Stromkoffer Bauen - Akkus in Serie schalten für 360V

[tixiv]

Hi Leute!

Ich habe gerade von einem Freund eine Tonne Li-ion Akkus aus Defibrilatoren bekommen. ca. 60 Stück habe ich, 14.4V 63Wh hat jeder . Die dürften in Ordnung sein, weil die einfach 2 Jahre in den Geräten gesessen haben, und dann turnusmäßig ausgetauscht wurden.

Jetzt muss daraus natürlich was gebaut werden. Da ich gerade eh die ganze Zeit an Wechselrichtern rummbastele, und mein E-Bike schon genug Zellen hat, habe ich nun den Plan, einen möglichst leichten, mobilen Stromkoffer zu bauen.

zuerst dachte ich mir einfach alle Akkus parallel zu schalten, und dann einen normalen 12V Sinuswechselrichter daran zu hängen 1500W oder 2000W. Eigentlich ist mir das aber zu langweilig, und desswegen meine hochgefährliche Idee:

Ich schalte einfach immer 25 von den Akkus in Reihe, und erhalte so 100 Zellen mit 360-420V DC. Die gehen dann einfach auf ne IGBT-Brücke + Filternetzwerk, und fertig ist der hocheffiziente Sinus-Wechselrichter.
Schutzschaltungen in den Akkupacks fliegen natürlich raus, weil die keine 420V anschalten können.

Was ist von der Idee so halten? Ich weiß, das 420V DC Sau-gefährlich sind, gerade wenn sie von Akkus kommen, aber genau wie gefährlich kann ich gerade nicht so einschätzen. Meint ihr, man kann sich trauen, so ein Konstrukt zu bauen?

Damit man das ganze auf ungefährliche Spannungen bekommt zum Rumbasteln dachte ich mir alle 28.8V ein Trennrelais einzubauen, also 12-13 Relais. Die Relais sollen dann alle gemeinsam abgeschaltet werden können (Schlüsselschalter + rausnehmbare Brücke). Außerdem noch je eine LED pro 28V-Kreis, damit man sieht, ob die Relais auch alle aus sind.

Wahrscheinlich baue ich dann erstmal einen Koffer mit 25 von den Akkus, wenn das klappt baue ich noch einen zweiten gleichen, und mache die Ausgangsseitig synchronisier- und parallelschalt- -bar.

Bei der Wechselrichter-Leistung dachte ich so an 1000-1500W je Koffer. Sinnlose Anforderung für Spaß: Es sollen beide Koffer zusammengeschaltet zum Schluss meinen Geschirrspüler mit 2150W betreiben können. Ob da die ~3KWh wohl reichen für einen Spülgang?

Habt ihr noch irgendwelche Tips und Anregungen für mich, bzw. Gefahren, die ich noch übersehen habe?

Weltherschafft! Igor! Mehr Strom!

[ferdimh]

Übliche Sicherungen können auch keine xxxV DC abschalten...
Es macht daher Sinn, JEDEM Akkupack eine 5x20mm Sicherung zu verpassen. Im Fehlerfall brennen dann halt solange Sicherungen durch bis der Lichtbogen aus ist.
Ansonsten würde ich das so machen. Auf die Trennrelais könnte man sogar evtl je nach Leichtsinn verzichten.
Es gibt von ABB Hutschienenautomaten, die bis 96V DC abschalten können sollen... die Taugen in Grenzen sicher auch als Schalter für DC.

[zauberkopf]

Hi ! Die Schutzschaltung für die einzelnen Zellen würde ich drin lassen, wenn diese im Prinzip nur aus einem Ballancer bestehen.
(dann sieht die Schaltung niemals die 360V)

Und das ein Defi eine Schutzschaltung gegenüber Tiefentladung hat... (Was ist zum Teufel ist wichitger : Das Leben eines Patienten oder das Leben des Akkus ?!)
Ansonsten kann man immer noch hingehen, und die FET's tauschen.

Damit man das ganze auf ungefährliche Spannungen bekommt zum Rumbasteln dachte ich mir alle 28.8V ein Trennrelais einzubauen, also 12-13 Relais.

Das ist paranoia ! Ich würde alle 90V ein Relais verwenden.
In der Industrie verwendet man allerdings keine Relais ( Wenn der Ing nicht mehr weiter weis, nimmt er ein Relais ) sondern setzt den Akku in eine Brücke von Mosfets ein.
Damit kann man dann bequem sogar einzelne Zellen aus dem Verbund elektronisch herausnehmen.
Und Mosfets die 1000V abkönnen.. die gibts auch wie Sand am Meer. Aber ich vermute.. bin mir jetzt nicht sicher.. muss das mal nachzeichnen.. aber bei ner Brückenschaltung müssen die vermutlich noch nicht einmal die Spannung abkönnen, weil die Brücke die Zelle herausnimmt, und auf durchzug schaltet...
Jedenfalls gibt es duzende Patente, die die Brückenschaltung für Elektroantriebe ( mit ähnlichen Spannungswerten ) beschreiben.
Und 1000V Mosfets haben nen ordentlichen RDS-On.

Was ist von der Idee so halten? Ich weiß, das 420V DC Sau-gefährlich sind, gerade wenn sie von Akkus kommen, aber genau wie gefährlich kann ich gerade nicht so einschätzen. Meint ihr, man kann sich trauen, so ein Konstrukt zu bauen?

Denk dran : Angst tötet den Geist.
Fehlenender Respekt das übrige...

[mastamx]

Warum nicht mit ca 160V Gleichspannung arbeiten?

Vorteil:
Den meisten Schaltnetzteilen ist es wurst was am Gleich-Riecht-ER ankommt, da ist zwischen 90-240V AC alles im Lot, das ganze mit der Wurzel von 2 Multiplizieren.
Aufpassen sollte man nur mit aktiven PFC Geschichten, keine Ahnung was die ohne Netzfrequenz aus DC machen.

Im Endeffekt erspart man sich so viel Schaltungsaufwand und Umwandlungsverluste.

[Lars_Original]

Nur braucht die Pumpe im Spüler 230V~.

Als Sicherung würde sich ein Schmelzeinsatz anbieten.
Die meisten können bis 500V trennen.



Lars

Lars

[Desinfector]

mein Tipp für höhere DC Spannungen:
Licht mit ESL machen.
dazu kamman dann ohne grösseren Aufwand die meisten weggeworfenen Lampen wiederverwenden,
denn bei denen geht meistens nur der Lade-Elko durch, der Rest lebt noch.

kaputte Elkos also raus nehmen.
Wenn man so'ne Lampe mit DC besaftet, muss man normalerweise den Elko auch nicht ersetzen.
Und nur an den Anschlüssen des Elkos auf der Platine ne Zuleitung neu hinzuverdrahten.

[Bjoern]

@Lars: Wie bereits von ferdimh erwähnt sind 500V nicht gleich 500V, zwischen AC und DC gibt es vor allem bei Sicherungen einen Unterschied. Sieht lustig aus was von ner Platine übrig bleibt, in der die 250VAC 5x20mm Glasrohrsicherung auslöst und der 12VDC Lichtbogen dann noch bis zum manuellen Einschreiten weiter brennt Oder gibts die Dinger bis 500VDC?

[mastamx]

Nur braucht die Pumpe im Spüler 230V~.

Lars

Ist die Frage ob das eine harte oder weiche Anforderung ist, nice to have sicherlich, vorallem wenn man draußen mal kurz was schaffen will/muss usw.
Meist muss aber nur Beleuchtung + IT + Audio ran, und da ist IT und Beleuchtung das, was das meiste zieht im Endeffekt

[uxlaxel]

für hohe gleichspannungen gibts sandgefüllte feinsicherungen. die US-feinsicherungen sind teilweise (je nach hersteller) mit über 250V= spezifiziert. einfach mal technische daten beim hersteller angucken.
einige 2polige leitungsschutzschalter sind für 440V= ausgelegt.
1polige halten üblicherweise nur 65V= aus, einige wenige besonderen bis 240V= .
konventionelle schmelzsicherungen im keramikkörper halten auch ziemlich viel aus, da sie auch eine sandfüllung haben.

lg axel

[uli12us]

Ich hätte noch ein paar Halter für Panzersicherungen rumliegen.

[ferdimh]

In alten Straßenbahnwagen sind auch von der Bauform her "Standard" Schmelzsicherungen verbaut. Wie man hier (ok... S-Bahn, aber auch 750V DC) nachlesen kann, klappt das aber wohl auch nicht immer so ganz...
Da das verbaut wurde, und die Kurzschlussströme von Lithiumböllern nicht ganz so hoch sind (100A allerhöchstens), sollte das aber gehen. Zumindest wenn man ein sandgefülltes Exemplar hat.
Hier ist aber Sorgfalt beim Ersetzen gefragt, sonst *FRITZEL*

[Fritzler]

Für sowat gibts doch Solarsicherungen:
http://www.reichelt.de/Photovoltaik-Sic ... OUPID=5447
1000VDC und 20kA Abschaltvermögen, was will man mehr?
Ja ok preisgünstiger wäre schön

[ESDKittel]

Es gibt auch Multimetersicherungen:
http://www.reichelt.de/Multimeter-Siche ... =16&SHOW=1
Sind teilweise auch DC spezifiziert, aber auch nicht wirklich günstiger...

[tixiv]

Wow, danke schonmal für die ganzen Tips! Über die Sicherungen hatte ich mir tatsächlich noch garkeine Gedanken gemacht. Ich denke mal ich werde dann so eine Solarsicherung verbauen für den ganzen Akku-Stack. Die sind halt ein bisschen teuer, aber die sollen ja auch nicht durchbrennen . Erscheint mir einfach am sichersten, was zu nehmen, was genau für den Zweck ausgelegt ist. Will ja nicht, das meine Kiste mit großen Lichtbögen in Flammen aufgeht. Beim kaskadieren normaler Sicherungen hätte ich bedenken - Die Spannungen addieren sich wahrscheinlich nicht einfach beim in Reihe schalten von Sicherungen. Müsste gefühlt eher logarithmisch sein, oder?

Ich möchte aber schon meine Trennrelais einbauen - Frisst ja nicht viel Brot, und ich kann dann entspannter rumbasteln. Ich hab bei meinem E-bike-Akku mit 48V immer schon ein ungutes Gefühl... Ich hasse hohe Spannungen, die nicht abschaltbar sind. Geschaltet werden sollen die Relais natürlich nur ohne Last (IGBTs aus).

Zum Laden der Akkus hatte ich übrigens vor, die Brücke rückwärts zu betreiben: Wechselrichter-Ausgang ans Stromnetzt anschließen. Sollte doch klappen, oder? Da muss dann natürlich noch ein bisschen Gehinrschmalz in die Steuerung der Brücke gehen.

Zu den Vorschlägen die Gleichspannung direkt zu nehmen für die Verbraucher: Es geht mir eigentlich garnicht darum, bestimmte Geräte mit der Kiste betreiben zu können.
Ich möchte einfach gerne mal einen Wechselrichter selber bauen, weil ich die Dinger cool finde. Ich mag die Idee, Strom wie aus der "echten" Steckdose aus Batterien zu erzeugen. Und außerdem wird das teil praktisch sein, wenn man z.B. mal spontan mit dem Beamer in den Park will... oder so... man kann dann einfach jedes Gerät mobil betreiben... Mit dem Kaffeevollautomaten im Park Kaffee trinken könnte auch lustig sein... und so Scherze halt.


So sehen die Akkus übrigens nach entfernen des schwarzen Schrumpfschlauchs aus:

Hier die Schutzschaltung + Balancer:

Die Schutzschaltung und die Thermosicherungen schmeiß ich aber glaube ich raus:
-Was bringt mir ein Balancer, der nur 4 Zellen untereinander balanced?
-Was bringen mir Thermosicherungen, die beim Auslösen dann 400V sehen, und dann direkt nen Loch in die nächste Zelle brennen?
-Was bringt mir nen abschalt-Mosfet, der die Spannung nicht abschalten kann?

Diese - für meine Anwendung nicht geeignete - Schutzplatine wird da eher zur Gefahrplatine denke ich....

Und das ein Defi eine Schutzschaltung gegenüber Tiefentladung hat... (Was ist zum Teufel ist wichitger : Das Leben eines Patienten oder das Leben des Akkus ?!)

Jau, ist eigentlich echt lustig, wenn man es so betrachtet... Aber die einschlägigen FETs scheinen ja vorhanden zu sein, wenn ich mir das Platinchen so ansehe...


Na gut, ich hab erstmal mir genug die Finger wundgetippt... ich galub' ich geh mal schlafen...

[mastamx]

Ja, nur eine Sicherung, die ihren Zweck erfüllt, ist eine gute Sicherung. Würden sich bei mehreren kleineren Sicherungen nicht irgendwann nur die Lichtbögenspannungen addieren, sofern man von leeren Glassicherungen ausgeht? Frag mich aber nicht wie hoch die im Normalfall sind.

Naja die Sache Load Balancer schaut man sich am besten bei den CityEL Umbauern an, da gibts Platinen bis für X Zellen die elektrisch gesehen autark arbeiten. Man muss aber in Sachen Ladezustandserkennung und Zelldefekt Erkennung aufpassen, da ab x Zellen der Unterschied zwischen leer, voll und defekt flöten geht. Dann muss man z.B. zwischen x Zellen die Spannung jeweils messen, um sich sicher zu sein, wer noch kann und wer schon schlapp macht.
Schau dir am besten an, wie diese Zellen geladen werden wollen, und welche Schutzschaltungen nötig sind, wenn mehrere in Serie geschaltet werden.

Die kleine Platine mit Schutzschaltungen ist murx, wenn die Thermosicherung fliegt brennt es ab, die FET's zum abschalten brennen auch ab... nur die Balancierung für jeweils 4 Zellen taugt was beim Laden. Also abbauen, nicht wegwerfen. Wobei ich würde das genaue Verhalten der Platine mal analysieren, und wie etwas realisiert ist. Villeicht kannst du da mit einem Optokoppler schon mal Signale für den Tiefentladeschutz oder Überladungsschutz abgreifen. Dann müsstest du nur noch schauen, wie du die Dinger richtig voll bekommst, wenn einzelne Stränge schon abschalten wollen, und wie du die Temperatur des Zellenhaufens überwachst.

Aber sag mal... was hälst du davon die Schutzschaltung original zu lassen, und dann mit mit Z-Dioden und paralleler Shottky die einzelnen Module zu überbrücken? Du müsstest eigentlich fast nichts selbst machen, schalten einzelne Module bei erreichen der max. Spannung ab werden die restlichen über die Z-Dioden weiter versorgt. Um diese nicht zu grillen müsste man jedes 14,4V Modul die Spannung überwachen, und das Laden dann verlangsamen, im Sinne einer Strombegrenzung die die Z-Dioden vor zu hoher Ptot schützt. Um ehrlich zu sein, es muss nicht jedes 14,4V Modul gemessen werden, man kann da einige Module zusammenfassen, solange man sicher messen kann, ob nun der Strom über eine Z-Diode fließt.

Schaltet eine Zelle wegen Unterspannung ab sollte die Shottky kurz auf -0,x V begrenzen, und so die Zelle schützen. Danach solltest du natürlich sofort die Stromentnahme einstellen.
Die einzige notwendige Modifikation wäre wohl die Tempsicherung raus, und selbst den Haufen überwachen.

Noch eine Anmerkung, pass bei den Spannungen höllisch auf die Kabelisolierung und Kabelführung auf. Bedenke, dass auch Mess und Steuerleitungen mit geringem Querschnitt zu fatalen Lichtbögen führen können. Dies wird bei dem Akku Management noch toll, wenn du alle X Zellen Spannungsdifferenzen messen musst, um selbst die nötigen Akkuschutzschaltungen zu bauen.

Und noch eine kleine Warnung, dieser Post basiert nicht auf Erfahrung sondern Theorie und Überlegungen, die jedoch auch ggf. nicht zutreffen, daher tu mir den Gefallen und überleg dir alles noch mal unabhängig, denn ich weise jede Haftungsansprüche von mir ab, die durch meine Vorschläge entstehen könnten. Jeder ist für sein tun selbst verantwortlich, und die Sache kann leicht schief gehen ohne Erfahrung.

[tixiv]

Bin doch nochnicht ganz schlafen...

Ich hab für mein E-Bike schon ne Batterieüberwachung gebaut, die die Zellensapnnungen misst, und dann entsprechend das Ladegerät steuert bzw. mich vor weiterer Entladung warnt. Immer 3 Zellen werden von eime Board überwacht, die sind dann von unten nach oben mit ner seriellen Leitung gedaisychained. Das hatte ich vor, so oder so ähnlich wieder zu machen. Diesmal aber lieber mit Boards für je 8 zellen, und dann optokoppler zm nächsten, diesmal gibts ja Trennrelais..

Aber sag mal... was hälst du davon die Schutzschaltung original zu lassen, und dann mit mit Z-Dioden und paralleler Shottky die einzelnen Module zu überbrücken? Du müsstest eigentlich fast nichts selbst machen, schalten einzelne Module bei erreichen der max. Spannung ab werden die restlichen über die Z-Dioden weiter versorgt. Um diese nicht zu grillen müsste man jedes 14,4V Modul die Spannung überwachen, und das Laden dann verlangsamen, im Sinne einer Strombegrenzung die die Z-Dioden vor zu hoher Ptot schützt. Um ehrlich zu sein, es muss nicht jedes 14,4V Modul gemessen werden, man kann da einige Module zusammenfassen, solange man sicher messen kann, ob nun der Strom über eine Z-Diode fließt.

Die Idee klingt garnicht mal so doof.... Die Thermosicherungen könnten dann ja auch drinn bleiben - wirken halt auch immer nur für einen Akku. Ich muss mal Testen, ob die Schutzschaltung ausreichend hohe Entladeströme erlaubt. 2C können die Zellen, also ca. 8A. ca 5A brauche ich für meine Wunschleistung. ein bisschen Reserve wäre auch nicht schlecht. Dafür sehen allerdings die Anschlusslitzen schon deutlich zu dünn aus, also fürchte ich, dass die Schutzschaltung auch nicht genug Strom kann.

Noch eine Anmerkung, pass bei den Spannungen höllisch auf die Kabelisolierung und Kabelführung auf. Bedenke, dass auch Mess und Steuerleitungen mit geringem Querschnitt zu fatalen Lichtbögen führen können. Dies wird bei dem Akku Management noch toll, wenn du alle X Zellen Spannungsdifferenzen messen musst, um selbst die nötigen Akkuschutzschaltungen zu bauen.

Ja, das kenne ich. Einzelzellenüberwachung ist da eigentlich die einzige Lösung finde ich.

[Bastelbruder]

Zenerdiode-Schottky ist keine so schlechte Idee, ich würde ganz hart eine Thyristor-Crowbar einbauen, die mit Spannungsreserve die Module am Ausgang ihrer Schutzschaltung kurzschließt. Dann grillt keine Zenerdiode, die Sicherungen können nacheinander abschalten und der Kurzschluß ist nachher wieder weg.

[mastamx]

Die Idee klingt garnicht mal so doof.... Die Thermosicherungen könnten dann ja auch drinn bleiben - wirken halt auch immer nur für einen Akku.

Naja, stimmt eigentlich, sofern du die Temperatur unterhalb der Ansprechtemperatur der Einmalsicherungen hälst, passt das. Aber kostet ja nicht viel 2-3 KTY NTC's zu verteilen und mit Schrumpfschlauch zu kapseln.
Musst eben schauen wie warm die Geräte beim Entladen mit ca 5 A werden, das entspräche ja ca. deiner Spülmaschine/2.

Weist du schon, ob du voll analog arbeiten willst, oder ob ein µC als Hirn arbeitet? Ersteres wäre ein krasses Komparatorengrab, aber wayne.

[zauberkopf]

aus, also fürchte ich, dass die Schutzschaltung auch nicht genug Strom kann.

hmmm... Also stimmt, das habe ich gar nicht beachtet.. Strom !
In den Datenblättern zu der Zelle findest Du interessante angaben nur bis 4,5A.

Also mehr als ein KW Sinus Leistung wird da... interessant...

Jau, ist eigentlich echt lustig, wenn man es so betrachtet... Aber die einschlägigen FETs scheinen ja vorhanden zu sein, wenn ich mir das Platinchen so ansehe...

Noch lustiger wird es, wenn man sich die Risikobetrachtung aus der Risikimanagementakte zu so einem Gerät betrachtet :
Der Tot eines Patienten ist dort ein hinnehmbares Risiko !
(Das kommt beim Blutdruckmessgerät gerarantiert nicht vor.. )

[tixiv]

Zenerdiode-Schottky ist keine so schlechte Idee, ich würde ganz hart eine Thyristor-Crowbar einbauen, die mit Spannungsreserve die Module am Ausgang ihrer Schutzschaltung kurzschließt. Dann grillt keine Zenerdiode, die Sicherungen können nacheinander abschalten und der Kurzschluß ist nachher wieder weg.

Interessante Idee... dann spar ich mir die Trenrelais, wenn "aus" einfach durch nen Kurzschluss über den kompletten Batteriestapel geht. Die haben ja noch die Schottky, wenn einige dabei früher abschalten als andere).
Wie Du das mit der Spannungsreserve meinst habe ich allerdings nicht verstanden. Ob die kleinen Mosfets wohl für wiederholte Kurzschlüsse ausgelegt sind?

Was nimmt man da als Zenerdiode? TO 220 NPN + kleine Zenerdiode? Vielleicht baue ich dann noch ne Optokoppler-LED jeweils in den Kollektorkreis, damit man beim Laden sieht, wann der erste Akku voll ist....

Vom Strom her sieht die Schutzschaltung schonmal ganz vielversprechend aus:

Wenn man die 60W/12V-Birne allerdings anschließt schaltet die Schutzschaltung erstmal ab. Wenn man dann aber gleichzeitig von Akku + nach Ausgangs + brückt, dann schaltet sie wieder ein und bleibt an. Allerdings nur ne Minute oder so, dann schaltet sie wieder ab. Der Akku ist gerade aber auch recht leer (14.2V leerlauf), beim abschalten hat er nurnoch 11.8, also schon unter 3V/Zelle.

Bin den gerade mal am laden, um mal zu sehen, wie es bei vollem Akku aussieht. Vielleicht sind die Zellen ja auch doch nichtmehr so toll, aber die Schutzschaltung ist ja dann nicht das Problem. Die FETs werden bei den 5A übrigens schon recht warm - kann man gerade noch anfassen. Auch nicht so schön direkt neben den Zellen. Ca. 0.4V Verlust über die FETs.

[mastamx]

Was nimmt man da als Zenerdiode? TO 220 NPN + kleine Zenerdiode? Vielleicht baue ich dann noch ne Optokoppler-LED jeweils in den Kollektorkreis, damit man beim Laden sieht, wann der erste Akku voll ist....

Na ja, es gibt ja große Z-Dioden für 16V, zur Not kann man auch zwei in Serie schalten. Nur eine Parallelschaltung ist unzulässig, wegen des positiven Stromkoeffizienten bei Erwärmung.
Ich denke mal die Zellen werden nicht die mega Streuung haben, sodass 50-100mA Querstrom eigentlich unter "ausreichend" fallen dürfte. 100mA sind schließlich bei über 350V Ladespannung auch schon 35W, die im worst case (nur eine Zelle noch "leer") rein thermisch vernichtet werden müssen.
Das Kurzschließen voller/leerer Zellen finde ich etwas... unelegant. Ich würde ehrlich gesagt versuchen, bei sovielen Modules dass KISS Prinzip verfolgen. (Keep it stupid simple)

[zauberkopf]

Wenn man die 60W/12V-Birne allerdings anschließt schaltet die Schutzschaltung erstmal ab. Wenn man dann aber gleichzeitig von Akku + nach Ausgangs + brückt, dann schaltet sie wieder ein und bleibt an

Logisch.. im Kalten Zustand hat so eine Funzel auch einen erheblich geringeren Widerstand.

Übrigens : Bei dem Stromkoffer kann ich mir noch ganz andere lustige Dinge vorstellen : Anodenstrom für Röhrenradios / Olle Grüne Funken...

Behalte aber mal den Strom im Auge. Wenn Du nach der Zelle suchst findest Du angaben, ob diese Zellen für E-Zigaretten geeignet sind.
Diese ziehen aus den Zellen auch mal gerne bis zu 4-5 Amps. Die Jungs aus der Szene haben auch eine Komplette Datenbank angelegt, zum teil mit eigenen Messergebnissen, mit besonderen Augenmerk auf die Stromfähigkeit.

lg JAn

[tixiv]

Stromfähigkeit der Zellen sollte schon passen, wenn die noch in Ordnung sind. Sind ja immer zwei parallel, also ne Last von nur etwas mehr als 1C pro Zelle.

Irgendwie wird der Akku recht warm beim Laden. Ich lade mit 1.8A bis 16.8V ... Hat jetzt schon 3000mAh rein geladen (Nennkapazität 4300) irgendwie merkwürdig - ich kenne das von den 18650ern eigentlich nicht, dass die sich beim laden nennenswert erwärmen....

[Bastelbruder]

Irgendwie hab ich die Polarität vertauscht...
Der Beitrag mit der Thyristor-Crowbar war natürlich Käse.
Wenn eine Sicherung ausschaltet, wird die Spannung am Ausgang der Schutzschaltung umgepolt. Und dann macht eine Diode Sinn, die den Strom am Schutz-MOSFET vorbeileitet. Eine Schottkydiode muß das aber nicht sein, eher eine aus der 5400er Klasse, die haben deutlich geringere Sperrströme als Schottkys. Und der gegenüber Schottky erhöhte Spannungsabfall sollte im Kurzschlußfall nicht stören. Es kann dann bloß sein, daß die letzten drei (oder so) Schutzschaltungen nicht ausschalten, weil der Strom durch die Diodenkette nicht mehr ausreicht.

[tixiv]

Leiten denn die 5400er Dioden schnell genug, wenn sich die Spannung umpolt? Brauchen die nicht nen Moment um zu leiten, weil sich erstmal die Sperrschicht abbauen muss?

Ich denke ich werde wahrscheinlich (zumindest in der ersten Version, die ich möglichst bis zum Treffen fertig haben wollte) die Akkus komplett in Schrumpfschlauch mit Schutzschaltung verwenden, weil dann schneller zu bauen.

Die ganze Kurzschlussgeschichte gefällt mir nicht so wirklich zum Abschalten der Spannung, ich denke ich werde da lieber meine Trennrelais verbauen.

Ich muss die Akkus nochmal genauer testen, so gut drauf sind die wahrscheinlich doch nichtmehr. Der eine, den ich gestern geladen hatte, hat dann auch vollgeladen die Lampe nur 12 Minuten betreiben können, bis die Schutzschaltung abschaltete. Grund war wohl die Unterspannung von zwei der Zellen, die waren dann nurnoch bei 2.8V unter Last. die anderen beiden noch bei 3.5V. Vielleicht gibt sich das ja noch, wenn ich den Akku ein paar mal zykliere, die haben schließlich wahrscheinlich ihr ganzes Leben lang noch nie wirklich Strom liefern müssen. Aber so große Hoffnungen mache ich mir da nicht. Muss da nochmal ein bisschen rummtesten.

Die Schutzschaltung, und die beiden schlechten Zellen werden übrigens verdammt warm - Mosfets der Schutzschaltung kann man nichtmehr berühren, und das ist ohne Schrumpfschlauch außenrumm. Muss mal nochmal einen im schrumpfschlauch testen. Mit meiner Wunschleistung wird das also wohl alles nichts . Aber ich baue die Kiste trotzdem. Muss man ja nicht unbedingt in einer Stunde leernuckeln können, ist trotzdem praktisch. Und für 12 Minuten hab ich ja dann auch ~2kW, falls man mal flexen oder schlagbohren muss. Naja.

Auf jeden Fall werde ich eine Akkukühlung über ein paar Lüfter realisieren müssen.

Achso: mittlerweile haben mich jettzt schon mehrere Leute gefragt, ob ich welche von den Zellen abgebe.
Die antwort ist:
Eher nicht, weil ich erstmal schauen muss, wie gut der Zustand überhaupt ist, und wieviele ich dann wirklich verwenden kann, zudem habe ich auch hier aus meinem Freundeskreis schon mehrere Anfragen nach Zellen. Bei ebay verkauft übrigens jemand(mir unbekannt) die gleichen Akkus für 14 Euro oder so pro Stück. Ich habe das Angebot gefunden, indem ich nach der Bezeichnung auf den Zellen gegooglet habe. Vielleicht kann man ja mit demjenigen noch verhandeln, aber vorsicht: Wenn meine Akkus nichtmehr so pralle sind, dann sind es welche, die wo anders unter ähnlichen Bedingungen gelaufen sind, wahrscheinlich auch nichtmehr.

[Bastelbruder]

Eigentlich sind alle Dioden schnell beim Einschalten, die Unterschiede sind wirklich im Nanosekundenbereich.
Bloß beim Ausschalten scheiden sich die Geister wenn da erst eine Löcherleitung ausgeräumt werden muß oder sogar eine vorsätzlich angelegte i intrinsc-Schicht.

Die Schottkys haben enorme Leckströme, deshalb sind die parallel zu Akkus nicht zu empfehlen.

[tixiv]

Ah, ok. Dann hatte ich das mit den Dioden falsch in Erinnerung. Gut zu wissen. Dann nehme ich ganz normale 5404er, die liegen hier noch rumm. Allerdings können die nur 3A... da schalte ich lieber zwei parallel, auch wenn sich dabei der Strom nicht gut verteilt wird es immer noch besser als eine sein denke ich Oder ich suche nochmal nach 5A Dioden. Ich verbaue dann alle 28.8V hinter den Trennrelais noch Leuchtdioden + Zenerdiode + Optokoppler, damit mein µC überwachen kann, wann die Schutzschaltungen abschalten.... Dann reichen ja wahrscheinlich auch 3A Dioden...

Der zweite Akku, den ich gereade teste scheint übrigens noch schlechter als der erste zu sein.... Hoffentlich habe ich genug halbwegs brauchbare...

[zauberkopf]

da schalte ich lieber zwei parallel, auch wenn sich dabei der Strom nicht gut verteilt wird es immer noch besser als eine sein denke ich Oder

Dann muss aber jede Diode nen Widerling vorher bekommen, sonst geht das nämlich wegen dem Temperaturkoefizenten total in die Hose..

[xoexlepox]

Dann muss aber jede Diode nen Widerling vorher bekommen, ...

...mit dem die jeweils andere Diode geheizt wird? Würde sich solch ein Gebilde eigentlich (in Maßen) stabilisieren?

[zauberkopf]

Ne.. denk mal an die Parallelschaltung von LED's, Leistungstransen...

[Bastelbruder]

Wenn irgendwo ein Kurzschluß "passiert", dann ist der Strom derselbe, egal ob Einzelzelle (mit Schutzschaltung) oder 100 Zellen hintereinander mit 100 Schutzschaltungen. Die Diode muß vermutlich bloß ein paar Mikrosekunden aushalten, die 1N5400 (von Fairchild) ist spezifiziert mit 200A für eine 60Hz-Periode. Es geht nur drum, die Spannung an den Ausschaltern niedrig zu halten bis die meisten anderen auch geöffnet haben.

[tixiv]

Aber ein Ausgangskurzschluss ist ja nicht die einzige Abschaltbedingung für die Schutzschaltung. Die schalten auch bei unterspannung einer Zelle ab, und in dem Fall muss ich das detektieren, und dann ganz abschalten, bevor der 3A-Diode die 5A zu viel werden. Aber µCs sind ja schnell...

[tixiv]

Kurzes Update nochmal: Meine 3 Test-Akkus scheinen ganz gut auf das erste Zyklieren zu reagieren: Einmal mit minimalem Strom (100mA) bis ganz unten entladen, und dann mit 1A schonend geladen sind sie beim zweiten Entladetest schonmal deutlich niederohmiger. Zwar beiweitem nochnicht, wie sie sein sollten, aber das lässt wenigstens schonmal hoffen.

Ich baue aber den Koffer erstmal zusammen mit den Akkus, und zykliere die dann alle zusammen ein paar mal, sonst wird das ne Lebensaufgabe.

Trennrelais und 5W Zenerdioden hab ich mir bei Reichelt bestellt, da kanns am WE eigentlich losgehen mit dem Bau, sofern das Zeug morgen noch ankommt. Muss nochmal gucken, was für einen Koffer ich eigentlich nehme, aber im Zweifel irgendwas, was der Baumarkt grad da hat. Ich denke an so einen Alu-Koffer (der im Endeffekt als HF-Erde dienen wird zur Abschirmung). Die Batterien sind ja auf Verrückten Potentialen im Verhältnis zum Ausgang, da sollte ne Kapazitive Abschirmung drummherum + Common mode Dorssel(n) im Ausgang + Y-Kondensatoren ja was bringen. Vielleicht auch noch ne Commonmode-Drossel vom Inverter zu den Batterien? Naja, irgendwie so.

Achso: Noch ne Frage zu den IGBTs der Brücke: Ich habe hier bei ein paar hochwertigen Sinus-Wechselrichtern (Hersteller Cotek) gesehen, dass die Feritperlen auf die Collector- und Emitter- Anschlüsse ihrer IGBTs stecken. Sollte ich das auch machen? Was bringen die genau?

[Profipruckel]

Ich habe gerade von einem Freund eine Tonne Li-ion Akkus aus Defibrilatoren bekommen.

Diese Zeitschrift ist sehr industriehnah, dennoch für Dich wohl lesenswert:
Wie sicher sind Lithium-Ionen-Akkupacks wirklich?

[xoexlepox]

... dass die Feritperlen auf die Collector- und Emitter- Anschlüsse ihrer IGBTs stecken. Sollte ich das auch machen? Was bringen die genau?

Ferritperlen auf Transistorbeinchen dienen meistens dazu, irgendwelche hochfrequenten Schwingneigungen zu verringern. Wenn du welche parat hat, setze sie ruhig ein -> Ob das sinnvoll ist, hängt von der Schaltung und dem Layout ab, aber schaden tun die nicht (es sei denn du willst VHF/UHF-Verstärker bauen)

[ferdimh]

Je nach Leistungsklasse ist das Erhöhen der Induktivität der Anschlüsse von IGBTs eine SCHEISSIDEE... die Indukivität der Leitung vom IGBT bis zur Freilaufdiode kann bei ein paar 100 Amperes schon ne satte Spannungsspitze bauen.
Bei den von dir genannten Strömen ist das allerdings noch nicht relevant.
Gegen Schwingungen helfen besser ein paar Ohm DIREKT am Gate.

[tixiv]

Je nach Leistungsklasse ist das Erhöhen der Induktivität der Anschlüsse von IGBTs eine SCHEISSIDEE... die Indukivität der Leitung vom IGBT bis zur Freilaufdiode kann bei ein paar 100 Amperes schon ne satte Spannungsspitze bauen.
Bei den von dir genannten Strömen ist das allerdings noch nicht relevant.
Gegen Schwingungen helfen besser ein paar Ohm DIREKT am Gate.

Alles klar die paar Ohm direkt am Gate waren eh fest eingeplant. Dann mach ich erstmal keine Ferritperlen (müsste ich auch erst noch suchen).

Noch ne Frage: Ich hatte vor zur Steuerung der IGBTs HPCL250 Optoisolated-Gatedriver zu verwenden. Die PWM wollte ich mit einem Atmega32 erzeugen. Nun stellt sich mir die Frage, wie ich die deadtime realisiere zwischen dem Schalten von High- und Low- IGBT. Gibts da irgend eine simple Analoge Schaltung dafür schon irgendwo? Ich denke nämlich, dass das eher ne schlechte Idee ist, wenn der µC das selber macht, da dann früher oder später bei nem Bug es knallt...

[raphTec]

Den Gatewiderstand (müßtest du vlt dann noch erhöhen) beim Abschalten mit einer Diode überbrücken

Langsam an, schnell aus...

[Bastelbruder]

Die Ferritperlen auf im Hauptstromweg sind nicht so schädlich wie man auf Grund des AL-Werts vermuten könnte. Die Induktivität funktioniert nämlich bloß in einem relativ geringen Strombereich. Recht schnell kommen die Kerne in die Sättigung und dann verschwindet gewissermaßen der verstärkende Einfluß des Ferrits. Und weil die
keinen Luftspalt besitzen, sind sie auch nicht in der Lage, nennenswerte Energie im Magnetfeld zu speichern, die beim Abschalten zu gefährlichen Hochspannungsimpulsen werden könnten. 400nH in 20mm³ Ferrit ist was ganz anderes als eine 40cm lange Drahtwindung.
Und wie immer ist natürlich auch die Art des Ferrits ausschlaggebend, ob überhaupt irgendeine nennenswerte oder sogar die gewünschte Funktion auftritt.
Jedenfalls ist es nicht unwahrscheinlich, daß auch beim Schalten im Bereich des Miller-Plateaus parasitäre Schwingungen auftreten, die wohl bei der EMV-Prüfung unangenehm aufgefallen sind und dann durch Versuche diese Lösung gefunden wurde.
Ich würde die Dinger erstmal nicht einbauen.