Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DC/DC Wandler bis 1kV


von Solar Hans (Gast)


Lesenswert?

Frohes neues Jahr zusammen!

Ich möchte einen DC/DC Wandler bauen, den man an Solarpanels auf dem 
Dach oder auf dem Boden (is auch egal) klemmen kann, um direkt 24V (ca. 
60W) zu haben. Da die Eingangsspannung unterschiedlich sein kein 
(Serienschaltung mehrer Module, Helligkeitsschwankungen etc.), sollte es 
ein Wide Range DC/DC Wandler werden. Sagen wir mal 300VDC..1kVDC U_in. 
Bei so hohen Spannungen sollte es auch galvanisch getrennt sein, denke 
ich mal. Da kommt man ohne einen Wandler/Trafo nicht drum rum, oder?

Im Netz finde ich (von den Fertigen Geräten) nur Kleinleistungskram oder 
wenn dann im KW bereich.

Was mir wichtig ist, ist erstmal ein passendes Konzept dafür zu finden. 
Wenn die Eingangsspannung konstannt wäre, könnte man einen 
Resonanzwandler  verwenden (da gibt es ja genug IC's für). Damit könnte 
ich die Spannung auf der HV Seite auf 2x 650V MOSFETs aufteilen. Aber 
das wird schwierig mit schwankender Spannung. Für einen Sperrwandler 
müsste man einen MOSFET haben der übelst an Spannung abkann. Ist 
irgendwie auch blöd.

Hätte da evtl. jemand eine Idee was hier funktionieren könnte?

von Julian B. (julinho)


Lesenswert?

Solar Hans schrieb:
> Sagen wir mal 300VDC..1kVDC U_in.

Um die Spannung zu erreichen mußt Du aber schon ziemlich viele Module in 
Serie schalten. Ich würde das vermeiden, und mit viel kleineren 
Spannungen arbeiten, was du durch Parallelschaltung erreichst.

Für kleine Spannung gibt es es dutzende Wandler.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Julian Baugatz schrieb:

> Ich würde das vermeiden, und mit viel kleineren Spannungen arbeiten,

Das hätte auch den Vorteil, das im Falle eines Falles die Feuerwehr
das Haus löschen würde, was sie bei 1kV auf dem Dach sicherlich
nicht tun würde.
Gruss
Harald

von Klaus R. (klara)


Lesenswert?

Solar Hans schrieb:
> Ich möchte einen DC/DC Wandler bauen, den man an Solarpanels auf dem
> Dach oder auf dem Boden (is auch egal) klemmen kann, um direkt 24V (ca.
> 60W) zu haben.

Dafür reicht ja schon 1 Modul aus. Die heutigen liefern über 200W.

> Da die Eingangsspannung unterschiedlich sein kein
> (Serienschaltung mehrer Module, Helligkeitsschwankungen etc.), sollte es
> ein Wide Range DC/DC Wandler werden. Sagen wir mal 300VDC..1kVDC U_in.

Dann hol Dir doch lieber einen fertigen Wechselrichter. Aber für Deine 
Zwecke wären 300VDC sicher schon übertrieben.

> Bei so hohen Spannungen sollte es auch galvanisch getrennt sein, denke
> ich mal. Da kommt man ohne einen Wandler/Trafo nicht drum rum, oder?

Eine galvanische Trennung ohne Trafo die einen vernünftigen Wirkungsgrad 
haben soll gibt es wohl nicht.
Gruss Klaus.

von Nogginognog (Gast)


Lesenswert?

Was ähnliches suche ich auch.

Ich würde mal auf einen Flyback Wandler tippen. Und dann eventuell kein 
Mosfet sondern nen IGBT oder Mosfet mit Kaskodenschaltung.

Flyback wäre halt auch galvanisch getrennt machbar.

Leider sind es aber extreme Tastverhältnisse bei der gegebenen 
Eingangsspaunngen.

Wenn man aber universell sein möchte und mit variablen Strings arbeiten 
will muss es 300V bis 1kV sein.

von Nogginognog (Gast)


Lesenswert?

Ok ich suche sowas für weniger als 10W eher ca. 5W.


Das mit der Feuerwehr ist Quatsch bzw. Panik mache.
Die Feuerwehr bekommt spezielle Schulungen und 1KV reicht nicht um der 
Feuerwehr über das Wasser einen Schlag zu verpassen.

Weniger gut finden die Feuerwehrleute es wenn 1KV Leitungen quer durchs 
Haus liegen.

Und es gibt sowas:
http://www.moeller.net/de/products_solutions/motor_applications/switch_protect/motor_protective_circuit_breaker/solar_switch/pv-firemans_switch.jsp

ist aber noch nicht Pflicht.

von Nogginognog (Gast)


Lesenswert?

Was soll diese Rechnung beweisen??

Bzw. was soll das sein?

Er benötigt 60W bei 24V also auch 60W (+ Verluste) bei 1kV.

Der Strom ändert sich. Nicht die Leistung...

von Fall O. (fall-out)


Lesenswert?

Soll von einer bestehenden Anlage abgegriffen werden können? Also 1000 V 
ist schaltungstechnisch schon bissle sehr anspruchsvoll!
Wenn die Last nur 60 Watt zieht, warum nichts von Steca PRxxxx? Einfach 
ein 100 Watt Modul kaufen, kleine 12 V Batterie dran (optional) und 
fertig.
Bei 300 Volt von den Modulen hast du ca. 10 davon in Serie, macht Pi mal 
Daumen 10*200 Watt, also 2 kW für ne Glühlampe ist schon ordentlich ;)

: Bearbeitet durch User
von Solar Hans (Gast)


Lesenswert?

> Ich würde mal auf einen Flyback Wandler tippen. Und dann eventuell kein
> Mosfet sondern nen IGBT oder Mosfet mit Kaskodenschaltung.

Ja habe ich auch schon nachgedacht. Aber ist das nicht sehr tricky eine 
gut funtionierende Kaskodenschaltung aufzubauen?

> Leider sind es aber extreme Tastverhältnisse bei der gegebenen
> Eingangsspaunngen.

Genau das ist auch mein Problem.

Alles führt irgendwie auf einen Flyback Konzept zurück hmmm.

von Nogginognog (Gast)


Lesenswert?

Oder man muss erst einen Flyback der auf 100V oder so runterregelt dann 
nen Buck Converter auf 25V.
Hintendran dann nen Linearregler zum glätten.

von Solar Hans (Gast)


Lesenswert?

Ich glaube wenn dann macht man das doch umgekehrt(?) Erst Buck und dann 
Flyback. Erst auf 100V runterbringen würde doch heißen, die Primärseite 
sieht die reflektierten 100V auf der, ohnehin schon sehr hohen, primär 
Spannung.


Ist ne schwierige Geschichte, bei so hohen Spannungen :/

von Nogginognog (Gast)


Lesenswert?

Da könntest du recht haben.
Von der Spannungsbelastung her wäre erst Flyback dann Buck sinnvoller.

Aber bei nem Buck musst du eine Highside schalten. Also Treiber oder 
PMOS.
Weiß nicht ob das so viel angenehmer ist.

von Nogginognog (Gast)


Lesenswert?

Falschrum meine erst Buck dann Flyback wäre von der reflektierten 
Spannung her sinnvoller.

Aber dann hat man das Problem den Buck zu schalten.
Oder aber es gibt da kniffe die ich noch nciht kenne. Als fast fertiger 
Student kann das sehr gut sogar sein...

von crisu (Gast)


Lesenswert?

Nogginognog schrieb:
> Das mit der Feuerwehr ist Quatsch bzw. Panik mache.
> Die Feuerwehr bekommt spezielle Schulungen

So Quatsch ist das gar nicht, ein Innenangriff scheidet (je nach Lage) 
aber schon aus.

> und 1KV reicht nicht um der
> Feuerwehr über das Wasser einen Schlag zu verpassen.


Aber von außen mit dem Schlauch aufs Dach oder die Module zu spritzen 
ist wenig erfolgreich.Da muss erst mal einiges abbrennen bis das Wasser 
nach innen dringt .


Schon mal ein Lichtbogen von ca.750DC an der Dacheinführung gesehen?
Der hört von selber nicht so schnell auf zu leuchten.
DC in dem Hohen Spannungsbereich ist eine ganz andere Liga als AC

von Helmut L. (helmi1)


Lesenswert?

crisu schrieb:
> Schon mal ein Lichtbogen von ca.750DC an der Dacheinführung gesehen?
> Der hört von selber nicht so schnell auf zu leuchten.

Dann muss man halt warten bis sich eine Wolke vor die Sonne schiebt.

von Nogginognog (Gast)


Lesenswert?

Das mit dem Innenangriff ist eine andere Sache. Hatte ich ja schon oben 
geschrieben mit:
"Weniger gut finden die Feuerwehrleute es wenn 1KV Leitungen quer durchs
Haus liegen."

Aber da ja gesagt wurde das die Feuerwehr bei 1KV am Dach nicht mehr 
löscht ist halt falsch.

Sonst würde jedes normale Haus mit einer "Standart-Solaranlage" nicht 
gelöscht. Die haben nämlich oft 600-1000V Systemspannung. Auch wenn die 
1000V erst so langsam im kommen sind.

Es geht ja hier darum sich aus der DC-Seite einer bereits Installierten 
Anlage zu versorgen. Bzw.sich aus einer standartmäßig aufgebauten Anlage 
zu versorgen. Kein Mensch schließt viele Module Parallel damit die 
Spannung am Dach nicht zu hoch wird. Da müsste man ja je nach 
eingesetzten Modulen schon Kupferschienen verlegen.

Das mit dem Lichtbogen stimmt auch. Daher gibt es ja neue Systeme dafür. 
Aber mal noch gibt es keine Auflage so etwas haben zu müssen. Zumindest 
weiß ich bisher davon ncihts.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.