Suche Schaltung für DC/DC - Wandler

[weiser_uhu]

Liebe Bastelgemeinde!

Vorbemerkung: Ein Trafo "macht" aus 220V / 1A z.B. 22V / 10A
Genau so was suche ich für Gleichspannung. Ich will aus 60V / 5A -> 14V 21A machen.

Zweck: Solarkollektoren sollen eine Batterie laden. Zwischen Batterie und Kollektoren liegen ca. 35m, weil sie hinten im Garten auch im Winter ein schattenfreies Dasein fristen. Da ich eine Plus und eine Minusleitung habe, ist der Spannungsabfall von 60m Kabel zu berechnen. Bei voller Sonne und parallelgeschalteten Kollektoren fließen bei kurzen Kabeln schnell mal 30A, das geht natürlich mit langen Leitungen wegen der Spannungsabfälle nicht.

Eine 6 mm2 Solarleitung hat bei 60m und 30A einen Spannungsabfall von etwa 5V. 5V * 30A = 150 W Verlust! (wenn ich richtig gerechnet habe...)

Deshalb dachte ich, es wäre besser, die Kollektoren in Reihe zu schalten, die höhere Gleichspannung mit geringer Stromstärke zu übertragen und daraus unmittelbar neben der Batterie den Ladestrom zu erzeugen. Der Wirkungsgrad soll natürlich hoch sein, weil ja sowieso überall Verluste auftreten und man nicht noch zusätzliche haben will.

Die Eingangsspannung kann natürlich schwanken, geht nachts auf Null. Wichtig ist, die angebotene Leistung verlustarm zum Laden zu benutzen.

Nun bin ich gespannt auf Eure Ideen. Bisher hatte ich nur die, auch die Batterie dorthin zu bauen, wo die Kollektoren stehen, aber dann müßte der Umformer von 12 zu 220 V Sinus- Wechselspannung auch noch dort stehen, der braucht aber wieder eine Steuerleitung, der schaltet sich nicht von alleine ein...
Grüße vom
-charlie-

[eabc]

Hallo Charlie,
hast du diese Seite schon entdeckt ? http://de.mouser.com/Embedded-Solutions ... _/N-8t3zx/

[weiser_uhu]

Hallo Harry,
nein, kenne ich noch nicht. Hab grad mal die Tabelle überflogen, aber Ausgangsleistungen in der Größenordnung von 500 Watt, Eingangsspannungen von 60V und Ausgangsströme von 30A waren nicht dabei. Ist aber eine interessante Seite.

Ich wollte den Modul auch nicht kaufen, sondern selberbauen, damit man ihn modifizieren kann, wenn sich die Anlage vergrößert.

Inzwischen Grüße vom
-charlie-

[Elektrostefan158]

Tja, entweder nen Abwärtswandler oder einen inselfähigen Wechselrichter. Dann brauchst du natürlich wieder nen Lader.
Könntest natürlich auch die Akkuspannung anheben, um mit wenig Verlust zu laden (4+12 V), und dann die Verbraucher auf die Akkus aufteilen. Ich gucke mal nach Schaltplänen für Abwärtswandler.
grüße,
Stefan

[weiser_uhu]

Hallo Stefan!
Ja, es scheint nur mit einem abwärts-Schaltwandler zu gehen, hier habe ich die Grundlagen gefunden...:
http://sprut.de/electronic/switch/schalt.html#vor
Die Berechnung ist nicht so einfach, wie gedacht.

Zentrales Thema ist die Induktivität. Wenn man 30A und mehr am Ausgang braucht, wie groß ist die dann und wo bekommt man die her? Die käuflichen MPPT-Regler sind ja auch Schaltregler und nicht so groß wie eine 200 Liter Wassertonne
Inzwischen Grüße
-charlie-

[Martin]

Zentrales Thema ist die Induktivität.
-charlie-

moin Charlie,

einen passenden Ringkern gibts wie üblich bei Amidon.
Kopfwehfaktor 1 ist da eher die dicke Shotkydiode die dazugehört, sie muß einiges abkönnen

Ideal ist zB ein L296 oder L475 mit nachgesetzter Endstufe.
TL494 kanns aber auch (siehe alter PC...)

lG Martin

[weiser_uhu]

Hallo Martin
Schottkydiode, ja, hab schon davon gehört, dass da sowas rein muss. Diode wird sonst sehr heiß.
Ich stelle mal das Prinzipschaltbild rein vom abwärts-Schaltwandler (siehe unten). Wenn ich mir das Bild so betrachte, kann ich mir einfach nicht vorstellen, wo bei Eingangsströmen von 5A ein Ausgangsstrom von 30A möglich sein soll. Die Induktivität kann ja nur mit maximal 5A geladen werden (eher viel weniger), nach Abschaltung durch PWM fließen die 5A dann weiter nach rechts zum Ausgang. Wo zum Teufel soll der hohe Strom herkommen?

Ich habe einen Solar-Laderegler gekauft, es soll angeblich ein MPPT-Regler sein. Ich habe dort mal eine Anfrage gestellt, wie hoch die Eingangsspannung sein kann bei 12V Batterie am Ausgang. Wenn es wirklich ein MPPT-Regler ist, müßte der Eingang 60V und mehr vertragen, na mal sehen...
Es ist dieser Laderegler hier, aus China, aber ich hab nix gegen Chinesen:
http://www.ebay.de/itm/MPPT-Solar-Lader ... AQ:DE:1123

Inzwischen Grüße vom
-charlie-

[Martin]

du machst also das Thema auf um eine Anleitung zu bekommen wie man das Chop Suey daheim einbaut

lG Martin

[weiser_uhu]

du machst also das Thema auf um eine Anleitung zu bekommen wie man das Chop Suey daheim einbaut

lG Martin

Hallo Martin, ...weiß nicht genau, was das ist.
Ich suche den Transformator für Gleichstrom, weiter nichts. Für Wechselstrom gibts den schon. Ich will aus einer hohen Gleichspannung und geringem Strom eine kleine Gleichspannung mit hohem Strom machen.
...ist doch 'ne simple ( ? ) Aufgabenstellung.

Grüße vom
-charlie-

[Martin]

ich mir einfach nicht vorstellen, wo bei Eingangsströmen von 5A ein Ausgangsstrom von 30A möglich sein soll.

60V x 5A sind 300W
12V x 30A sind 360W

Du wirst also keine 30A bekommen.

Schaltregler nehmen eine Transformation vor. Die Leistung die beim normalen Netzteil verwärmt wird stellt er als Nutzleistung zur Verfügung. Der Verlust ist somit sehr gering, entsprechend wenig Abwärme entsteht dabei. Diese zusätzlich verfügbare Nutzleistung wird beim Abwärtsregler als erhöhter Strom nutzbar.

L296 und L475 sind typische Vertreter dieser Familie, der eine kann drei, der andere fünf A, mit Nachsetztransistor beliebig mehr. Sie benötigen eine Ringkernspule und eine starke Shotkydiode. Schaltpläne sind im Datenblatt vorhanden ( ST )
Die Versorgung des IC muß auf <40V eingegrenzt werden, zB mit Z Diode.

lG Martin

[weiser_uhu]

Großartig, das ist doch schon was.
Freilich kann man nicht mehr Leistung herausbekommen als hineingeht, eher weniger...
Die Zahlen waren auch nur größenordnungsmäßig gedacht.
Ich werde mich mal mit den Datenblättern auseinandersetzen. Sicher ist da einiges zur Funktion zu finden. Wo der Strom herkommt, weiß ich zwar immer noch nicht, aber es wird so werden: Man wundert sich, dass es geht, weiß aber nicht warum...

Erstmal Danke für den Hinweis.
Grüße vom
-charlie-

[Dirk508]

Wo soll der hohe Strom auch herkommen?
Natürlich von der Eingangsseite. Dass da weniger Mittelwert gemessen wird, liegt nur an der zeitlichen Aufteilung durch die Tastung.

Gruß Dirk

[weiser_uhu]

Hallo Dirk,
Du wirst recht haben, ...weil es ja geht! Aber mir ist immer noch unklar (vielleicht bin ich bischen blöd ), wenn ich einen 5A Eingangsstrom zerhacke, egal, wie das Tastverhältnis aussieht, wie dann 20 A und mehr daraus werden können.

Nun ja, wie heißt es so schön: Versuch macht kluch !
Zentrale Themen zu diesem Projekt sind - wie schon oben von anderen beschrieben - Der Zerhacker (PWM-Schalter und Steuerung), die Schottkydiode, und die Spule. Bei C... habe ich folgendes gefunden:
IC für Abwärtsschaltwandler 10A : L4970A 18,41 Euro
Schottkydiode Vishay 63CPQ100 60A 100V 3,67 Euro
Induktivität 47 µH 7,5A 3,02 Euro (für höhere Ströme hab ich nichts gesehen, ich probier damit)
Diese Komponenten werde ich nun mal bestellen, und eine kleine Testschaltung zusammenrödeln. Für den L4970A gibt es ein PDF, dort sind auch Schaltungen mit Werten angegeben, das werde ich mal nachbauen.

Grüße vom
-charlie-

[Martin]

biep

ich versuch es mal so zu definieren daß man sich das vorstellen kann.

Schalte in Serie mit 60V einen R und dann gegen Masse einen Elko, weiter über einen Taster auf einen weiteren Elko.

Elko1 ladet sich nun auf 60V auf.
Du machst jetzt mal den Taster zu bis Elko2 12V hat.
Der Strom der durch den Taster fließt kann höher sein als der Eingangsstrom weil Elko1 ja was gespeichert hat.
bei12V mach Taster aus..
Elko1 wir aber schonwieder geladen..

Je höher die Last parallel zu Elko2 ist desto länger mußt du drücken um den wieder auf 12V zu bringen. Das ist die Regelung

lG Martin

[weiser_uhu]

hmmmm... klingt erstmal einleuchtend
Grüße vom
-charlie-