Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik BLDC mit Energierückgewinnung?


von Maik K. (Gast)


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Hallo Leute,

ich habe da mal eine Frage.
Ich suche einen BLDC Regler, der eine Energierückgewinnung intigriert 
hat.
Konkret: ein Motor 48V/500W soll (mit diversen Getrieben und mech. 
Vorrichtungen) betrieben werden um Lasten an einem Drahtseil nach oben 
zu ziehen. Wird die Last wieder nach unten gelassen, so soll die Energie 
nicht einfach nur in Wärme durchs Bremsen und dem Chopp widerstand 
verheizt werden, sondern wieder in das 48V System zurückgespeist werden.

Aktuell habe ich eine Lösung mit einem Cortex M3. Kann damit halt nur 
Drehen lassen (Hall und BEMF Sensorik) oder Bremsen, aber ich will nun 
Energie zurück in das System einspeisen.

Jede Idee oder Umsetzung ist mir willkommen!

von Max D. (max_d)


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Du musst die Motorwicklung wie die Spule von nem Stepup wandler 
betrachten, weńn du beide Setien nach gnd kurzschliesst, dann steigt der 
strom (bis zur ohmschen Grenze) an, wenn du dann "loslässt" dann gibts 
eine Spannugsspitze welche durch die Dioden in den mosfets 
zurückgespeichert wird. Je länger du kurzschliesst umso stärker bremst 
dein motor... Soweit die theorie, Praktische umsetzung is deine Sache...
PS: achja der akku (denk mal sowa hängt da dran) mag keine hohen 
pulsspitzen, also noch iwas zur glättung, oder die energie in einen 
externen Speicher (kondi ?) auslagern...

von Steffen W. (derwarze)


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Die Bodydioden der Brücke wirken als Gleichrichter so dass wenn alle 
Mosfet 'offen' sind in das System zurückgespeist werden kann. Nur muss 
die Drehzahl dafür hoch genug sein, das geschieht nur wenn die Drehzahl 
über der Maximaldrehzahl der jeweiligen Betriebsspannung liegt.

Mit Copper entsteht durch die Induktion des Motors schnell höhere 
Spannung die natürlich abgeblockt werden muss, lässt man den Widerstand 
weg muss die Energie in den Akku (Netzteil ist hier wenig Sinnvoll) 
geleitet werden.
Da der Akku nicht immer die Energie nicht schnell genug aufnehmen kann 
kann, sofern nicht die teuere Supercaptechnik verwendet wird, 
sicherheitshalber einen Widerstand vorsehen der dann notfalls 
einspringen kann. Klar das dafür ein entsprechend gesteuerter 
(Mosfet)Umschalter vorgesehen werden muss.

von Maik K. (Gast)


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Ich dachte auch an eine Spannungsregelung mit vermutlich einem 
Zwischenkreis.
Nur habe ich so etwas in der Leistungsklasse noch nicht kommerziell noch 
nicht gefunden - darum werde ich es wohl selber machen müssen. Hoffte 
halt nur auf etwas "Beihilfe" ;)
Um den Akku (ein Dickes LiFePo Pack mit 100Ah Zellen) mach ich mir 
weniger sorgen, da zu denen parallel auch noch etliche Ultracaps (mit 
Intelligenz dran) hängen, die im wahrsten sinne des Wortes irrsinnige 
Ströme verkraften (Lade wie auch Entladeströme weit über 100C!). Und 
nein, nicht nur dieser Eine Motor hängt da dran!

von MaWin (Gast)


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> oder Bremsen, aber ich will nun Energie zurück in das System einspeisen.

Das sollte sich von alleine ergeben, du musst nur dafür sorgen, daß das 
System die Bremsenergie auch aufnehmen kann (Akku laden kann) also keine 
Diode im Weg steht.

von Steffen W. (derwarze)


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Maik K. schrieb:
> Ich dachte auch an eine Spannungsregelung mit vermutlich einem
> Zwischenkreis.

Kann man machen, ist nur sehr aufwändig da mit grosser Variation von 
Spannung und Strom zu rechnen ist, rentiert sich warscheinlich kaum.
Bremsen mit PWM, also die Lowside FET periodisch kurzschließen ist weit 
einfacher zu steuern und reicht in vielen Fällen aus, auch wenn da ein 
Teil der Energie verheizt wird.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Hallo Maik!

> Ich dachte auch an eine Spannungsregelung mit vermutlich einem
> Zwischenkreis.
> Nur habe ich so etwas in der Leistungsklasse noch nicht kommerziell noch
> nicht gefunden - darum werde ich es wohl selber machen müssen. Hoffte
> halt nur auf etwas "Beihilfe" ;)

Dann hast du wohl nicht richtig gesucht. Ich kenne eigentlich keine 
kommerzielle Lösung, die keinen internen Zwischenkreis hat. Rückspeisung 
ins Netz gibts meistens nur bei größeren Leistungen, aber danach hast du 
ja nicht gefragt.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Maik K. (Gast)


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@ T. Ostermann

Könntest du mir beispiele für die Realisierung nennen?

Thorsten Ostermann schrieb:
> Rückspeisung
> ins Netz gibts meistens nur bei größeren Leistungen, aber danach hast du
> ja nicht gefragt.

Auch daran wäre ich interessiert!

von Düsendieb (Gast)


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Maik K. schrieb:
> Könntest du mir beispiele für die Realisierung nennen?

Das kommt auf Dein 48V System an.
Wo kommen die 48V her?
Die 48V sind der Zwischenkreis, also die mit Kondensatoren gepufferte 
Geleichspannung

Wenn wie schon oben geschrieben die Frequenz des BLDC Ansteuerung 
kleiner ist als die Motordrehzahl wird Strom in den Zwischenkreis 
fließen.

1) Wenn der Strom auf eine Diode trifft, wird die Spannung im 
Zwischenkreis steigen.
2)Wenn der Strom auf einen Akku trifft, wird der Strom in den Akku 
fließen und dieser wird geladen.

Im Fall 1) muss eine Messung der Zwischenkreisspannung erkennen dass 
eine gewisse Grenze überschritten wurde und muss dann irgend was mit der 
Spannung machen. Dass kommt halt darauf an, wo die Spannung her kommt.

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