Hallo zusammen, ich würde gerne den haufen Akkus an meiner USV konsolidieren. Anfangs dachte ich, ich bräuchte dazu nur einen "Trafo", bis ich dann gelesen habe, das Gleichstrom kein Magnetfeld erzeugt und so ein Trafo damit nicht mehr funktioniert. Dann hab ich angefangen mir die Wiki-Beiträge von StepUp-Konvertern durchzulesen und bin irgendwann über Resonanzwandler auch bei den schönen Beiträgen hier im Forum gelandet ... z.B. die hier: Beitrag "Re: "DC Trafo"" Beitrag "Re: Motorsteuerung 24V 480A" So aufwändig wie die Motoransteurung brauch ich's zum Glück nicht. Konkret möchte ich 2 Wandler bauen, die jeweils auf der einen Seite 2x12V AGM's in Reihe auf 192V hochtranformieren. Beide Wandler sollte je 4KW transportieren können. Prima wäre auch, wenn der "Rückwärtsweg" vom Charger 192V nach 24V auch in dem Wandler realisiert werden könnte. Aber das muss er nicht. Notfalls klemm ich den ab und lade die Akkus extern. Bevor ihr mich jetzt in der Luft zerreißt ... ja, das sind 167A auf der niedervolt seite ... aber ich will diese gigantischen Akkumengen und die dazugehörigen Probleme beim auseinanderdriften loswerden. Lohnt sich sowas zu bauen oder gibts das (bezahlbar) fertig zu kaufen? Vielen Dank für jede konstruktive Antwort. Gruß Thomas
Besorg dir ein anständiges BMS mit Load-Balancing funktion. Für den Preis von DCDC Wandlern kannste das Ding wegschmeißen und nen neues kaufen...
Thomas Horst schrieb: > das Gleichstrom kein Magnetfeld erzeugt Magnetfeld: Ja, aber leider kein Weckselfeld. > Lohnt sich sowas zu bauen Wenn du gerade erst herausgefunden hast, das ein Trafo mit DC nicht funktioniert wurd das ein seeehhhr langer Weg...
Du brauchst einfach nur eine ungeregelte Halbbrücke mit festem Tastverhältnis. Plus Speicherdrossel natürlich. Schon hast Du einen nahezu perfekten Trafo für Gleichstrom, der natürlich in beide Richtungen funktioniert. Der Wirkungsgrad ist sehr hoch, und lässt sich bei entsprechender Auslegung sicher über 99% steigern. Gleiches gilt für die Stabilität des Übersetzungsverhältnisses.
0815 schrieb: > Du brauchst einfach nur eine ungeregelte Halbbrücke mit festem > Tastverhältnis. Plus Speicherdrossel natürlich. Schon hast Du einen > nahezu perfekten Trafo für Gleichstrom, der natürlich in beide > Richtungen funktioniert. Nanu, wie soll das denn in beide Richtungen funktionieren? Zeig doch bitte mal eine praktische Realisierung. @TE: Es klingt mir so, als wäre ein 24V Wechselrichter für dich geeigneter. Es gibt Kombigeräte, die gleich als Lader laufen können. Für 4kW ist so etwas aber ganz schön teuer. http://www.victronenergy.com/inverters-chargers/multiplus-12v-24v-48v-800va-3kva/ Das ist eines für 3kW. Gut, Victron ist nie billig gewesen, aber viel günstiger gibt es sowas nur im Eigenbau, und der ist bei knapp 200A auf der Niedervoltseite nicht einfach. Deine USV ist ja im Prinzip schon fertig, warum nimmst du nicht diese? Thomas Horst schrieb: > und die > dazugehörigen Probleme beim auseinanderdriften loswerden. Du meinst, zwischen den 'oberen' und den 'unteren' 12V Akkus? Da könntest du mit einem Equalizer/Balancer glücklich werden. So etwas gibt es z.B. von Vanner: http://www.vanner.com/products/product-brochures/ Schau nach 'Battery Equalizers'
12V ist der ganz falsche Ansatz. Bei 12V sind 4kW ueber 300A. Auch bei 48V waeren's noch ueber 80A. Ohne Verluste. Beide Varianten sind eingearbeiteten Spezialisten vorbehalten. Als Anfaenger ist man immer am Loeten und muss die Halbleiter Kuebelweise entsorgen.
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Matthias Sch. schrieb: > Nanu, wie soll das denn in beide Richtungen funktionieren? Hmm? Daß Energie sowohl von high nach low, als auch von low nach high gewandelt werden kann, ist eine Grundfunktion des Schaltwandlers mit Halbbrücke. Oft sogar unerwünscht, und es muss ggf. der neg. Strom detektiert, und dann ein Mosfet abgeschaltet werden. In seinem Fall aber unnötig, er sucht ja einfach nur einen "DC-Trafo", bestehend aus einer dicken Halbbrücke mit dicker Speicherdrossel, und festem Tastverhältnis 12,5 : 87,5. Nur die angelegten Spannungslevel entscheiden dann, in welche Richtung gewandelt wird.
Nachtrag: wenn er natürlich aus ungeregelten 24V stabile 192V haben will, und aus stabilen 192V eine Ladekurve auf der 24V-Seite braucht, dann wird es deutlich komplizierter. Um das mit nur einem Wandler zu schaffen, bräuchte dieser Regelungen an beiden Seiten. Gehe bisher aber davon aus, daß er Energie zwischen zwei Akkusystemen effizient hin- und herschieben will, wobei sein Ladegerät an der 192V-Seite sitzt...
Was soll das mit dem konsolidieren überhaupt werden? Konsolidierung (Medizin)#Lungenheilkunde, die Ansammlung von Körperflüssigkeiten und anderem Gewebe in den Lungenbläschen
Düsendieb schrieb: > Was soll das mit dem konsolidieren überhaupt werden? > > Konsolidierung (Medizin)#Lungenheilkunde, die Ansammlung von > Körperflüssigkeiten und anderem Gewebe in den Lungenbläschen Da hast du dir gerade das rausgesucht, was am allerwenigsten zum Thema passt. Schau dir mal die anderen (normalerweise bekannten) Bedeutungen an. Im Allgemeinen: Zusammenfassung http://de.wikipedia.org/wiki/Konsolidierung
Düsendieb schrieb: > Konsolidierung (Medizin)#Lungenheilkunde, die Ansammlung von Konsolidierung von vielen kranken Akkus zu einem Haufen Sondermüll? :-) Es wäre Zufall, wenn in Deiner Akkusammlung alle den gleichen Zustand hätten, die Du zusammenschalten möchtest um längere Zeit 300A zu liefern. Vergiss den Spaß. Bevor Dein Gerät fertig ist, hast Du für lehrreiche Experimente einen Eimer kaputte Transistoren, die ihnen Deckel aufgemacht haben.
Ich kann an "noch gute" 100Ah Akkus rankommen, die haben alle denselben Verschleisgrad. Aber ich möchte mir eben nur 400Ah und keine 3200Ah da hinstellen :) Mit reinem Wechselrichter kann ich nix tun, ich brauch die USV primär als Doppelwandler für meinen Schmutzigem Stromerzeuger. Der Unterbrechungsfreie Batteriebetrieb ist ein willkommener Bonus. Die Kiste macht eigentlich schon was sie soll ... nur leider mit 32 mini Akkus (2x16 Stück â 5Ah in Reihe). Mhmmm ... könnte man mit so einem Wandler auch 4x12V in Reihe und dann 2 mal von dem 48V String abgreifen? Das würde die Amps auf der Batterieseite "beherschbarer" machen. Die USV nimmt leider nur 2 getrennte 192V Stränge (Plus und Minus gedreht). Denke mal, da sind 2 4KW Doppelwandler am Ausgang parallel geschaltet. Wie "instabil" wäre denn so eine Halbbrücke? Spezifische Ladekurve benutzt das Ding nicht. Das lädt permanent Float mit 13.6V. Der Charger hat leistet angeblich knapp 1000 Watt für beide Stränge. Unter Last fällt die Batteriespannung auf der 192V Seite ja auch ab ... ich Denke mal, wenn "der Trafo" da nicht zu tief einbricht wird das die USV kompensieren. Zu tief allerdings und sie meldet "Akku defekt".
Also damit wir uns richtig verstehen: Du hast eine USV, die intern mit 2 Bänken à 16 in Serie geschalteten 12V-Akkus arbeitet. Momentan ist die USV komplett, d.h. sie lädt aus 230V die Akkubänke und nutzt diese, um daraus wieder 230V zu machen. Du möchtest jetzt von dem Heckmeck mit 16 in Serie geschalteten Akkus wegkommen, weil dir da immer irgendeiner wegschwächelt. Verständlich. Jetzt willst Du von der USV nur noch den "hinteren" Teil nutzen, der aus den 192V DC die 230V AC macht. Und die 192V DC aus 24V Akkuspannung mit einer selbstgebauten Schaltung 4kW erzeugen. Geladen werden die 24V-Akkus dann mit einer selbstgebauten Schaltung aus der 192V-Ladespannung der USV. Oder mit einer selbstgebauten Ladeschaltung aus 230V AC. Mit 4kW. Das ist doch wahnsinnig umständlich Warum nimmst Du dann nicht gleich einfach eine ganz andere USV, oder ein Gespann aus Ladeschaltung und Wechselrichter? Was in diesem Leistungsbereich vermutlich mit mindestens 24 oder gleich 48V arbeitet... Um gewisse Akkuspannungen kommt man bei solchen Leistungen nicht herum, irgendein Balancing muß man sich wohl einfallen lassen.
Noch eine Idee: Die 16 Akkus sind ja fest in Serie geschalten. Ist die Ladeschaltung so, daß sie diese ganze Serie auf einmal lädt? Gibt also 217V raus? Danne wäre eine Möglichkeit, die Akkus alle einzeln von der Ladeseite her zu "pampern". Jeder einzelne bekommt ein 13,6V-Ladeteil, dessen DC-Seite natürlich galvanisch getrennt herumfloatet. Das macht aber normalerweise jedes Netzteil, ob Schalt oder mit Trafo. So kann jedes Netzteil seinen einzelnen Akku am Leben halten, obwohl sie für die nachfolgende USV in Serie hängen. Wenn Du das ganze ohnehin nur zum Puffern verwenden willst.
Tom schrieb: > Danne wäre eine Möglichkeit, die Akkus alle einzeln von der Ladeseite > her zu "pampern". > Jeder einzelne bekommt ein 13,6V-Ladeteil, dessen DC-Seite natürlich > galvanisch getrennt herumfloatet. das ginge doch billigst mit PC Netzteile ... tolle Idee
> das ginge doch billigst mit PC Netzteile ... > tolle Idee 1.Kannst Du voll vergessen, PC-Netzeile in Reihe zu schalten, wenn der Ausgang mit dem Schutzleiter verbunden ist! Das wäre ein Kurzschluss. 2.Hast Du schon mal versucht z.B. 10PCs gleichzeitig über eine Sicherung anzuschalten? Kannst Du wegen des gigantischen Einschaltstroms auch vergessen. 3.WENN Du Deine Blech-PC-Netzteile in Reihe schalten möchtest, wäre die Frage des Schutzleiters zu klären und sicherzustellen dasss nieee eins ausfällt oder auch nur schwächelt bei 300A weil sonst der Ausgangselko verpolt und evtl. explodiert. Bis Deine Lösung praktikabel ist, hast Du viel Geld verbrannt.
Sehe ehrlich gesagt nicht mehr durch, was genau gemacht werden soll. Der TO soll einfach selbst entscheiden, ob eine Halbbrücke geeignet wäre. Man kann diese in jedem Tastverhältnis aufbauen, also mit jedem "Übersetzungsverhältnis". Wenn Mosfets und Drossel keinem Sparkurs unterliegen, ist die Ausgangsspannung praktisch so stabil wie die Eingangsspannung. Abzüglich Rds und dem ohmschen Widerstand der Drossel. Das können bei guter Auslegung gesamt unter 1Milliohm sein. Zum Batterieladen sollte diese Stabilität mehr als ok sein. Egal wo ein Ladegerät angeschlossen wird, es "sieht" den Akku durch den Wandler hindurch. Man stelle sich einfach einen Ringkerntrafo für DC vor, nur stabiler und effizienter. Energieübertragung mit voller Leistung in beide Richtungen möglich. Eine solche Halbbrücke ist recht simpel, daß man sie ohne Platine aufbauen könnte/sollte. Also Leistungsbauteile z.B. in nem Metallgehäuse verdrahtet...
Tote Pferde kann man nicht mehr reiten. Thomas Horst schrieb: > aber ich will diese gigantischen Akkumengen und die > dazugehörigen Probleme beim auseinanderdriften loswerden. Also aus sehr bunter Akkumischung USV speisen? Wenn z.B. der eine gute Akku 100 Ah und und der kranke noch 3Ah hat wird man nicht zaubern können. Schrott bleibt Schrott.
Ich denke, Wandler->Wandler->Akku->Wandler->Wandler ist keine gute Idee. Jede Wandlung hat Verluste. Bei 4kW gewünschter Leistung incl. Verlusten sind Ströme von 200A bei 24V und 100A bei 48V realistisch. Können die gebrauchten 100Ah-Akkus diese Ströme liefern?
@Tom Richtig, aber ich möchte nur im äußersten Notfall den "hinteren" Teil nutzen. Weil es sonst, wie du schon ausgeführt hast, kompliziert wird. Auch müsste man bei der Trennung die USV austricksen, weil die das bestimmt nicht lustig findet, wenn ich den Charger (der vermutlich auch den Inverter Speißt), abklemme. Aber einfach eine ganz andere USV nehmen geht auch nicht, weil die alle mit recht hohen Akku-Stückzahlen arbeiten. Ein Gespann aus Ladeschaltung und Wechselrichter für 8KW ist für'n "Hobbyprojekt" viel zu teuer. Außerdem ist die USV ja da und funktioniert. Will das Gespann halt weiter optimieren. Am liebsten wäre mit eine "in-beide-Richtungen-transparente" Lösung. @0815 Das was du schon ein paar mal postuliert hast, klingt genau nachdem was ich suche. Warum äußert sich eigentlich niemand dazu? Ist das zu schön um war zu sein? @Egon Grins ... niemand will tote Pferde reiten. Die 100er AGM's stammen aus 'ner laufenden USV und werden turnusmäßig alle 2 Jahre getauscht, egal ob sie hin sind oder nicht. Glaub mir, die leisten um ein vielfaches mehr, als meine ausgelutschten 5Ah Teile. Außerdem lassen die sich vor Inbetriebname gut ausgleichsladen. Hab ich schon häufig mit den kleinen Furzdingern gemacht. Die "schlechten" lassen sich dabei schnell an Ihrer Außentemperatur enttarnen. @Helge Den Typ von den 100er'n weiss ich erst, wenn ich sie hab, aber die meisten AGM's können bis zum 3fachen ihrer Nennkapazität. Das wären dann 300A pro Akku respektive 300A bei 48V = 14.4KW. Aber ich will die Batts garnicht so arg rannehmen. Die sollen eine Peakbelastung von 6KW ca. 20min lang halten und dann übernimmt der Generator.
oszi40 schrieb: > 2.Hast Du schon mal versucht z.B. 10PCs gleichzeitig über eine Sicherung > anzuschalten? Kannst Du wegen des gigantischen Einschaltstroms auch > vergessen. hast ja Recht, ist aber mit versetztem Einschalten möglich > 3.WENN Du Deine Blech-PC-Netzteile in Reihe schalten möchtest, wäre die > Frage des Schutzleiters zu klären und sicherzustellen dasss nieee eins > ausfällt auch klar, hier ist ja eine Bastelllösung gefragt und wenn ich bedenke wieviele PC Netzteile mit PCs im Schrott landen.... die Schutzleiterfrage kann ja geklärt und gelöst werden an 100 neue tolle Netzteile zu 80€ dachte ich grad nicht. natürlich hört sich jede Lösung erst mal in Summe bei diesen Anforderungen teuer unmöglich oder utopisch machbar für Hobbyisten an, mit Betonung auf machbar und Hobbyist.
Thomas Horst schrieb: > Warum äußert sich eigentlich niemand dazu? Die Meisten kennen das Verhalten solch einer Schaltung einfach nicht. Ist ja auch eher selten, man hat es sonst oft nur mit Mosfet+Diode zu tun, und natürlich geregelt. Genau das verbaut einem aber auch schnell die Möglichkeit zum beidseitigen Energietransfer, bzw. macht diesen komplizierter. Dazu noch die hohe Leistung, Spannung...meist geht es doch nur um 5V auf 3,3V, und den billigsten IC dazu...;-)
Du meinst sowas hier, ja? http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Gegentaktwandler_halbbr%C3%BCcke.svg Und mit welchen Bauteilen realisier ich das, ohne das es mir um die Ohren fliegt? Angst hab :) Achso ... kann ich damit auch auf der einen Seite 4 Akkus in Reihe und auf der anderen Seite 2x die 192V abgreifen oder muss das mit 2 getrennten Akkubänken gemacht werden?
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Die Angst ist berechtigt bei der Leistung und 400V auf der "gefährlichen" Seite. Die Ansteuerung dürfte noch recht einfach werden: Beliebigen Schalt-Controller, der einen Steuerübertrager antreibt. Da reicht wahrscheinlich sowas wie ein SG3525. Von diesem Übertrager werden 8 Leistungstransistoren angesteuert, 4 auf der Akku-Seite und 4 auf der heißen Seite. Interessant wird der Übertrager für 6kW. Mit solchen Monstern hatte ich noch nix zu tun.
Thomas Horst schrieb: > Du meinst sowas hier Nein, das ist ne Quasi-Vollbrücke. Denk´ Dir nur die beiden Mosfets allein als Halbbrücke. An switchnode die Speicherdrossel, deren anderer Anschluss ist schon der low-Ausgang/Eingang. Und natürlich Elkos an beiden Seiten gegen die gemeinsame Masse (das kann sogar plus sein, wenn gewünscht). Mehr nicht, total simpel. 5 Bauteile in der Schematik (+Treiber natürlich, aber der ist auch simpel, z.B. Timer + Halbbrückentreiber). An low sind eigentlich nicht mal Elkos nötig, aber... Leider hast Du mit 24/192V ein recht großes Verhältnis der Spannungen. Bedeutet ganz generell teurere Fets/mehr Rds, als es bei einem Verhältnis von 1:2 wäre. Bin gerade noch am überlegen, welchen Einfluss Rds überhaupt auf die Ausgangsspannung hat. Bei 1:2 praktisch gar nicht, bei 1:8 vermutlich. Falls nicht, wäre nur R der Drossel interessant, aber dieser muss man nur ernsthaft Kupfer spendieren, dann kommt man locker unter 1 Milliohm (bzw. 100mV drop bei 100A). 2x192V sind natürlich ne andere Sache, und auf der highside nicht möglich. Bzw. nur mit zwei getrennten Halbbrücken, dann kann man das Ganze aber auch gleich komplett 2x aufbauen... Die hohe Spannung liegt praktisch an den rails der Halbbrücke, also oben und unten... Auf der lowside wären getrennte Spannungen besser möglich. Vermutlich brauchst Du auch eine negative Spannung, also +- 192V? Wenn es Dir nichts ausmacht, würde ich Dich morgen(heute) mal per PN anschreiben, und Dir ein sehr ähnliches, fertiges Modul zeigen (40V/20V/75/150A, fix 1:2, über 99% Wirkungsgrad). Hier möchte ich das nicht, es gibt immer nur Ärger, da zu viele Fachleute. Kannst Dir dann selbst ein Bild machen...;-) Helge A. schrieb: > Übertrager > 400V So schnell entstehen Gerüchte ;-) Es geht hier nur darum, 24Vdc auf 192Vdc zu bringen. Und zurück. Wenn ich es richtig verstanden habe, ist schon spät...
ohne ein paar tausend Euro wird das nix. ein paar hundert Euro reichen nicht mit den Kentnissen vom TS.
0815 schrieb: > Leider hast Du mit 24/192V ein recht großes Verhältnis der Spannungen... Und wenn ich zwei Module je 48V auf 192V an eine 4er Akkubank hängen würde? Gibt das Probleme auf der Lowside? Drops im mV Bereich sind völlig wurscht, da liegen die Akkus auch. 0815 schrieb: > Vermutlich brauchst Du auch eine negative Spannung, also +- 192V? Ja, die USV will 2 getrennte Kreise. 0815 schrieb: > würde ich Dich morgen(heute) mal per PN > anschreiben, und Dir ein sehr ähnliches, fertiges Modul zeigen Sehr gerne. Freue mich schon. Siebzehn Zu Fuenfzehn schrieb: > Hobby und Bastel sind hier nicht angesagt. Die Akkus sind abgesichtert, die Ausgänge der USV auch. Im schlimmsten Fall kill ich den Inverter der USV.
Jetzt muß ich nochmal fragen / versuchen klarzustellen, was die Aufgabe ist. Ganz oben habe ich was von einer "schmutzigen" Stromversorgung gelesen, nach meinem ersten Post hast Du nochmal gesagt, daß Du den hinteren Teil der USV nur im Ausnahmefall verwenden möchtest. Jetzt muß ich nochmal testen, ob ich es richtig verstanden habe. A) Ist die USV immer in den Power-Pfad eingeschleift, d.h. lädt sie immer die Akkus mit 4kW und entlädt sie sie gleichzeitig, um "saubere" 230V AC zu erzeugen? B) Oder hält sie die Akkus nur in Bereitschaft, springt bei Ausfall der "schmutzigen" Hauptversorgung ein (mit vermutlich ein paar Halbwellen Bedenkzeit), und erst in diesem Fall sind die Akkus richtig gefordert, für die beschriebenen 20min, bis der Generator sauber läuft und die Rolle der Hauptversorgung wieder übernimmt. Wie oft kommt das vor? Wie schlimm ist es , wenn die 16er-Akkuserie vorzeitig schwächelt? Zusätzliche Fragen: Manche sprechen hier jetzt schon von 400V. Sind also die beiden 192V-Bänke auch noch in Serie? Wie die Antwort auch sein mag, es läuft immer auf eine Art Balancing heraus. Das stelle ich mir laienhaft so vor: 2 x 16 Schaltnetzteile (ok, vielleicht PC-Netzteile) mit nachgeschalteter Strombegrenzungsschaltung. Natürlich galvanisch getrennt. Die Schutzleiterprobleme lassen sich sicher lösen. Solange die Akkus auf Erhaltungsladung gehalten werden sollen, kann das Balancing einfach aussehen, jedes dieser Netzteile versucht seinen einen Akku voll zu halten. Die mittlerweile schon 8kW Leistung bedeuten bei 2x192V ca. 20A, diesen Strom muß so ein Netzteil in einen möglicherweise völlig platten Akku hineinschicken, um auch diesen zu einem vollwertigen 12V-Baustein der 16er Serie zu machen. Wenn man die Akkus aber nicht nur als eine Art riesigen Stützelko ansieht, muß man sich natürlich Gedanken machen, wie die Netzteile sich untereinander (galvanisch entkoppelt!) unterhalten können, so daß der stärkste Akku in der Serie einfach entladen wird, während die anderen durch ihre Einzel-Netzteile so gefüttert werden, daß ihre Spannung nicht wesentlich unter den Wert des stärksten sinkt. Die Netzteile müssen die dafür benötigte Paower natürlich den aus der Gemeinsamkeit erzeugten 230V entnehmen. ICs gibts dafür auch, aber wahrscheinlich nicht in dieser Größenordnung. Vielleicht sind sie kaskadierbar.
Ich meinte, ich möchte den "hinteren" Teil nur im äußersten Notfall abkoppeln müssen. Die Variante A) wird benutzt. Die Bänke sind nicht in Serie geschaltet.
0815 schrieb: > Wenn es Dir nichts ausmacht, würde ich Dich morgen(heute) mal per PN > anschreiben, und Dir ein sehr ähnliches, fertiges Modul zeigen > (40V/20V/75/150A, fix 1:2, über 99% Wirkungsgrad). Hier möchte ich das > nicht, es gibt immer nur Ärger, da zu viele Fachleute. Kannst Dir dann > selbst ein Bild machen...;-) ROFL, das arme verkannte Genie.
Helge A. schrieb: > Ich denke, Wandler->Wandler->Akku->Wandler->Wandler ist keine gute Idee. > Jede Wandlung hat Verluste. Das wäre exakt auch meine Meinung. Zu der Frage, wie solch ein Wandler aussehen/gebaut werden müßte, hätte ich auch kein Wissen und keine Erfahrung beizutragen. Und auch andere Forumsteilnehmer verhalten sich da reserviert, wenn es um 24V->192V DC/DC bei 4-8kW geht, verständlicherweise. Meine bescheidene Meinung: Bei den 2x16 Akkus bleiben und wie schon beschrieben, mit bastlerischen Methoden ein Balancing versuchen. Die Konstellation ist jetzt klar, aber zu den Akkubänken habe ich noch eine Frage: Die Anlage will wirklich zwei getrennte 16er Bänke? Da sind keine Anschlüsse zusammen, so daß die doch irgendwie parallel hängen, oder tatsächlich wie weiter oben mal vermutet +-192V? Warum, frage ich mich? Redundanz? Parallele Aufteilung der Leistung, welche sowohl die Ladeschaltung, als auch die Wechselrichterschaltung erbringen muß? Ok, es kann sein, daß man das nie beantworten kann und einfach so akzeptieren muß.
Thomas Horst schrieb: > Und wenn ich zwei Module je 48V auf 192V an eine 4er Akkubank hängen > würde? > Gibt das Probleme auf der Lowside? Also zwei getrennte Wandler 48 auf 192V? Kein Problem, sogar die beste Lösung. Wenn jeder dieser Wandler z.B. 2KW wandelt, werden die 48V natürlich mit 4KW belastet. Ein Wandler müsste dann "negativ" aufgebaut werden, also nur Tastverhältnis umkehren, und die lowside-Elkos auf plus beziehen... 48V sind schon besser, nur der halbe Strom für die gleichen Mosfets. Auch der Einfluss der Mosfet-Widerstände auf die Laststabilität wird geringer. Bedeutet, man spart hier schon gut die Hälfte an Kosten. Tausende Euros werden es natürlich nicht. Gesamter Einkauf vielleicht 100 Euro.
2x16 ist blöde, wenn man die Akkus tauschen muss und dabei ggf. die Gesamtkapazität erhöhen will. Ja, die Anlage braucht wirklich 2x 192V, intern sind es 4 x (8 Akkus in Serie), wobei dann je 2 Module in Serie geschaltet an die Leistungsgruppe angeschlossen sind. Extern sind 2 separate Anderson-150A-Verbinder, die ebenfalls an je 2 Module im Erweiterungspack angeschlossen werden. Die Dokumentation sagt auch, das "externe Batterielösungen zwei getrennte 192V Stränge" benötigen.
0815 schrieb: > über 99% Wirkungsgrad). Hier möchte ich das > nicht, es gibt immer nur Ärger, da zu viele Fachleute. Ja die Fachleute zerstören einem immer die schönsten Illusionen. Z.B. die, das man einen Wandler mit 99% Wirkungsgrad bauen kann.
Helmut Lenzen schrieb: > 0815 schrieb: >> Gesamter Einkauf vielleicht >> 100 Euro. > > Pro Schuss? Ja, die FETs sollte man am besten im 10er Pack kaufen. Da bekommt man oft schon Mengenrabatt.
Thomas Horst schrieb: > zwei > getrennte 192V Stränge Dabei fragt sich aber, ob die vollkommen potentialfrei sein müssen. Sprich, ob intern plus oder minus zusammengeschalten wird. Die highside-Spannung beider Wandler ist nicht potentialfrei, man kann (und muss ggf.) vor der Konstruktion entscheiden, auf welches Potential sich die Spannungen beziehen. Thomas, Du müsstest Post haben.
Helmut Lenzen schrieb: > Man muss immer ueber 100% geben Die Einsicht ist gut, nur lauft ihr hier real nur auf ca. 31,7%....nicht daß ich dabei überrascht wäre! Harald Wilhelms schrieb: > die FETs sollte man am besten im 10er Pack kaufen Das spricht Bände, vielen Dank für diese indirekte Bestätigung. Ist viel abgesicherter, als würdest Du sagen "ich habe keine Ahnung von Elektronik". Das könnte gelogen sein, o.g. Erfahrung nicht.
@0815 Du glaubst doch jetzt nicht wirklich daran das mit mit 100 Euro Einsatz und einem Satz FETs einen 4kW Umrichter auf Anhieb am laufen bekommt. Ich habe selber mit Leistungselektronik zu tun und weiss das der Materialverbrauch an der Front immer sehr hoch ist bist so ein Teil zufriedendstellend laeuft. Und denk daran der TO ist auf diesem Gebiet ein Anfaenger. Allein schon der Aufbau bei derart hohen Stroeme erzeugt hohe Spannungspitzen an den Leitungen.
oszi40 schrieb: > einen Eimer kaputte Transistoren, die ihnen Deckel aufgemacht haben. Das schrieb ich oben schon. Nun kommt noch die kleine Frage aus welcher Quelle möchte der TS diese niedliche USV + Klimbim dazu speisen? Eine 16er Sicherung wird wohl "nicht ganz reichen". Nach meiner Kenntnis möchte eine leere USV zusätzlich zum angeschlossenen Verbraucher noch "etwas Strom" zum Laden der Akkus, wobei die Ladezeit je nach Akkukapazität und Strom verschieden sein kann.... @Thomas: Deine Erfindung befindet sich in einem sehr frühen Entwicklungsstadium.
Helmut Lenzen schrieb: > 100 Euro Einsatz Nun reite doch nicht darauf herum. Bei meinem längst existierenden Wandler dieses Typs (max. 3KW) haben die Bauteile keine 10 Euro gekostet. Dennoch sind diese hochmodern, und das müssen sie auch sein. Und der Wandler funktionierte auf Anhieb, sehr logisch bei einer solch einfachen Schaltung. Die 99% Wirkungsgrad sind kein Witz, sondern in dem Fall sehr nötig. Wenn Ihr alles bei den bekannten Distris mit 10 Mio Angeboten zur Auswahl kauft, sieht der Preis natürlich anders aus.
oszi40 schrieb: > @Thomas: Deine Erfindung befindet sich in einem sehr frühen > Entwicklungsstadium. Mit den kürzlich erschienenen Helfern würde das wohl auch zeitlebens so bleiben ;-)
Tom schrieb: > Danne wäre eine Möglichkeit, die Akkus alle einzeln von der Ladeseite > her zu "pampern". > Jeder einzelne bekommt ein 13,6V-Ladeteil, dessen DC-Seite natürlich > galvanisch getrennt herumfloatet. Das macht aber normalerweise jedes > Netzteil, ob Schalt oder mit Trafo. > So kann jedes Netzteil seinen einzelnen Akku am Leben halten, obwohl sie > für die nachfolgende USV in Serie hängen. Das geht noch viel einfacher und billiger: Jeder Akku bekommt einen einfachen Paralellregler, der die Spannung auf 13,6V begrenzt und bei überschreitung dieser Spannung einen Widerstand paralellschaltet. Anschließend muss man nur noch abwarten und alle Akkus werden auf die gleiche Spannung gebracht. An Bauteilen brauchts pro Akku: 1 Z-Diode (idealerweise Temperaturkompensiert), 1 OPV (als Komperator), 1 Mosfet, 1 Hochlastwiderstand (1-3W) etwas Hühnerfutter. Mehr nicht! Das ganze kann man bequem auf einem Stück Lochraster zusammenlöten oder man lässt Platinen ätzen. So eine Platine dürfte gut Briefmarkengroß werden
0815 schrieb: > Bei meinem längst existierenden > Wandler dieses Typs (max. 3KW) haben die Bauteile keine 10 Euro > gekostet. Dann must du dem TO auch noch verraten wo es die Teile sooo billig gibt.
0815 schrieb: > Bei meinem längst existierenden > Wandler dieses Typs (max. 3KW) haben die Bauteile keine 10 Euro das kannst du aber nur dem Weihnachtsmann erzählen. Zeig her, sonst ist es extrem unglaubwürdig..........
Hm Hm Hm.... Ja ich sehe im Moment keinen Hinderungsgrund, das so einfach zu lösen. Vor allem wenn es darum geht, daß die Akkus ja nur schwimmend auf 13,6V gehalten werden. Die Ladeschaltung buttert ja die 217V rein (16*13,6V), und die Wechselrichterschaltung macht mit diesen 217V dann die saubere Netzspannung. (Hä, 217V? Nicht 192V? --> 192V sind die Nennspannung der 16 Akkus, 217V die Ladeerhaltungsspannung) Da die Sache ja dauernd läuft, gibt es eigentlich keinen Lade- oder Entladestrom. Die Akkus stellen einen Spannungsteiler dar, der halt blöd auseinanderdriftet. Wenn man mit o.g. Schaltung die genaue Spannungsteilung erzwingt, scheint mir die Welt für den "schwimmenden" Fall in Ordnung. Nun kann man die Akkus noch durch Elkos ersetzen. Bei ausgefallener Primär-Versorgung siehts natürlich düster aus. Mit Elkos sowieso, mit auch nur einem richtig schlechten Akku in der 16er-Serie auch.
Tmega schrieb: > das kannst du aber nur dem Weihnachtsmann erzählen. Davon darf sich besser Thomas überzeugen, sobald er sich zurück meldet. Die 100 Euro für seinen Wandler sind schon hoch angesetzt, so edel würde ich den selbst gar nicht planen. Aber kommt ja dem Wirkungsgrad, der Stabilität und der Überlastbarkeit zugute, also völlig ok.
0815 schrieb: > Die 100 Euro für seinen Wandler sind schon hoch angesetzt, für 100 könnte es noch gehn, wenn es nicht ein Prototyp von einem Anfänger gebaut wäre. Deine 10 Euro sind aber eben einfach lächerlich. Also zeig her.......
Harald Wilhelms schrieb: > Ja die Fachleute zerstören einem immer die schönsten Illusionen. > Z.B. die, das man einen Wandler mit 99% Wirkungsgrad bauen kann. ich dachte bei den Maschinenumformern in Gigawatt sind sie schon soweit? OK mein Freund im Generatorenbau erwähnte was von 99,x% und das mal 2 unterschreitet knapp die 99% vermutlich (scnr)
Tom schrieb: > Vor allem wenn es darum geht, daß die Akkus ja nur schwimmend auf 13,6V > gehalten werden. Die Ladeschaltung buttert ja die 217V rein (16*13,6V), > und die Wechselrichterschaltung macht mit diesen 217V dann die saubere > Netzspannung. Das hab ich auch gedacht ... Mhmmm ... allerdings sagt das Service Manual (des Nachfolgermodells), das im normalen Modus (=Netz) der Strom vom Gleichrichter direkt in den Inverter geschickt wird und die Batterien quasi "separat" geladen werden. Die Umschaltzeit wird (laut "Technical Comparison On-line ups" von APC) dann mit gigantischen Kondensatoren überbrückt. Auszug:
1 | BOOST/BUCK CONVERTER |
2 | Function: The boost/buck converter controls the power factor and regulates the input current. The |
3 | boost/buck converter makes up for any difference between the output of the Smart-UPS DP |
4 | and the mains voltage. The boost/buck converter is an electronic choke and works as such. |
5 | Therefore, the boost/buck converter has a huge internal resistance. Contrary to this, the main |
6 | inverter is controlled as a constant voltage generator and has, therefore, a very low internal |
7 | resistance. Together these two inverters protect the load against mains transients. They also |
8 | protect the mains against harmonic reflections from the load. The control of the boost/buck |
9 | converter ensures that the unit is always drawing a sinusoidal current from the mains |
10 | |
11 | MAIN INVERTER |
12 | Function: During mains operation, the main inverter is always synchronous to the mains and works as a |
13 | voltage stabilizer on the output voltage. If the load causes harmonic current on the output, the |
14 | main inverter will support these currents, hence the control of the boost/buck converter |
15 | prevents them being taken from the mains. The main inverter helps charge the batteries by |
16 | passing the turned over energy from the input to the batteries. During battery operation the |
17 | main inverter supplies the load with energy from the batteries. During battery operation the |
18 | main inverter is kept at the desired frequency by means of the internal clock frequency. |
19 | |
20 | BATTERY |
21 | Function: The battery stores energy to be used during battery operation. All units have built-in batteries. |
22 | The batteries are located in the bottom of the unit. More batteries can be added to increase the |
23 | back-up time. |
Das Blockschaltbild sieht so aus:
1 | [MAINS INPUT] |
2 | V |
3 | V |
4 | V |
5 | [BACK FEED CONTACTOR] |
6 | V |
7 | V |
8 | V |
9 | [BOOST/BUCK CONVERTER] |
10 | V |
11 | V-------------------------------------V |
12 | V V |
13 | [MAIN INVERTER]<---->[BATTERY] [BYPASS STATIC SWITCH] |
14 | V V |
15 | V-------------------------------------V |
16 | V |
17 | [OUTPUT CURRENT SENSOR] |
18 | V |
19 | V |
20 | V |
21 | [SYSTEM OUTPUT] |
Grübel ... oder ist deren "MAIN INVERTER" gleichzeitig Gleichrichter und Wechselrichter? Aber eigentlich ist's doch wurscht, ob's ein paar Volt hoch oder runter geht, weil wir das Tastverhältnis doch eh von den nominalen/spezifizierten Spannungen berechnen, oder? Aber ich frag nochmal, weil ich glaube, das ihr meinen "48V Vorschlag" nicht verstanden habt ... ich möchte: a) 4x12V Akku in Reihe = ein String mit 48V b) and diesem 48V String möchte ich 2 Stück Wandler 48V->192V hängen c) die beiden Wandler werden (+/- Vertauscht) in die 2 Batterie-Eingänge der USV gesteckt Meine Frage ist nun, was passiert mit den Wandlern und den Batterien, wenn die USV von der Highside in beide Stränge 217,6V reinpumpt? Laden dann beide Wandler die Batterien gleichzeitig oder gibt das nen kurzen?
:
Bearbeitet durch User
Thomas Horst schrieb: > Meine Frage ist nun, was passiert mit den Wandlern und den Batterien, > wenn die USV von der Highside in beide Stränge 217,6V reinpumpt? > Laden dann beide Wandler die Batterien gleichzeitig oder gibt das nen > kurzen? Muss mich zu weiter oben aber nochmal berichtigen. Mit nur einem 48V-Akku funktioniert das nur, wenn die beiden 192V-Spannungen potentialfrei sind. Ist ja wohl nicht der Fall. Zwar kann man die Halbbrücken sehr leicht "spiegelverkehrt" bauen, aber da es oben +-192V sind, bleiben es unten ja auch +-48V. So recht abstrakte Dinge wie getrennte Wicklungen auf der Drossel jetzt mal ausgeklammert... Also spätestens mit zwei 48V-Akkus geht es. Wäre Dir aber zu groß, oder? Ggf. bei einem der Wandler eine DICKE Drossel mit zwei Wicklungen (Trafo)...
Bei 2x48V wäre ich schon bei 8 Akkus ... dann müsst ich mir 800Ah hinstellen. Das wäre dann 4mal mehr als ich eigentlich brauche und geschenkt krieg ich die leider auch nich :) Ein "Akku" wäre, wenn auch nicht unbedingt Schaltungstechnisch, eh die bessere Lösung, weil die beiden Stränge evtl. nicht gleichmäßig Strom ziehen und eine Bank dann schon leer ist, wenn die andere noch Ladung hat. Ist nur 'ne Theorie, denn die 2 Bänke die ich jetzt drin hab, sind gleich alt und zeigen trotzdem einen sehr unterschiedlichen Verschleislevel. Die eine Bank ist noch bei knapp 90% während die andere gerade mal 50% ihrer ursprünglichen Kapazität liefern kann.
Hm. Mit 10 Euro Kosten hätte ich mit Glück vielleicht die Verbindungsleitungen gekauft, aber noch keine Schaltung zusammen. Laß sehen.
Helge A. schrieb: > 10 Euro Ok, wir wollen doch nicht, daß es heute langweilig wird. Also hier zur Belustigung des ganzen Tages mal den tatsächlichen Preis aller Komponenten für meinen 3KW-Wandler: Mosfets 1 Euro (Ebay) Kern 3 Euro (Pollin) Lackdraht ca. 0,50 Euro (Ebay) Polymerelkos 1,28 Euro (Pollin) Treiber 1 Euro (weiß nicht mehr) Platine 0,01 Euro (Ebay) Lötpaste/Zinn ca. 0,30 Euro (diverse) Isoscheiben 0,50 Euro (Ebay) Schrauben ca. 0,20 Euro (Ebay) SMD-Hühnerfutter ca. 1 Euro (diverse) SMD-Schablonen ca. 0,10 Euro (Modulor) Kühlschiene 2,50 Euro (Ebay) Strom, Ätzmittel u.ä. 0,50 Euro gesamt 11,89 Euro Bin natürlich untröstlich, wie sehr ich bei den Kosten daneben lag. Also doch: was für ein finanzieller Aufwand! Könnt euch nun selbst anhand der Kosten ein Bild dieses schwächlichen Wandlers machen, und es wird mir ein Fest sein, eure Vorstellungen weit abseits der Realität zu lesen! Wert wäre das Ding jetzt übrigens so um die 300 Euro(Kumpelpreis). Und genau Ihr würdet sogar die perfekte Zielgruppe abgeben (70%-Wirkungsgradvorstellungen, Angst vor Strömen über 10A, stets frische Bauteilfriedhöfe usw.) ;-)
irgendwie fehlt da noch 10 mal Versandkosten? Und wo ist der Schaltplan?
Den traut er sich ned zeigen... weil da schnell klar wird, daß seine Angaben nicht belegbar sind. :-)
Ups ... hab bei meinem letzten Projekt alleine 30€ für den Kern bezahlt. Rein optisch sieht die Schaltung aus, als könnte sie 3KW vertragen. Wusste garnicht, das es Kuperschrauben gibt, die man prima verlöten kann. Bei den riesen Planes haste die bestimmt mit 'nem 100W Kolben auf die auf die Platine geschmolzen :)
Doch, ich habs verstanden, jetzt auch noch einen weiteren Aspekt: Mit dem geeigneten (DC-getrennten) Wandler könntest Du mit einer dicken Akkubank zwei Akkubänke für die USV simulieren. Mit der von 0815 angebotenen Wandlertopologie geht das aber wohl nicht, wie er selbst schreibt - dieser Vorteil ist also zunächst nicht realisierbar. Mir geht es insgesamt um die Abschätzung des Aufwands. Abgesehen von allen Hakeleien zwischen 0815 und anderen Usern hier, ob er einen Wandler wie billig, wie effektiv und wie haltbar hinbringt - letztendlich wollt ihr einen DC/DC-Wandler bauen, der vor/zurück funktioniert, 48V auf der einen Seite, 192V auf der anderen Seite und mit 4-8kW übertragene Leistung. Und diesen als "Hilfsaggregat" zwischen eine vorhandene USV stecken. Das zu bauende "Hilfsaggregat" ist der eigentlichen USV sehr ähnlich, in Aufwand, Leistung, Kosten. Die eigentliche USV willst Du nicht anfassen oder durch was selbstgebautes ersetzen, weil sie ja funktioniert und weil Dir berechtigterweise mulmig ist, so etwas selbst zu bauen. Und genau diesen Maßstab würde ich auch für das "Hilfsaggregat" anlegen und die Finger davon lassen. Ich würde einfach mal an den Akkus messen bzw. etwas bauen, das die Zustände der Akkus mitloggt. Wenn da wirklich ohne weiteren unterstützenden Spannungsteiler 16 x 12V-Akku in Serie hängen, da kann ja alles mögliche passieren. Das sind 96 einzelne 2V-Zellen! Keine Ahnung, was mit einer platten Zelle beim Entladen passiert. Bei 192V kann man wahrscheinlich verschmerzen, daß die eine oder andere auf 0V herunterentladen ist. Aber was, wenn sie bei weiterer Stromentnahme durch hohen Innenwiderstand eine Gegenspannung aufbaut? Wenn 95 Zellen gut sind und eine tot, dann würde sogar beim Entladen noch eine passive Maßnahme wie kurzschließen der toten Zelle helfen. Beim Aufladen alle auf die gleiche Spannung zu balancieren ist wie weiter oben beschrieben wirklich nicht aufwendig. Vielleicht bringt schon ein parallelgeschalteter Spannungsteiler mit 1k-Widerständen etwas. Und wenn diese "kleinen" Arbeiten keine Verbesserung oder nichtmal einen Erkenntnisgewinn bringen, kann man ja die große Lösung in Angriff nehmen.
Tom schrieb: > Wenn 95 Zellen gut sind und eine tot ... bleibt immer noch die Frage, ob diese Zelle Plattenschluss hat oder vertrocknet (hochohmig) ist. Im Fall von "hochohmig" ist eine recht hohe Spannung an diesem Punkt. Nicht jede (Messs/Lade-)Schaltung wird das dann vertragen.
Ich kenne ihn auch nicht in- und auswendig. Meine persönliche Erfahrung: Alle "defekten" Bleigel-Akkus (und bei 12V 5Ah handelt es sich wohl um solche Klötzchen), die ich bisher gesehen habe, waren hochohmig. Und stimmt, die Meß/Kontroll/Lade-Schaltung kann in dem Fall sogar die Bekanntschaft mit 192V machen, obwohl sie nur den einzelnen Akku sieht. Allerdings würde die 16er-Serie damit insgesamt längst so verrückt gespielt haben, daß die USV aufgegeben hat, Strom daraus entnehmen zu wollen. Nachtrag zu meinem obigen Post: An die einzelnen 2V-Zellen kommt man natürlich nicht ran, nur im 6er Pack.
Selbst wenn ich mit einfacheren Mitteln ein Balancing o.ä. einbauen würde, habe ich immernoch 32 Akkus, die ich irgendwann ersetzten muss. Größere Akkus sind i.d.R. vom Preis/Ah günstiger zu bekommen. AGM's sind übrigens keine GEL-Akkus ... das sind Vlies-Batterien. Die trocknen aus und werden hochohmig. Plattenschluss schafft man eigentlich nur mit ner orgendentlichen Überladung und dem irgendwann einsetzenden Thermal runaway :-o Die USV klemmt die Akkus sofort ab, wenn sie merkt, das die Spannung oder Stromaufnahme nicht innerhalb der Toleranzen liegt. Für meinen Geschmack übrigens viel zu früh ... oft haben die Akkus noch ordentlich Kapazität unterhalb der 12V Marke und die Wandler in der USV könnten das locker kompensieren.
Thomas Horst schrieb: > Wusste garnicht, das es Kuperschrauben gibt, die man prima verlöten > kann. Sind nicht direkt Schrauben, sondern Schweißbolzen. Die haben einen viel kleineren "Kopf", man kann sie daher komplett verlöten. Die Lötung ist nicht schwer, 5mm Lötspitze und Multi-TC reicht. Die Bolzen selbst nehmen ja nach dem Erhitzen kaum noch Wärme weg. Tom schrieb: > Das zu bauende "Hilfsaggregat" ist der eigentlichen USV sehr ähnlich, in > Aufwand, Leistung, Kosten. Überhaupt nicht. Du betrachtest dabei nur die Ströme. Ein 4-Quadrantenregler für 100A ist z.B. ungleich schwieriger als ein einfacher Schalter für 100A. Seine USV hat unter Garantie 10x so viele Bauteile, vermutlich noch deutlich mehr. Hallo Aufwand!
Tmega schrieb: > Und wo ist der Schaltplan? Hab ich gar nicht. Was soll man sich auch merken bei 5 Leistungsbauteilen + Standardbeschaltung beim Treiber? Sowas Simples zeichnet man mit Sprint aus dem Kopf heraus. Und es ist tatsächlich 95% zeichnen, nur 5% routen. Selbst zweiseitig war im Nachhinein noch unnötig, habe mich nur auch von der allgemeinen Angst vor hohen Strömen blenden lassen. Das ist jetzt aber auch passé. Natürlich sollte man einige Zeit zuvor schon die Steckbrett- und Lochraster-Liga verlassen haben. Bei den genannten Erfahrungen zu Aufwand, Wirkungsgrad, Anlaufschwierigkeiten und Risiken gehe ich aber davon aus, daß die Meisten hier schon so weit sind ;-)
Wenn ich nicht total daneben liege, wäre das der hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Synchronwandler_MOSFET.svg Plus die Elkos auf beiden seiten und dem Treiber für die FETs. Hab ich das richtig? <duck>
Thomas Horst schrieb: > der hier Genau der isses, natürlich noch mit Kondensatoren am Eingang. Wenn Du bei dem ein festes Tastverhältnis vorgibst, bestimmt nur die äußere Beschaltung (Last/Quelle), wo lang der Strom fließt. Wobei die Spannungen sogar völlig gleich bleiben können (bei idealen Bauteilen). Real ergibt sich halt z.B. 100mV drop unter Volllast im Vergleich zum errechneten Verhältnis, bzw. zum Leerlauf. Simpler geht's kaum noch. Und mit der Drossel, die ich Dir genannt habe, schaffst Du selbst bei Deinen 2x4KW 99% und mehr. "Schwierig" ist eigentlich nur die 1x nötige Potentialtrennung, um von plusminus 192V auf plus 48V zu kommen. Gibt verschiedene Möglichkeiten. Evtl. sogar eine magn. Kopplung beider Drosseln. Dann müsste allerdings die Mosfets der einen Halbbrücke den gesamten Strom tragen (aber nur die Mosfets). Mache Dir mal eine Zeichnung dazu fertig.
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