DC/DC Wandler

07.12.2004
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#1
Hallo,

ich bin am Ueberlegen, wie in mein Twike Li-Batterien reinkommen könnten. Das Problem ist das Laden und das Ueberwachen der 100 in Serie geschalteten Zellen. Da kam mir der Gedanke einfach 4-8 hochkapazitive TS Zellen zu nehmen und diese mit einem DC/DC Wandler auf die erforderliche Spannung zu bringen.
Hat jemand Erfahrung mit solchen Wandlern ? Der Wandler müsste eine Spannung von 12-16 resp. 24-32 Volt auf 280 bis 400 Volt bringen können (bei einer Leistung von ca. 5 kW). Die Spannungsstabilität spielt wohl nicht so eine grosse Rolle.
Ich hab mir mal Wechselricher angeschaut, da gibt es einiges zu annehmbaren Preisen, aber 230 VAC sind wohl nicht genug wenn man sie gleichrichtet.

Hat jemand eine Idee oder Erfahrung dazu ?

besten Dank und schöne Grüsse,

Wolfgang
 
09.08.2005
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#2
Hallo Wolfgang

Moderne Wechselrichter enthalten einen DC/DC-Wandler von 12V oder 24V auf ca. 325V. Die 325V werden dann in 230V Wechselspannung umgewandelt. Du müsstest also nur den Wechselrichter öffnen und die Gleichspannung herausführen. Normalerweise arbeiten solche DC/DC-Wandler aber nur in einer Richtung. Du könntest die beim Bremsen gewonnene Energie nicht mehr in die Batterien zurückspeisen. Damit die Rekuperation weiterhin verwenden werden kann, müsste ein bidirektionaler DC/DC-Wandler verwendet werden. Vielleicht findest du einen Wechselrichter der die Batterie laden kann wenn das 230V Netz zur Verfügung steht. So ein Gerät enthält wahrscheinlich einen bidirektionalen DC/DC-Wandler.

Gruß
Ingo
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.172
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#3
Hallo Wolfgang,

diese Möglichkeit hatte ich mir auch schon mal überlegt aber wegen der Kosten wieder verworfen. Ein einfacher 230 V Wechselrichter mit 5 KW Leistung kostet wohl rund 3.000 EUR. Willst Du mehr als 230 V dann brauchst Du drei die man koppeln kann um ein Drehstromnetz zu erzeugen. Ich habe ein solches Modell in meinem Wohnmobil. Du findest dazu Information dazu unter http://www.victronenergy.com/Manuals/PhoenixMulti/UKISM010054000-rev00.pdf
Allerdings ist das noch viel teuerer.

Da die Wechselrichter normalerweise isoliert zwischen Ein-/Ausgang sind könntest Du aber eventuell die gleichgerichteten und geglätteten DC-Ausgänge von zweien in Serie schalten. Man müsste sich das aber bei einem konkreten Wechselrichter ansehen.

Ein großes Problem dürfte aber auch das Gewicht darstellen. Ein 5 KW Wechselrichter dürfte wohl nicht unter 30 kg wiegen. Damit würde der Gewichtsvorteil von Lithium wieder verloren gehen.

Gruß,
Emil
 
07.12.2004
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#4
Hallo Emil,

so was hab ich auch schon gefunden. Der Preis wäre etwa 500 Euro das Gewicht Pro Stück weniger als 9 kg.
(http://www.pro-umwelt.de/product_info.php/cPath/21_22/products_id/51)
Da diese Dinger geregelt sind, bin ich mir aber nicht sicher wie sie im Betrieb reagieren. (Ich möchte eigentlich gerne noch eine der alten Twike Batterien als Puffer dazwischenschalten, dann wäre die Regeneration gelöst).
Bist Du sicher, dass man zwei solche gleichrichten und in Serie schalten könnte ? Das wär ja dann viel zu viel Spannung, wie kriege ich die wieder runter ?

Gruss Wolfgang
 
07.12.2004
79
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#5
Hallo Ingo,

Deine Idee ist gut. Die Frage ist nur ob ich wenn ich so ein Ding kaufe wirklich Problemlos die DC Spannung abgreifen kann ohne dass es Probleme mit der Steuerung des Wechselrichters gibt. Das Problem mit der Rekuperation würde ich mit einem meiner alten Batterieblöcke lösen, den ich dazwischen schalten würde. Ich hätte also 2 Batteriespannungen, eine im Bereich von 20 Volt und eine im Bereich von 360 Volt wobei die hohe nur als grössere Kapazität und zum Regenerieren dienen muss.

Gruss, Wolfgang
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.172
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#6
Hallo Wolfgang,

der Wechselrichter hat nur eine Dauerleistung von 2.500 W, die 5.000 W kann er nur kurzzeitig liefern. Ich hatte bei meinen Angaben nur auf entsprechende Sinuswechselrichter mit eingebautem Lader geschaut, die aber teuerer und schwerer sind. Diese hätten dann auch gleichzeitig das Laden übernehmen können. Die Wechselrichter von Victron kann man perfekt auf die Ladespannung von Lithiumbatterien programmieren. Ab natürlich reicht für Deinen Zweck auch ein einfacher Trapezwechselrichter.

Das mit dem Zusammenschalten der Wechselrichter sollte funktionieren wenn ein IT-Netz realisiert wird. Hier unterbleibt die Verbindung einer der Phasen mit der Erde und Minus der Batterie und zum Schutz muss dann ein Isolationswächter eingesetzt werden oder das Gerät hat Schutzisolierung. Bei kleineren Wechselrichtern ist das meist der Fall. Bei dem von Dir gezeigten Wechselrichter wird aber wohl ein TN-Netz realisiert sein, d.h. eine der Phasen ist mit dem Schutzkontakt verbunden. Damit kann man einen nachgeschalteten RCD zum Schutz verwenden.

Die Verbindung zwischen Phase und Erde/Gehäuse/Minus muss in diesem Falle aufgetrennt werden. Wenn eine Trennung des Minus vom Gehäuse nicht möglich ist dann kann man für beide in Serie zu schaltenden WR je einen eigenen Batterieblock verwenden deren Plus und Minus in keiner Weise verbunden sind. Dann hat man nach dem Gleichrichter zwei isolierte Gleichspannungen die man bedenkenlos in Serie schalten kann. Dies ist dann ähnlich wie bei den IVT-Ladern.

Um die Spannung in den gewünschten Bereich zu bekommen muss man wohl in diese Geräte eingreifen. Man muss erstmal sehen was nach der Gleichrichtung und der Glättung aus der Trapezspannung wird und dann gegebenenfalls das entsprechende Poti manipulieren.

Natürlich sollte man hier die Sicherheitsaspekte nicht ausser acht lassen. Der Einsatz von Isolationswächtern und entsprechenden Sicherungen scheint mir nötig um nicht bei einem Fehler das Leben zu riskieren.

Gruß,
Emil
 
G

Georg Schütz

Guest
#7
Bei ebay unter http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&category=49761&item=7919290529&rd=1 gibt es Spannungswandler, die eine Dauerleistung von 1200W haben und 99€ kosten. Wenn man da die 325V DC abgeift und 4-5 parallel schaltet müsste man 5kW zusammenbekommen. Vom Gewicht scheint es auch erträglich zu sein.
 
G

Georg Schütz

Guest
#8
Ich stelle gerade fest, dass 2000W Dauerleistung über http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&category=49761&item=7919291208 für 189€ zu haben sind.
 
19.01.2004
143
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Krefeld
#9
Ich gebe ja auch gerne meinen Senf dazu, auch, wenn ich manchmal recht falsch liege:
1. Die Idee mit den zwei Spannungen finde ich ausgezeichnet. Die Spitzenlast würde dabei von den Hochvoltbatterien übernommen werden, die Hauptbatterie hätte eine höhere Lebensdauer. Für die Hochvoltbatterien könnten auch Nicads, z.B. Mignonzellen konkurrenzfähig sein, die meist eine weitaus höhere Stromfestigkeit aufweisen, sodass dann sogar zwei Sätze , eine immer im Lade- die andere immer im Entladebetrieb, nötig wären. Es müsste sichergestellt werden, dass diese immer voll geladen und erst dann wieder entladen werden.
Mit Lithium wird die Vorausschau bezüglich bevorzugter Ladung oder Entladung der Batterien vereinfacht, aber entfällt auch nicht ganz. Es gibt außerdem einen ordentlichen Gewichtsvorteil und es genügt ein einziger Einrichtungswandler, was ja auch die Hauptbatterie schont. Auch in Bezug auf evtl. in ferner Zukunft zu erwartende erschwingliche Ultracaps, wäre dies eine gute Lösung, falls sich die Spannungsstabilisierung und Sinus- bzw. Trapezformung des Wandlers abschalten lässt, damit erhöht sich auch die Dauerleistung des gleichen Wandlers nicht unerheblich.. Schwankt die Kondensatorspannung um nur 30%, nutzt man bereits 50% der Kondensatorenergie (wegen W=0,5*C*U²).

2. Da ein Eingriff in den Wandler ohnehin sinnvoll ist, wäre zu prüfen, ob nicht durch simples Parallelschalten nur einiger Mosfets oder sogar IGBTs und eineszusätzlichen dickeren Trafos (im 500-Grammbereich) + Gleichrichters praktisch beliebige Leistungen zu wandeln sind. Dann reicht auch ein einziger 99-Euro-Wandler zur Ansteuerung UND zur VOLLEN Absicherung. IGBT-Module und Mosfets für 200 Ampere gibt es bei ebay billig und den Trafo zu wickeln, ist auch kein Problem (Litze wegen der Wirbelströme verwenden). Ich denke, dazu mache ich einmal einen thread auf, um Bastler anzuregen...Sozusagen ein booster, wie früher bei Verstärkern oder CB-Funkgeräten, fast zum Nulltarif (hier vielleicht 10 Euro und 200 Gramm pro kW).
Die Unterschiede in der Steuerung eines 69 Euro- und eines 5000-Eurowandlers sind oft gar nicht vorhanden. Dies erkennt man auch an den völlig abweichenden Preisen hier! Solaranlagen werden eben oft nach Leistung, nicht nach Aufwand berechnet. Solch ein Wandlerbooster sollte es schon auf über 95% Wirkungsgrad bringen.

Zu den Ultracaps, die noch unerschwinglich sind: ca 200 Stück von 2700 Farad und 2,5 Volt wiegen 80 kg und kosten noch über 10.000 Euro. Dabei speichern sie nur 0,14 kWh, wenn wir nur 30% Spannungsswing zulassen. 40 Stück speichern die Energie, die zum Beschleunigen und Abbremsen eines 500 kg schweren Geräts auf 72 km/h erforderlich sind, bei 30% Entladespannungstiefe. Gewicht also 16 kg, Dauerbelastbarkeit : 60 kW, also, für verrückte Stadtschumis ideal, die trotz wüstester Raserei sparsam fahren. Lebensdauer: viele, viele Autoleben lang ( 1 Million Halbzyklen, sprich eine Million mal voll auf 72 beschleunigen und wieder zum Stand bringen...sagt jedenfalls Epcos. Es gibt auch Konkurrenzfirmen.
Würden 10 mal kleinere Zellen zum gleichen Speicherenergie-Preis angeboten,
hätten wir das gleiche mit 1000 Euro, 10 kg und praktisch beliebiger Beschleunigung auf 50 km/h.
Mit dem geplanten, vielseitigen Wandler schon eine interessante Sache...Da ist selbst rein solares Fahren im Stadtverkehr möglich (verlustfreies Laden und Rekuperieren im Stau).
Auf die Verwendung im Zusammenhang mit dem Notstromaggregat will ich jetzt gar nicht erst eingehen, pfui!
Soweit zu den Möglichkeiten mit variablen DC/DC-Wandlern.
Bernd
 
07.12.2004
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#10
Hallo nochmals,

ich habe im Internet einiges Gefunden, das darauf hindeutet, dass dies mit wenig Mitteln zu realisieren wäre. Im Brennstoffzellenbereich werden solche Teile auch benötigt:
http://www.netl.doe.gov/publications/proceedings/04/seca-wrkshp/Virginia%20Tech%20-%20Lai.pdf
oder auch
http://powerelectronics.com/mag/power_supporting_automotive_fuel/

Also, wenn jemand ein Schema für so ein Teil hat, wäre ich dankbar dafür.
Ich bräuchte
Vin: 10-17 Volt
Vout: 340-380 Volt
Pout: ca. 3-4 kW
Ueberlastsicher (sollte selbst abschalten, wenn die Leistung überschritten wird).


schöne Grüsse,

Wolfgang
 
K

Karl

Guest
#11
Hallo Wolfgang,

guckst Du hier:

http://www.brusa.biz/development/g_dcdc14v_450v_3kw83.htm

die können so etwas! ( zugegeben , das dürfte nicht ganz billig werden!)

und vergleiche hier:

http://forum.myphorum.de/read.php?f=569&i=643&t=643

sonnenelektrische Grüße

Karl
 
07.12.2004
79
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#12
Hallo Karl,

an Brusa hab ich gar nicht gedacht, da der Preis Ihrer Produkte normalerweise nicht so recht kompatibel mit meinem Budget ist...

aber ich werd mal anfragen (zumal sie ganz in meiner Nähe sind).

Gruss, Wolfgang
 
K

Karl

Guest
#13
Hallo Wolfgang,

zugegeben, "billig" ist Brusa nicht, möglicherweise aber preiswert !
Und warum das Rad neu erfinden?

Ich wiederhole mich: eine Zelle (oder möglichst wenige) und ein (sehr) guter DC-DC Wandler ( was spricht gegen 100 kW?) - das könnte die Lösung vieler Probleme sein, Ultracaps sind unnötig, das wenige an Energie können große Zellen auch verkraften!

Sonnenelektrische Grüße


Karl
 
19.01.2004
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Krefeld
#14
Die zwei Batterien bezogen sich nur auf Nicads, die ja eine deutlich höhere Stromfestigkeit haben. Die würden ja nur wenige Zyklen durchhalten, wenn man die nicht ENTWEDER voll entladen ODER laden würde. Nur deshalb.
Nehmen wir Lithium, haben wir das Problem nicht und erhalten zwar keine höhere Leistungs-, aber Energiedichte.
Ich habe in der ferneren Verganngenheit ausgiebig Erfahrungen mit DC/DC-Wandlern gewonnen. Erst heute gibt es die passenden Halbleiter, dazu spottbillig. Spannungswandler arbeiten meist zwischen 50 und 200 kHz. Hat ein 500 Gramm schwerer Ferrittrafo bei Betrieb mit 50 Hz. 1 Watt Leistung, so hat der gleiche bei 50 kHz 1 MW. Statt diese hohe Leistung zu nutzen, reduziert man lieber die Kupferverluste und erhält dann einen Wirkungsgrad von zum Beispiel 99% bei nur einem Zehntel des Kupferbedarfs...
Die Welt der Elektrizität steht uns sozusagen offen. Eigentlich benötigen wir keine Kollektoren und Schleifer mehr...Da sollte viel mehr getan werden. Ich bin voller Ideen, habe aber keine Werkstatt.
Heute haben wir in Deutschland wieder eine Leistungshalbleiterfertigung. Bei ebay bekommt man gutes Material für solche Zwecke.


Bei der Spannung der Batterien sollte man vielleicht eine untere Grenze setzen, so, dass 200 Ampere Strom nicht überschritten werden. Außerdem ist noch ein Spannungsabfall von vielleicht 2 Volt zu berücksichtigen. Der kann aber auch niedriger liegen. Bei der hohen Frequenz nutzt der Strom das Innere des Kupfers nicht, er flißt nur auf einer dünnen Hülle der Drähte, die deshalb dünn sein sollten (Folien oder Litzen). Zu dick sollten die Drähte auch nicht werden. Bei 24 Volt kann man vieleicht bei 200 Ampere mit einer Ausgangsleistung von 4 KW rechnen,. Einfacher ist es bei zum Beispiel doppelter Spannung...400 Volt müssen wirklich nicht sein.
Pro Epcos-Ultracap von 390 g Masse und 2,5 Volt Spannung bei 2700 Farad Kapazität kann man mit einer Leistung von ca 1 kW Belastbarkeit rechnen!!!
Aber 10 Stück, um den Bereich zwischen 16 und 24 Volt zu nutzen, sollten es schon sein. Ist für die genannten Spezial-Schumizwecke vielleicht geeignet. , aber damit speichert man schon die Energie, um (theoretisch) auf 36 km/h zu beschleunigen und die Energie innerhalb 4 Sekunden zurückzugewinnen (Verluste!) . Die Verluste der Ultracaps sind sehr gering und kosten keine Zyklen.
Die könnten bald interessant werden, denn die Monopolbildungsbemühungen werden hier schwer fruchten. Da gibt es zu viele verschiedene Verfahren.
100 kW ? Kein Problem! Die IGBTs halten bis 3000 Volt Spannung aus. Rechne mal, bei 200 Ampere.
 
K

Karl

Guest
#15
Hallo Bernd,
Auch in einem Elektoauto sollten ca. 100 kW ( meiner hat leider nur ca. 25kW) Spitzenleistung leicht möglich sein. Also bei 12 Volt ca. 10.000 A!
Das geht natürlich nur mit sehr kurzen ( dicken) Kupferschienen auf die IGBTs!
Dann über den DC-DC auf den DC -AC oder, -besser noch von z.B. 12 V auf 380 V AC!
Was willst Du mit den Ultracaps? Ein (sehr) guter 100 Ah Bleiakku kann 2000 A abgeben und auch kurzfristig sicher 1000 A aufnehmen!

sonnenelektrische Grüße

Karl
 
19.01.2004
143
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Krefeld
#16
Bei 100 kHz beträgt die Eindringtiefe des Stromes infolge des Skineffekts (das durch den Strom induzierte Magnetfeld verdrängt den Strom aus dem Leiterinneren) nur ca. 0,2 mm, du kannst also keine "Kupferschienen" verwenden, die eine Leitfähigkeit besitzen, die besser ist, als die 0,4 mm dicker Kupferfolien.
Stimmt nicht ganz, denn zur vorletzten Jahrhundertwende, als die Frauen noch Zöpfe trugen, flocht man fette Zöpfe aus unzähligen dünnen , lackierten und seidenumsponnenen Kupferdrähtchen, nannte sie nach der Zopfträgerin Lietze "Litze" und konnte auch fetteste Hochfrequenzströme in die altehrwürdigen Fernfunkensender des Grafen Arco jagen. HF-Litzen sind heute schwer erhältlich, die muss man selbst flechten.

Merke: DC/DC-Wandlung bei niedrigen Spannungen ist Hochfrequenztechnik, ein Gleichstrommotor jedoch nicht, da beträgt die höchste Frequenz, z.B. bei 12.000 Umdrehungen in der Minute 200 Hz. mit etwa 5 mm Eindringtiefe des Stromes in das Kupfer. Unsere Hochspannungsleitungen bestehen deshalb aus Kupferrohren, durch die noch ein Stahlseil gezogen ist. Innen fließt kein Strom!

Wird die Batteriespannung höher, hast Du mehr Windungen, der Strom wird geringer, Du kannst dünnere normale und damit billige Drähte nehmen und Du hast dieses Problem nicht. Bei einem Wandler, der mit 12 Volt arbeitet, benötigst Du mölichst deutlich weniger als eine einzige Windung, was natürlich nicht geht. Aber es ist auch kein Problem, 1000 0,4 mm dicke Drähte einmal durch einen Trafo zu ziehen und, jetzt kommt das Problem, an möglichst vielen einzelnen Transistoren befestigen, die wiederum jeder einen HF-Kondensator zur schnellen Nachladung besitzen, wie das auch an jedem Speicherchip im PC üblich ist.
Im PC sind die Leitungen keine Leitungen im üblichen Sinne, sondern Wellenleiter mit ihren ganz eigenen Gesetzen. Also, mit dicker Kupferschiene ist nicht bei niedrigen Spannungen!

Ich glaube, das Thema benötigt erst einmal einer ordentlichen Erläuterung.


Einfachster Weg für ein 100 KW- 12 Volt-Auto:
Verzicht auf jeden Wandler und "Umwickeln" des Motors auf einen einzigen "Rödelstab", das ist nichts anderes als eine einzige Windung mit einem einzigen, kunstvoll gewundenen "Zopf" aus dünnen Kupferblechen, die dazu noch sorgfältig gegeneinander isoliert werden müssen, damit alle Oberflächen für den Strom nutzbar sind. Was sonst eintritt, nennt man auch "Stromverdrängung". Kollektoren üblicher Bauart sind dabei längst "gestorben", das geht nur durch elektronische Kommutierung.
Gleichstrom kennt diese Probleme alle nicht, jede Spannung ist möglich. Aber auch ein Gleichstrommotor läuft im Inneren mit Wechselstrom. Die niedrige Frequenz der Bahn von 16 2/3 Hetz hat Gründe.

Wie wir solche Niederspannungsmotoren hoher Leistung selbst herstellen können, würde ich gerne einmal eine Anleitung geben. Entweder auf meiner homepage, die ich immer noch nicht in Betrieb genommen habe, oder hier, vielleicht außerhalb des Forums. Da müssten ja auch einige Zeichnungen hinein...Handgezeichnete jpegs von 110 kB wären doch wohl zumutbar?

Ich denke, wir sollten diese Zuammenhänge einmal ganz deutlich bekannt machen, sonst versteht man evt. Vieles nicht.
 
07.12.2004
79
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#17
Hallo Bernd,

ganz generell: Was willst Du damit sagen ???

Ich möchte nicht einen 12 V Motor, ich möchte den bestehenden Twikeantrieb mit 400 Volt DC mit 12 Volt Batterien betreiben. Dazu brauche ich einen Spannungswandler der mir aus 12 VDC so ungefähr 400 VDC macht. Der Motor und sein Wandler soll unverändert bleiben, er funktioniert auch gut.

schöne Grüsse,

Wolfgang
 
19.01.2004
143
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Krefeld
#18
Das freut mich, dass die Batterien soviel leisten. Dann können wir uns die Epcosse wirklich sparen. Aber bezüglich Niederspannung und Wandler lies erst einmal, was ich Dir oben geantwortet haben.
Ja, wenn also die Batterien einen guten Speicherwirkungsgrad haben und wir die Wandlertechnik gut beherrschen, spricht alles für die Niederspannungstechnik mit halbleiterkommutierten Gleichstrommotoren. Die müssten wir zur Zeit noch selber bauen.
Das wäre natürlich ein Projekt, bei dem wir Erfahrungen austauschen müssen. Auch ich mache Fehler und benötige Korrekturen, wie Deine wichtige Information hier.

Nochmal zu Speicherwirkungsgraden: Soviel ich weiß, bei Blei gut, bei Nicad nicht gut, bei Lithium...?
Bei den Doppelschicht-Kondensatoren ist der Wirkungsgrad natürlich ideal.
Die enthalten z.B. Kohleelektroden mit einem organischen Elektrolytgemisch: Allchemie mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und Patenten.
Insofern wenig Gefahr für die Entstehung eines Monopols. Bei Batterien gibt es starke Monopole mit der Folge des hohen Preises. Das Interessanteste an den Doppelschichtkondensatoren aber ist: die sind gerade für niedrige Spannungen geeignet: 1,5 bis 2,5 Volt: überhaupt kein Problem. Ich glaube, wir hätten eine interessante Aufgabe vor uns.
Ich habe Zeit, aber keine Werkstatt. Weiß jemand ein geeignetes Anwesen, fast irgendwo, das ruhig ländlich sein darf?
 
19.01.2004
143
6
Krefeld
#19
Die paar kW bekommt man auch bei 12 Volt und ohne kunstvolle HF-Zöpfe gebacken.
Das klappt primärseitig noch mit einer Vielzahl von Mosfets , die je mit einer einzelnen Windung aus 0,4mm-Draht schalten, bei einer Trafogröße, nicht viel größer als die in unseren Computernetzteilen (das meist gelbe Ding da). Die können wir noch zusätzlich einzeln absichern über dünne Kupferdrähte, die direkt angelötet werden. Wir würden dann also immer eine kleine Spule mit dünnem Sicherungsdraht und einen 12 Volt-Lötkolben mit auf Reisen nehmen...
Viele Transistoren sind dann sicherer als ein starker, Strom und Wärme werden außerdem auf eine große Oberfläche verteilt, sodass es wenig Probleme gibt.

Schon bekannt? Früher baute man Transistoren aus einer einzelnen Halbleiterzelle und erlitt bei Wandlern immer Schiffbruch (ich muss so etwas wissen).
Das war der sogenannte "pinch"effekt: Eine Blitzentladung im Inneren des Halbleiters auf einer dünnen Bahn.
Seit man weiß, dass Halbleiter zum Zusammenziehen des Stromflusses auf einen zu engen Leitungskanal neigen, schaltet man Tausende, ja, Millionen Transistoren innerhalb eines scheinbar einzelnen parallel, das sieht dann allerdings mehrschachbrettartig auf der Leistungshalbleiteroberfläche aus, die z.B. 1 cm² groß sein kann.
Viele einzeln abgesicherte Transistoren sind also vorteilhaft.
Wie gesagt, zur Ansteuerung gebügt ein einzelner, schwachbrüstiger Wandler...
Auch dabei sind Hochfrequenzschwingungen zu erwarten, die mit Einzelmassnahmen bekämpft werden müssen, bis das Ding sicher läuft. Diese Schwingungen laufen über die Leiteroberflächen, das Kupferinnere wirkt wie ein nichtleitendes Material.
Die IGBT-Technik wurde entwickelt, um diese schwer zu berechnenden Schwingungen weitgehend auszuschalten. Oft funktioniert die Schaltung auf Anhieb störungsfrei...
Also, das Twike sollte das erste Projekt werden. Das Problem beschränkt sich auf den Niederspannungswandler.
Wie ich das sehe, sollten wir dazu die Schaltung eines Computernetzteiles verwenden . Da gibt es zwei Modelle: die heutigen arbeiten meist mit der Modulation des Impulsverhältnisses.
Für uns weniger aufwendig sind die früheren, heute nicht mehr so verbreiteten mit Sperrschwingern. Hier ist eine Rekuperation in die Niederspannungsbatterie einfacher zu verwirklichen.

So ganz nebenbei fällt dabei unser Curtis flach. Die ganze Regelung einschließlich Strombegrenzung ist in dem kleinen chip perfekt vorhanden, auch ein Schutzsensor für die Motor- und Batterietemperatur ist anschließbar.
Davon kann der alte gute Curtis nur träumen. Der bleibt natürlich drin, der ist schließlich TÜV-abgenommen. Egal, ob der funktioniert, oder nicht, der bleibt unbedingt drin und wir reparieren ihn nur im Inneren mit einem kurzen Stück Draht.
Speziell für diesen Zweck wüsste ich da einen geeigneten Transistor mit solidem Innenleben zum Nulltarif. Vieleicht bleibt auch noch ein Batteriepack mit einer Spezialzelle.
Mmmmh, hört sich gut an.. Dann noch die Einheitsbatterie für uns alle und das Gejammere mit diesen blöden Batterien hat endlich ein Ende.
Obwohl ich immer noch statt dem Bau eines Universalwandlers den Bau eines Universalniedervoltmotors für uns alle für interessanter halte...
 
K

Karl

Guest
#20
Hallo Bernd!

Du hast natürlich recht, daß in den Leitern der Strom nur an der "Oberfläche" fließt, das hilft uns aber derzeit herzlich wenig! ( gibt es da im Netz Infos die etwas über die Eindringtiefe sagen ?) "Hohlleiter" sind auch an den Enden nur schwer zu verbinden!
Ich strebe nach wie vor die Lösung : eine oder wenige Zellen, kurze Verbindung auf DC-DC Aufwärtswandler und dann Drehstromregelung ( hilfsweise DC) auf den Motor an, möglichst viele Standardlösungen!

Wenn Du ein Konzept hast eine solch verschränkte Verdrahtung auf ( bzw. in ) ein käufliches Motorgehäuse zu bauen, wäre das natürlich super!

Praktisch ist es ja so, daß derzeit relativ lange Leitungen die Zellen miteinander , dann mit den Sicherungen, dem Messshunt, dem Notausschalter und dann mit der Motorsteuerung verbinden ( bei mir insgesamt mindestens 10 meter!) das geht sinnvoll nur mit Spannungen deutlich über 100 V.

sonnenelektrische Grüße
Karl