Hallo zusammen, Wie schon die überschrift besagt soll ein Akku-Pack bestehend aus 4Stück in reihe geschalteten LiFePo's(18650) mit 1,5Ah geladen werden. Als Energiequelle steht ein Fahrraddynamo (momentan Seitenläufer/später vermutlich Nabendynamo) mit einer Leistung von 3W bei 6V zur verfügung. Das Akku-Pack kann bei 11.6V (2,9V je Zelle) als Leer betrachtet werden und soll dann bis 14,4V (3,6V je Zelle aufgeladen werden). Das Pack hat bereits ein BMS welches die Akkus auf maximal 3,6V begrenzt, ist es inaktiv, so werden lediglich 1-10uA gezogen. Interessante Info's zur leistungsfähigkeit von Nabendynamos findet man hier: https://fahrradzukunft.de/14/neue-nabendynamos-im-test/ Infos zu den Ausgangsspannungen gibt es hier: https://fahrradzukunft.de/1/wirkungsweise-fahrradlichtmaschinen/ Auch eine verlustarme Gleichrichterschaltung (Aktiver Gleichrichter mit Mosfet's) habe ich finden können: https://www.mikrocontroller.net/attachment/43223/DE2008071001.pdf Nun fehlt es noch an einen Effizienten Step-UP der aus den ca 6V@3W Eingang bei z.b. maximal 258mA@11,6 (bei 100% Wirkungsgrad) machen kann. Ich habe hier ein kleines Modul MT3608 mit dem Chip: B6288 gebe ich ca4,5V@410mA hinein, so kommen aktuell bei 13,4V grade mal 63mA heraus. --> Der wirkungsgrad liegt bei gerade mal 45%. Ich suche kein wunderteil, jedoch würde ich mir schon eine Effitienz von 60% wünschen... Welcher Schaltregler könnte denn sowas? Ich habe bisher selten Step-Up's genutzt, jedoch hatte keiner jemals >50% Effitienz. Habt ihr einen Tip oder sonstige anmerkungen? Schönen Sonntag, Matthias
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Matthias schrieb: > Wie schon die überschrift besagt soll ein Akku-Pack bestehend aus 4Stück > in reihe geschalteten LiFePo's(18650) mit 1,5Ah geladen werden. Warum 4? Bis 3 schafft der Dynamo ganz allein. Wenn du mehr Energie speichern willst: nimm Akkus mit mehr Kapazität. Wenn du eine bestimmte Ausgangsspannung brauchst: wandle zwischen Akku und Verbraucher. > Als Energiequelle steht ein Fahrraddynamo (momentan Seitenläufer/später > vermutlich Nabendynamo) mit einer Leistung von 3W bei 6V zur verfügung. Den Seitenläufer kannst du gleich entsorgen. Das ist Schrott. > Nun fehlt es noch an einen Effizienten Step-UP der aus den ca 6V@3W > Eingang bei z.b. maximal 258mA@11,6 (bei 100% Wirkungsgrad) machen kann. Ein Dynamo liefert keine 6V. Hast du die Seiten, die du verlinkst, eigentlich selber mal gelesen? > Habt ihr einen Tip oder sonstige anmerkungen? Das Problem wurde schon gefühlt 1000-mal diskutiert. Die kanonische Lösung besteht darin, die Akkus mit einem guten Gleichrichter (Schottky-Dioden reichen, muß kein aktiver Gleichrichter sein) direkt am Dynamo zu laden. Einige Schaltungsvarianten findet man unter http://www.forumslader.de
> Habt ihr einen Tip oder sonstige anmerkungen?
Der Beste[TM] Tip ist: Dynamo mit höherer Spannung als Akkupack und
nicht Dynamo mit "fixer" Leistung.
Dynamos mit "fixer" Leistung sind angepasst um Glühbirnen zu treiben:
drehen sie schneller -was eigl. mehr Ausgangsleistung ergeben sollte-
kompensieren sie das mit erhöhtem Innenwiderstand was schlechterem
Wirkungsgrad entspricht. (D.h. man bekommt max 6W raus, bezahlt aber
trotzdem mit zunehmender Tretleistung je schneller man fährt.
Das lässt sich niemals mit noch so gutem el. Wandler wettmachen.
Richtige Dynamos kosten nur soviel Tretleistung wie man tatsächlich
elektrisch rauszieht, d.h. haben einen tendenziell niedrigen
Innenwiderstand.
NABENDYNAMO,
NABENDYNAMO,
NABENDYNAMO!
NABENDYNAMO!!
NABENDYNAMO!!!
Der Rest macht die Laderegelung.
Axel S. schrieb: > Matthias schrieb: >> Wie schon die überschrift besagt soll ein Akku-Pack bestehend aus 4Stück >> in reihe geschalteten LiFePo's(18650) mit 1,5Ah geladen werden. > > Warum 4? Bis 3 schafft der Dynamo ganz allein. Wenn du mehr Energie > speichern willst: nimm Akkus mit mehr Kapazität. Wenn du eine bestimmte > Ausgangsspannung brauchst: wandle zwischen Akku und Verbraucher. Eine gute Anmerkung! ;) Naja, bei dem verbraucher handelt es sich um einen Anlasser der 12V braucht bei (selbst vollgeladen) 10,8V würde er wohl nicht mehr so viel bringen. Zudem braucht er 5A (Spitze). Von daher scheidet eine Wandlung ziwschen Akku und E-Motor wohl eher aus. Axel S. schrieb: >> Als Energiequelle steht ein Fahrraddynamo (momentan Seitenläufer/später >> vermutlich Nabendynamo) mit einer Leistung von 3W bei 6V zur verfügung. > > Den Seitenläufer kannst du gleich entsorgen. Das ist Schrott. Ja, ich weiß deshalb wird wenn abzusehen ist, dass die Sache mit dem Akku auch klappt vermutlich ein Nabendynamo angeschafft. --> Aber erstmal soll etwas grundsätzlich nutzbares da sein. Axel S. schrieb: >> Nun fehlt es noch an einen Effizienten Step-UP der aus den ca 6V@3W >> Eingang bei z.b. maximal 258mA@11,6 (bei 100% Wirkungsgrad) machen kann. > > Ein Dynamo liefert keine 6V. Hast du die Seiten, die du verlinkst, > eigentlich selber mal gelesen? Ja, ich verstehe es so, dass um eine Zulassung zu bekommen, bei 5Km/h --> 3-7,5V an 12Ohm erreicht werden müssen. Am 15Km/h müssen es dann 5,7 bis 7,5V sein. Also an einer 12Ohm-Last läuft es meines erachtens auf ca6-7V bei ca500mA bei 15Km/h oder größerer Fahrgeschwindigkeit heraus. Axel S. schrieb: >> Habt ihr einen Tip oder sonstige anmerkungen? > > Das Problem wurde schon gefühlt 1000-mal diskutiert. Die kanonische > Lösung besteht darin, die Akkus mit einem guten Gleichrichter > (Schottky-Dioden reichen, muß kein aktiver Gleichrichter sein) direkt am > Dynamo zu laden. > > Einige Schaltungsvarianten findet man unter http://www.forumslader.de Ok, danke für den Link, dass werd ich mir mal anschauen :) ich leere alle Radler schrieb: >> Habt ihr einen Tip oder sonstige anmerkungen? > > Der Beste[TM] Tip ist: Dynamo mit höherer Spannung als Akkupack und > nicht Dynamo mit "fixer" Leistung. > > Dynamos mit "fixer" Leistung sind angepasst um Glühbirnen zu treiben: > drehen sie schneller -was eigl. mehr Ausgangsleistung ergeben sollte- > kompensieren sie das mit erhöhtem Innenwiderstand was schlechterem > Wirkungsgrad entspricht. (D.h. man bekommt max 6W raus, bezahlt aber > trotzdem mit zunehmender Tretleistung je schneller man fährt. > Das lässt sich niemals mit noch so gutem el. Wandler wettmachen. > > Richtige Dynamos kosten nur soviel Tretleistung wie man tatsächlich > elektrisch rauszieht, d.h. haben einen tendenziell niedrigen > Innenwiderstand. > > NABENDYNAMO, > NABENDYNAMO, > NABENDYNAMO! > NABENDYNAMO!! > NABENDYNAMO!!! > > Der Rest macht die Laderegelung. Jup ;-) Aber ich sehe nun nicht wiklich das das bestehende Problem mit einem Nabendynamo allein gut lösbar ist. Hab da jetzt auch nicht die große Erfahrung aber wie viel energie (Strom) könnte ich einem normalen Nabendynamo den entnehmen wenn ich damit das Batteriepack auf 14,4V laden wollte? Aber natürlich ja, würde er bei 15V noch 200mA @ 15-25Km/h fahrgeschwindigkeit bringen, so würde ich nur gleichrichten und wäre zufrieden ;-) Kann vielleicht jemand sagen ob das realistisch ist? Grüße und besten Dank schonmal :)
Matthias schrieb: > Habt ihr einen Tip Sich vorher bilden. Ein Dynamo ist keine Spannungsquelle, wie sie ein step up Buck Schaltregler will, sondern eine Stromquelle. Die benötigt einen MPP maximum power point Regler. Aber: bis 14.4V liefert ein Fshrraddynamo auch so, wenn man ihn nicht mit vollen 500mA belastet, sondern eher so 200mA. Siehe 'Forumslader'. Oh Überraschung, der Wirkungsgrad ist gar nicht so viel schlechter. Ein geeigneter IC um Überladung zu verhindern wäre der ICL7665, der auch gleich noch einen Tiefentladeschutz bietet. Im Gegensatz zu LiIon erfordert LiFePo4 auch keine so genaue Abschaltspannung, so dass die Genauigkeit von ihm ausreicht. Wenn der Akku voll ist, wird der Dynamo kurzgeschlossen. Er braucht dann ähnlich wenig Wellenleistung wie im Leerlauf.
1 | Diode |
2 | +-|>|--+--|>|------+----------+--------+---+---+-----+ |
3 | | | | | | | | | |
4 | +--(--|>|-+ R12 | R23 10k | | |
5 | | | | | +---------+ | | | |S |
6 | +--+ | | +-R13-|Out2 Out1|---)---+---(----|I P-MOSFET |
7 | | | | N-MOSFET | | | | | | |
8 | +-Dyn-+ I|----+-----(-----|Hys2 Hys1|---+ | | |
9 | | | S| | | | | | | + | |
10 | +--+ | | | | | ICL7665 | R22 Akku | |
11 | | | | | | | | | | - | |
12 | | | | 10k +-----|Set2 Set1|---+ | | |
13 | | | | | | +---------+ | | | + |
14 | | +--|<|-+ | R11 | R21 | Verbraucher |
15 | | | | | | | | | - |
16 | +-----|<|-+-----+-----+----------+--------+-------+-----+ |
Ja, man kennt die Schaltung als Solarladeregler, das ist namlich bis auf den Gleichrichter dasselbe. Er wird etwas später (höheres Fahrtempo) mit dem Laden beginnen als wenn der Akku 6V hätte. Verbesserungspotential gäbe es beim Brückengleichrichter, aber der wäre für einen normalen (MPP) Schaltregler auch nötig.
Am Einfachsten funktioniert es mit einer Spannungsverdopplerschaltung. Nimm daraus die Delon-Schaltung und gut isses. https://de.m.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler Der Dynamo begrenzt seinen Strom selber, dh hierfür mußt Du nichts vorsehen. Das einzige ist die Ladeschlussabschaltung. Diese muß über 60V vertragen. Im Leerlauf bei hohen Geschwindigkeiten habe ich über 24V mit einem simplen Multimeter am Dynamo gemessen. Auf Grund der Oberwellen ist der Scheitelwert etwas höher als nur Ueff mal Wurzel 2. Erst mal den Seitenläuferdynamo zu verwenden ist ok. Du wärest nicht der Erste und nicht der Letzte, der das mit der hohen Spannung vergeigt. Nach Murphy den Schalttransistor und ein paar Dioden des Gleichrichter verheizt so dass Du ungünstigerweise die Spule des Dynamos verheizt, weil diese vom Akku geheizt wird.
Matthias schrieb: > Axel S. schrieb: >> Wenn du mehr Energie >> speichern willst: nimm Akkus mit mehr Kapazität. Wenn du eine bestimmte >> Ausgangsspannung brauchst: wandle zwischen Akku und Verbraucher. > > Naja, bei dem verbraucher handelt es sich um einen Anlasser der 12V > braucht bei (selbst vollgeladen) 10,8V würde er wohl nicht mehr so viel > bringen. Zudem braucht er 5A (Spitze). Was ist das für ein komisches "Fahrrad", das einen Anlasser hat? > Axel S. schrieb: >> Ein Dynamo liefert keine 6V. Hast du die Seiten, die du verlinkst, >> eigentlich selber mal gelesen? > > Ja, ich verstehe es so, dass um eine Zulassung zu bekommen, bei 5Km/h > --> 3-7,5V an 12Ohm erreicht werden müssen. Am 15Km/h müssen es dann 5,7 > bis 7,5V sein. Das ist der irrelevante Teil. > Also an einer 12Ohm-Last Das ist der relevante. Die gesetzlichen Regelungen bezüglich Fahrraddynamos stammen scheinbar aus der Zeit von Edison. Es wird hier grundsätzlich davon ausgegangen, daß die Last Glühlampen mit einem Gesamtwiderstand von 12Ω sind. Und ja, dann gelten die 6V bei 3W Leistungsabgabe. Ein Akku ist aber kein Widerstand. Und der Dynamo keine Spannungsquelle, sondern eher eine Stromquelle. Im Leerlauf schafft ein Nabendynamo Spannungen bis an die 100V. Und wenn der Akku erst bei einer Spannung von sagen wir 10V Strom aufnimmt, dann steigt die Dynamospannung eben auf diesen Wert. Und weil der Strom fast bei 500mA bleibt, steigt auf diese Art und Weise sogar die entnehmbare Leistung. Alles zigmal gemessen und dokumentiert. Z.B. hier: http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/ > ich sehe nun nicht wiklich das das bestehende Problem mit einem > Nabendynamo allein gut lösbar ist. Hab da jetzt auch nicht die große > Erfahrung aber wie viel energie (Strom) könnte ich einem normalen > Nabendynamo den entnehmen wenn ich damit das Batteriepack auf 14,4V > laden wollte? Die Frage ist falsch gestellt. Einem guten Dynamo (Nabendynamo) kannst du bei 12V an die 6W, mindestens jedoch 5W entnehmen. Wieviel Energie du insgesamt sammeln kannst und bei welchem Strom du die entnehmen kannst, hängt nur noch von deinen Akkus ab. Der Dynamo begrenzt nur, wie lange es dauert, bis du die entsprechende Energie gesammelt hast. Dieter schrieb: > Am Einfachsten funktioniert es mit einer Spannungsverdopplerschaltung Braucht man nicht unbedingt. Dynamos sind so ausgelegt, daß sie ab ca. 15km/h ihre Nennleistung bringen. Bei geeigneter Last entsprechend mehr. Tricks wie Spannungsverdopplung oder Serienkondensator braucht man nur, wenn man dauerhaft langsam fahren will und trotzdem Energie ernten will. Der o.g. Forumslader schaltet automatisch zwischen verschiedenen Betriebsarten um. Einfach mal lesen. Zu den älteren Versionen gibt es auch Schaltpläne und Erläuterungen.
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