universelles Niedervolt "EE"-Ladegerät - Elektroauto Forum

universelles Niedervolt "EE"-Ladegerät

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laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.243
Viele von uns haben ja inzwischen PV. Und egal ob man nun ein "überdimensioniertes Balkonkraftwerk" sein eigen nennt oder eine "ganz normale" PV Anlage mit Einspeisevergütung betreibt: jedem ist daran gelegen, den Eigenverbrauch zu optimieren, sprich entweder dann zu laden, wenn die Sonne gerade scheint oder aber tagsüber einen Speicher zu füllen, aus dem man dann abends/nachts sein E-Fahrzeug lädt.
Leider sind die Optionen
"PV -> Wechselrichter -> Netzladegerät -> Fahrzeugbatterie" und
"PV -> Wechselrichter -> Netzladegerät -> Speicher -> Wechselrichter -> Netzladegerät -> Fahrzeugbatterie"
mit recht schlechtem Gesamtwirkungsgrad behaftet. Während Wechselrichter durchaus schon (je nach Arbeitspunkt) deutlich über 90% Wirkungsgrad aufweisen, sind die Ladegeräte oft noch mit "unterirdischen" Wirkungsgraden unter 85% unterwegs. (So hatte ich das zumindest mal bei einer Metastudie zu PV-Speichern für den Eigenheimbereich gehört und ich tippe drauf, daß es bei E-Fahrzeugen bis etwa 10kW Motorleistung und 10kWh Batterie ähnlich ist). Außerdem ist immer das Produkt aus mindestens zwei Wirkungsgraden "dabei" und selbst bei 2x0,9 erhält man eben nur 0,81. Bei noch mehr Wandlungen entsprechend immer weniger.
Einige von uns "E-Leichtmobil-Nerds" haben ja auch noch 12V PV Anlagen, an denen irgendwelche alten Bleiklätze hängen ... einfach nur, weil es "schon immer so war" und man noch keine Zeit hatte, das Blei gegen Altmetallgeld einzutauschen. .. Aus den Bleiklötzen wird dann mit günstigen Batteriewechselrichtern zweifelhaften Wirkungsgrads 230Vac erzeugt und daran dann wiederum das CityEl oder der E-Roller usw. geladen. Man freut sich zwar, daß das ein paar Minuten lang funktioniert, aber mit effizienter Nutzung erneuerbarer Energien hat das alles leider nicht viel zu tun.
Viel besser wäre es,
- entweder mit einem "hochsetzenden" MPP-Tracker von den ca. 33V eines PV-Moduls direkt in die Fahrzeugbatterie größer etwa 36V (also zB 10s-14s NMC oder 12-16s LFP), hinein zu laden
- oder mit einem (je nach Spannungen tief- oder hochsetzenden) MPP-Tracker einen "Garagenspeicher" ab etwa 24V zu füllen und aus dem dann mit einem weiteren Niedervoltwandler abends die Fahrzeugbatterie zu laden.
Bei so genannter "Synchroner Arbeitsweise" (weiterer Mosfet statt Freilaufdiode) haben diese Wandler einen recht hohen Wirkungsgrad von über 90%. Und vor allem sind die Leerlaufverluste (wenn zB die FahrzeugBatterie voll ist) sehr niedrig, niedriger jedenfalls als bei 230V-Geräten.
Bisher gab es die Notwendigkeit, je nach Höhe beider Spannungen (EIngang und AUsgang) entweder einen Hochsetz- (Boost) oder Tiefsetz- (Buck) steller zu verwenden und eine Angleichung beider Spannungen tunlichst zu vermeiden. Es gibt zwar auch den invertierenden Wandler, aber der hat "keine durchgehende Masse" und provoziert daher relativ schnell Kurzschlüsse in der Handhabung. Außerdem konnten alle der vorgenannten Wandler nur auf die Größen (Spannung, Strom) am AUSGANG regeln. Für ein maximum power point (MPP-)tracking, wie es bei PV-Modulen wesentlich ist, ist ein anderes Regelungskonzept (und damit ein anderes Modul/Gerät) nötig.

Nun gibt es aber eine Reihe von IC's, die alle vorgenannten Eigenschaften haben bzw. "können": hochsetzen, tiefsetzen, MPP-tracken, Synchronbetrieb mit geringster Verlustwärme. Sie können zur Battetrieladung mit der typischen IU-Kennlinie verwendet werden und obendrein ist es sogar möglich, die Eingangsspannung "durch die Ausgangsspannung hindurch zu fahren". Programmierbare Eingangs- und Ausgangsstrombegrenzungen sorgen dafür, daß es keine gefährlichen Betriebszustände gibt. Die "eierlegende Wollmilchsau" sozusagen, und das noch mit einem Top-Wirkungsgrad. Der mögliche Eingangsspannungsbereich (PV oder Garagenspeicher) und der Ausgangsspannungsbereich (Garagenspeicher oder Fahrzeugbatterie) reichen von 12 bis 80V. Man kann sie also für alle "Vorgänge rund ums Erneuerbare Batterieladen" verwenden, solange die Spannung dabei unter 80V bleibt. Der letzte Chip aus dieser Reihe heißt LT8491
Für die Vorgängerchips LT8705 und LT8490 gab und gibt es zwar Ebay Module , aber der LT8491 ist einfach besser und universeller. Außerdem sind die Module teuer und man kann nicht die vollen Parametrierungsmöglichkeiten nutzen, die die Chips bieten. Ich würde daher gern selbst ein Modul mit dem LT8491 entwickeln. Wer macht mit?
Ich habe erst einmal damit angefangen, das Teil als neues Bauteil bei Eagle einzupflegen, da dort natürlich weder Pinout noch Schaltbild, noch footprint vorhanden sind. Nächster Schritt wäre das Layout einer universellen Beschaltung mit möglichst vielen Variationsmöglichkeiten, damit man die Platine nicht dauernd neu "abschicken" muß. Kann jemand vielleicht ein paar Chips als samples beschaffen?
Das QFN Gehäuse läßt sich zwar be...scheiden löten, aber mit einem ReflowOfen gehts und damit würde ich es machen. Den Rest will ich aber nicht per Schablone mit Lötpaste versehen und unterm Mikroskop bestücken, da setze ich auf Handbestückung von (überwiegend) THT-Teilen, Stück für Stück. Bin mittlerweile der Meinung, daß das bei mir schneller geht. Vor allem kann man beliebig lange Pausen machen, was bei SMD-Lötpaste, -bestückung und reflow nicht geht. Ich lasse mich aber auch gern von anderen Vorschlägen überzeugen.
Viele Grüße, Lars
 
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Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.911
Warum nicht gleich einen passenden Solarregler benutzen, der direkt vom PV-Modul die Batterie des Kleinfahrzeuges lädt?

Zum Beispiel kann man mit dem Victron MPPT 150/35 Smart und 150/45 Batteriesysteme mit 12 V / 24 V / 36 V und 48 V laden. Die Ladeparameter kann man dabei auch noch einstellen.

Der Wirkungsgrad ist sehr hoch und auch sonst bieten diese Regler zusammen mit Zubehör noch weitere Möglichkeiten, wie z.B Remoteüberwachung.

Aber trotzdem viel Spaß.
 
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Berlingo-98

Administrator
23.11.2004
4.181
91365 Reifenberg
Warum nicht gleich einen passenden Solarregler benutzen, der direkt vom PV-Modul die Batterie des Kleinfahrzeuges lädt?

Zum Beispiel kann man mit dem Victron MPPT 150/35 Smart und 150/45 Batteriesysteme mit 12 V / 24 V / 36 V und 48 V laden. Die Ladeparameter kann man dabei auch noch einstellen.

Der Wirkungsgrad ist sehr hoch und auch sonst bieten diese Regler zusammen mit Zubehör noch weitere Möglichkeiten, wie z.B Remoteüberwachung.

Aber trotzdem viel Spaß.
Danke für den Hinweis. Tatsächlich sind die meisten der Regler dieser Baureihe, die es für verschiedene Eingangsspannungen gibt, für 12, 24, 36 und 48 V Akkus einsetzbar. Das entnehme ich jedenfalls dieser ausführlichen Auflistung:

@ laase: Ob sich eine eigene Entwicklung mit dem LT8491 wirklich lohnt, hängt natürlich von den benötigten Stückzahlen ab. Es wäre ein interessantes Lern- Lehr- und Übungsprojekt. Aber zeitaufwendig. Zu dem Baustein und dem "Evaluation Kit" muss man ja die DC/DC Wandler bauen. Das ist nicht so ohne.. Vor allem braucht man dazu gute Induktivitäten, die auch mal die geforderten Ströme aushalten. So ein Projekt könnte dann schon an den Beschaffungsproblemen des LT8491 und der hochwertigen Induktivitäten für den DC/DC Wandler scheitern. Die Zeiten, das ich das wie in den 80er Jahren des vorigen Jahrhunderts per Telefon und mit dem Hinweis auf Siemens und systemtechnische Entwicklung als kostenlose Muster anfordern konnte, sind leider lange vorbei. Und außerdem braucht man noch ein Labor mit Ausrüstung dazu für Stromversorgung, Lastmodulen und Messtechnik. Und viel Zeit.
Und ein kleines (oder grosses) Kistchen für die vielen kaputten MosFet Transistoren. Was passieren kann, passiert auch. Alte Entwicklerweisheit.

Der Entwickler Kit ist in den USA einzeln für 214 $ erhältlich und ist für Solarmodule bis 200 Watt geeignet. Das macht die Sache von der Belastung und vom Preis her nicht wirklich attraktiv, auch wenn man berücksichtigt, dass da schon alles mit dabei ist. Also alle Bauelemente für einen Regler bis 200 Watt. Jedenfalls für mich nicht geeigent und viel zu teuer.

Gruss, Roland
 
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laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.243
Hallo Emil,
kann man den Victron MPPT auch so konfigurieren, daß er aus Batterie in Batterie lädt? Und ginge das zB auch, aus einer 12s NMC Batterie (Spannungsbereich ca.39,6-50,4V; sehr häufig in E-Autos verwendet und als 2nd life Module gut für PV verwendbar) "umstecklos" in eine 13s LFP Batterie (Spannungsbereich ca. 41,6-46,8V; verwenden viele in ihren City-Els) zu laden? Dann bin ich sofort beim Victron ;-)
Viele Grüße, Lars
 

laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.243
@Roland: das Kit habe ich mir noch nicht genau angeschaut. Bei einem Eigenbau sehe ich kein Problem, auch Ströme "jenseits von 10A" verarbeiten zu können und damit einen Leistungsbereich von ca. 400 und je nach Spannungslage beim Eingang (zB Ladung aus einem 12s NMC Modul heraus) evtl. auch 500W zu erschließen.
300W MPP Tracker habe ich schon einige mit "nur Freilaufdiode" gebaut, selbst die sind wärmetechnisch gut beherrschbar. Dann sind Synchronwandler mit 400W auf keinen Fall "vermessen", denke ich. Die passenden Induktivitäten kenne ich auch schon, es sind solche auf großen Ringkernen, kosten unter 10E. Aber klar, die Teilekosten werden bei 50€ zzgl LT Chip liegen.
 

Kamikaze

Bekanntes Mitglied
kann man den Victron MPPT auch so konfigurieren, daß er aus Batterie in Batterie lädt? Und ginge das zB auch, aus einer 12s NMC Batterie (Spannungsbereich ca.39,6-50,4V; sehr häufig in E-Autos verwendet und als 2nd life Module gut für PV verwendbar) "umstecklos" in eine 13s LFP Batterie (Spannungsbereich ca. 41,6-46,8V; verwenden viele in ihren City-Els) zu laden?
Die Victron-Laderegler sind MPPTs - also eigentlich für den Einsatz zwischen PV-Modulen und Batterie gedacht.
Im PV-Forum werden aber mitunter auch MPPT-Regler für die DCDC-Wandlung eingesetzt.
Auch wenn ich persönlich die Ladung einer Batterie aus einer anderen Batterie für unnötig kompliziert halte müsste man das wohl ausprobieren. Aktuell sehe ich keinen Grund, warum das nicht gehen sollte.
Einzig wenn die Primärspannung innerhalb des MPPT-Bereichs liegt könnte es passieren, dass der Regler anfängt zu "pulsen", falls sich Spannungsabfall der Batterie und MPP-Tracking gegenseitig aufschaukeln. Das führt dann evtl zu verringertem Wirkungsgrad/mehr Abwärme. Da wird man aber um einen Test nicht herum kommen, da diese Anwendung definitiv außerhalb des vorgesehenen Anwendungsgebietes liegt. Üblicherweise wird im PV-Forum in solchen Fällen versucht die Primärspannung in das "Fenster" zwischen MPPT-Höchstspannung und Eingangshöchstspannung zu bringen oder den MPPT still zu legen (dann bleibt nur der DCDC-Teil übrig).

Ich gebe bei der Ganzen Überlegung zu bedenken, dass ein EL idR. nur sehr geringe Stromkosten verursacht. Alleine die Anschaffung der Bauteile für ein solches EL-spezifisches System wird sich also vsl. nie erwirtschaften lassen.
 

Berlingo-98

Administrator
23.11.2004
4.181
91365 Reifenberg
Hallo Emil,
kann man den Victron MPPT auch so konfigurieren, daß er aus Batterie in Batterie lädt? Und ginge das zB auch, aus einer 12s NMC Batterie (Spannungsbereich ca.39,6-50,4V; sehr häufig in E-Autos verwendet und als 2nd life Module gut für PV verwendbar) "umstecklos" in eine 13s LFP Batterie (Spannungsbereich ca. 41,6-46,8V; verwenden viele in ihren City-Els) zu laden? Dann bin ich sofort beim Victron ;-)
Viele Grüße, Lars

Ich glaube, in der ausführlichen Beschreibung und Auflistung der Victron Geräte was gelesen zu haben von "entweder MPP oder Festspannung". Sollte also so wie gewünscht konfigurierbar sein. Es ist zu prüfen, für welche Spannungen das genau so vorgesehen ist. In der grossen Modellübersicht steht für den Eingang was von "MPP oder smart solar ctrl oder Smart Solar Steuerung". Vielleicht kann man da eingreifen.

Aber eines weiss ich aus z.T. leidvollen Erfahrungen: Die Teufelchen stecken oft im Detail. Also grundsätzlich geht alles. Aber aber aber..... dann sind die Klemmen zu klein, der Spannungsbereich gerade nicht passend, das Ding läuft immer auf ISO Fehler oder es kommt die Fehlermeldung 42, also die Universalmeldung als Antwort auf alles. Vor die Datenblätter und - wenn verfügbar - die Anschlusshinweise und Parametrieranweisungen gut durchlesen kann schon helfen.

Gegen ISO Fehler Meldungen eines 2 kW Teils meiner Solaranlage kämpfe ich gerade hier und zuhause an. Aber das ist eine andere Geschichte.

Gruss, Roland
 

Berlingo-98

Administrator
23.11.2004
4.181
91365 Reifenberg
@Roland: das Kit habe ich mir noch nicht genau angeschaut. Bei einem Eigenbau sehe ich kein Problem, auch Ströme "jenseits von 10A" verarbeiten zu können und damit einen Leistungsbereich von ca. 400 und je nach Spannungslage beim Eingang (zB Ladung aus einem 12s NMC Modul heraus) evtl. auch 500W zu erschließen.
300W MPP Tracker habe ich schon einige mit "nur Freilaufdiode" gebaut, selbst die sind wärmetechnisch gut beherrschbar. Dann sind Synchronwandler mit 400W auf keinen Fall "vermessen", denke ich. Die passenden Induktivitäten kenne ich auch schon, es sind solche auf großen Ringkernen, kosten unter 10E. Aber klar, die Teilekosten werden bei 50€ zzgl LT Chip liegen.

Ja ja, aber ein Kit für über 200 $ wär mir eigentlich für solche Experimente zu teuer. Die Chips sind wohl einzeln kaum erhältlich. Es werden ja auf der Website nur Volumenpreise angegeben für 100 oder 1000 Stück und mehr. Und dann bei 11 $. Heftig, da bekommt man einfach Regler über aliexpress und fertige Geräte für wenig mehr Geld.

Gruss, Roland
So einen 600 Watt Solar-Laderegler für 48 Volt hatte ich Anfang der 80er Jahre mal gebaut damals im Labor. DC/DC Hochsetzsteller mit einem Sipmos. Die Drossel drin war ganz schön gross und schwer und für Ströme bis 25A ausgelegt. Ist aber lange her, und es gibt vielleicht bessere Materialien jetzt. Und heute wird auch schneller geschaltet. Damals waren wir bei 20 kHz oder so, vielleicht auch 80. Ist so lange her.
 

saxobernd

Aktives Mitglied
23.07.2020
962
Mit dem LT8491 gibt es die vielseitigen Wandler also, da müssen wir uns gar nicht mehr bemühen, denn die werden billiger. Ich tippe auf unter 1 Euro. Die von Victron waren noch zu langsam, teilweise mit hohen Schaltverlusten (70 Watt Verlust hat der Victron-Wandler an der Waldmühle). Das Theater mit den Induktivitäten dürfte wohl das Einzige sein, was bleibt. Eigentlich geht es im Wesentlichen um das Steuerchip, die Leistungselemente besser extern in der Nähe von Rolands Eimer. Meine Erfindung von MPPT-tracking mit Analogteilen brauche ich da gar nicht mehr produzieren. Ist auch digital möglich und solch ein Chip dürfte dann bis auf die Leistungshalbleiter alles enthalten. Ich sehe schon überall Synchron-Ameisen herumkrabbeln. Die kleinen Chinawandler für 50 Cent enthalten oft schon Synchrontechnik und lassen sich leicht umstricken, also nicht von Hand. Deshalb mein verwegener 1 Euro-Vorschlag.
Den Eimer nur für komplette Module, MIT Induktivitäten, wie die kleinen Chinesen sie schon besitzen. AD war schon immer etwas teurer, hier etwa 200 Euro, allerdings mit den bidirektionalen Leistungsmosfets. Die Amis sollten mit den Chinesen zusammen arbeiten, statt Krieg zu führen.Im Moment sieht wohl alles nach Krieg aus. Der IS wartet nur darauf, einzusammeln, was übrig bleibt. Die Uiguren, die aus China 1998 anreisten, trafen hier in Düsseldorf die Experten für Gtftgastechnik. War schon jemand von Euch in China? Habe meinen Chinesisch - Kurs abgebrochen, als meine Fan-Laoshi (die Chinesisch-Lehrerin heißt so) mit den komischen Zeichen anfing.
Ich stelle mir die Kommunikation in China als sehr schwierig vor. Die Flüge sind zum Teil sehr erschwinglich. Spritverbrauch beim vollbesetzten Airbus ca 700 Liter hin und zurück pro Passagier.
 
Zuletzt bearbeitet:

Berlingo-98

Administrator
23.11.2004
4.181
91365 Reifenberg
Die Dinger gibt es also, da müssen wir uns gar nicht mehr bemühen, denn die werden billiger. Ich tippe auf unter1 Euro. Das Theater mit den Induktivitäten dürfte wohl das Einzige sein, was bleibt. Eigentlich geht es im Wesentlichen um das Steuerchip, die Leistungselemente besser extern in der Nähe von Rolands Eimer. Meine Erfindung von MPPT-tracking mit Analogteilen brauche ich da gar nicht mehr produzieren. Ist auch digital möglich und solch ein Chip dürfte dann alles enthalten. Ich sehe schon überall Synchron-Armeisen herumkrabbeln.Die kleinen Chinawandler für 50 Cent enthalten oft schon Synchrontechnik und lassen sich leicht umstricken, also nicht von Hand. Deshalb mein verwegener 1 Euro-Vorschlag. Den Eimer nur für komplette Module, MIT Induktivitäten, wie die kleinen Chinesen sie schon besitzen. AD war schon immer etwas teurer. Die machen schließlich auch die Entwicklung. Die Amis sollten mit den Chinesen zusammen arbeiten, statt Krieg zu führen.Im Moment sieht wohl alles nach Krieg aus. Der IS wartet nur darauf, einzusammeln, was übrig bleibt. War schon jemand von Euch in China? Habe meinen Chinesisch - Kurs abgebrochen, als meine Fan-Laoshi mit den komischen Zeichen anfing.

Keine Ahnung, was Du uns eigentlich sagen willst. Was z.B. ist ein Synchron-Armeisen? Wieso soll Eisen krabbeln, und wohin? Am Arm hoch? Oder Kennlinien rauf und runter? Solange, bis sie im Eimer landen?
Aber eines weiss ich genau:
Die erste registrierte Erfindung des MPP trackers in Deutschland war von Franz Assbeck, einem Kollegen damals in der systemtechnischen Entwicklung bei Siemens. So ca. 1981 oder so. Ein handgestricketes Muster mit viel analogen und auch einigen digitalen Bausteinen der SN74... Serie habe ich hier noch irgendwo, vielleicht auch noch die Schaltpläne. Patent damals angemeldet.

Also Bernd, lass es mit diesen Erfindungen, da kommst Du einfach zu spät. Sowas kommt heute sowieso in Grossserie und preiswert aus China. Auch einige deutsche Firmen bauen die MPP Funktionalität natürlich in ihre Solarwechselrichter ein, in Ladegeräte sowieso. Ist mittlerweile alles Stand der Technik.

Gruss, Roland
 

saxobernd

Aktives Mitglied
23.07.2020
962
Also, meine Erfindung habe ich noch nicht gesehen. Beruht allerdings auf reiner Analogtechnik, sehr billig in der Herstellung. Selbstschwingende Rückkopplungstechnik. Obwohl, ein jeder Atmel für 30 Cent kann das auch. Nein, ich bin nicht zu spät. Vergleichbar im niedrigen Preis und für einen gut in Differentalfunktionen ausgebildeten Elektriker sogar verständlich, was ich für einen Vorteil halte.
Aber das Ziel sollte der Wandler für einen Euro, oder etwas mehr, sein. Preislich muss dieser zu den Solarmodulen passen. 200 Euro Wandlerkosten passen pro Modul noch nicht. Der 1000 Stück-Preis schon.
Hier noch mal das Datenblatt von AD:
LT8491
Danke, Laase

Wenn ich es richtig sehe, enthält das Modul schon die Leistungshalbleiter. Preislich liegt es in der Gegend des Drehstromwandlers von Andreas Andreas für sein elektrisches Surfboard.
 
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Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.911
Wo hast du so einen gefunden?
Ich kenne bisher nur 12, 24 und 48V. Einen für 36V habe ich lange gesucht und bisher nicht gefunden...

Automatisch stellt er sich nur auf die von Dir genannten Spannungen ein, aber man kann ihn manuell auf 36 V einstellen.

3.1. Automatische Batteriespannungserkennung
Das Solarladegerät erkennt beim ersten Einschalten automatisch eine Systemspannung von 12, 24 oder 48 V (Batteriespannung). Wenn zu einem späteren Zeitpunkt eine andere Systemspannung benötigt wird oder wenn das Solarladegerät an ein 36 V-System angeschlossen ist, kann dies in den Einstellungen des Solarladegeräts manuell konfiguriert werden.

Das Problem mit den meisten MPPT Solarkontrollern ist dass man am PV-Eingang einen maximal zulässigen Strom hat. Dies hat man bei Nutzung von PV Modulen automatisch, aber wenn man eine Batterie als Quelle anschließt nicht. Man kann nur Quellen mit Strombegrenzung anschließen, also z.B. ein Netzteil mit Strombegrenzung. Der PV Kurzschlussstrom ist in den Datenblättern von Victron angegeben.

Man könnte hier mal nachfragen ob dieses Teil eine Strombegrenzung am PV-Eingang braucht.

Man kann ihn zumindest auf reinen DC-DC Betrieb schalten. Für mehr Leistung kann mehrere parallel schalten.
 

L.S.

Mitglied
05.05.2021
174
Mühldorf am Inn
Hallo zusammen,
wurde dieses Vorhaben weiter verfolgt?

Die Victron-MPPTs brauchen ja eine "PV"-Spannung die um einen bestimmten Wert höher als die Batteriespannung ist. Ich kann also damit maximal meine beiden Akkus auf die gleiche Spannung bringen. Wenn ich aber meinen Solarspeicher noch tiefer entladen möchte, um mein E-Auto ganz voll zu bekommen (z.B. großer Speicher sinkt von Ladestand 30% auf 25% bei einer Ladung des Autos von 0-100%), ist das damit nicht möglich.
Gibt es mittlerweile günstige Alternativen?
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.911
Ich würde hier nicht nach einem MPPT suchen sondern nach einem reinen DC-DC Ladewandler mit entsprechenden Eingangs- und Ausgangsspannungen.

Um welche Spannungen geht es denn?
 

L.S.

Mitglied
05.05.2021
174
Mühldorf am Inn
Ich plane mit "48V" beidseitig, also 40,5V-54,75V.
Die Orion-Reihe(Victron) hört bei den 48/48-Wandlern bei 8A auf, das ist zu wenig.

Wäre das hier eine Option?
Auszug aus den Daten/Angaben:
Spezifikation:
Eingangs spannung: 8-60v
Eingangs strom: 20a
Ruhestrom: 15ma (12v Liter 20v, die Ausgangs spannung, desto höher wird der Strom zu leise)

Ausgangs spannung: 12-80v stufenlos einstellbar
Ausgangs strom: 20a max über 15a, bitte erhöhen Sie die Wärme ableitung (Input, Ausgangs druck bezogen, je größer der Druck, desto kleiner der Ausgangs strom)
Konstante Reichweite: 0,5-20a


Ausgangs leistung:
Eingangs spannung * 20a, wie: Eingang 12V * 20a = 240W, Eingang 24V * 20a = 480W,
Geben Sie 36V * 20a = 720W ein, Eingang 48V * 20a = 960W, Eingang 60V * 20a = 1200W.

Wenn Sie mehr Leistung benötigen, können Sie zwei Module parallel verwenden, z. B. den Ausgang zu 30a, zwei Module können parallel verwendet werden.
Der Strom pro Modul kann auf 15a eingestellt werden.
Arbeits temperatur: -40 bis + 85 Grad (Umgebungs temperatur ist zu hoch, bitte Wärme ableitung erhöhen)
Betriebs frequenz: 150kHz
Umwandlung effizienz: bis zu 95% (Wirkungsgrad und Eingangs-und Ausgangs spannung, Strom, Druck)
Übers trom schutz: ja (mit reduzierter Durchfluss anpassung, einstellbarer Ausgangs strom grenze, Strom übers ch reitet die Strom grenze, der Ausgangs strom wird automatisch auf ein Minimum 5a reduziert, variieren je nach Art des Laststroms.)
Kurzschluss schutz: ja (Eingang 20a Sicherung) doppelter Kurzschluss schutz, die Verwendung von mehr Sicherheit.
Input Reverse Polarität schutz: keine, (falls erforderlich, geben Sie bitte die Zeichenfolge in die Diode)
Ausgabe zähler füllung: Ja, zum Laden plus Sperr diode ist nicht erforderlich.


Installation: vier 3mm Schrauben
Anschluss: löt freie Terminals Ausgang


Paket inhalt:
1x1200w 20a DC-Wandler Boost-Netzteil modul 8-60V 12V Step-up12-83V 24V 48V
 
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Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.911
Das sieht gut aus und bei dem Preis ein No-Brainer.

Du kannst aber auch mehrere Victron parallel schalten, ist halt teurer.
 
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laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.243
Der verlinkte Wandler wird funktionieren, wenn Deine "Quellbatterie" immer eine etwas niedrigere oder aber gleiche Spannung hat wie die Zielbatterie. Sobald die Quellbatterie (nehmen wir mal eine 16s LFP an) aber zB vollgeladen ist (wäre dann zB 56,8V) und die Zielbatterie in zB einen Cityel mit ebenfalls 16s LFP "runtergenudelt" von der Tour heimkommt (zB mit 51,2V), dann funktioniert bei einem Hochsetzsteller die Strombegrenzung nicht mehr und es begrenzt nur der Widerstand des verbindenden Kabelsatzes den Strom! Nehmen wir mal an, zwischen Quellbatterie, Wandler und CityEl-Zielbatterie werden 6mm² Querschnitt verwendet und (damit die Verluste nicht zu hoch werden) ist das "Zwillingskabel" nur 2m lang. Dann werden alle Kabel (4m) in Summe einen WIderstand von 12mOhm haben. Wenn man weiter berücksichtigt, daß an der Freilaufdiode im Wandler ca. 1V abfallen, dann beträgt die Spannungsdifferenz 4,6V. Hört sich nicht sooo schlimm an, aber über den Kabelwiderstand von nur 12mOhm fließen dann immerhin 383A. Mindestens am Anfang und mindestens ein paar ms. Sicher, die Innenwiderstände von Quellbatterie (zB 5mOhm) und Zielbatterie (zB 10mOhm) kommen auch noch hinzu, der Strom ist dann mit 170A immer noch viel zu hoch für die Diode auf dem Modul und auch für Kabel Steckverbinder usw.
Man kann zwar hingehen und ganz zu Beginn eine oder zwei H4-Glühlampen als Strombegrenzer in den Pfad schalten, aber das ist schon echtes Gefrickel und für mehrmalige Anwendung eher unzufriedenstellend, denke ich. Ich persönlich hätte keine Lust auf einen Lader, wo ich immer danebenstehen und Glühlampen überbrücken müßte, zumindest nicht "wiederkehrend".
Bleiben also die Lösungen:
- bei Verwendung des Moduls im Link von @L.S. sicherstellen, daß die Zielspannung nicht mehr als 1V unter der Quellspannung liegt (leergefahrene El's an vollgeladenen Solarbatterien sind tabu!). Diese Option hat einen sehr guten Wirkungsgrad (wenn der Hochsetzsteller "gut gemacht" ist; das weiß ich aber nicht). Ich tippe auf >=95%.
- Spannungslevel des Solar-Batteriespeichers von vornherein auf zB 24V festlegen und das o.g. Modul oder einen anderen Hochsetzsteller (Boost Wandler) verwenden. Bei 24V_in gibt es keine Überschneidungen mit 36V, 13s LFP, 48V oder 16s LFP Zielbatterien, der EIngangsstrom wird aber logischerweise höher als bei 48V und daher braucht man dort dickere Leitungen.
- wer ein 36V oder 13s LFP CityEl fährt und zuhause an einer 48V_nenn Solarbatterie lädt, ist auch fein raus und benutzt einfach einen Tiefsetzsteller (buck bzw. "stepdown") anstelle des oben verlinkten Hochsetzstellers (boost bzw "step up"). Dieses Modul käme zB in Frage: https://www.ebay.de/itm/355668864733 . Etwas besser vielleicht auch noch das hier: https://www.ebay.de/itm/335127562150 . Anscheinend gibt es aber weniger Tiefsetzsteller mit hoher Leistung als Hochsetzsteller. Trotzdem wird man den (die) in meinem Link auch mit wenigstens 10A dauerhaft fahren können, bei 13s also mit ca. 450W. Das ist schon ganz ordentlich, finde ich. Insgesamt dürfte der Wirkungsgrad eines solchen Tiefsetzstellers etwas geringer sein als der des von L.S. genannten Hochsetzstellers. >= 90% sind aber auch realistisch.
- man verwendet einen "echten" Buck-Boost Wandler. Es gibt sehr viele, die sich so nennen, aber die meisten, die ich bei der Suche gesehen habe, sind nur reine Hochsetzsteller (boost bzw. step up converter). Das hier https://www.ebay.de/itm/165753877613 ist zwar so ein "echter", aber leider etwas schwach. Wer dem Wandler etwas Zeit läßt, dem wird's trotzdem reichen. Den Wirkungsgrad des Moduls kenne ich nicht. Real, denke ich, wird er ZWISCHEN dem der oben verlinkten Hochsetz- und Tiefsetzsteller liegen.
- man baut selbst einen buck boost converter. Neben dem schon genannten LT8491 kommt auch der LT8705 in Frage. Beide können am EIngang (neben einer variablen oder festen SPannung oder einer Batterie) auch mit PV versorgt werden und mit beiden ist dann MPP Tracking möglich. Der LT8491 wird speziell als Batterielader mit CCCV-Kennlinie empfohlen. Die Wirkungsgrade fertig aufgebauter Schaltungen mit diesen Controllern werden in application notes mit 95 bis 99% angegeben.
- man nimmt einen vorhandenen Wechselrichter ausreichender Leistung und schließt das CityEl Ladegerät daran an. Diese Option hat mit Abstand (!!!) den schlechtesten Wirkungsgrad. Der Wechselrichter muß aus Energiespargründen unbedingt abgeschaltet werden, wenn die Zielbatterie vollgeladen ist. (Es soll ja auch immer noch Leute geben, die beim Campingurlaub einen 600W Wechselrichter mitnehmen, um daran dann ihr 230V 5V 2A Handyladegerät anzuschließen. Die Aufnahmeleistung des Wechselrichters an der 12V Batterie dürfte dann, je nach Wechselrichter und Ladegerät, bei etwa 30 bis 50W liegen. Im Gegensatz dazu gönnt sich selbst der billigste USB-Lader für Zigarettenanzünder für die gleiche Ladeleistung nicht mehr als 13W.)
- bei E-Bikes mit herausnehmbarem Akku besorgt man sich einen zweiten Akku und kann dann immer fahren während der andere an der PV geladen wird. Leider ist der Ladestrom am entsprechenden Eingang bei vielen mir bekannten solchen Akkus auf nur 2 oder 3A begrenzt. Aber gut, das passt zur Kapazität, denn selbst mit nur 2A ist ein 36V 500Wh Akku in 7h (weniger als einem Tag) vollständig aufgeladen. Real reichen meist sogar 4-5h, da er zuvor nicht völlig leergefahren wurde. Wer schneller laden können möchte, braucht einen Adapter und lädt über den Hauptsteckverbinder. Ältere PV Module mit Nennleistungen von zB 180-200W kann man über eine Trenndiode (Schottkydiode á la MBR2060) direkt mit dem Akku verbinden. Die PV-Leerlaufspannung von max 39V sorgt dafür, daß der Akku nicht überladen werden kann (Akku wird auf ca. 70% aufgeladen). Richtig voll wird der Akku nur, wenn man einen MPP-trackenden Hochsetzsteller zwischen PV und Akku schaltet. Aber dann ist die schöne EInfachheit natürlich auch gleich wieder vorbei ...
 
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