Li-Umbau Twike


Wolfgang Jenne

Mitglied
07.12.2004
81
Hallo liebe Leute,

erst mal ein gutes neues Jahr...
ich bin nun endlich etwas weiter gekommen mit meinem Projekt dem Twike Li-Batterien zu verpassen.
Die Details könnt Ihr auf
http://twike.spider.li
nachlesen.

Kurz gesagt: die Elektronik funktioniert, nun muss ich mir die Li-Batterien beschaffen um die Tauglichkeit zu prüfen. Hat jemand noch Interesse an einer Bestellung bei Thunder-sky ?
Wenn das dann funktioniert wäre es toll wenn jemand einen Bidirektionalen DC-Wandler entwickeln würde, dann könnte man sich den externen Lader schenken.

schöne Grüsse,

Wolfgang
 
K

Karl

Guest
Hallo Wolfgang !

herzlichen Glückwunsch und nachträglich auch noch ein gutes neues Jahr!

Endlich mal etwas erfreuliches!

Das sieht alles schon super aus!

Etwas Wasser in den Wein: die Thundersky sollen leider auch nicht besonders hochstromfest sein, aber mit den 500 Ah typen sollte es gehen?

sonnenelektrische Grüße
Karl
 

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
322
Krefeld, 02151 9287045
Dann wird es ja Zeit, dass ich auch mal in die Gänge komme. Ein bisschen gemessen habe ich schon an den einfchen Wandler. Die haben keine Spannungstergelung, sind aber sonst genauso aufgebaut. Hinzufügen möchte ich, dass die Sekundärseiten der 12 identschen Wandler, die in Wolfgangs 2500W-Wandler eingebaut sind, je zu vier hintereinander geschaltet sind, sodass man ohne großen Aufwand die Geräte auf beliebige Ausgangsspannungen bei 100% Auslastung umbauen kann. So kann man ohne weiters auf die dreifache, die doppelte, die eineinhalbfache und noch mehr Bruchteile der jetzigen Ausgangsspannung umbauen. Um solch einen schönen Wandler aber unverändert zu lassen, wäre daran zu denken, nur den zweiten umzubauen, zB. einen 1500 Watt
-Wandler auf die halbe Ausgangsspannung, was sehr einfach ist.
Die kleineren Wandler sind ohne Einstellmöglichkeit für die Spannung (kein PWM), die Ein- und Ausgangsspannungen stehen, bis auf die Verluste, im festen Verhältnis (gemäß den Trafowicklungen), die Spannungsregelung würde dann der größere 2500-Watt übernehmen, derv als einziger PWM besitzt. Aber so käme man auf preiswerte Weise an die vom Twike geforderte Spannung.
Inzwischen habe ich ebenfalls die Schaltpläne. Die Frarons (fraron.de) gibt es ja für 12 und für 24Volt. Da die starken und schwachen 300W-Wandler praktisch gleich aufgebaut sind, genügt es, wenn ich an einem 300 Watt-Wandler die bidirektionale Arbeitsweise teste, dann sollte es auch beim großen gehen. Man braucht nicht einmal zusätzliche Leistungshalbleiter!

Da sich zwischen Fahrbetrieb und Rekuperation eine nicht unerhebliche Spannungsdiffernz sekundär ergibt, rechne ich damit, dass es für die Rekuperation sinnvoll ist, den kleineren Spannungswandler abzuschalten und nur mit dem größeren zu rekuperieren. Allein das Spannungsverhältnis entscheidet dann darüber, ob rekuperiert wird, läuft also automatisch ab. Eingriffe in Schaltung und vor allem Steuerung sind dann nicht erforderlich.

Meine fliegende Drahtschaltung ist jedenfalls ungeeignet. Die kommt sofort ins wilde Schwingen. Da muss ich schon sorgfältiger aufbauen.
 

Wolfgang Jenne

Mitglied
07.12.2004
81
Hallo Karl,

danke für die Glückwünsche.
Bezüglich der hochstromfestigkeit:
Thundersky empfiehlt 0.3C, meint aber dass alles was weniger als 1C Entladestrom ist O.K. sei.
Meine Wunschkonfiguration wäre 3 * 1000Ah Zellen. Dort fliesst dann im maximal Fall 500 Ampere. Wahrscheinlich fange ich aber mit 500 Ah Zellen an.
Woher hast Du die Info über die Stromfestigkeit ? Gibts da Resultate ?

danke und schöne Grüsse,

Wolfgang
 

Wolfgang Jenne

Mitglied
07.12.2004
81
Hallo Bernd,

eine Frage hab ich an Dich:
Ich betreibe die beiden Wandler nun ja mit ca. 180 Volt statt mit 270 Volt. Ist es da besser mit 3 oder mit 4 Zellen zu arbeiten ? (8-13 Volt) v.s. (10-17 Volt). Ich tendiere klar gegen 3 Zellen, nach dem ich beim Versuch mit einem Netzteil schon mal Geräusche von den Trafos bei höheren Spannungen (15V) gehört habe.

Ich freu mich schon auf einen rekuperationsfähigen Wandler...

schöne Grüsse,

Wolfgang
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Noch bin ich ja kein Lithium-Experte, und, wie ich von Deiner Webseite erfahre, droht den Lithiumzellen sowohl bei Überladung, wie auch bei zu tiefer Entladung Gefahr durch Selbstentzündung. Wenn drei Zellen ausreichen, um den Wandler zu betreiben, hätte man ja zumindest schonmal eine Tiefentladungsabschaltung und eine einfachere Überwachung. Andererseits, da Du ja zwei Wandler hast, könntest Du an jeden drei Zellen hängen und Unterschiede zwischen den Zellen ausgleichen, indem Du an dem Wandler mit den stärkeren Zellen die Spannung etwas höher, als an dem mit den schwächeren einstellst. Die Tiefentladebegrenzung arbeitet dann trotzdem gleich.
Andererseits würdest Du über Schottkydioden laden, sodass während der Ladung die zwei Dreierpakete quasi parallel geschaltet wären. Dann werden beide Pakete gleich behandelt und ein Kurzschluss im einen Paket hätte keinen Einfluss auf das andere.
Die Wandler würden Dir aber getrennt Unregelmäßigkeiten beim Fahren melden.
Zusätzlich solltest Du trotzdem noch ein zweites Alarmsystem zum Schutz gegen Lithiumbombenversuche im Twike installieren.
Den größten Lithiumbombenversuch aller Zeiten startete übrigens Nikita mit 16 Tonnen Lithium 1961 auf Nowaja Semlja. Liechtenstein stellt zur Zeit dafür das Lithiumbombentestgelände Triesenberg zur Verfügung. (Nikita verwandte ein bestimmtes Isotop, Lithium6, glaube ich, Du solltest ebenfalls genau dieses Isotop in Deinen Batterien verwenden, das wird damit dem Atombombenmarkt entzogen. Du denkst doch nicht, dass Du mit Lithium umweltneutral fährst? Das große Angebot hat seinen Grund.
Da die Batterien ab einer bestimmten Größe wieder schwerer werden und auch nicht weniger kosten, wäre es doch zu überlegen, ob man so vorgeht? Andererseits könnte man immer die Abnutzung der Zellen so abstimmen, dass alle gleich lange halten...
Die Belastung der Wandler hängt in erster Linie vom Stromfluss ab, wobei die Spitzenströme ausschlaggebend sind, die sind in beiden Fällen (3 oder 4 Zellen) gleich. Bei der höheren Spannung legen die Transistoren nur eine längere Ruhepause ein, was die Erwärmung der Transistoren und der Wicklung ein wenig reduziert. Andererseits ist eine niedrigere Spannung auch vorteilhaft gegen Durchschläge der Transistoren und der Stromfluss ist gleichmäßiger. Insgesamt erniedrigen sich aber die Verluste indirekt proportional mit dem Ansteigen der Spannung. Aber eben nicht stärker. Beträgt der Verlust bei 14 Volt 10%, beträgt er bei 10,5 Volt 13,3%, eher etwas weniger, so 12,5%.
Die Sekundärspannung hat praktisch keinen Einfluss auf den Wirkungsgrad (sinkt sehr geringfügig mit sinkender Spannung).
Den Wirkungsgrad kannst Du übrigens direkt messen, rein gleichstrommäßig primär und sekundär das Produkt bilden. Phasenverschiebungen oder Impulsdauern sind dabei nicht zu berücksichtigen. Wie gesagt, die Strombelastung auch der Akkumulatoren wird die gleiche sein, bei höherer Spannung ist nur die Stromflussphase indirekt proportional zur Batteriespannung verkürzt. Ein Belastungstest wäre natürlich allen Theorien vorzuziehen.
Ich würde einmal den Wirkungsgrad bei Belastung messen, und dann entscheiden. Wirkungsgradmessung über Heizofen, Wasserbereiter, oder Elektroherd. Da reicht auch eine kurzzeitige Belastung.
Nochmals: Ein Gleichstrommessgerät misst den arithmetischen Wert, es gibt keinerlei Fehler durch die Stromflusspausen, die Messung ist also besonders einfach.. Ein Dreheisengerät würde hier falsch anzeigen, ebenso sonstige Wechselstrommessgeräte, die auf Sinus abgestimmt sind.
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Wie ist das, wenn Du den Triesenberg herunterpeest, wird dann so ein Nicad-Akkupack voll? Dann könntest Du ja glatt einen mitschleppen, um die zweimal Wandlerverluste einzusparen? Die Nicads mögen es ja, wenn sie möglichst entladen stehen...Sonst müsstest Du ja mit nicht vollgeladenen Lios starten und die Endladung würde mit hoher Stromstärke erfolgen....
Außerdem hast Du eine Sprintreserve, da die China-Lios ja wohl nicht so leistungsstark sind. Ich sehe keinerlei Problem darin, beides sinnvoll zu verbinden, über eine Diode und einen Thyristor. Dann würde ich nur Rekuperieren (nicht aus der Batterie), bis der Nicad voll ist und dann gleich wieder voll entladen, was ja schnell geht, sodaß der Nicad zu 80% der Zeit für Rekuperation zur Verfügung steht, ohne, dass die Lade/Entladerichtung unterbrochen würde. Umschaltung automatisch. Außerdem hast Du auch einen Einfluss darauf.
Auf jeden Fall besitzt Du den richtigen Wandlertyp dazu.
Nur hätten wir gut auch Deinen Fraron-Wandler auf die 1,5 fache Spannung umbauen können. Da lässt sich mit einfachsten Mitteln so viel umstricken!

Und fahre die Sophie nicht um!
Kommt der Hans-Adam eigentlich aus Rietberg, hier in Ostwestfalen?
 

Wolfgang Jenne

Mitglied
07.12.2004
81
Hallo Bernd,

wie Du auf der ersten Seite meiner Webseite lesen kannst, hab ich genau das so geplant. Ein Pack bleibt drinnen.
Ich hab nun aber eher Angst, dass durch die tiefere Spannung der Wandler zu viel Strom durch die Wandler fliesst, und somit ich diese Ueberlasten kann. Auch macht mir die Fixe Spannung des Wandlers die Sprintleistung aus der Batterie zunichte. Besser wäre ein Wandler mit fixem Spannungsverhältnis, der mit der Batterie mitgeht.

Damit dieses Projekt langfristig was wird sollte man aber auf diese (alte) Batterie verzichten können, denn sie ist schwer, teuer und bei entsprechendem Wandler unnötig.
Ausserdem ist ein Bidirektionaler Wandler auch notwendig um mit der bestehenden Elektronik die Batterien laden zu können.

schöne Grüsse,

Wolfgang
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Wolfgang, Du sprichst davon, dass Dir ein festes Verhältnis von Sekundärspannung und Batteriespannung lieber wäre.
Das haben die einfachen Wandler. Die arbeiten mit 100% Pulsbreite und ohne jede Regelung. Da brauchte man nur die Trafos passend auf 1,5 fache Ausgangsspannung zusammenschalten und zu den Dioden die bereits eingebauten Ausgangstransistoren parallelschalten, und über einen Zusatz-Transformator ansteuern, also, ohne viel Zusatzteile, und Du hättst auch Rekuperation. Jetzt ist es natürlich ein wenig spät für solche Überlegungen.
Aber es geht auch so. Mit den Ausgangstransistoren geht das genauso, nur, weil Deine Wandler ja ausgesprochene Abwärtswandler sind, musst Du für die Rekuperation das Übersetzungsverhältnis der Transformatoren halbieren, bzw., viel einfacher, die Ausgangsseiten beider Wandler parallel schalten und die Spannung so einstellen, dass sie möglichst nicht weit über 320 Volt steigt (360 Volt nur kurz).
Dann muß nur noch die von Dir angebrachte Spannungsregelung auf Gegenphasigkeit umgeschaltet werden . Das geht über einen einfachen Operationsverstärker, mit dem Du Dein Poti einfach übersteuerst.
Warum?
Normalerweise wird der Wandler ja heruntergeregelt, wenn die Ausgangsspannung erreicht ist. Beim Rekuperieren muss der Wandler aber umgekehrt arbeiten, wenn die Spannung zu HOCH ansteigen will...
Es wäre sinnvoll, das erst einmal mit meinen umgebauten, noch defekten 1500-Wattwandlern mit dann vollen 3 kW auszuprobieren und dann erst an den Umbau Deiner Teile gehen.
320 Volt? Das ist ziemlich die Spannung, die sich nach Gleichrichtung von 230 Volt Wechselstrom ergibt. Dann hast Du gleichzeitig das Ladegerät mit voller Leistung. Für die Laderegelung missbrauchen wir dann einfach das Steuerteil eines käuflichen Kleinladers für Lithiumionen und steuern damit die gleiche Stelle an, Dein Poti.

Auf jeden Fall wird das mit Deinen Wandlern sehr viel genauer , wenn auch aufwendiger zu realisieren sein.
Beim Wandler mit konstantem Übersetzungsverhältnis wird der Unterschied zwischen Lade- und Entladespannung noch ca. 20 % stärker abweichen., also könnte die Fahrspannung 360 Volt betragen und die Sekundärspannung könnte auf z.B. max. 480 Volt ansteigen. Die Nicads geben ja auch in einem großen Rahmen nach und wenn ich da einmal rechne, 1,2 Volt normal zu 1,5 Volt bei voller Rekuperation, könnte das ja auch einen Unterschied zwischen 360 und 450 Volt ausmachen.
Das solltest Du mir bald mitteilen, ob das so ist.
Bei deinem Wandler können wir jede Spannung genau einstellen, bei der rekuperiert wird.
Was wir auf jeden Fall benötigen, eine zusätzliche Strombegrenzug in beiden Richtungen. Ich stelle mir vor, im Moment ist Dein Wandler NICHT kurzschlussgesichert. Den Schmelzsicherungen traue ich nicht zu sehr.

Ich denke, Du hast genau das richtige Teil gekauft.
 
A

andreas

Guest
Hallo
Kleiner Tipp am Rande (ich habe nicht alles gelesen):
Wenn Ihr Schottky-oder andere Dioden verwendet, um die Akkus beim Laden voneinander abzutrennen, dann ist die Konstantspannung futsch. Zumindest Silizium-Dioden können stark im Spannungsabfall variieren, durch Toleranz, Strom, Temperatur. Also rechnet mal eine ordentliche Toleranz von +-50% vom Spannungsabfall der Diode: Bei 250mV sind das immer noch +-125mV. Ich glaube, das ist zu viel. Außerdem sind Schottkys in dieser Leistungsklasse auch nicht gerade billig, möglicherweise ist ein FET mit wesentlich geringerem Spannungsabfall sogar billiger. Bleibt noch die Ansteuerung.
Bei Dioden kann man die Verlustleistung näherungsweise quadratisch beschreiben, also P=I*U+I^2*R, oder noch einfacher: P=I*U+I*R, oder noch einfacher: P=I*U . Rechnet man bei dieser einfachen Formel mit dem schlechtesten Fall, dann bekommt man 0,5Ohm*100A=50Watt. Das tut weh!
Bei FET reicht folgende Formel: P=I^2*R
Rechnet man mit einem Widerstand von 0,001Ohm, dann ergibt sich: 100*100*0,001= 10 Watt
Dazu kommt, daß die Leistung bei halbem Strom auf ein Viertel sinkt, bei einer Diode nur auf die Hälfte.
Also: Wo hohe Ströme fliessen keine Dioden einsetzen! Sonst drohen hohe Verluste!

Viel Spaß und Erfolg
Andreas
 

Adblock ?

Wir verstehen, dass Werbung nervig sein kann!

Der Adblock macht einen großartigen Job bei der Blockierung von Anzeigen, aber er blockiert auch nützliche Funktionen unserer Website. Für die beste Website-Erfahrung deaktiviere bitte deinen AdBlocker.

Alternativ wird die Meldung wird nicht mehr angezeigt, wenn du angemeldet bist.
Als Mitglied kostenlos registrieren
Login für Mitglieder

Ich habe meinen Adblock deaktiviert!