Hallo Forum, Es ist zunächst nur ein Gedankenspiel, weshalb ich noch kaum konkrete Informationen habe, aber wie das ja oft so ist, macht man sich Gedanken um Schaltungen wobei es jedoch schon ein ICs gegeben hätte der einem diese Arbeit abnimmt. Im Prinzip geht es darum, mit einem Step Up (Boost) Converter die Generatorspannung eines DC Motors von 0..XV auf 14.4V zu boosten und damit einen Bleiakku zu laden bzw. generell "12" V zu haben. Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, dann werden Bleiakkus anders als NiMh/NiCd Zellen NICHT über die Spannung geladen sondern über ihren Strom? Ein Bleiakku wird als geladen angesehen, wenn er weniger als 2% seiner Kapazität als Ladestrom benötigt? (Meint das dann z.B. 100Ah -> 2A?) Die Sache ist, dass ich natürlich neben der Boost Funktionalität theoretisch auch eine Step Down bzw. einen Überspannungsschutz brauche. Gibt es eventuell intelligente ICs die beides können? (Bzw. sind diese preislich, effizienztechnisch, etc. überhaupt im Rahmen oder eher weniger?) Außerdem wäre eine Stromstärkesteuerung interessant, zum einen für Current Balancing, zum anderen damit der Generator bei einem leeren Akku nicht blockiert sondern schlicht den Ladestrom begrenzt. Ich nehme an es gibt fertige Lade-ICs für das, aber gerade für letzteres wäre es interessant zu wissen, wie man selbst so eine aktive Ladung darstellen könnte bzw. ob das mit Haushaltsmitteln machbar ist (ein Varistor würde ja z.B. einfach den Strom durch Abwärme begrenzen, das ist aber nicht so praktisch^^), denn dann könnte man die maximale Stromstärke On-the-fly anpassen (Bergauf, Bergab). Zuletzt bleibt noch die Frage, wie das mit der Leistung der Converter aussieht, der LM27313 hat z.B. "nur" 1.5A Load Current. Das ist zwar für meinen Fall ausreichend, 21W sind für einen Menschen bestimmt anstrengend, aber könnte man im Prinzip einfach MOSFets oder BipolarTransistoren hinter einen IC hängen oder verpfuscht mir das irgendwie die Regel/Feedbackschleife? MFG
Hallo, einige deiner Annahmen sind falsch und dein ganzes Vorhaben ist reichlich verworren. Am besten informierst Du dich erst einmal über Ladetechnik generell und planst dann systematisch. Gruß
Marc S. schrieb: > Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, dann werden Bleiakkus anders > als NiMh/NiCd Zellen NICHT über die Spannung geladen sondern über ihren > Strom? Genau falsch. Marc S. schrieb: > Im Prinzip geht es darum, mit einem Step Up (Boost) Converter die > Generatorspannung eines DC Motors von 0..XV auf 14.4V zu boosten Genau falsch. Ein Boost-Regler versucht auch aus 1V die 12V (14.4V) zu machen, und zieht dabei so viel Strom, daß der Generatormotor nie über 1V hinaus kommt, und damit nie Leistung produzieren kann. Boost Regler sind bei variablen Stromproduzenten prinzipiell falsch. Richtig wäre ein MPP maximum power point Regler oder wenigstens ein step down der erst anfängt, wenn die Spannung hoch genug ist und damit Leistung zur Verfügung steht. > und damit einen Bleiakku zu laden bzw. generell "12" V zu haben. Besser auf 14.4V, wenn kurzzeitig, oder 13.8V, wenn Dauerladung. Die Strombegrenzung wäre im wesentlichen, um eine Überhitzung des DC Motors zu verhindern, denn in ihm fällt am Drahtwiderstand der Wicklungen einen Leistung ab die er in Wärme wieder loswerden muss, also eine Eingangsstrombegrenzung. Das kann ein MC34063 bis 1.5A und 40V. Es hat schon seinen Grund, warum als Generatoren keine DC Motoren verwendet werden, sondern fremderregte Drehstrom (im Auto) oder Dynamos (am Fahrrad) oder Magnetspulen (am Moped).
Okay, ich habe mich jetzt einmal weiter in die Thematik eingelesen, speziell das Laden. Vermutlich habe ich mich auch unklar ausgedrückt. "Über ihren Strom" meinte daher Konstantspannung. Der Grund meiner Fehlinformation ist, dass viele das Laden eines Bleiakkus als "einfach" ansehen und ihn dann mit Konstantspannung laden. Tatsächlich sollte ein Bleiakku aber mit einer IUoU Kennlinie laden. Das Problem ist z.B. dass es widersprüchliche Aussagen über Techniken wie gepulstes Laden uvm. gibt, so dass es gar nicht so einfach ist, herauszufinden, welche Erklärung plausibler ist. Da ich nun aber zunächst einen Konstanten Strom und danach zwei unterschiedliche konstante Spannungen brauche, tut es ja ein "normaler" Converter eher weniger, da dieser nur konstante Spannungen kann. Im Prinzip bräuchte ich dafür eine Elektronik wie in einem Labornetzteil. Das hört sich allerdings schon wieder relativ kompliziert bzw. teuer an, oder? (Das sind ja hochwertige Ladegeräte auch). Vermutlich verwenden manche daher eine Konstante Spannung mit der Prämisse der Ladezustand sei zwischen 80% - 100% bzw. eine optimale Ladung sei nicht von Nöten? Nun kommt der Generator noch ins Spiel: Bei meinem Boost Regler bin ich davon ausgegangen, dass eben die Stromstärke begrenzt wird und so gewissermaßen die Leistung (in Abhängigkeit der Drehzahl) begrenzt wird. Ob das nun meine Muskelkraft oder zunächst die Thermik des Generators schützt hängt natürlich vom Generator ab. Ein Step Down Regler, der erst ab einer gewissen Spannung anfängt wäre hingegen insoweit interessant, als dass beim Losfahren keinerlei Belastung existiert und dies daher erleichtert wird. (Würde dies nicht genauso bei einem Step Up Regler funktionieren?) Die Sache ist, die Maschine die ich mir angesehen hatte, war eben für 13V bei 17k UPM konzipiert und daher für Spannungen von ~ 15-20V (damit der StepDown ordentlich wandelt), mechanisch nicht gewachsen (Wie sieht es hier mit der elektrischen Isolierung aus? Da die Ströme sinken wäre das ja thermisch sogar zu bevorzugen). Andererseits kann ich mich da einfach weiter umsehen. Um es kurz zu machen: Optimal wäre natürlich eine Art "Labornetzteil-IC", welcher sowohl variable Konstantspannungen als auch Konstantströme erlaubt. Wie ich aus dem Datenblatt des MC34063 jedoch lese, ist schon alleine Step Up vs. Down ein Problem, da sich hierfür eine anderer Beschaltung ergibt, daher wird es so etwas vermutlich nicht direkt geben? Noch zwei Kleinigkeiten: Der Akku möchte für 80% seines Ladezustandes einen Konstanten Strom. Dies ist jedoch bei stark variierender und ggf. gar nicht vorhandener Leistung nicht so einfach bzw. führt zu winzigen Spannungen. Würde der Akkumulator hier einfach langsamer laden? Andererseits benötigt er ja seine Spannung (abhängig von dem Innenwiderstand) um mit Stromstärke I geladen zu werden. Daher können wir ab einer Schwellleistung (I^2 / R) gar nicht mehr konstant laden. Wäre hier dann eine Hysterese (z.B. ab 150% Schwellleistung laden, bei 110% abbrechen) angebracht oder würde man da eher den "konstanten" Ladestrom abfallen lassen? Das zweite ist: Du schreibst "dafür verwendet man Dynamos", ich dachte bzw. konnte im Netz nichts anderes finden - Dynamos sind Gleichstrommaschinen (eben mit Kommutator).
Marc S. schrieb: > Dynamos sind > Gleichstrommaschinen (eben mit Kommutator). Schon wieder falsch, das kannst Du an fast jedem Fahrrad sehen. wendelsberg
Mh, wie gesagt, ich konnte via Google keine andere Aussage finden, Wikipedia leitet Dynamo zu Gleichstrommaschine weiter und ich habe gelesen dass der dynamoelektrische Effekt (Selbsterregung) Grundlage für Gleichstrommaschinen sei. Wie dem auch sei, nach weiterer Recherche bin ich z.B. auf den TL494 mit nachgeschaltetem IR2110 gestoßen. Macht es denn Sinn (bzw. ist es das einzig mögliche), eine Konstantstromquelle und die Konstantspannungsquelle getrennt aufzubauen und dann einfach jeweils anzuwählen? Bzgl. der Konstantspannungsquelle gibt es jedoch auch wieder viele Möglichkeiten (Digitales Poti, OPV Schaltung für Feedbackspannung, Linearregler mit Monster-Transistoren), daher wäre es geschickt wenn es da wirklich einen einfachen IC gäbe, den ich einfach mit I2C, PWM, DAC oder ähnlichem ansteuern könnte. Da muss es doch sicher was geben und ich suche nur mit den falschen Begriffen, oder? CPUs haben ja z.B. auch ein variable Spannung, Beschränkte oder Softwaregesteuerte Stromstärken gibt's auch für viele Anwendungsfälle...
Angehängte Dateien:
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regler.gif
5,3 KB
Marc S. schrieb: > Macht es denn Sinn... ...es UNBEDINGT und ZWANGHAFT anderes machen zu müssen alle Alle anderen klügeren Leute ? Die haben eine Lichtmaschine im Auto (mit Regler) und einen Dynamo am Fahrrad (ohne Regler) und wenn man mit dem Dynamo unbedingt einen 12 Akku aufladen will an statt einen besser zum Dynamo passenden 6V Akku, dann kann man einen 1:2 Trafo nachschalten. Da der Akku Gleichspanung haben will braucht man noch einen Brückengleichrichter. Und weil Bleiakkus nicht gerne überladen werden, braucht man eine Spannungsbegrenzung wie sie sonst der Lichtmaschinenregler macht, für die 3W eines Dynamos oder 25 die du haben willst tun es shunt-Regler ganz gut wie TL431 mit verstärkendem Transistor denn die kosten keinerlei Verlust wenn der Akku noch nicht voll ist und produzieren nur Verluste wenn der Akku nicht mehr geladen werden muss.
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