DC/DC Wandler

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
322
Krefeld, 02151 9287045
Ich habe schon SEHR viel Erfahrung mit der Hochfrequenz, sprich, ich habe schon einiges an Geld investiert. Das ist aber mit den heutigen Transistoren kein Problem mehr. Schaltungen kann ich aus dem Stegreif entwerfen, aber noch fehlt mir das Testobjekt. Das ist nämlich immer erforderlich. Funkamateure wissen, wovon ich rede, DC/DC-Wandlerbauer erst recht.

Also, erst einmal einen tollen Trost: Der Curtis ist dann überflüssig. Das Ding ist dann selbst einer, mit allen Arten von Begrenzungen, wenn man das billige Steuer-IC entsprechend beschaltet. Geregelt wird genauso , wie beim Curtis, nur, dass die Ladespule nicht der Motor, sondern, der Übertrager mit seinem dicken Luftspalt ist. Der Motor wird dann von irgendwelchen HF-Impulsen völlig freigehalten, es fließen nur verlustfreie Gleichströme außerhalb den fünf einzigen HF-Teilen: Primär-HF-Abblockkondensatoren, Transistoren, Übertrager, Gleichrichterdiode und Ladekondensator. Alle anderen Teile können in beliebiger Weise angeordnet werden, also jetzt auch beliebig entfernt liegen, wenn der ohmsche Widerstand der Kupferleiter das zulässt. Mit dem Curtis wird der Motor ja noch durch die Impulse unnötig erhitzt, das entfällt dann auch.
Solch ein Aufwärts-regler kann auch Spannungen unterhalb der Primärbatteriespannung abgeben, ein großer Vorteil.
Der eigentliche "Curtis" ist dann nichts als ein billiger Schaltregler für 30 Cent bis 2 Euro...
Also, jetzt sag mal: Wo bekomme ich in der teuren Umgebung von Düsseldorf a) eine geeignetere Wohnung b) ein verstaubendes Twike oder Ähnliches? Ich könnte dann sofort anfangen.

Sonst zunächst nur unerprobte Schaltungen. Wer wohnt notfalls in erreichbarer Entfernung und wäre zu einem solchen Projekt bereit?
Wie gesagt, nur die Primärseite mit der niedrigen Spannung ist kritisch, folglich passt das Gerät dann in SÄMTLICHE E-Fahrzeuge .

Vorschlag: Pilotprojekt mit Starterbatterien oder Hochstrom-Nicads und kleinem Fahrzeug, Motorspannung beliebig. Also, die Originalbatterien und der Fahrregler sollten möglichst defekt sein. Ja, das ist noch interessanter als das Aldi-Akkuprojekt, wenn es stimmt, dass die fetten Blocks genauso leistungsfähig und preiswert sind. Rückwärtswandeln , also Rekuperieren, ist auch kein größeres Problem, funktioniert notfalls in der gleichen Anordnung, besser mit einem zweiten, diesmal Abwärtsregler. Gleicher Aufwand, andere Dimensionierung.

Bernd
 
G

Georg Schütz

Guest
Wie groß wäre die Mindestspannung, die man hochtransformiert? Ich fahre 35 in Reihe geschaltete NiC-Einzelzellen und würde 42V Fahrsspannung anstreben. Die könnte man dann alle parallel schalten und hätte wahrscheinlich nie mehr Ärger damit.
 

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
322
Krefeld, 02151 9287045
Aha, die Schweizer sind tüchtig, und da kommt dann auch meist was Vernünftiges heraus. Wenn Du noch mal mit Brusa sprichst, könntest Du ihnen vielleicht noch vorschlagen, sekundärseitig einen über das Gaspedal zu regelnden Stromausgang vorzusehen, eine weitere feste Strombegrenzung, einige einstellbare Temperaturbegrenzereingänge, ansonsten nur eine Spannungsbegrenzung. Hat das Chip normalerweise alles an Bord und es wäre schade, dies nicht zu benutzen. Das wäre wichtig, um Permanentmagnetmotore mit über 90% Wirkungsgrad verwenden zu können.Dann benötigen wir keinen Fahrtregler mehr. Wahrscheinlich haben die das auch vor? Bis halb China das Ding dann nachbaut, kann er dann ja ein paar Fränkli verlangen. Patentierbar ist sowas nicht, alles gängige Technik, immer noch mit Industriepreisen, wobei wir noch ziemlich uninteressant sind. Allerdings habe ich schon selbst bei ebay einige billige Drehstromfrequenzwandler für 400 Volt inclusive Strom- und Spannungs/Temperatursteller für durchschnittlich 30 Euro erstanden...Frequenzwandler heißen die meist. Ist von der Technik aus sehr ähnlich. Die Steuerchips sind oft die gleichen.
Frage aber, bevor Du Weihnachten feierst, das Weihnachtskind, ob es die hässliche Vergussmasse aus der Kiste herauslassen kann, damit Du mehr erkennen kannst. Da versuchen die Firmen oft, unter Teer und Glas Sachen zu verbergen, die völlig bekannt sind.
Vor allem sollst Du aber nicht wissen, dass Du einen billigen 100 Euro-Wandler ohne Aufwand auf Megawatt hoch"boosten" kannst.

Die Steuerschaltung ist meist ziemlich aufwendig, aber billig, sodass ich diese unter Umständen von einem billigen Regler übernehmen würde, statt selbst zu bauen..

Ein anderes vernünftiges Projekt wäre der Umbau der herkömmlichen Motore auf kollektorlose 12 Volt, hohe Drehzahl und Permanentmagnete...Machen die Modellbauer schon lange (Außenläufer).
Dann könnten auch Regler und Kommutator in einem Gerät vereint werden, incl. Rekuperation, denn wir müssen an jedem Transistor mit einem Spannungsabfall von mindestens 0,5 Volt rechnen, an einer Diode normalerweise mehr. Neben den elektrischen Verlusten bringt das nämlich Wärme, und es wäre schön, wenn wir auf Ventilator, oder gar Flüssigkeitskühlung, verzichten könnten.

Also, für mich käme nur Selbstbau in Frage, solange es das noch nicht auf dem Markt gibt. Ich habe schon mehrere Konzepte aufgezeichnet.

Bernd
 

Wolfgang Jenne

Mitglied
07.12.2004
81
Hallo Bernd,

das Modul von Brusa ist lediglich ein Converter, der es erlaubt mit einer 12 Volt Batterie einen 300-400 Volt Antrieb zu betreiben. Da ist kein Inverter drin. Dafür funktioniert es auch umgekehrt, das heisst man kann in die 12 Voltbatterien hineinrekuperieren. Das Teil ist so ausgelegt, dass es complett über CAN Bus von einer VCU (Vehicle Controll Unit glaube ich, also der Hauptrechner des Fahrzeuges) gesteuert werden kann.

Ich habe mir heute morgen für knapp 400 Euro einen 3-5 kW 230 VAC Wandler gekauft. In der Hoffnung, dass ich ihn wieder loswerde wenn man ihn nicht gebrauchen kann.

schöne Grüsse,

Wolfgang
 

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
322
Krefeld, 02151 9287045
So, wie ich das sehe, sind 12 Volt schon ausreichend, wenn man einrechnet, dass ca. 1 Volt Spannung im Wandler verloren geht. Bei 24 Volt haben sich die 8% Verlust dann schon halbiert und wir kommen mit der halben Zahl an Transistoren aus. 24 Volt ist außerdem eine günstige Spannung, weil wir dann primärseitig preiswerte, verlustarme Niederspannungstransistoren mit 60 bis 100 Volt Grenzspannung verwenden können.
Die Transistoren in SMD-Form finden dann auf einer Epoxyplatte von 10cm mal 10cm
Platz.
Die niedrigste Spannung, mit der eine Wandler mit 75% Wirkungsgrad noch möglich ist, wäre ca. 0,4 Volt, die z.B. an einer einzigen Photozelle abfallen. Das wird dann aber ein ziemliches Ungetüm, wenn wir 250.000 Ampere bewältigen wollen.
Ich schlage vor: zweimal 12 Volt hintereinander, dann haben wir -12V, 0V, +12 V, das bringt einige Vorteile für Motorsteuerungen. Bei 50 KW müssten wir dann nur 2000Ampere bewältigen, bei 5kW 200 Ampere.
Bei anderen Akkutypen dürfen die Spannungen natürlich beliebig von 12 Volt abweichen, also, z.B. +/- 9,34 Volt.
 

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
322
Krefeld, 02151 9287045
Wenn ich das richtig verstanden habe, ein DC/AC Konverter. Sollte man auf jedenFall gebrauchen können, wenn nicht die harten Impulse vom Fahrregler rückwärts in den Konverter schlagen. Sicherheitshalber sollte dann ein stromfester Ladekondensator über einen Vollweggleichrichter an den Ausgang des Wandlers geschaltet werden, falls nicht der Wandler selbst solch einen Zwischenkreis mit Ladekondensator besitzt, an dem man direkt ankoppeln könnte. Entladewiderstand nicht vergessen, damit nicht noch nach Stunden eine tödliche Spannung ansteht!
25 Ampere-Vollweggleichrichter für 800 Volt gibt es für herzlich wenige Fränkli (1.50 oder so) z.B. bei Pollin. Abzuschirmen sind nur die Impulse des Fahrtreglers, und dazu genügt, wenn der Fahrtregler mit 50 Khz arbeiten würde, ein Nicht-Elektrolytkondensator von 10A *(1/50.000)s/20V= 10 müFarad, wenn man noch 20 Volt Impulshöhe bei 10 Ampere zulassen will.
Der Kondensator darf bei Bergfahrt und Vollast bei halber Geschwindigkeit nicht warm werden, sonst ist er nicht impulsfest. Taktet der Regler mit 5 KHz, muß der Kondensator größer werden, dann wirds schwierig. Am einfachsten, man nimmt einen oder mehrere parallele Phasenkondensatoren für Leuchtstofflampen (oder Motoren). Die haben meist so etwa 450 Volt Schwingspannung. Meist sind da schon die Sicherheitswiderstände angelötet...
Vielleicht gibt es aber gar keine stark störende Rückwirkung?
Viel Glück! Berichte bitte. Bernd
 

Wolfgang Jenne

Mitglied
07.12.2004
81
Hallo Bernd,

ja, ich werde darüber berichten sobald ich das Ding hab. Wegen dem Kondensator... ich werde ja auf der Hochvoltseite eine Twikebatterie als Puffer zwischenschalten. Genügt dies nicht als Kondensator ?
Braucht es da noch einen zusätzlichen ?

schöne Grüsse,

Wolfgang
 

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
322
Krefeld, 02151 9287045
Und ob die Tikebatterie reicht! Da dürfte dann ja nichts schiefgehen. Frage: Ist der Wandler auch zu 100% überlastgesichert? Die Zweitbatterie hat einen geringen Innenwiderstand, wenn der Regler dann mit aller Gewalt die Spannung hochdrücken möchte? In dem falle müsste irgendeine Strombegrenzung, sprich, ein Stromregler hinzukommen, das könnte eine Drossel vor dem Gleichrichter, oder eine Glühlampe sein. Die zeigt dann auch Überlastung an und wirkt als Sicherung. Eine simple Autobirne, deren beide Glühfäden parallel geschaltet sind, kommt fast auf 10 Ampere, impulsmäßig aber auf das fünffache...
Wenn es ans Twikeladegerät geht , dürfte es kein Problem geben. Da sind Gleichrichter und impulsfester Kondensator drin, sofern es sich um ein Schaltnetzteil handelt. Direkt anschließen.
Bernd
 

Wolfgang Jenne

Mitglied
07.12.2004
81
Hi Bernd,

ob der Wandler überlast gesichert ist weiss ich noch nicht (nach Beschreibung schon).
Das hat mich auch schon beschäftigt. Ich hoffe einerseits auch darauf, dass die Twikebatterie, da nur einzeln geschaltet, genügend Innenwiderstand hat um den Wandler Kurzschlusssicher zu machen. Da ich aber jetzt schon weiss, dass ich mit dem Twike den Wandler überlasten kann (drum habe ich ja diese Batterie drinen um die Spiztenströme abzudecken), erwarte ich schon Probleme.
Für den ersten Versuch/Prototypen reicht mir allerdings eine manuelle Eingriffsmöglichkeit.
Das erste Problem wird allerdings sein die Wandlerspannung hoch genug zu kriegen...

Wolfgang
 
K

Karl

Guest
Hallo Wolfgang !
Wenn Du den Wandler nicht "hochschrauben" kannst, er sich aber auf 144-156 V "runterschrauben" läßt, dann wäre er für mich richtig!

Meine derzeitigen Bleiklötze "puffern" theoretisch 12 kWh !

Mail doch bitte was für ein Teil Du gekauft hast!

Sonnenelektrische Grüße

Karl
 

Wolfgang Jenne

Mitglied
07.12.2004
81
Hallo,

der Wandler ist dieser:
http://www.fraron.de/index.html?target=p_18.html&lang=de

der Hersteller könnte dieser sein:
http://www.xantrex.com
bin mir aber nicht sicher.

dürfte aber noch ein bis zwei Wochen gehen bis ich ihn bekomme.

Gruss, Wolfgang
 

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
322
Krefeld, 02151 9287045
Die Verluste treten hauptsächlich auf der Primärseite auf. Da die Sekundärseite genügend Spannung hat, dürfte es nicht allzuviele Verluste bedeuten, wenn man dort nochmals wandelt. Der Spannungsunterschied zwischen 230 und 150 Volt ist nicht so hoch, dass man da sogar einen herkömmlichen Spartransformator von knapp 1 kW nachschalten würde, die es oft zu einem Spottpreis bei Surplus-Händlern gibt, die die schweren Klötze (4 kg) loswerden wollen. 11 Ampere liefert die Kiste etwa bei 230 Volt, die wahrscheinlich sehr hart geregelt werden. Schön wäre es, wenn die Strombegrenzung so eingestellt wäre, dass man direkt. über Gleichrichter die 144 Volt-Batterien laden könnte, was ich aber nicht glaube. Die Strombegrenzung müsste herabgedreht werden, sodaß keine Überlastung auftritt, wahrscheinlich nur auf 16 Ampere bei 150 Volt Dauerausgangsleistung.Würde ich mich aber nicht drauf verlassen, um die Garantie nicht zu verwirken. Also, Spartrafos gibt es an manchen Orten billig, mit der entsprechenden Anzapfung und dann vollen 16 Ampere Ausgang. Der Spartrafo mit seinen geringen Verlusten von vielleicht 3% hat zudem den Vorteil, dass er die scharfen, evtl. unzulässigen Stromspitzen abfedert, die durch direkte Ankopplung einer 230 Volt-Batterie auftreten würden, da die Batterie wie ein harter Ladekondensator wirkt, der z.B. beim Einschalten eines Computernetzteils von nur 300 Watt eine Stromspitze mit ca. 5 kW Leistung erzeugt. (Licht wird kurz dunkler).
Kühlschränke mit 90 Watt Aufnahme erzeugen einen kurzzeitigen Anlaufstromimpuls von über 12000 Watt Leistung. Steht bei dem Netzteil eine Warnung bezüglich des Betriebes solcher Geräte, sollte man sehr vorsichtig sein.

Hochinteressant könnte es werden, wenn man einen Wandler für 115 Volt mit abgelaufener Garantie und Defekt auf 160 Volt und 22 Ampere Spitzenstrom hochtunen könnte, gleich mit Spannungsregelung für die Batterie. Da die Spitzenspannung bei 115 Volt ja 162 Volt, und bei 230 Volt 324 Volt beträgt, sollte das kein Problem darstellen. Wahrscheinlich sind dann bei dem gleichen Gerät auch 25 Ampere ohne Überlastung, also 4000 Watt Dauerleistung, sauberstem Rechteckstrom, sprich Gleichstrom drin. Da lohnt sich der vollständige Selbstbau nicht mehr...wenn jemand so einen defekten Wandler sieht, bitte benachrichtigen, ich würde das sofort testen.
Sind ja tolle Daten dieses Gerätes! Könnte glatt der Standardwandler für alle E-Fahrzeuge werden. Wo gibt es denn die günstigen 12-Volt-Akkus? Vielleicht besser als die vielen Mignons?
 

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