Hohe DC Ströme schalten

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo Stromer,

Ist: Inselanlage PV, sehr große Akkubank, 100 Elemente (knapp 1to.), Inverter 12V DC-230 AC  Dauer 1500W  max. 3200W. integrierte Ladefunktion, standby-Schaltung, Der Trafo kommt erst, wenn eine Last gemessen wird. Absicherung Akku-Inverter mit 300A Sicherung. Sine wafe Schweiz. 15J alt.
Das Ziel: die Akkubank aufteilen. Dass da 12V nicht optimal sind, ist klar. Der Inverter ist nun mal da, war damals sehr teuer und bis heute absolut i.O. 12V sind halt für ein kl. Niedervoltsystem ideal, weil viel Zubehör für jeden nutzbar. Die AC Installation ist neu.
Meine Idee: Akkus aufteilen. Von den Panels vor den Akkus eine kräftige Trenndiode setzen. Das wäre Laden. Wie kriege ich jetzt zwei Akkubänke auf einen Inverter? Die zwei Bänke dürfen trotzdem nie verbunden werden. Voll contra leer. Da möchte ich nicht dabei sein!
Das Problem ist das Schalten unter Last (Inverter läuft). Und mindestens genauso groß ist die Forderung nach einfachster Bedienung auch für Laien. Batterie I - Null - Batterie II.
Mein Weihnachtswunsch.

#2

Hi, ganz so recht verstehen tue ich nicht was du vorhast und vor allem wozu?
1.
Da die Akkukapazität mit der Belastung überproportional sinkt (c100 hat 30 % mehr entnehmbare Leistung als C10. bei C5-C2 wirds nochmal schlechter, bei C1 beginnt eigentlich schon eine Katastrophe) vor allem bei Bleiakkus.
somit würde das Sytem alls ganzes wesentlich mehr Leisten können als 2 Hälften.

Ich vermute deshalb, dass du etwas wie einen Reservetank haben willst (ähnlich wie bei den alten VW Käfern, die statt der Tankuhr einen Reservehahn hatten).

ich würde eine andere Lösung suchen. vielleicht einzelne wichtige Verbraucher die wenig Strom brauchen, mit einer anderen Tiefentladschwelle betreiben, oder über einen 2ten kleinen Akku (der durchaus per Trenndiode mitgeladen wird)

  1. Ansonsten zum Schalten würde ich heute IGBTs verwenden.

OL

#3

Hallo Offline,

Hi, ganz so recht verstehen tue ich nicht was du vorhast und
vor allem wozu?

Ich auch nicht, aber zumindest die Frage meine ich aus dem Text erkannt zu haben.

… somit würde das Sytem alls ganzes wesentlich mehr Leisten
können als 2 Hälften.

Wir dürfen vermuten, wie die Situation vor Ort ist: Höchstwahrscheinlich wird der Wandler nur ganz selten oder kurzzeitig mit hoher Leistung laufen, meistens mit sehr geringer Leistung, so dass die entnehmbare Ladung (nicht Leistung!) nicht nennenswert reduziert wird.

Ich vermute deshalb, dass du etwas wie einen Reservetank haben

Ich auch…

ich würde eine andere Lösung suchen. vielleicht einzelne
wichtige Verbraucher die wenig Strom brauchen, mit einer
anderen Tiefentladschwelle betreiben, oder über einen 2ten
kleinen Akku (der durchaus per Trenndiode mitgeladen wird)

Meinst du, er soll sich noch mehr Wandler kaufen?

  1. Ansonsten zum Schalten würde ich heute IGBTs verwenden.

Nein, auf keinen Fall, die haben eine hohe Verlustspannung! Zitat Wikipedia: „Über die Kollektor-Emitter-Strecke eines IGBT fällt wie beim Bipolartransistor mindestens die Schleusenspannung ab. Bei Nennstrom sind das typischerweise je nach Sperrspannung 1,7 V bis 3 V. Das macht sie für niedrige Spannungen uninteressant.“

Grüße, Uwe

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#4

Hallo Hochstromer,

das ist keine sehr präzise gestellte Frage. Suchst du etwas Fertiges zum Kaufen? Das ist nicht meine Branche. Willst du etwas „basteln“? Wenn ja, welche Fähigkeiten hast du? Könntest du den folgenden Vorschlag bauen?:

Über zwei dicke Dioden die Pluspole verbinden, gemeinsame Kathode auf einen starken FET zum Inverter. Außerdem von jeder Batterie mit je einem weiteren FET auch auf den Inverter. Insgesamt als 3 FETs.

Beim Umschalten wird erst der FET an den Dioden aktiviert, damit arbeitet der Inverter unterbrechungsfrei während die anderen beiden FET kurzzeitig beide ausgeschaltet sind. Es gibt höchstens einen kleinen Spannungseinbruch, aber nur dann, wenn die Batterien weniger als einige 100 mV unterschiedlich geladen sind. Nach dem Umschalten den FET an den Dioden wieder deaktivieren. Dafür wird noch eine ganz einfache Ablaufsteuerung gebraucht, der Vorgang braucht nur ein paar µs, höchstens ms, zu dauern

Es gibt FETs, die können auch 300 A schalten, z. B. die IRLS3036. Die sind nicht einmal teuer. Trotzdem würde ich wahrscheinlich mehrere schwächere parallel schalten.

N-Kanal-FETs würde man eher in die Minus-Leitung schalten, also gäbe es einen gemeinsamen Pluspol, aber getrennte Minuspole. Mit ein bisschen Mehraufwand kann man das aber auch vermeiden. Meine Idee: Akkus aufteilen. Von den Panels vor den Akkus eine
kräftige Trenndiode setzen. Das wäre Laden.
Was ist mit deren Spannungsverlust?

Grüße, Uwe

#5

Hi

Meinst du, er soll sich noch mehr Wandler kaufen?

nein auf keinen Fall, aber er könnte zB.: 12 Volt Lampen (LEDtechnik) etc. über die abgekoppelte Batterie direkt mit DC versorgen, unabhängig ob der Tiefentladeschutz beim Wandler auslöst, außerdem sackt dann die 12 V Spannung nicht ab.

  1. Ansonsten zum Schalten würde ich heute IGBTs verwenden.

Nein, auf keinen Fall, die haben eine hohe Verlustspannung!

Danke, ja er hat ja nur 12V

OL

#6

Vielen Dank

und Entschuldigung, wenn ich für Verwunderung gesorgt habe. Ich bin kein Elektromann, was was ja sofort zu lesen war. Vor über 30J habe ich mit einer kl. PV 12V angefangen. Vor 15J habe ich das ganze Haus auf 230V umgerüstet. Inverter. Ein kl. 12V Netz läuft noch nebenher. Mit den Ansprüchen sind die Panels u. Akkus mitgewachsen. Die alten Akkus waren fertig, also neue. Per Zufall habe ich bei ebay Hochleistungsakkus gefunden. Wollte keiner haben und so kam ich zu dem Riesenteil. Es handelt sich um NiCd FNT(neu, mit Verbindern u. Verschlusskappen) von Hoppecke. Ich weiß, das passt nicht auf Solar. Bei 200€ für die ganze Sache war mir das egal. Für das Geld kriege ich grade mal 100Ah-Solar-Akku, Blei.Wieviele Ah die ganze Bank genau hat, keine Ahnung. Zumindest kann man damit einen ganzen Tag mit allen möglichen 230V Maschinen arbeiten. Die Akkus seien Hochlastfähig. Die typische Anwendung sind Flurförderfahrzeuge u.ä. Die ganz andere Charakteristik imVgl. zu Blei habe ich kapiert, u. mit den vorhandenen Mitteln auch so weit im Griff. Die Rückkehr zu einer 12V Led Beleuchtung ist ausgeschlossen. Da ist das Haus zu groß, ebenerdig 150m². Deshalb habe ich die Umstellung auf 230V/inverter gemacht. Die Anpassung an die andere Spannung, Ladung habe ich fast im Griff. Dass ich mit Solar diese Riesenbank nie vollkriege, und erst recht nicht nach Herstellerangaben ist klar.Inzischen hat der Generator nicht mehr 1,5kw sondern gut 10kw u. 400V. Damit kann ich NiCd gerechter die Akkus rekonditionieren. Mein Ziel ist die Umstellung auf 48V DC u. entsprechendem Inverter. Mit einem richtigen 48V Lader kann man mit 10kw schon richtig powern. Die Akkus machen das leicht mit. Die Partitionierung der Bank bringt mir den Vorteil, eine Bank immer geladen in Reserve zu haben, Eine Teilung außer Halbe-Halbe macht keinen Sinn. Eine kl. Bank kriege ich schnell wieder fit, die Große braucht elend lange.Es geht um eine Vereinshütte, wo ich kein technisches Verständnis erwarten kann. Deshalb ist mir eine einfache Umschaltung wichtig. Ist die einzige =große Bank leer,muss jemand da sein, der den Generator startet. Die wieder voll zu kriegen dauert.
Daher die Partition. Ich weiß, mit 48V werden die DC-A leichter zu handeln. Eine sofortige Umstellung auf 48V kriege ich nicht finanziert. Für 24V taugt mein Lader, der bringt halt bei jetzt 12V u.230VSpeisung nur so um die A.
Die zu überstehenden bis zu 250A sind bisher kein Problem. 250 A DC umschalten ist nicht so einfach. Daher meine Idee einen 1-0-2 Schalter DC seitig , manuell, zu nehmen. Ob da mal für ein paar Sekunden, oder Minuten das Licht ausgeht ist egal. Kriegt der Inverter wieder DC hängt immer noch die Last dran.Einschaltstrom. Der Inverter packt das, Die Kontakte auf DC??? Als Lösung dachte ich an einen Einschaltverzögerer/ softstart. Möller, mit autom. reset auf die Grundeinstellung, bei Stromausfall. Die billigen verzögern nur ms. Den kann man programmieren.Wenn ich vorerst eine Partitionierung auf 12V mache, hält die mir bei allen höheren DC V auch.
So passierts, wenn ein Laie was erklären will, und auf Experten trifft.

lasst euch Weihnachten nicht von mir versauen Hü

#7

Hi Uwe,

deine Vorschläge rein handwerkich umzusetzen, ist kein Problem. Nur weiß ich nicht, ob bei diesen Amps Bastelei ratsam ist. Was sicher nicht funktioniert, ist eine irgendwie auf einer gesicherten Stromzufuhr basierende Steuerung. Ein Extra-Akku /Blei geht nicht in meinem „exklusiven“ Modell.
Das Laden scheint mir weniger das Problem zu sein. Ich möchte partionieren, weil ich, s.o. mit Ni Cd arbeite. Eine Bank leerfahren, die andere hochladen. Damit werde ich eher der NiCd Akku-Charakteristik gerecht. Ein Hoppecke Ing. meinte: die Dinger wollen geplagt werden, sonst werden die müde.Die Solarladung hat keine Steuerung mehr. Was juckt es eine Eiche, wenn… die paar Solar Amps auf eine riesige Akkubank treffen. Irgendwo im Bereich 2-3000Ah. Richtig, nicht hunderter.
Die Umschaltung von einer Bank auf die andere wären 1500Ah leer, bei ca. 10,5V, auf 1500Ah voll bei knapp14V. Der möglicherweise auf Volllast geforderte Inverter zieht dann schlagartig gut 200A 12V. Ein nahtloser Übergang ist nicht das Maß aller Dinge. Es geht um Hüttentechnik und nicht um die Stromversorgung eines OP. Wenn es sein muss primitiv, aber dauerhaft und narrensicher. Das müssen auch Leute machen können, die vom Strom nur wissen: kommt aus der Steckdose.
Die Generatorladung würde ich auch nur auf die jeweils ruhende Bank legen können. Eh besser für die NiCds. s.o. Solar solo auf die Aktive.
Ein paar Sekunden oder Minuten ohne Strom kein Problem. Umschalten im Keller, oder im 40m entfernten Schuppen. mit der Taschenlampe den Generator starten. Hat der Vorgänger den Tank nicht gefüllt…Was ist da besser?
Bevor ich die Technik saniert habe, war Stromausfall der Normalfall. Heute ist Stromausfall wirklich selten, dann aber anscheinend eine mittlere Katastrophe.
Übernommen habe ich eine NV- Anlage mit Stoffummantelten Leitungen in Bleirohren, einen Vorkriegsgenerator, u. eine Akkubank bestehend aus bierglasgroßen Einzelzellen aus Glas. 30`er Jahre. 3Std Licht bei drei oder vier Brennstellen. Heute 230V, Fi, …Abnahme u. Zulassung für das öffentliche Netz. …4km weg.

Ich hoffe, das Grübeln der Experten auf die richtige Spur gebracht zu haben.

Grüße von der schäbischen Alb und vielen Dank dafür dass ich „externe Festplatten“ anzapfen darf.

Grße bli

#8

Hi,

ratsam ist. Was sicher nicht funktioniert, ist eine irgendwie
auf einer gesicherten Stromzufuhr basierende Steuerung.

Das wäre bei einer elektronischen Lösung auch nicht nötig. Die Elektronik würde mit Dioden aus dem Akku mit der jeweils höchsten Spannung versorgt. Eine Unterspannungsabschaltung sollte auf jeden Fall 1. die Tiefentladung der Akkus verhindern und 2. verhindern, dass bei zu geringer Akkuspannung die FETs nicht voll schalten.

schlagartig gut 200A 12V. Ein nahtloser Übergang ist nicht das
Maß aller Dinge. Es geht um Hüttentechnik und nicht um die

Ich weiß nicht, was „Hüttentechnik“ ist. Aber so wie dich verstehe, würde es ein einfacher, einpoliger Umschalter tun. Der müsste nur ein paar hundert Ampere können. Das gibt es sicher zu kaufen, aber bei meiner Google-Suche war ich nicht sehr erfolgreich: Auf http://www.moeller.net/de/products_solutions/motor_a… oder http://www.schneider-electric.com/products/ww/en/420… könnte es etwas geben. Zumindest Leute, mit denen man telefonieren kann.

Die Generatorladung würde ich auch nur auf die jeweils ruhende
Bank legen können. Eh besser für die NiCds. s.o. Solar solo
auf die Aktive.

Also einen 2-poligen Umschalter, auch das wird es geben. Ich hatte mal zwei 2-polige Umschalter für 40 V Niederspannung und hohe Ströme, einer für 40 A, einer für 100 (oder sogar 160?) A, irgendwo als Schrott abgestaubt. Richtige Kippschalter, dicke Blechgehäuse, wahrscheinlich 50 bis 60 Jahre alt. Die hatte ich in Ebay verhökert - so was muss es doch noch geben.

Ein paar Sekunden oder Minuten ohne Strom kein Problem.

Bei dem Gedanken ist mir nicht wohl, aber dass musst du wissen. Mit mechanischen Umschaltern gäbe es, je nach Typ (Feder-Mechanik) nur ein paar ms Unterbrechung.

Grüße, Uwe

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#9

Hi Uwe,

super, die richtige Schiene. Hüttentechnik soll heißen,wer vor 30 Jahren noch mit Kerze oder Taschenlampe zu Bett ging, weil der Akku leer war, erwartet heute eine Versorgungssicherheit die dem Netz im Tal gleichkommt. Muss auf einer Berghütte nicht sein. Den Inverter habe ich exakt 2m über den Akkus (im Keller)einen Stock höher. Der Weg in den Keller, außen um die Hütte rum, könnte ich einsparen, indem ich für die 2. Bank noch eine Leitung DC lege und den Umschalter neben dem Inverter oben montiere. Schade, dass du den alten Umschalter nicht mehr hast. Genau das wärs gewesen. Am Ende ein Wechselschalter. Die DC-A sind mit der höheren Spannung auch nicht mehr so unangenehm hoch. Den Inverter u. Umschalter direkt neben den Akkus zu platzieren, entstammt noch der Vorstellung von 200A. ,12V. Der Einfachheit halber bin ich jetzt auf der Suche nach einem vernüntigen Inverter mit Ladeteil u. Netz=Generator durchschaltung u. gleichzeitiger Ladefunktion. Was ich bisher gefunden habe, entspricht nicht meinen Vorstellungen. Da sind seltsame unveränderbare Einstellungen drauf. sleep modus, alle 30 sec ein Load detectimpuls, und dann noch min. load 30W AC. Völliger Unsinn. Da geht keine Energiesparlampe an. ..wenn da einer nachts raus muss.. bis da ein Licht brennt hat der in die Hose oder den Schrank gepinkelt. Mein alter ASP- Inv. hat 0,8 sec mit Tricks runter auf11W Einschaltschwelle. Thema Trenndiode DC Ladeseite. Generatorladung auf beide Bänke haut auch nicht hin, wenn die Ladung sozusagen rückwärts vom Inv. läuft. Auch egal, dann wird eben nur eine Bank geladen, Ein separates Ladegerät , sogar mit NiCd-Stufe habe ich auch noch. Das bringt ca.80A bei 24V. entsprechend bei 48V die Hälfte A. Jetzt muss ich nur noch hinkriegen, dass Inv. u. Gen. beim Laden nicht gleichzeitig auf die selbe Bank gehen. Beide Lade möglichkeiten zu nutzen, macht Sinn. Wenn der Jockel schon mal läuft. Die nötige Leistung hat er. Vielen Dank fürs Mitdenken. Das wird schon. Besser vorher nachdenken, bevor man einen Cent u. ein Werkzeug in die Hand nimmt. Bli

#10

Hi,
erst mal Testphase, bis ich die Gerätschaften zusammen habe. Partition der 12V Bank. Ein Umschalter 30€, und ein paar Aderendhülsen für 50mm². Handling-Test. Nicht mehr als 30€ können sich da nicht auflösen. Plus zu trennen reicht, …auf dem Papier, Potentialausgleich wenn Minus nicht getrennt. Ich trenne die und messe was da geht.
0,??? mA sind mir egal. Welche Gerätschaften dahinterstecken, und dabei kaputtgehen können, kriege ich auch noch raus. Ein Tipp von einem alten Schulkameraden, Amateurfunker, längst 1 O auf LH-Jumbo, IT-Freak seit dem legendären 356…jetzt weißt du wie alt ich bin. Der Kerl ist halt nie da.
Die hohe angefragte - Schaltleistung entspringt der Erfahrung mit der Dummheit der Nutzer. el. Kaffeemasch., Föhn, je 1100W. Ich bin nicht immer da. Vorerst habe ich die Kabel dicht am Gerät und! dicht am Stecker abgezwackt. 6A Automaten AC werden kommen. Der einfachste Einschaltstrom begrenzer. Gibt`s noch niedrigere Automaten? Am besten einstellbare.
Ich betreue die Anlage nicht, um Dummköpfen vom Tal ihr mitgebrachtes Verhalten zu ermöglichen! Da schlägt intelligente Technik Ignoranten.
In diesem Forum gibt es keine finanziellen Interressen. Habe ich auch nicht. Engagement mit solchem anzuerkennen sei erlaubt. Komm u. schau dir an, erlebe, für was du nachgedacht hast. Naturschutzgebiet, grandiose Aussicht, 2 Hektar Gelände, Hütte mit einem Standart den viele im Tal nicht haben. Fast autark. ohne Schnee mit dem Auto erreichbar.
VP, EZ o. DZ, biete ich an. Wann?, wann du Lust u. Zeit hast. mail an [email protected] mit einem Stichwort , verständnisgemäß aus den Beiträgen.
Dies ist meine adresse für foren usw…Ohne Legitimation fliegt alles raus.

see you and happy new year der Schwabe