Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche Design Idee für Multiphase Step Down von 80V->48V


von J. V. (janvi)


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Zur Weiterverwendung von 80 Volt Staplerbatterien als Speicher würde ich 
mir gerne Abwärts Schaltregler ohne galv. Trennung für 48V Verbraucher 
bauen. Es gibt ja zahlreiche Multiphase ICs mit Designs für 200 Amp und 
mehr, für welche ich aber leider keinen rechten Überblick habe und die 
auch meist für deutlich kleinere Spannungen ausgelegt sind. 
Eingangsspannungen bis etwa 110V DC sollten machbar sein. 
(40x2,65V=106V). Möglicherweise gibts sogar etwas "fertig kaufbares" von 
Meanwell&Co?

Für DC Spannungen ab 160V aufwärts gibt es etliche Lösungen aber eine 
Reihenschaltung kommt nicht in Frage weil die Stapler zeitlich 
unterschiedlich fahren, nicht immer alle zum Entladen als Speicher zur 
Verfügung stehen und die Batterien auch verschieden groß sind.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Ich würde so gern mal zum Mond fliegen. Silvesterraketen wären 
vorhanden, bräuchte im Prinzip nur noch etwas Unterstützung vom Forum...

von H. H. (Gast)


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Wieviel Strom solls denn sein?

von J. V. (janvi)


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Je mehr Strom desto besser. Für kaskadierbare Multiphase dürfte die 
Größenordnung 100-200 Amp auch nicht problematisch sein (?). Das einzige 
was ich von Meanwell gefunden habe ist das SD1000H-48. Es kann aber 
"nur" 21 Amp. Es ist eben auch galvanisch getrennt was ich nicht brauche 
und wofür MW knapp 300 Euro aufruft. Die AC/DC Teile gibts zwar mit 
mehreren kVA, sie gehen dafür aber meist nur bis 90V runter und haben 
dann PFC und anderen überflüssigen Schnickschnak.

Wenn ich "nur" 20 Amp. habe, würde der Betrieb zumindest in Kombination 
mit einer weiteren 48V Batterie als Puffer (ist tatsächlich vorhanden) 
für die Spitzen funktionieren. 40-60 Amp würden aber auch zum Nachladen 
Sinn machen.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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J. V. schrieb:
> Für kaskadierbare Multiphase dürfte die
> Größenordnung 100-200 Amp auch nicht problematisch sein (?).

Was ist denn das dickste was du bisher so aufgebaut hast?

von Janvi (Gast)


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das ist glaub nicht so relevant. Irgendwas um 30-40 Amp pro Phase ist 
wohl "normal". Abgesehen von den Mini-Induktivitäten mit Rechteckdraht 
sehen die Teile relativ harmlos aus:

https://www.ti.com/lit/an/slva882b/slva882b.pdf

von H. H. (Gast)


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Janvi schrieb:
> das ist glaub nicht so relevant.

Dann viel Spaß noch.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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J. V. schrieb:
> Je mehr Strom desto besser.

Das ist die richtige Einstellung! Damit wird das Teil fast schon zum 
Selbstläufer.

Bevor dich alsbald der Erfolg ereilt, schau doch trotzdem nochmal kurz 
im Forum nach den ganzen anderen selbstgebauten Schaltreglern 110V auf 
48V/200A! Im Laufe der Jahre sind ja regelmäßig solche 10KW-Wandler 
entstanden, einer besser als der Andere. Schau sie dir an und lerne was 
(über die Lichtjahre zwischen Wunsch und Wirklichkeit)...

von Kevin M. (arduinolover)


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Immer wieder amüsant.

Da du doch recht blauäugig an die Sache ran gehst wage ich zu behaupten, 
dass du es nicht schaffst etwas zu bauen was funktioniert.

Selbst wenn du eine Lösung findest, wirst du dich wundern was das kosten 
wird.

Wo wir gerade dabei sind, lass dir doch was bauen. Was wäre dir die 
Lösung denn wert? 😂

von Helge (Gast)


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Ja. 300€ fühlen sich nicht überteuert an. Sogar 2 x 300€ nicht, damit 
kannst 2 Stapler anschließen. 2 funktionierende Selbstbaugeräte werden 
dich auch so viel kosten, bis alle Macken raus sind.

von Paul (Gast)


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Hier schaust du dich erst mal um.
https://www.sprut.de/
Das ist die Schaltplan-Theorie.

Dann schaust du bei
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler
nach der Layout Theorie.

Im Idealfall baust du einen potenten 10A Single Phase Schaltregler auf 
(LTC4020 könnte was für dich sein)
Wenn der sauber läuft, dann gehst du bei TI, AD, ST auf die 
Internetseite, teilst der netten Suche deine Parameter mit und schaust 
was die so anbieten.
Im Idealfall bieten die Jungs auch gleich noch die kompletten Daten fürs 
Eval Bord an, da kannst du eventuell was übernehmen.

Aber:
Jeder halbwegs moderne Schaltregler IC kostet mittlerweile an die 10-20 
Euro pro Stück, die passenden Mosfets gibts auch nicht für Kaugummis und 
die Platinen sind schnell mal 6-Layer++. Das kostet dich mindestens 300€ 
bis der erste PROTOTYP auf dem Tisch liegt und ich wette auf dem 
verbrätst du schon 20 FETs und 5 ICs. Das ist hier auch kein Arduino mit 
200 neuen "super" Tutorials pro Stunde auf Youtube.

VICTRON Energy hat eventuell was Passendens im Angebot, vllt hilft es 
dir mal so ein Gerät aufzuschrauben....oder mit den Jungs deinen 
Anwendungsfall zu besprechen. Wenn du keine 100 Stück brauchst wird das 
wohl günstiger sein.

VG Paul

von Andrew T. (marsufant)


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Janvi schrieb:
> Abgesehen von den Mini-Induktivitäten mit Rechteckdraht
> sehen die Teile relativ harmlos aus:
>
> https://www.ti.com/lit/an/slva882b/slva882b.pdf

Baue es halt mal auf.

IC gibt es als kostenfreies sample von TI.com

Und dann berichte ;)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Janvi schrieb:
> Irgendwas um 30-40 Amp pro Phase ist wohl "normal".
Aber nicht mit 48V und 200A (= 10kW), sondern nur mit 0,9V und 200A (= 
200W). Und wenn das Erreichen dieser 200W für die TI-Ingenieure samt 
ihrer zigmannjährigen Erfahrung schon Grund genug fürs gegenseitige 
Schulterklopfen sind, dann darfst du dich wirklich freuen, wenn du das 
mit der 50-fachen Leistung auch hinbekommen hast.

J. V. schrieb:
> Das einzige was ich von Meanwell gefunden habe ist das SD1000H-48. Es
> kann aber "nur" 21 Amp. Es ist eben auch galvanisch getrennt was ich
> nicht brauche und wofür MW knapp 300 Euro aufruft.
Kauf 10 davon. Das wird mit 2800€ (wg. Staffelpreis) letztlich 
garantiert günstiger sein als deine Eigenentwicklung.

Janvi schrieb:
> https://www.ti.com/lit/an/slva882b/slva882b.pdf
Table 5-7. Case Study Design Summary
- VIN 12 V
- VOUT 0.9 V
- TDC 200 A

> Abgesehen von den Mini-Induktivitäten mit Rechteckdraht sehen die
> Teile relativ harmlos aus
Wenn du diese kleine Bauform der Induktivitäten und deren speziellen 
Aufbau als erwähnenswert findest: du wirst welche brauchen, die 50x mehr 
Energie speichern können. Die werden also grob gepeilt auch 50x größer 
sein.

: Bearbeitet durch Moderator
von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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ich habe schon genügend "48-V-Geräte" gesehen,
die letztlich auch unter 48V laufen.

sogar 36bis72V Bereiche

Da könnte man die 80V in zwei mal 40V aufteilen
und diese regelmässig abwechselnd laden/entladen.

Sind die Zellen denn einzeln zugänglich?

sowas "umzuklemmen" halte ich schon für sportlich genug,
für jemanden, der gewisse Dinge nicht so relevant findet

:-]

von J. V. (janvi)


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nicht mal bei Lampen sind 48 Volt wirklich gebräuchlich. Gibts schon 
sogar 80V aber teuer und 24V+12V sind normal. Das mit der Anzapfung in 
der Batteriemitte habe ich auch schon überlegt. Dann müsste man nur 
einen Adapter zum Anstecken beim Entladen bauen. Der Victron Multiplus 
geht im Datenblatt bis 38 Volt runter.

Der Multiplus hat einen Ringkern mit 2 parallelen Wicklungen die man in 
Reihe schalten könnte. Ansonsten noch Kondensatoren und die Spannungen 
an den Mosfets anpassen. Victron möchte aber nicht da ich offensichtlich 
der einzige bin der danach fragt. Ab 75 Volt gelten wohl auch andere 
Schutzmaßnahmen und Blei gibt je nach Lademethode bis zu 40x2,65V = 106 
Volt. An Staplern interessiert das offensichtlich aber auch niemand. Die 
sind zwar isoliert aber nicht geerdet.

von Jörg B. (joergb2)


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Ich habe mal einen 20-Phasen-Abwärtswandler für bis zu 5kA gebaut. Dafür 
wird dann aber auch ein 5-stelliger Eurobetrag aufgerufen. Und es hat 
auch ein paar Monate gebraucht, bis es lief. Vorher gab es ein paar mal 
eindrucksvolles Feuerwerk im Schaltschrank.
Grundsätzlich: Abwärtswandler ist ein guter Ansatz. 80V sind wirklich 
eine blöde Spannung, um damit was zu machen. Wenn man aber noch keine 
Erfahrungen mit Schaltnetzteilentwicklung hat, sollte man es vielleicht 
erst mal auf eine Phase und 10 A beschränken, dann kann man immer noch 
skalieren.

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