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Franz83

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06.03.2018,
09:27
 

Gleichrichter und Akku parallel (Elektronik)

Guten Morgen, vielleicht kann mir hier jemand weiterhelfen.

Folgendes Szenario.

Ein Akku (28 Volt Ladeschlussspannung) und ein Generator mit Gleichrichter(28 Volt) sind parallel geschalten.

Der Generator wird mit ca 2.5kw angetrieben und gibt somit noch ca 2kw aus. Der Generator könnte aber ca 5kw liefern. --> wenn er nur mit 2.5kw angetrieben wird kann er ja keine 5kw liefern ;)

Das System was angeschlossen ist verbraucht ca 1.5kw. Was heißt, dass im Normalbetrieb der Generator die erforderliche Leistung bereitstellt.

Nun ist es aber so. Das System verbraucht ab und zu für ca 10 sec 4kw.

Das sollte dann der Akku übernehmen. Der Akku kann die 4kw kurzeitig liefern.

Aber wie wird sich das verhalten.

Wenn das System jetzt die 4kw verlangt liefert dann der Generator 2 kw und der Akku 2 kw und die Spannung pendelt sich bei einem Wert ein wo beide Spannungsquellen "zufrieden" sind?

Oder liefert der Generator in dieser Zeit gar keine Leistung.

Es wäre echt nett wenn mir da jemand weiterhelfen könnte.

LG

Sel(R)

E-Mail

06.03.2018,
09:41
(editiert von Sel
am 06.03.2018 um 09:42)


@ Franz83

Gleichrichter und Akku parallel

» Guten Morgen, vielleicht kann mir hier jemand weiterhelfen.
»
» Folgendes Szenario.
»
» Ein Akku (28 Volt Ladeschlussspannung) und ein Generator mit
» Gleichrichter(28 Volt) sind parallel geschalten.
»
» Der Generator wird mit ca 2.5kw angetrieben und gibt somit noch ca 2kw
» aus. Der Generator könnte aber ca 5kw liefern. --> wenn er nur mit 2.5kw
» angetrieben wird kann er ja keine 5kw liefern ;)
»
» Das System was angeschlossen ist verbraucht ca 1.5kw. Was heißt, dass im
» Normalbetrieb der Generator die erforderliche Leistung bereitstellt.
»
» Nun ist es aber so. Das System verbraucht ab und zu für ca 10 sec 4kw.
»
» Das sollte dann der Akku übernehmen. Der Akku kann die 4kw kurzeitig
» liefern.
»
» Aber wie wird sich das verhalten.
»
» Wenn das System jetzt die 4kw verlangt liefert dann der Generator 2 kw und
» der Akku 2 kw und die Spannung pendelt sich bei einem Wert ein wo beide
» Spannungsquellen "zufrieden" sind?
»
» Oder liefert der Generator in dieser Zeit gar keine Leistung.
»
» Es wäre echt nett wenn mir da jemand weiterhelfen könnte.

Du brauchst einen Laderegler, ähnlicher Aufbau wie bei Solaranlagen. Für 4kW (+ Reserveleistung) ist das natürlich nicht ganz einfach. Was ist das eigentlich genau für ein Akkutyp (Bauart)? Was ist das für ein System, was dranhängt?

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
06.03.2018,
09:59

@ Sel

Gleichrichter und Akku parallel

» LG Sel
» --
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» Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im
» Forum an Wissen vermitteln können.

Gibst aber stets dein Senf dazu.

xy(R)

E-Mail

06.03.2018,
10:08

@ Franz83

Gleichrichter und Akku parallel

» Der Generator wird mit ca 2.5kw angetrieben und gibt somit noch ca 2kw
» aus. Der Generator könnte aber ca 5kw liefern. --> wenn er nur mit 2.5kw
» angetrieben wird kann er ja keine 5kw liefern ;)

Ein Verbrennungsmotor würde einfach abgewürgt.



» Wenn das System jetzt die 4kw verlangt liefert dann der Generator 2 kw und
» der Akku 2 kw und die Spannung pendelt sich bei einem Wert ein wo beide
» Spannungsquellen "zufrieden" sind?

Dann muss der Regler des Generators auch die Leistung oder den Strom begrenzen können.

Offroad GTI(R)

06.03.2018,
10:14

@ Franz83

Gleichrichter und Akku parallel

» Das System was angeschlossen ist verbraucht ca 1.5kw. Was heißt, dass im
» Normalbetrieb der Generator die erforderliche Leistung bereitstellt.
Nicht zwingend, siehe unten.

» Nun ist es aber so. Das System verbraucht ab und zu für ca 10 sec 4kw.
Richtig heißen die Einheiten "s" und "kW" ;-)

» Aber wie wird sich das verhalten.
»
» Wenn das System jetzt die 4kw verlangt liefert dann der Generator 2 kw und
» der Akku 2 kw und die Spannung pendelt sich bei einem Wert ein wo beide
» Spannungsquellen "zufrieden" sind?
Wie sich der Strom aufteilt, hängt u.a. von den Innenwiderständen der Spannungsquellen ab (auch von externen Widerständen).
Ein Generator als Spannungsquelle macht die Abschätzung (oder gar Berechnung) nicht einfacher, ganz zu schweigen von den involvierten Halbleitern.

Franz83

E-Mail

06.03.2018,
10:15

@ Franz83

Gleichrichter und Akku parallel

Hallo,

ich verwende Lipos.

Den Ladestrom regle ich mit der Spannung. Höherwertige Lipos erlauben auch einen höheren Ladestrom und ich Lade die Lipos auch nur auf 85% da die Zellspannung nicht über 4.2 Volt steigen darf. Ich weiß das, dass die Lebensdauer der Akkus stark verringert.

Aber wie verhält sich der Generator und der Akku wenn jetzt die 4 Kw gefordert werden.

Der Akku muss jetzt Energie liefern. Das heißt es fließt Strom aus dem Akku heraus, somit kann er ja in diesem Moment gar nicht geladen werden. Aber wie viel Strom liefert jetzt der Generator.

Muss der Akku jetzt ganz alleine für die Leistung aufkommen oder wird er vom Generator unterstütz, die 2 kw leistung können ja nicht einfach so verloren gehen.

Wenn dann das System wieder weniger Leistung benötigt kann dieser dann wieder den Lipo laden. Da die Gleichrichterspannung die 28 Volt nicht überschreitet.(wird durch die Drehzahl geregelt) sollte der Lipo auch keine zu hohen Ladeströme abbekommen.

LG

gast

06.03.2018,
10:55

@ Franz83

Gleichrichter und Akku parallel

»....... Aber wie verhält sich der Generator und der Akku wenn jetzt die 4 Kw
» gefordert werden.
»
» Der Akku muss jetzt Energie liefern. Das heißt es fließt Strom aus dem Akku
» heraus, somit kann er ja in diesem Moment gar nicht geladen werden. Aber
» wie viel Strom liefert jetzt der Generator.

Im ersten Moment mal weniger da durch die zu große Last die Spannung am Generator absinken wird.
Bricht die Spannung so weit zusammen, dass die Akkuspannung höher ist übernimmt der Akku.
Die Generator Spannung reicht nicht mehr zum laden
Wenn der Strom aus dem Generator nicht begrenz ist wird es spannend wie sich das zeitlich verhält.
Den Stromfluss gleichmäßig auf beide Quellen aufteilen ohne zusätzliche Leistungselektronik wird knifflig.

Mit der Last am Generator ändert der mal die Drehzahl (bis nachgeregelt ist) und die Spannung wird reduziert.
Wie gut ist eigentlich die Spannungsregelung am Generator (Leerlauf zu Volllast)?
Der Akku ändert sich aber auch ständig weil er entladen wird.
Das könnte ein ganz nettes Schwingen auslösen - eine interessante Aufgabenstellung aber vermutlich nicht ganz einfach zu lösen
Mit Dioden entkoppeln geht auch nicht weil dann wird es nix mehr mit dem laden.

»
» Muss der Akku jetzt ganz alleine für die Leistung aufkommen oder wird er
» vom Generator unterstütz, die 2 kw leistung können ja nicht einfach so
» verloren gehen.

xy(R)

E-Mail

06.03.2018,
11:36

@ Franz83

Gleichrichter und Akku parallel

» ich verwende Lipos.

Schön.

Und welchen Generator, und wie wird der angetrieben?

Franz83

E-Mail

06.03.2018,
13:20

@ gast

Gleichrichter und Akku parallel

Erstmals vielen Dank für euere Hilfe.

Der Generator ist eine großer Brushlessmotor. Dieser wird mit einem Verbrennungsmotor angetrieben. Die Drehzahlregelung übernimmt ein RaspberryPi mit diesem Messe ich Spannung. Fällt die Spannung, dann steuere ich einen Servo an, dieser gibt Gas.Wird die Spannung zu hoch --->weniger Gas. Das funktioniert schon recht gut.
Bevor ich jetzt weiter baue möchte ich halt wissen was passiert wenn der Verbrauch höher ist als der Generator liefert.
Ich gehe davon aus wenn die Last steigt sinkt die Drehzahl am Generator und der Motor gibt mehr Gas, er möchte ja die Spannung wieder anheben. Er versucht auf die 28 Volt zu regeln. Aufgrund der zu hohen Last kann er aber die 28 Volt nicht erzeugen da die Spannung einbricht?

Ich kann mir aber nicht erklären ob der Generator dann trotzdem Leistung liefert oder nicht.

Schön wäre wenn sich der Akku und der Generator die Last Teilen würden.

Also Generator 2kw
Akku 2kw


Lieg ich da komplett Falsch?

xy(R)

E-Mail

06.03.2018,
14:19

@ Franz83

Gleichrichter und Akku parallel

» Der Generator ist eine großer Brushlessmotor. Dieser wird mit einem
» Verbrennungsmotor angetrieben. Die Drehzahlregelung übernimmt ein
» RaspberryPi mit diesem Messe ich Spannung. Fällt die Spannung, dann steuere
» ich einen Servo an, dieser gibt Gas.Wird die Spannung zu hoch --->weniger
» Gas. Das funktioniert schon recht gut.

Das wird den LiPos aber nicht reichen.


» Bevor ich jetzt weiter baue möchte ich halt wissen was passiert wenn der
» Verbrauch höher ist als der Generator liefert.

Die Generatorkennlinie eines unbekannten Motrs gibt meine Kristallkugel leider nicht her. Du wirst sie wohl selbst aufnehmen müssen.

Steffen

06.03.2018,
16:16

@ xy

Gleichrichter und Akku parallel

» Die Generatorkennlinie eines unbekannten Motrs gibt meine Kristallkugel
» leider nicht her. Du wirst sie wohl selbst aufnehmen müssen.

Wenn er die Generatorspannung schon auswerten kann und "einfach" auf 2kW regeln will, braucht er doch "nur" einen Shunt+ Hühnerfutter und den Strom begrenzen.

Gruß Steffen

xy(R)

E-Mail

06.03.2018,
16:21

@ Steffen

Gleichrichter und Akku parallel

» » Die Generatorkennlinie eines unbekannten Motrs gibt meine Kristallkugel
» » leider nicht her. Du wirst sie wohl selbst aufnehmen müssen.
»
» Wenn er die Generatorspannung schon auswerten kann und "einfach" auf 2kW
» regeln will, braucht er doch "nur" einen Shunt+ Hühnerfutter und den Strom
» begrenzen.

Oder einen Stromwandler, natürlich vor dem Gleichrichter.

Sel(R)

E-Mail

06.03.2018,
18:13

@ olit

Gleichrichter und Akku parallel

» » LG Sel
» » --
» » ******************************************
» » Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was
» schlauere Leute im
» » Forum an Wissen vermitteln können.
»
» Gibst aber stets dein Senf dazu.

Nee, nicht überall :stone:

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Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
06.03.2018,
21:15
(editiert von olit
am 06.03.2018 um 21:48)


@ Sel

Gleichrichter und Akku parallel

» »
» » Gibst aber stets dein Senf dazu.
»
» Nee, nicht überall :stone:

Ja ich wollte kritisieren. Das hast du ja auch erst einmal hingenommen.
Als ich aber deine Idee, die SMD Krümel direkt auf Stiftleisten aufzusockeln, an AndiM verkaufte: Hat es dir gereicht. So dass du mit Seinen warfst.
Deine Idee mit den Stiftleisten ist allerdings sehr Praktikabel. :ok:

Bei achtbeinigen ICs nutze ich schon länger, zur Stabilität, ein 4*5 Lochraster Plättchen, in die die Leisten gesteckt werden. Dann nimmt der IC allerdings etwas mehr Platz in Anspruch, als ein DIP8 Gehäuse. :-(

Steffen

06.03.2018,
22:21

@ xy

Gleichrichter und Akku parallel

» » » Die Generatorkennlinie eines unbekannten Motrs gibt meine
» Kristallkugel
» » » leider nicht her. Du wirst sie wohl selbst aufnehmen müssen.
» »
» » Wenn er die Generatorspannung schon auswerten kann und "einfach" auf 2kW
» » regeln will, braucht er doch "nur" einen Shunt+ Hühnerfutter und den
» Strom
» » begrenzen.
»
» Oder einen Stromwandler, natürlich vor dem Gleichrichter.

Klar. Wäre noch interessant, wie die Strecke BLDC zum Akku aussieht.
Regelung nur über den Aktuator wäre fatal.

Gruß Steffen

el-haber

08.03.2018,
12:52

@ Franz83

Gleichrichter und Akku parallel

HI Franz,
dein RasPI regelt über den Servo die Drosselklappe oder Motorsteuerung nach.
Wenn nun eine Last kommt und dadurch die Spannung einbricht, dann wird nachgeregelt - bis die Stell-Grenze erreicht ist.
Diese Stellgrenze mußt du also einhalten, damit die Spannung einbricht und der Akku den Strom ausgleichen kann.

Danach sinkt bei größerer Last die Spannung des Gesamtsystems weiter etwas ab. Der Generator liefert dabei sein durch den Antrieb vorgegebenes Maximum.
Der Akku stützt dabei die Spannung und liefert den Restlichen Strom.
bei 1,5kW an 28V sind das 55A - dafür ist das Anschaltsystem (Dioden) auszulegen und eine leichte überdimensionierung vorzunehmen. (z.B. je 15 Shotky-Dioden parallel mit je 5A - wenn keine 75A Diode zu bekommen ist) - die parallelschaltung hat auch noch den Vorteil, dass die thermische Last (Verlustleistung) der Dioden besser abgegeben werden kann.

Du brauchst also - bei verbundenen Masse (-Pol) vom plus des Generators und vom Plus des Akkus zum verbraucher je eine solche leistungsfähige Diodenstrecke. (Generator 100A ++)
Vom Generator geht dann eine Ladestromregelung (Transistor) an den Akku, die nur dann Strom liefert, wenn der Generator eine Spannung größer als z.B. 26V hat.
Das sollte eine höhere Spannung sein, als bei der höheren Belastung die eingebrochene Spannung darstellt.

Anderer Ansatz: eine Schwungmasse parallel zur Generatorwelle einbauen. Diese muss soviel Impuls aufbauen können, damit sie für 10s die fehlenden 1,5kW liefert.

das sind 15kJoule - im Kuchling gibt es Formeln dazu, wie z. B. eine Walze oder Scheibe zu dimensionieren ist. - so grob sollten das mit 10kg in einer Scheibe mit 1m Durchmesser zu bewerkstelligen sein.
Unterstützt auch Deine Regelung, es ein starkes PT-Glied darstellt.

cu
St