Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie dicke Elkos langsamer laden?


von Udo Lindenzwerg (Gast)


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Ich habe am Wohnmobil einen 48v Akku Solar und Wechselrichter. Wenn der 
Akku Unterspannung hat schaltet es den Wechselrichter aus. Wenn die 
Spannung wieder stimmt auch wieder ein. Aber da ist das Problem. Der 
Wechselrichter hat mächtig dicke Elkos am Eingang und dadurch geht das 
Bms in Protektion. Einmal ist sogar die Sicherung 60A durch.
Was gibt es da für Möglichkeiten das etwas abzumildern?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Nenne mal die Typen der Geräte.

Schaltet der Solarregler bei Unterspannung ab (und wieder zu), oder 
macht das der Wechselrichter selbst?

Ggf. wurde auch an der falschen Stelle gespart.

von Maxe (Gast)


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@TE: Suchst du fertige Komponenten oder moechtest du selber Basteln?

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Ich gehe davon aus, dass das BMS im/am Akku die Spannung aus- und 
einschaltet.

Einschaltstrombegrenzung nennt man das, was du brauchst. Für 
Netzspannung kenne und habe ich das, für Niederspannungen müsste es das 
auch geben. Wenn nicht, sollte es eine kleine Schaltung mit einem großen 
P-Kanal FET tun. Wenn es ein einzelner FET nicht tut, wird es eine 
größere Schaltung.

von Udo Lindenzwerg (Gast)


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Typen der Geräte ist schwierig ;) Der Wechselrichter ist in den Tiefen 
des Wohnmobil verbaut vermutlich seit es das Wohnmobil gibt.
Ich habe nur jetzt die Bleiakkus durch Lifepo4 ersetzt. Der 
Wechselrichter selber würde bestimmt von sich aus irgendwann abschalten 
aber da bin ich nicht sicher (Die Bleiakkus waren oft sehr weit runter) 
aber ich habe am BMS eine Spannung eingestellt welche für die Akkus gut 
ist. Aktuell 2,6v Minimal an der Zelle. Danach schaltet Das Bms ab.
Klaar könnte ich den Wechselrichter austauschen aber schön wäre es das 
zu vermeiden.

von Udo Lindenzwerg (Gast)


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Fertig wäre super oder zumindest ein Schaltbild und besser noch ein 
Platinenlayout ;)

von Chris K. (Gast)


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In Schaltnetzteilen nimmt man zur Einschaltstrombegrenzung einen NTC in 
Reihe zum Eingang. Beim einschalten ist der kalt und begrenzt mit seinem 
Wiederstand den Strom. Dadurch wird er warm und leitet besser. Kunst ist 
den richtigen Arbeitspunkt zu bestimmen. Der NTC darf ja nicht 
überlastet werden, soll aber auch keinen hohen Spannungsabfall im 
Betrieb verursachen.

von ttl (Gast)


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Chris K. schrieb:
> NTC
> Beim einschalten ist der kalt und begrenzt mit seinem
> Wiederstand den Strom. Dadurch wird er warm und leitet besser. Kunst ist
> den richtigen Arbeitspunkt zu bestimmen. Der NTC darf ja nicht
> überlastet werden, soll aber auch keinen hohen Spannungsabfall im
> Betrieb verursachen.

Ja klar, auf der 12V Seite eines Wechselrichters der 50A zieht. Viel 
Spaß bei der Außwahl des NTC.
Der Wechselrichter muß selbst die Unterspannungsabschaltung machen, 
alles andere ist Quatsch. Die Elkos bleiben dabei am (12V) Netz, nur der 
Wandlerteil wird abgeschaltet.
Wenn die Abschaltspannung des WR nicht zu den neuen Akkus passt... Pech 
gehabtz, neu kaufen.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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ttl schrieb:
> Ja klar, auf der 12V Seite eines Wechselrichters der 50A zieht.
Es sind 48 V. Also vermutlich ein ca. 2 kW-Wandler.

> Viel Spaß bei der Außwahl des NTC.
Ich fürchte auch, dass, wenn es überhaupt einen passenden gibt, der sich 
in den Tiefen des WWWs kaum finden lässt.

Ich fand bei der Suche "Einschaltstrombegrenzung 48V" auf 
https://www.ing-fischer.at/faq/stromversorgungen-faq/einschaltstrom/: 
"Bei den Typen PSC600 und PU1000 ist bei den Eingangsspannungen 110V und 
220V eine aktive Strombegrenzung Standard. Als Option ist dies auch bei 
48V möglich." Irgendwer macht schon irgendwas in dem Bereich.

von hinz (Gast)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
>> Viel Spaß bei der Außwahl des NTC.
> Ich fürchte auch, dass, wenn es überhaupt einen passenden gibt, der sich
> in den Tiefen des WWWs kaum finden lässt.

Null Problem.

https://www.digikey.com/en/products/filter/inrush-current-limiters-icl/151?s=N4IgjCBcoGwOwE4qgMZQGYEMA2BnApgDQgD2UA2iAKwAMABAIIjEz1PEAcbIAusQA4AXKCACqAOwCWggPLoAsvky4ArgCd8IAL7EAtACZkINJEFqVRUhWq8tdoA

von M. K. (schuk0)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Für Netzspannung kenne und habe ich das, für Niederspannungen müsste es
> das auch geben

Achtung Verwechslungsgefahr!
Niederspannung ist bei DC der Bereich von 120V - 1500V.
Bei Wechselspannung von 50V - 1000V.

Alles darunter ist (Schutz)Kleinspannung.

Zum Thema:
Man könnte auch einen Leistungswiderstand, da gibts interessante Sachen 
bei alten Dieselheizungen, mit einem Schütz in die Zuleitung schalten.

Die Spule davon steuert man dann über die Ausgangsspannung des WR an und 
schaltet auf einen niederohmigen Pfad um sobald dieser angelaufen ist.
Vielleicht auch mit einem zeiten Schütz in Kurzzeit-Parallelbetrieb, 
damit es weniger Probleme mit verschweißten Kontakten gibt.

Die Sache setzt sich dann automatisch zurück, sobald das System 
ausgeschaltet wird.

von Udo Lindenzwerg (Gast)


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Ich habe da eine Idee weiß aber nicht ob die Sinn machen würde.
Ich nehme ein Relais und eine Fette Glühbirne 500w oder so.
Das Relais als wechseler spannungslos geht die Spannung erst durch die 
Glühbirne und eingeschaltet direkt in den Wechselrichter.
Schaltet man das ganze nun an würde es sich um die Zeit verzögern die 
das Relais braucht um einzuschalten

sind nur 0, Millisekunden aber Könnte das klappen?

von hinz (Gast)


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Udo Lindenzwerg schrieb:
> sind nur 0, Millisekunden aber Könnte das klappen?

Zu kurz.

von Rainer V. (a_zip)


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Udo Lindenzwerg schrieb:
> Ich habe nur jetzt die Bleiakkus durch Lifepo4 ersetzt.

Ich frage jetzt mal ganz bescheiden 'Warum!?'. Das hat doch bisher wohl 
wunderbar geklappt...warum willst du nun den ganzen Aufbau 
erneuern...denn darauf wird es hinauslaufen, auch wenn du den Regler in 
den Tiefen des Mobils nicht finden solltest. Kauf' dir doch einfach neue 
Bleiakkus und leg' die Beine hoch.
Gruß Rainer

von hinz (Gast)


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Rainer V. schrieb:
> Ich frage jetzt mal ganz bescheiden 'Warum!?'.

Die LiFePO4 wiegen weniger als die Hälfte gegenüber Bleiakkus.

Bei 48V/100Ah macht das immerhin etwa 80kg aus.

von Rainer V. (a_zip)


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hinz schrieb:
> Bei 48V/100Ah macht das immerhin etwa 80kg aus.

...und wie schwer ist das Mobil? Trotzdem viel Spass beim Basteln :-)
Gruß Rainer

von hinz (Gast)


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Rainer V. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Bei 48V/100Ah macht das immerhin etwa 80kg aus.
>
> ...und wie schwer ist das Mobil?

Die Zuladung ist immer knapp.

von Udo Lindenzwerg (Gast)


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Rainer V. schrieb:
>> Bei 48V/100Ah macht das immerhin etwa 80kg aus.
>
> ...und wie schwer ist das Mobil?

Gewicht ist das eine Platz das andere. Jedes Kilo was man nicht 
umherfahren muss ist super. Gemacht habe ich das aber hauptsächlich weil 
die Bleiakkus mal wieder kaputt waren und auch teuer sind.
Stand jetzt neue Idee ich werde nach dem bms nochmal die Spannung messen 
und mit einer simplen Transistor Schaltung ein Relais abschalten welches 
das Steuersignal des Wechselrichter unterbricht. So das das Bms 
eigentlich nur noch im Notfall schaltet.

von Sebastian S. (amateur)


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Ich habe das Gefühl, dass hier das Pferd vom falschen Ende her 
aufgezäumt werden soll.

Grundsätzlich mögen die Tiefentladung von Akkumulatoren nur deren 
Hersteller. Alle anderen stehen da nicht so drauf. Sollten sie 
zumindest.

Das Hauptproblem ist wohl der recht hohe, mögliche Strom, in den 
Leitungen. Aus diesem Grunde funktionieren die "einfach nur"-Lösungen 
nicht. Irgendwie musst Du ja "in" die Leitung eingreifen. Rund um die 
Batterierei sind aber Widerstände, auch wenn sie mit Vornamen NTC 
heißen, unerwünscht. Ja: Bei Netzspannung finde ich NTCs prima. Bei 
Strömen im zwei- oder gar dreistelligen Bereich sieht es da schon anders 
aus.
Dummerweise ist es aber so, dass Schütze, die so hohe Ström schalten 
können, im Stromverbrauch und in den Kosten, auch nicht billig sind. 
Sonst könnte eine Kombination aus Schütz und Reihenwiderstand helfen.

Ich würde das Problem folgendermaßen angehen:
1. Eine richtig nervige Überwachung, der minimalen Spannung, der
   Batterien einbauen. Damit das nicht nochmal passiert.
2. Die Batterien mit einem möglichst "dummen" Ladegerät, nach dem
   vorübergehenden Abklemmen, "vorladen".

: Bearbeitet durch User
von Inrush (Gast)


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Hi,

eine Möglichkeit wäre einen Hot-Swap Controller zu nehmen, falls die 
Spannung gering genug ist (<80V). Bspw. LM5069 + geeigneten externen FET 
(einstelliger mOhm Bereich - je nach Dauerstrom). Damit könntest Du eine 
Einschaltstrombegrenzung realisieren.

Gruß Inrush

von nachtmix (Gast)


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Udo Lindenzwerg schrieb:
> Der
> Wechselrichter hat mächtig dicke Elkos am Eingang und dadurch geht das
> Bms in Protektion.

Vermutlich ungünstige Verkabelung.
Wenn Ladeschaltung und Wechselrichter mit den dicken Elkos einen 
gemeinsamen Strompfad benutzen können an den Leitungen momentan kurze 
Spannungseinbrüche passieren.
Besser wenn beide Geräte separate Leitungen (beide Polaritäten!) zum 
Akku benutzen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Man sollte meinen, daß solche Geräte einen "Enable" Eingang oder 
Schaltvorrichtung haben der dieses Problem vermeidet, weil dann die 
Akkus nie abgetrennt werden müssten. Abgesehen davon lässt sich 48 V 
wegen Lichtbogenbildung (>30V) bekanntlich nicht gut mit herkömmlichen 
Schützen schalten.

Möglicherweise hat es Sinn nach dem Inverter Modell und Hersteller zu 
suchen und versuchen die Doku finden um herauszufinden welche 
Steuereingänge eventuell vorgesehen sind bzw. Existieren und man dann 
etwas damit machen könnte. Ich kann mir nicht vorstellen, daß jemand 
einen solchen Inverter ohne Ein- Aus Vorrichtung entwickeln würde. ( 
Auch KFZ Inverter und NF Leistungs-Verstärker haben diese).  An sich 
sollte der Leistungsteil zum Schalten nicht abgetrennt werden müssen und 
den Stromstoss gibt es dann nur noch bei der Erstinbetriebnahme.

Möglicherweise könnte man mit MOSFETS einen PWM Schalter konstruieren 
der den Tastgrad langsam über ein paar Sekunden von 0 auf 100% erhöht. 
Auch eine entsprechende Spule in Serie könnte hier helfen. Ich nehme an, 
daß bei 48V der maximale Arbeits-Eingangsstrom 10-40A nicht übersteigt. 
Das sollte mit entsprechenden parallelgeschalteten (SOA beachten) 
MOSFETS beherrschbar sein.

Vielleicht wäre weitere Investigation in die Installation nützlich...

von Anja (Gast)


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Udo Lindenzwerg schrieb:
> Was gibt es da für Möglichkeiten das etwas abzumildern?

ein ordentliches BMS macht ein Pre-charge der Kondensatoren des 
Wechslerichters beim Einschalten.

Udo Lindenzwerg schrieb:
> Wenn der
> Akku Unterspannung hat schaltet es den Wechselrichter aus. Wenn die
> Spannung wieder stimmt auch wieder ein.

Irgendwas läuft hier schief.

Gruß Anja

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Udo Lindenzwerg schrieb:
> mit einer simplen Transistor Schaltung ein Relais abschalten welches
> das Steuersignal des Wechselrichter unterbricht.

a) Das wäre erstmal die bessere Lösung.
b) Wenn allerdings der Li-Akku etwas gealtert ist, kann sein das dieser 
noch deutlich weg von der Grenze ist, aber abschaltet weil die 
schwächste Zelle unter den Schwellwert gerutscht ist.

In dem Falle b) müßtest Du einen Widerstand einbauen, um ggf. wieder den 
gleichen Innenwiderstand, wie die Bleiakkus hatten oder unter der Grenze 
für die Akkuabschaltung bleibst. D.h. das Relais für die Überbrückung 
dieser Widerstände fällt immer ab, wenn der Akku abschaltet und kommt 
mit Zeitverzögerung wieder, wenn der Akku eingeschaltet hat und schaltet 
identisch zeitverzögert auch das Steuersignal für den Wechselrichter.

von Peter R. (pnu)


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Nur so nachgedcht (gebrainstormt):

Bei diesen kurzzeitigen Ladestromstößen könnte evtl. auch eine 
Induktivität bremsen: 3...6 Windungen (auf einem größeren Ringkern, 
Draht für 50A ist halt dick) könnte man ja mal ausprobieren. Auch das 
Feld eines alten Anlassers allein, ohne Anker, könnte man dazu 
missbrauchen

Problem wäre halt die mechanische Lösung: so ein Gegenstand von einigen 
kg Gewicht müsste in einem Fahrzeug erschütterungsfest montiert sein.

: Bearbeitet durch User
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