Hallo, ich baue grad an einer Energieversorgung und wollte wissen wie man ein SuperCap in eine solche Schaltung integrieren kann. Das ganze funktioniert mit Solar- und Brennstoffzelle, wobei die abgegebene Leistung von einem µC gesteuert wird. Allerdings sollen auch kurzzeitig Ströme fließen die die Leistungsfähigkeit der beiden Versorger übersteigen, diese sollen über das SuperCap gespeist werden um die Solar- und Brennstoffzelle nicht zu überfordern. Kann mir jemand Tipps und Informationen geben wie man SuperCaps schaltet? Welche Schutzmaßnahmen wären wichtig um Solar- und Brennstoffzelle gegen Stromspitzen zu schützen? Hoffe es kann mir jemand helfen. LG Hannes
Supercaps sind Kondensatoren und so verhalten sie sich auch. Informiere dich bitte zum Thema "Kondensator" (Grundlagen Elektrotechnik). Als Denkanstoß: - Bei Stromfluß durch den Kondensator steigt die Spannung (Verschiebungsfluß) - Vorwiderstand ist nicht verkehrt um den Ladestrom zu bestimmen - Ladezeiten können berechnet werden
Zudem haben SuperCaps (zumindest die, die ich für solche Anwendungen kenne) nur einen Nennspannung von 2,5V. Ausnahmen sind z.B. fertige Module aus mehreren Zellen. Willst du selbst mehrere Einzelkondensatoren in Reihe schalten um die Gesamt-Nennspannung zu erhöhen, solltest du die Toleranzen nicht vernachlässigen. Stichwort: Balancing! Beste Grüße E.
die Leistung aus Solar- und Brennstoffzelle sind rund 1,2kW (24V, 50A), ich erwarte jedoch Ströme von bis zu 200A die für maximal 2 Secunden aus dem SuperCap gespeist werden sollen. da ich jedoch nicht weiß in wie weit dies überhaupt von einem Kondensator mit ca. 100F verlangt werden kann und ob eine Leistungsverteilung auf die Versorger und das SuperCap möglich ist, würde ich gern erstmal prinzipiell über die Realisierbarkeit dieser Schaltung reden. LG Hannes
Die Ströme beim Laden/Entladen sind vermutlich weniger das Problem, aber das Balancing der einzelnen Kondensatoren (auf 2.5V max) ist wichtig, sonst sind die ganz flott kaputt. Linear hat spezielle Supercap-Charger Chips, z.B. den LTC4425, aber der ist eher was für den 5V Bereich und für wenige Ampere...
also das supercap was verbaut werden soll hat eine betriebsspannung von 28V und einen betriebsstrom von 400A (max 1400A), es soll dann mit 24V geladen werden (max ladestrom 42A). wäre das dann mit zwei dioden und einem wiederstand zur ladestrom begrenzung getan? +o--->I----o---o------- ┴ ┴ I I ^ ┬ I o-o-o I = I -o-----------o--------- Diode an Solar- und Brennstoffzelle, Widerstand und Diode parallel vorm SuperCap
hm hat sich irgendwie verschoben +o--->I----o---o------- ┴ ┴ I I ^ ┬ I o-o-o I = I -o-----------o--------- so ungefähr
Spielt der Wirkungsgrad eine Rolle? Deine Lösung kommt grob überschlagen auf unter 50%... (Beim Laden geht die Hälfte im Widerstand verloren, beim Entladen nochmal ein guter Teil an der Diode) Die Diode durch eine "ideale Diode" (== MOSFET mit Ansteuerung) ersetzen, spart da schonmal ~300W Verlustleistung ein. Beim Laden wirds aufwändiger, Step-Down MPPT?
irgendwie muss ich ja den ladestrom begrenzen, da aus solar- und brennstoffzelle nur max. 50A kommen und ich das gern auf 42A (85%) beschränken würde. aus diesem grund werde ich wohl nicht um einen wiederstand drumherum kommen.
Wenn der Wirkungsgrad nicht wichtig ist (weil z.B. die Sonne ja eh scheint, oder der Kondensator nur als Buffer mitläuft und garnicht oft geladen/entladen wird) ist das ja in Ordnung. eine Diode reicht übrigens, einfach parallel zum Ladewiderstand. Aber, wie gesagt, eine Diode für 1400A Peak und 400A Dauerbelastung ist bestimmt etwas unhandlich, dort kannst du am einfachsten sparen.
Warum nimmst du nicht einen fetten Bleiakku? Da musst Du Dir über die Ströme keine Sorgen machen.
die Leistung am Verbrauchen wird über PWM gesteuert und deshalb brauche ich den SuperCap da ein Bleiakku sicher nicht so schnell geladen werden kann, außerdem wäre der nie voll entladen und würde sehr schnell an Qualität verlieren.
Bleiakkus muss man nicht voll entladen, die mögen fastvoll sehr gerne. http://www.solarzellen-shop.de/solar-akkus/45-ah-solarakku-12v-solarbatterie.html Kapazität: 45Ah (20h, Entladeschlußspannung 1,75V, 25°) maximaler Entladestrom: 360A (5 Sekunden) maximaler Ladestrom: 13,5 A Wahrscheinlich sind zwei starterbatterien in reihe noch besser: http://www.akku-shop-berlin.de/Autobatterien/Autobatterie-TAB-Magic-12V-45Ah-wartungsfrei::28870.html Kann 360A für 30s und kostet das stück unter 50€ Außerdem musst du den ladestrom praktisch nicht begrenzen, wenn die ladespannung begrenzt ist. Dafür ist sie natürlich schwerer.
neugierig darf man natürlich sein, aber ich kann bzw. darf dazu nicht viel erzählen. tut mir leid
Ich arbeite derzeit an einem Brennstoffzellen Scooter. Mein Problem ist ebenfalls der Zwischenspeicher. Unser Team möchte gerne Supercaps verwenden, da die derzeitigen Akkus durch die Brennstoffzelle ausgetauscht werden sollen. Und als Zwischenspeicher wieder einbauen ist nicht sinnvoll. Ich habe schon passende Supercaps gefunden (Maxwell) mit den passenden Balancer dazu. Nur weiß ich überhaupt nicht wie ich die Dinger am besten Laden soll.
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