Spannungswandler am Ausgang parallel schalten

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Spannungswandler am Ausgang parallel schalten
Suche nach: spannungswandler (1226)

    










BID = 865994

D.T.Schneiderlein

Gerade angekommen


Beiträge: 17
Wohnort: Leipzig
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Hallo mal wieder,

ich plane folgendes Projekt:
Bis zu 10 Gleichstrom-Generatoren, die mittels Fahrrad angetrieben werden und deren Ausgangsspannung jeweils durch einen Spannungswandler (TBJ24DK276Z der Firma Tobsun) auf 13,8V geregelt wird sollen parallel geschalten werden. Der Hersteller der Spannungswandler sagt, es ist grundsätzlich möglich die Ausgänge der Wandler parallel zu schalten wenn die Wandler mittels Dioden von einender abgekoppelt werden. Allerdings wird der entnommene Strom nicht gleichmäßig auf alle Wandler verteilt, sodass die Generatoren unterschiedlich stark belastet werden. (Z.B. wird ein Wandler voll belastet und der nächste nur zur Hälfte) Kennt jmd, eine Möglichkeit die Ströme so zu balancieren, dass alle Wandler gleich stark belastet werden? Die Schaltung sollte 10 Eingange und einen Ausgang haben. Der am Ausgang entnommene Strom soll gleichmäßig an allen Eingängen entnommen werden. Der Strom kann dabei bis zu 20A pro Generator betragen.

BID = 866006

Ltof

Inventar



Beiträge: 8836
Wohnort: Hommingberg

 

  


Zitat :
D.T.Schneiderlein hat am  4 Jan 2013 15:04 geschrieben :

... sodass die Generatoren unterschiedlich stark belastet werden. ...

Es kommt ja auch unterschiedlich viel Leistung aus den Generatoren heraus! Wie soll es gehen, hinter den Wandlern eine Symmetrierung zu schaffen, wenn das Ganze an den Quellen schon ungleichmäßig ist? Hast Du es denn überhaupt schon mit den Dioden getestet? Wo genau liegt das Problem?

edit:
Ich fürchte, dass das Vorhaben ein paar gravierende, konzeptionelle (und teure) Fehler hat.

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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am  4 Jan 2013 15:38 ]








BID = 866010

perl

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Wohnort: Rheinbach


Offtopic :
Vielleicht mal bei Rado Peking fragen.
Die sollen früher ja ihre Kurzwellensender so betrieben haben.
10.000 Chinesen treten in die Pedale ...


P.S.:
Zitat :
Kennt jmd, eine Möglichkeit die Ströme so zu balancieren, dass alle Wandler gleich stark belastet werden?
Ja, du brauchst einen Einpeitscher, der dafür sorgt, dass alle 10 Sklaven gleichmäßig treten.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  4 Jan 2013 15:46 ]

BID = 866014

GeorgS

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Beiträge: 6450

Für das gleichmäßige Treten
hat sich jemand mit einer Pauke bewährt.
Der Einpeitscher ist mehr für die Motivation
zuständig.

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Dimmen ist für die Dummen

BID = 866037

Offroad GTI

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Wohnort: Cottbus

Wozu soll der Strom überhaupt (davon abgesehen, dass es nicht funktioniert) vergleichmäßigt werden?

Und wo wird die Ganze Leistungs dann überhaupt verbraten?




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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 866065

D.T.Schneiderlein

Gerade angekommen


Beiträge: 17
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...macht Ihr Euch ruhig lustig ;-). Wir haben schon einige Fahrradkinos auf diese Weise veranstaltet. Bisher habe ich allerdings zuerst alle Generatoren (über Dioden) parallel geschaltet und dann eine Autobatterie als Puffer angeschlossen. Wenn die Spannung zu hoch wird wird ein Dump-Load zugeschalten (wie beim Windgenerator).
Die nächste Generation der Geräte soll aber eben einzeln oder im Verbund nutzbar sein...deshalb die Frage nach der Parallelschaltung der Wandler.
Angeschlossen werden soll also neben einer Pufferbatterie ein Beamer und eine Soundanlage.
Soweit zum Hintergrund...
Was spricht denn grundsätzlich dagegen Spannungswandler parallel zu schalten wenn Sie über Dioden voneinander entkoppelt sind?
Getestet hab ichs noch nicht. Ich gehe aber davon aus dass es funktioniert wenn der Hersteller das zusagt.
Gibt es jmd. der eine Antwort auf meine ursprüngliche Frage (gleichmäige Verteilung der Last auf alle Spannungswandler) kennt?

BID = 866068

Offroad GTI

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Beiträge: 12101
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Ich gehe aber davon aus dass es funktioniert wenn der Hersteller das zusagt.
Wird es auch.


Zitat :
Gibt es jmd. der eine Antwort auf meine ursprüngliche Frage (gleichmäige Verteilung der Last auf alle Spannungswandler) kennt?
Und ich dachte, das hätten wir schon geklärt: Es funktioniert nicht.

Wenn ein Radler nur 50W, der andere aber 150W erstrampelt, können die Wandler ja schlecht beide 100W liefern.




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BID = 866116

elektron53

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Beiträge: 59
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Wenn ich das richtig verstanden habe, sollen also 10 Radler , sagen wir mal 500 Watt erzeugen, um die Anlage zu betreiben. Nun schafft der Twen locker 200 Watt, der Teen vielleicht 100, der Rentner mit 70 aber nur 30 Watt (auf Dauer). Ziel wäre also, die erzeugte Energie nach dem Motto: "Jeder nach seinen Fähigkeiten" gerecht zu summieren.

Technische Zielstellung:
Die erzeugte Leistung gerecht zusammemnführen.

Lösungsweg:
Alle Generatoren (incl. Wandler) haben exakt die gleiche Spannung, unabhängig von der erzeugten Leistung. Über (Schottky-) Dioden entkoppelt und gaanz kleine Balancer-Widerstände zusammengeführt, wäre das o.g. Prinzip realisierbar. Optional könnte man den Spannungsabfall über den Widerstänen zur Anzeige bringen, um die Lastverteilung zu visualisieren. Das ließe sich in der DeLuxe-Variante sogar in das ge"beamte" Bild einblenden. Bei insgesamt zu niedriger Leistung: Ton leiser...Bild dunkler! So wird Anreiz zum Trampeln gegeben! Der Pufferakku sollte dann natürlich nicht zu gross sein, damit die Reaktion zeitnah erfolgt...

In einer kleinen, enthusiastischen Gemeinschaft fuktioniert das sicher, aber mal hochgerechnet auf D,... X Mio Arbeitslose, X nicht wollende, ... mal 50 Watt, ...die Energiewende bekäme ein ganz anderes Vorzeichen... ;-))


@Offroad GTI
Zitat :
Wenn ein Radler nur 50W, der andere aber 150W erstrampelt, können die Wandler ja schlecht beide 100W liefern.

nein, beide zusammen erstrampeln 200 Watt!

BID = 866119

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Wenn die Spannung zu hoch wird wird ein Dump-Load zugeschalten
Irrsinniger gehts nicht?
Anstandshalber könnte man dann ja den Schwächsten, oder jenen, die den meisten Strom erzeugen, signalisieren, dass sie aufhören können.

BID = 866125

Offroad GTI

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@Elektron: Habe ich etwas anderes geschrieben? "beide 100W"=200W




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BID = 866138

D.T.Schneiderlein

Gerade angekommen


Beiträge: 17
Wohnort: Leipzig
Zur Homepage von D.T.Schneiderlein

Vielen Dank Elektron 53. Das ist ein Beitrag der mit weiter hilft. Kannst Du mir das mit den Balance-Widerständen noch etwas genauer erläutern? Welche Funktion erfüllen die Widerstände? Reichen evt. die Anschlusskabel aus?
Das mit der Leistungsanzeige habe ich mir auch schon überlegt. Ich hatte eigentlich geplant das über kleine Leistungsmesser (Modellbaubereich) zu realieren. Für eine Anzeige über den Beamer bräuchte es natürlich USB-Schnittstellen...
Noch eine andere Frage: Besteht die Gefahr dass die Schaltung anfängt zu schwingen?

BID = 866158

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12101
Wohnort: Cottbus

Elektron hat doch nur geschrieben, dass die Wandler über Dioden und Widerstände zusammengeschaltet werden können - das hat ja auch keiner bezweifelt.
Nur erreichst du damit aber keine Vergleichmäßigung der Leistung auf die einzelnen Wandler!

Außer, dass die Widerstände einen stromabhängigen Spannungsabfall (und damit auch Verlustleistung) generieren, bringen sie eigentlich nichts.
Die Leistungsmessung ist allerdings eine Gute Idee. Mit Widerständen highseitig wird die Auswertung aber nicht ganz so einfach (Differenzverstärker mit Rail-to-Rail OPVs, oder spezielle ICs notwendig).
Dafür würde ich Hall-Stromsensoren vorschlagen, beispielsweise solche.
Die haben den Vorteil, dass der Strom potentialfrei und ohne nennenswerten Spannungsabfall gemessen wird.





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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am  5 Jan 2013 13:14 ]

BID = 866209

GeorgS

Inventar



Beiträge: 6450

Auch dieses
Problem geht man mit einer Pauke als
Standard für die Tretphase und einer
motivationsstiftenden Peitsche an.
Ist das Genze im gewerblichen Bereich
angesiedelt, sind die einschlägigen
UVVs zu Peitschen und Trommelschlegeln
zu beachten.


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Dimmen ist für die Dummen

BID = 866296

elektron53

Gelegenheitsposter



Beiträge: 59
Wohnort: wittenberg

So, ich habe mir das Ganze nochmal durch den Kopf gehen lassen.
Ganz so einfach ist es wohl mit den angegebenen Wandlern doch nicht.
Die wichtigste Frage wäre die nach den Generatoren: spannungsgeregelt oder z.B. ein invers betriebener Permanentmagnet-Kollektormotor?


Zitat :
Bisher habe ich allerdings zuerst alle Generatoren (über Dioden) parallel geschaltet und dann eine Autobatterie als Puffer angeschlossen.


deutet auf letzteres. Da addieren sich die erzeugten Leistungen entsprechend der Tretwilligkeit.
M.E. die günstigste Variante. Dann einen gemeinsamen Step-Down-Konverter, der bei Erreichen der Sollspannung den Ausgangsstrom und damit die Eingangsleistung verringert. Dieser müßte für geringe Verluste allerdings auch strombegrenzt sein (I/U-Kennlinie)und nicht bei Überstrom abschalten. Alternativ verlustbehaftet ein (kleiner) Widerstand in der Leitung zum Akku. Hier bieten sich Kaltleiter wie z.B. geeignetes Glühobst an.

Möglich sollte auch ein SDK sein , der die vom Generator erzeugte Spannung 1:1 durchreicht und erst bei Überschreitung des Sollwertes in den Wandlerbetrieb übergeht. Dann würde die in meinem letzten Post vorgestellte Variante perfekt funktionieren.

...und hier sehen wir einmal mehr:
"Wir sind jetzt im Westen, da kann man alles fertig kaufen! Hirnschmalz ist nicht mehr gefragt, seid nur brave Marionetten..."
Nee nee, der wahre Ossi war schon immer kreativ, wußte sich zu helfen. Auch wenn das früher aus dem Mangel an Grundlegendem resultierte. Heute passt halt nicht alles in den Standard eines normalen Verbrauchers, aber für jedes Problem gibt es auch eine Lösung. Man muss sie nur finden!![/quote]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: elektron53 am  6 Jan 2013  0:35 ]

BID = 866350

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
der wahre Ossi war schon immer kreativ, wußte sich zu helfen
Auch hier gab und gibt es Firmen, die viel Gehirnschmalz verbraten um zu sparen - koste es was es wolle.

P.S.:
Im Übrigen ist es tatsächlich möglich, die von den Generatoren gelieferte Leistung anzugleichen.
Nicht auf dem maximalen, sondern auf dem minimalen Niveau, indem man den Stärkeren einfach nicht mehr abnimmt, als der Schwächste zu liefern vermag.
Wenn einer aufhört zu treten, ist dann allerdings schlagartig Feierabend.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  6 Jan 2013 14:31 ]


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