Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 3 Ringkerntrafos mit B6 Gleichrichter und DCDC Buck Sekundär


von Sven (elitron)


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Hi,
Ich benötige für meine Anlage eine Spannungsversorgung von 50V DC.
Die benötigte Leistung beträgt ca 250W, wobei die Spitzenleistung für 
einige Minuten 3 kW ist und für wenige Sekunden bei 6-8 kW.

Momentan verwende ich ganz normale 48V Schaltnetzteile, die ich über das 
interne Poti etwas hoch gedreht habe. Diese sind parallel geschaltet und 
haben nochmal 220.000 uF Elko Kapazität dahinter.

Leider läuft es nicht so richtig, weswegen ich gerne auf Ringkerntrafos 
umstellen würde, da diese kurze Überlastungen besser wegstecken und 
relativ Spannungs-Steif sind. Und zwar 3 Stück, und dann einen B6 
Gleichrichter und die 220.000 uF dahinter. Dann in einen Zwischenkreis 
von ca 60 bis 80 V einspeisen und dahinter einen oder mehrere DCDC Buck 
Wandler.
Leider kann ich nicht direkt von den Ringkerntrafos auf den Lastkreis, 
da die Eingangsspannung vom Drehstrom-Dieselgenerator zwischen 190 und 
250V schwankt, je nach Lastsituation.
Auch das öffentliche Versorgungsnetz hat hier zwischen 220 und 245V je 
nach Tageszeit und ich brauche Ausgangsseitig zwischen 48 und 50 V DC.

Deswegen müsste ich sekundärseitig den Buck Wandler verwenden.
Oder ich müsste Trafos mit primärseitigen Anpassungswicklungen kaufen 
und dann über eine Relaisschaltung entsprechend umschalten.

von H. H. (hhinz)


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Sven schrieb:
> Die benötigte Leistung beträgt ca 250W, wobei die Spitzenleistung für
> einige Minuten 3 kW ist und für wenige Sekunden bei 6-8 kW.

Klassischer Fall für Akkupufferung.

von Sven (elitron)


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Es handelt sich ja um eine Anlage mit Akkus, das Netzteil ist nur für 
den Fall, dass die Batterien leer sind.
Unter 50V synchronisiert sich der Wechselrichter auf das Stromnetz und 
geht in Standby/Bypass. Der DC Zweig bleibt allerdings an und die DC 
Lasten werden weiterhin versorgt.
49V extern angelegt entsprechen ca 20% SOC im BMS. Es fließt bei 49 V 
kein großer Strom mehr in oder aus dem Akku, sondern die Anlage hat da 
relativ lange einen "stabilen" Standby Zustand, wenn keine DC Lasten 
angeschlossen wären.

Ab ca 51-52 V beginnt der Akku jedoch mit geringen Ladeströmen. Bei ca 
53-54V gehts dann richtig los, ca 2kW Ladeleistung und die Anlage 
wechselt in den Doppelwandler USV / Off Grid Modus, so dass nicht nur 
der Ladestrom, sondern auch der Wechselrichterstrom gestemmt werden 
muss.
Allerdings möchte ich nicht über teuren Netzstrom oder das Aggregat 
laden, wenn es nicht unbedingt sein muss, sondern ich möchte es gratis 
über die PV Anlage laden. Weswegen ich den regulären AC Eingang nicht 
dauerhaft  angeschlossen habe.

Unter 48V kommt der Low Voltage Shutdown, und dann fällt auch der DC 
Zweig weg, weil die Steuerung bzw das BMS alles abschaltet.
Dummerweise geht der Wechselrichter dann auch aus und macht noch nicht 
mal mehr Bypass.

Das Netzteil dient also dazu, die Anlage im unteren SOC Bereich zu 
halten und eine Abschaltung zu verhindern, aber die Spannung so gering 
zu halten, dass der Akku noch nicht mit dem Ladevorgang beginnt.
Mit angeschlossenem "normalen" 230V Netzanschluss macht die Kiste 
nämlich sonst einen Zwangs-Recharge übers Netz (Unter ca 52V) bzw lässt 
sich ohne Netz gar nicht mehr starten wenn sie erst einmal aus war.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Sven schrieb:
> wobei die Spitzenleistung für einige Minuten 3 kW ist und für wenige
> Sekunden bei 6-8 kW.

Geht gerade eben mit einer B16 Sicherung.

Sven schrieb:
> einen oder mehrere DCDC Buck Wandler.

Unsinn. Auch die Buck müssten 8kW schaffen, die sind exakt genau so 
wenig Überlastfest wie Schaltnetzteile. Da kannst du gleich ein 8kW 
Schaltnetzteil nehmen und bekommst die Spannung direkt geregelt.

Sven schrieb:
> Es handelt sich ja um eine Anlage mit Akkus, das Netzteil ist nur für
> den Fall, dass die Batterien leer sind

Ach du Kacke, schon wieder Photovoltaik Unsinn.

Kauf dir halt ein 8kW Schaltnetzteil an deinen Generator.

Andere Leute bauen eine vernünftige Akku und DC-Verbraucher Steuerung, 
nicht durch-die-Brust-ins-Auge Schaltungen.

von H. H. (hhinz)


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Michael B. schrieb:
> Ach du Kacke, schon wieder Photovoltaik Unsinn.

Deshalb EOT.

von Sven (elitron)


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Also die 8kW sind ja wirklich nur Sekundenbruchteile. 3 kW können auch 
schonmal für max 60 Sekunden anliegen, bis die Kiste auf das Netz 
synchronisiert ist und dann das Netz übernimmt. Dann haben die Netzteile 
nichts mehr zu tun.
Wenn die Last wieder fällt, trenne ich das Netz anschließend wieder.

Problem ist, dass die Anlage, wenn ich den regulären AC nicht immer 
wieder trennen würde, er die Batterie nach kurzer Leerlaufzeit via Netz 
mit Volldampf auf 100% bringt. Ohne Berücksichtigung der PV Leistung 
wird teuer Strom bezogen. Und anschließend verpufft die PV Leistung weil 
der Akku voll ist.
Danach gibt er ein paar Tage Ruhe, dann kommt der nächste Recovery 
Charge.
Oder wenn die Kiste wegen niedrigerem SOC oder zu wenig Spannung einen 
Shutdown hatte.

Selbst ein 600W Schaltnetzteil reicht schon, um den SOC so weit oben zu 
halten, dass es trotz den dauerhaften DC Lasten und kleineren 
Lastspitzen nicht abschaltet. Und zusammen mit den 220000uF schafft es 
sogar den Einschaltstrom vom Wechselrichter und dem 230V Kram am AC Out.
Nur Schwarzstartfähig ist es nicht, weil die Elkos das Schaltnetzteil 
direkt in den Kurzschluss schicken wenn es einmal aus war.

Daher die Idee, Ringkerntrafos und die Elkos zu nutzen und dahinter dann 
ein oder mehrere DCDC Buck auf 49V.

von Lu (oszi45)


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Sven schrieb:
> Nur Schwarzstartfähig ist es nicht, weil die Elkos das Schaltnetzteil
> direkt in den Kurzschluss schicken wenn es einmal aus war.

Dort mal eine Lösung suchen? Elkos langsam aufladen vor dem Zuschalten?

von Alfred B. (alfred_b979)


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Sven schrieb:
> Sekundenbruchteile

= "Effektive Sterbezeit" fast aller Halbleiterschalter.

von Flip B. (frickelfreak)


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8700W 42V (hochdrehen!) Dreiphasig? https://www.ebay.de/itm/225528024536
6kW 50V ? https://www.ebay.de/itm/325845521072

ich kann den vortextern aber zustimmen, kauf dir einen richtigen 
einspeisefähigen Hybridwechselrichter mit Batterieanbindung, 
Netztrennstelle und Energiemanagement. Dem üblichen Konglomerat aus 
Bleibatterien, PIP-Wechselrichter starthilfekabeln gebe ich 2 Jahre 
Halbwertszeit. Ein defekt dieser Schrottwechselrichter kann alle deine 
Elektrogeräte gefährden.

: Bearbeitet durch User
von Thomas R. (thomasr)


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Deye Hybridwechselrichter sind für solche Fälle entwickelt worden, schau 
dir diese mal an.

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