren Voltzahl von dem anderen Akku reinpeitscht. Das es einer langen Lebenszeit zugute kommt wage ich zu bezweifeln... Das würde unter anderem meine (funktionierenden)Lifetime verlängernden Aktionen teilweise zunichte machen(max. Ladespannung 41V(90%) statt 42V festgelegt, somit knapp 1500 Zyklen möglich statt nur 450 bei 100%-42V Ladeschlussspannung, vorausgesetzt man entlädt die Akkus nicht immer bis zum absoluten minimum) Btw. Li ION, auch Smartphone Akkus und Laptop Akkus haben die längste Lebenszeit wenn man sie immer zwischen 30 und 70 % hält. Oder 20-90% geht auch ohne große Abstriche. Da ist theoretisch eine Verlängerung von 450 auf 2000 ohne Probleme möglich. Siehe hier, unter "Zyklenalterung" in der Grafik wird es sehr gut dargestellt(Grafik zeigt Werte aus interner Studie von Samsung): https://www.friwo-shop.de/de/blog/betrachtung-und-abschaetzung-der-lebensdauer-von-lithium-ionen-akkus Bisher ist ein 10S3P verbaut(10 Zellen Seriel, 3 Parallel also 30 einzelne 18650 Zellen) 360 Wh Ich werde vermutlich noch einen 10S6P zusätzlich installieren der ja dann mehr Strom bzw länger liefert als der andere und da die Spannung homogen entnommen werden soll wären Dioden gut die sollen sich ja nicht gegenseitig laden sondern Strom für meinen Motor liefern :D Ist halt was anderes als Bleisäure oder Bleigel in einem Wohnwagen... Oder ein Superkondensator oder Graphenakkus das wäre auch was anderes/Zukunftsmusik
D. L. schrieb: > schon ab 0,3 Volt Differenz einen Brand bzw eine Explosion verursachen > können. Quelle? > Bisher ist ein 10S3P verbaut(10 Zellen Seriel, 3 Parallel also 30 > einzelne 18650 Zellen) 360 Wh Aha, da hast Du also auch schon 3 Akkus parallel geschaltet.
Harald W. schrieb: > D. L. schrieb: > >> schon ab 0,3 Volt Differenz einen Brand bzw eine Explosion verursachen >> können. > > Quelle? Finde ich jetzt auf die Schnelle nicht... Vielleicht ist das auch nur bei Lithium Akkus mit sehr geringem Innenwiederstand der Fall. Wurde aber schon öfters gesagt das man drauf achten soll weil ja auch bei nem Kurzschluss die Zellen recht schnell Feuer fangen können(bzw explodieren). Gabs ja schon oft, bei Laptops, Ebikes, Ezigaretten etc. Oder wenn man 2 einzelne Zellen in Reihe schaltet, eine hat 2,5 Volt, die andere 4 Volt, man zieht Strom und die 2,5 geht in Unterspannung, tiefenentladung -> Explosion(oder zumindest irreparabel defekt, Bei LiIon ist der Akku bei 2,5 bzw 3 Volt leer)). Darum gibt es ja sowas wie BMS um das auszugleichen wenn eine Zelle voller ist als die andere. >> Bisher ist ein 10S3P verbaut(10 Zellen Seriel, 3 Parallel also 30 >> einzelne 18650 Zellen) 360 Wh > > Aha, da hast Du also auch schon 3 Akkus parallel geschaltet. Naja Eigentlich sind es defacto 30 Akkus(zellen). Die sind vom Akkuhersteller mit einem BMS(Elektronik) ausgestattet bedeutet sie werden gleichmäßig geladen und entladen ich brauche keinen externen Balancer da das BMS das erledigt. Außerdem verbaut der Hersteller Zellen mit der gleichen Ladespannung. Die kommen alle so genormt direkt aus der Farbrik also gibt es da beim verbauen keine Abweichungen wie 0,3 Volt etc. Und das weitere balancieren übernimmt wie gesagt das BMS. Anders sieht es da wohl im Alltag aus wenn ich einen 41V Akku zu einem 39V Akku hänge krass gesagt. Glaube kaum das während der Entladung eine Aufladung eingeplant ist. Bzw wird das Plus und Minus der Elektronik(Akku1) and das Plus und Minus der anderen Elektronik(Akku2) geschaltet. Ob jetzt was passieren würde oder sich der Akku letzlich nur leicht erwärmt kann ich nicht genau sagen aber das Risiko ist mir ehrlich gesagt zu groß das bei der Leistungsentnahme zu risikieren. Zumal ich ja drauf sitze... Ein Bleisäure Akku produziert da nur blubbernd etwas Wasserstoff soviel ich weiß während LiIon keine Ausweichmöglichkeit für den Überstrom haben -> Erwärmung, Brand, Explosion
Irgendwie habe ich den Eindruck du hast deinen Informationen über LiIonen Akkus aus der Tagespresse.
Volle schrieb: > Irgendwie habe ich den Eindruck du hast deinen Informationen über > LiIonen Akkus aus der Tagespresse. Wie kommst du den darauf? 2Topic: Hat jemand hier einen Tipp welche Dioden(zum vernünftigen Preis) das von mir beschriebene leisten können?
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Sowas ähnliches: https://www.reichelt.de/schottkydiode-45-v-30-a-to-247ad-mbr-3045pt-tsc-p216835.html?PROVID=2788&gclid=EAIaIQobChMIk7zQgsqa3wIVQ-R3Ch3FjghgEAQYHyABEgIMlvD_BwE&&r=1 MfG
Volle schrieb: > Irgendwie habe ich den Eindruck du hast deinen Informationen über > LiIonen Akkus aus der Tagespresse. Ja, da gibt es so eine Zeitung, die fängt mit "B" an und hört mit "d" auf...
D. L. schrieb: > Hat jemand hier einen Tipp welche Dioden(zum vernünftigen Preis) das von > mir beschriebene leisten können? Such mal bei einschläigigen Elektronikhändlern nach 30A-Dioden und vergiss auch nicht die passenden Kühlkörper, die möglichst im Fahrtwind montiert werden sollten. Einen Sinn machen solche Dioden zwar nicht, aber normalerweise schaden sie auch nicht. Ausserdem kann man sich im Winter die Hände dran wärmen. :-)
D. L. schrieb: > Zum einen kann ich dann Akkus mit unterschiedlichen > Ladezuständen verwenden und zum anderen würden Sie sich > nach und nach angleichen im Betrieb... Nö, ein voller und ein leerer Akku über Dioden entkoppelt bedeutet, das nur der volle Akku liefert. Du fährst also nicht mit 2 parallelgeschalteten Akkus - sondern nur mit einem... Dieser ist nur schneller "leer", da er noch deine Diode heizt und dein Controller früher in die Unterspannungsabschaltung geht ;-) Um 2 Akkus parallel zu betreiben, müssen sie identisch (geladen) sein, egal ob mit oder ohne Dioden.
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Ich kann dir Platinen geben, die auf Basis des LT 4357 eine „ideale“ Diode darstellen. Dabei wird ein MOSFET anhand der Spannungsdifferenz am Ein- und Ausgang gesteuert. Die Platine verhält sich dann wie eine Diode mit nur wenigen Millivolt Durchlassspannung. Man benötigt also 2 Platinen. Unterschied zur normalen Diode ist nur, dass ich die Masseleitung mitführen muss (nur sehr geringer Strom gegen GND). Platinen kannst du bekommen (PN an mich), Bauteile müsstest du selber beschaffen. Auf dem Foto ist die Platine durch 2K-Kleber gegen Feuchtigkeit geschützt. Ist genau für diesen Zweck für ein ebike gebaut und seit Jahren im Einsatz.
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"Nach den Dioden wird noch ein optional zuschaltbarer DC DC StepUp Wandler eingebaut der die Spannung um etwa 20-30% anhebt(max 54,6 Volt rechnerisch)." Man könnte noch vor den beiden Dioden boosten... Macht auch Wärme. MfG
Selfbuild_IT schrieb: > Da man die Akkus keinesfalls direkt verbinden soll(jedenfalls bei mehr > als einem sehr geringen Zentelvoltabstand pro Zelle nicht) weil sie sich > sonst zu stark erhitzen aufgrund zu starker Ströme und dann anfangen > können zu brennen oder schlimmeres. Dein Stoff wurde offensichtlich mit WC-Reiniger gestreckt. Ich rate dir dringend, den Dealer zu wechseln. Selfbuild_IT schrieb: > Nach den Dioden wird noch ein optional zuschaltbarer DC DC StepUp > Wandler eingebaut der die Spannung um etwa 20-30% anhebt(max 54,6 Volt > rechnerisch). Nach dem Motto: Viel bringt viel? Bevor dein Akku ohne Dioden brennt, wird dein Motor brennen. Du solltest dich mal etwas mit Leistungen auseinandersetzen. Ober dich besser mit jemandem zusammen setzen, der Ahnung hat.
@Harald Wie hoch ist der Stromverbrauch einer Diode in dieser Konstellation? Will ja keine Heizung bauen sondern den Spannungseinbruch beim beschleunigen/der Lesitungsentnahme abfedern... Da gehts dann schon mal von 42V auf 37V runter... @ R & W Beispiel: Akku1 ist voll auf 42V, Akku2 nicht ganz da es nicht mehr gereicht vollzzuladen hat aus welchem Grund auch immer steht jetzt bei 40V. Jetzt entnehme ich Leistung aus dem System zuerst wird nur Akku1 belastet, Spannung bricht ein bis ca. 40V(statt ~38V) wo dann der zweite Akku dazukommt und Akku1 "unterstützt". Dazu kommt noch eine Beleuchtungsanlage die auch nochmal Strom zieht(ca. 50W)... Wenn der Stromverbrauch der Diode bzw Verlust in Wärme zu hoch ist muss ich mir was anders überlegen Gibt es einen anderen Weg die 2 Akkus zusammenzuschalten so das die sich im IDLE nicht gegenseitig beeinflussen?
@ MaierMüllerSchulz (Gast) Troll? /// Ich weiß schon welche Ströme mein Motor und Controller abkönnen mach dir da mal keine Sorgen, mir geht es hier einzig und allein um die Dioden/Akkuschaltung. Wenn du nicht helfen kannst/willst dann such dir bitte eine andere Spielwiese. Vielen Dank
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Stromverbrauch typisch 500µA, Durchlassspannung typisch 25mV Also verbrät diese Schaltung im Schnitt 13µW, wenn ich mich auf die Schnelle nicht verrechnet habe.
Angehängte Dateien:
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Ideal_Diode.png
8 KB
Ich veröffentliche die Daten hier, vielleicht ist das für jemanden nützlich. Die TVS-Dioden D1 und D2 sind optional zu sehen, in vielen Anwendungsfällen nicht erforderlich.
Harald A. schrieb: > Stromverbrauch typisch 500µA, Durchlassspannung typisch 25mV > Also verbrät diese Schaltung im Schnitt 13µW, wenn ich mich auf die > Schnelle nicht verrechnet habe. Hört sich gut an! Sowas habe ich gesucht. Auch der Stromverbrauch wäre ja traumhaft. Einen Lötkolben hab ich auch aber mit den SMD/ganz kleinen Bauteilen wirds schwierig... Gibt es da nicht vielleicht fertige Module oder so? Andere Frage: Wo schließe ich GND auf einem Fahrrad an? Nachtrag: Danke für den Schaltplan!
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Harald W. schrieb: >> schon ab 0,3 Volt Differenz einen Brand bzw eine Explosion verursachen >> können. > > Quelle? nehmen wir mal eine gute 18650er mit ca. 20 mOhm Innenwiderstand, dann fließen da so 15A rum...der Zelle tut das nichts, schlimmstenfalls brennt das Kabel weg wenn man da gespart hat.
D. L. schrieb: > Andere Frage: Wo schließe ich GND auf einem Fahrrad an? Am Akku hast Du + und -, letzter ist GND und die werden ja eh direkt verbunden. Bei der Leistung habe ich mich verrechnet, denn ich kann nicht die Durchlassspannung mal Eigenstromverbrauch rechnen, das ist kompletter Blödsinn. Kann es nicht so schnell wiederfinden. Auf jeden Fall ist es aber so, dass die eigene verbrauchte Leistung sehr gering ist und einen typischen Fahrradakku nicht weiter beeinträchtigt.
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Der verwendete MOSFET hat ca. 4mOhm Widerstand im eingeschalteten Zustand, somit fallen bei 550W (/36V = 15A) 900mW Leistung ab, das kann das TO220 Package noch direkt ohne Kühlung verdauen. Bei 250W (/36V = 7A) sind es nur noch 200mW Verlust. Also das ist die Verlustleistung für den Strom aus dem Akku, dazu kommen eben noch die oben genannten paar Milliwatt Eigenverbrauch. Ich habe leider momentan nicht alle Teile vorrätig, würde Dir aber die letzten vorhandenen 2 Platinen für 25€ inkl. Versand verkaufen.
Harald A. schrieb: > Der verwendete MOSFET hat ca. 4mOhm Widerstand im eingeschalteten > Zustand, Laut Datenblatt https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.infineon.com/dgdl/irfb4110pbf.pdf%3FfileId%3D5546d462533600a401535615a9571e0b&ved=2ahUKEwj62NCf5dbgAhWCxIUKHW93DcUQFjAAegQIBhAB&usg=AOvVaw3j87FLYXZXfVG4VMlcMKTU hat er max RDS(on) von 4,5 mOhm. Bei 80°C Sperrschichtemperatur ca. das 1.5 fache, also ca 6,8 mOhm. > somit fallen bei 550W (/36V = 15A) 900mW Leistung ab, das kann 1,33W > das TO220 Package noch direkt ohne Kühlung verdauen. Im Datenblatt stehen 62°C/W als Rtheta JA, also hat man mit 1,33W Verlustleistung eine Sperrschichttemperatur von 82°C über Umgebungstemperatur. Also bei 30°C im Sommer 112°C. Dadurch hat er einen höheren RDS(on) als oben angenommen (ca 1,7-1,8 fach) -> mehr Verlustleistung -> höhere Temperatur -> höheren Widerstand -> ... Könnte etwas knapp werden... Man sollte auf jedenfall dafür sorgen, dass der Mosfets gut vom Fahrtwind gekühlt wird. Den es aber beim langsamen bergauffahren nicht wirklich gibt... Also doch lieber einen Kühlkörper?!
Dean L. schrieb: > In meinem Fall(E-Bike) sind es(Relativ Standard) Li Ion Akkupacks mit > 18650 Zellen die wenn Sie ungeschützt(in Ebike Akkus sind idR > ungeschützte Zellen verbaut, spart Kosten) parallel geschalten werden > schon ab 0,3 Volt Differenz einen Brand bzw eine Explosion verursachen > können. > Da bei Li Ion sehr starke Entlade und Ladeströme von bis zu 20C und mehr > auftreten können. Wie du unten schreibst sind deine LiIons als 10s3p konfiguriert. Dann hast du mit den oben irgendwo erwähnten 20m Ohm pro Zelle (ich kenne eher um die 40mOhm pro Zelle, aber so ist man auf der sicheren Seite - worst case) einen gesamten Innenwiderstand pro Pack von 0,02*10/3=66 mOhm. Für beide AkkuPacks dann also 0,132 Ohm. Bei 0,3V Unterschied fliesen dann 2,3 A - völlig in der Spezifikation der 18650er Zellen. Gerade der Stecker könnte etwas "erhöhte Gebrauchsspuren" bekommen. (Kann man mit "anti spark" Steckern verhindern) > Natürlich ist in der Regel ein BMS(Akku Lade und Entladeregler) in den > Akkus verbaut BMS (Battery Managment System) kenne ich bei solchen LiIon Packs normalerweise nur als Schutzschaltung (Zellen Über/Unterspannung, Ausgangsstrom, Balancing,...). Laderegler ist normalerweise extern? Der könnte dir eventuell Probleme bereiten - manche/?viele/einige? schalten bei Überstrom oder falls die Spannung einzelner Zellen zu gering wird den Ausgang ab, bis man wieder ein Ladegerät am Eingang angeschlossen wird. Da dann der "ungebrauchte", weil abgeschaltene Akku mehr Spannung als der andere hat sollte diese Schutzschaltung wieder flott aktiv werden... Du fährst dann effektiv nur mehr mit einem AkkuPack... Oder die Schutzschaltung wird eventuell überlastet? Allerdings werden bei elektrischen Einrädern schon länger größere LiIonen Packs genauso zusammengeschlossen (Chinaware :)) - gerade die neuesten Versionen haben Verbindungen zwischen den BMS um solche Zustände zu verhindern. > Das würde unter anderem meine (funktionierenden)Lifetime verlängernden > Aktionen teilweise zunichte machen(max. Ladespannung 41V(90%) statt 42V > festgelegt, somit knapp 1500 Zyklen möglich statt nur 450 bei 100%-42V > Ladeschlussspannung, vorausgesetzt man entlädt die Akkus nicht immer bis > zum absoluten minimum) Du solltest sicherstellen das bei solchen "Teilladungen" das Balancing deines BMS noch (lange genug) aktiv wird, sonst erreichst du damit genau das Gegenteil :(. PS.: Ups - hab da irgendwie was altes ausgegraben. Sorry...
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Christian U. schrieb: > Laut Datenblatt > https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.infineon.com/dgdl/irfb4110pbf.pdf%3FfileId%3D5546d462533600a401535615a9571e0b&ved=2ahUKEwj62NCf5dbgAhWCxIUKHW93DcUQFjAAegQIBhAB&usg=AOvVaw3j87FLYXZXfVG4VMlcMKTU > hat er max RDS(on) von 4,5 mOhm. Bei 80°C Sperrschichtemperatur ca. das > 1.5 fache, also ca 6,8 mOhm. > >> somit fallen bei 550W (/36V = 15A) 900mW Leistung ab, das kann > > 1,33W Jaja, wenn du das schon alles in Zweifel ziehst solltet du fairerweise aber auch die spezifizierten max. 30sec bei 550W mit angeben. Darüber hinaus waren nur max. 250W gefordert. 1,3W für max 30 Sekunden und dann 350mW Spitze bei Dauerbetrieb passt.
Harald schrieb: > Jaja, wenn du das schon alles in Zweifel ziehst ?? War doch nur eine kleinwenig detailiertere Überschlagsrechnung mit dem Hinweis "Könnte etwas knapp werden... " > solltet du fairerweise > aber auch die spezifizierten max. 30sec bei 550W mit angeben. Darüber > hinaus waren nur max. 250W gefordert. 1,3W für max > 30 Sekunden und dann 350mW Spitze bei > Dauerbetrieb passt. Würde ich weder eine Garantie dafür oder dagegen abgeben. Nachdem man nicht weiß wie es im Detail am Rad verbaut wurde/wird ist sowieso alles in die Richtung nur Raterei. Die Angabe wie oft die 550W für max 30 Sekunden verwendet werden hätte ich hier bisher nicht gesehen.
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