Laborversuchsaufbau (Laden eines 12V Bleiakkus mit Dynamo

[autodealer91]

Hallo allerseits,

kann sein das ich im falschen Topic bin, deswegen entschuldige ich mich schon mal)

Ich brauche eure Hilfe. Ich muss als Projekt einen Versuchsaufbau bauen der eine Windkraftanlage simuliert. Dabei wird ein Nabendynamo angetrieben (z.B mit einen Bohrer). Dabei soll das Dynamo eine eine 12V Batterie laden. Ich weis das ist nicht Effektiv und braucht lange zum Laden der Batterie. Klar verstehe ich auch, dass der Dynamo Wechselspannung liefert.

Nun zu den Fragen :

Bei verschiedener Drehzahl ändert sich die Spannung im Leerlauf sowie mit Last. Bei welcher Geschwindigkeit bzw Umdrehungen erreicht der Dynamo 13V nach dem Brückengleichrichter? Auf welche werte muss ich mich halten? die von Leerlaufspannung oder mit Last?

Wenn ich die Batterie lade, wird die Batterie ja als Last angesehen oder irre ich mich da?

Wenn ihr mir auf diese Fragen eine Antwort geben könntet, wäre ich sehr Dankbar. Es kommen aber noch Fragen)

MfG

[Ölfinger]

Hi Autodealer,
leider finde ich grad meine Tabelle mit meinen Messwerten nicht mehr, aber ja die Batterie fungiert als Last.
Je grösser diese ist, um so weniger steigt die Spannung.
Ich hatte mit 2Ah Batteriekapazität bei 470 U/min 15V und 0,4A also annähernd 6W.
Eine einfache Laderegelung kann man mit einem PB137 und 2 Kondensatoren realisieren (wobei ich jetzt nicht weiss, wie wichtig die Kondensatoren sind).
Der PB 137 begrenzt die Spannung auf 13,7V und kann 1A ab, also für den Dynamo voll ausreichend; so geht die Spannung auf Dauer nicht in ungewollte Höhen.

[Köpke]

Hallo Autodealer,

fast alle Nabendynamos haben eine drehzahlabhängige Wechselspannung am Ausgang anliegen die bei Nennnlast (R = 12 Ohm) zwischen 6 und 7 Volt liegt. Damit kannst du keine 12 Volt Batterie laden, denn da braucht es mehr als 13 Volt Ladespannung.

Hier (http://www.nabendynamo.de/service/12volt/12vinfo.html) ist eine Möglichkeit beschrieben, wie man einen 6V-Dynamo eine Spannung von 12V entnehmen kann.

Oder du müsstest die Spannung des Nabendynamos verdoppeln (zwei Dynamos oder einen Aufwärtsregler), das wiederum kann der PB137 nicht leisten.

Zum Simulieren einer Windenergieanlage dürfte auch ein Akku reichen der an 6Volt geladen werden kann - dann wären alle Probleme gelöst.

P.S.: Wenn du etwas zu dir schreiben würdest (z.B. über deine Fachkenntnisse), dann wüssten wir mit welcher Art Fachchinesisch wir dir kommen könnten...

Windige Grüße
Siegfried

[autodealer91]

Danke für eure schnelle Antworten.

Also ich bin ein Student im bereich Energietechnik.

Also da gehen die Meinungen auseinander z.B Ölfinger meint es geht und Köpke nicht.

Die Aufgabe ist es mit einen Dynamo eine Batterie zu laden. Es gibt z.B Schaltungen die sogenannten "Hochsetzsteller", die die Spannungen verdoppeln oder verdreifachen. Wie gesagt das alles ist nicht so effektiv muss aber als Versuchsaufbau laufen.

Also meine Idee wäre..

1) Dynamo liefert nicht konstante WS zwischen 3 und 7 Volt,

2) Über Brückengleichrichter wird die WS zu GS konvertiert.

3) über einen Hochsetzsteller wird die Spannung verdoppelt oder -verdreifacht

4) und wie der Nutzer Ölfinger gesagt hat Ladereglung auf 13,7V

hier ist der step up wandler

http://www.ebay.de/itm/Step-up-down-Buc ... 2ed87cd932

ich weiß, dass durch die ganzen Schaltungen viele Verluste entstehen und der Ladestrom dann klein wird. Soll halte den zweck "überlegungen" dienen.


Ich hoffe meine überlegungen sind richtig und ich hoffe ihr könnt mir da weiterhelfen.

Nächste Woche muss ich schon die Teile bestellen. deswegen muss ich heute oder morgen die entscheidung treffen

[Köpke]

Moin Autodealer,

nö ich habe nicht behauptet das dein Projekt "nicht geht". ich habe zwei Vorschläge gemacht wie es möglich ist:

Oder du müsstest die Spannung des Nabendynamos verdoppeln (zwei Dynamos oder einen Aufwärtsregler)

, ist einer davon. Habe mir den Link bei ebay angesehen. Ohne den Aufwärtsregler im Detail zu kennen sieht das nach der einfachsten Möglichkeit aus - vor allem wenn es schnell gehen soll.

Also versuch es doch mal. Sicher interessiert das hier auch weitere Leser...

Viel Erfolg
Siegfried

[autodealer91]

Vielen dank Köpke. Ja stimmt habe das irgendwie nicht gemerkt.

Klar werde ich das hier machen und zum schluss es hier präsentieren mit Videos und Dokumenten.

Bei Ablauf werden mir aber noch Fragen einfallen.

Um das so möglich verlustfrei zu bauen, habe ich mich für die Schottky Dioden für den Brückengleichrichter entschieden.

Dabei würden die hier ausreichen oder ?

http://www.conrad.de/ce/de/product/5568 ... archDetail

mit einen Glättungskondensator mit 1000microFarad.

Also es gibt ja mehrere Kondensatorarten Elektrolyt, Folien usw... Welcher wäre denn am besten ?

[Köpke]

Moin Autodealer,

die Schottkydioden sind so okay - wenn du daraus einen Brükengleichrichter bauen willst (Graetz?). Der Kondensator als gepolter Elektrolytkondensator ist o ebenfalls okay. Es kommt auf den genauen wert der Kapazität nicht so an, aber er sollte schon auch die Leerlaufspannung deines Generators vertragen, also z.B. 16V oder 22V.

Windige Grüße
Siegfried

[Totte]

Hallo autodealer91,

grundsätzlich kannst Du den Aufbau mit dem Nabendynamo als Generator zum Laden eines 12V Akku verwenden.
Die Leerlaufspannung steigt ja linear mit der Generatordrehzahl, also werden auch 12V irgendwann mal erreicht
Welchen Dynamo hast Du denn für Deinen Aufbau gewählt?

Ich empfehle Dir zudem den Artikel
http://www.daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=8&t=211#p2385

Mit den damals aufgenommenen Daten des Shimano DH-3N71 erreicht man die Ladespannung schon ab etwa 80 rpm.
Die Spannungsanstiegsrate liegt hier für den DH-3N71 bei 125mV AC pro Umdrehung:

DH-3N71_Leerlauf.png (20.6 KiB) 9124-mal betrachtet

Bei weiteren Fragen, gib einfach hier Bescheid.
Gutes Gelingen wünscht
Totte

[Köpke]

Moin Totte, moin autodealer,

ja richtig die Leerlaufspanung steigt deutlich über die Nennspannung an, zumindest bis zu einer gewissen bauartbedingten Grenze - wenn man einfach die Drehzahl erhöht.

Trotzdem gilt es zu berücksichtigen, das die Spannung des Generators einbricht, wenn er belastet wird, z. B. durch das Laden einer Batterie. Fahrraddynamos sind für eine Last von ca. 3 Watt ausgelegt, das entspricht ungefähr einem ohmschen Widerstand von 12 Ohm. Und mit dieser Last bleibt die Spannung irgendwo zwischen 6 und 7 Volt. Deswegen der Einsatz eines Hochsetzstellers. Wie der sich jetzt bei Last verhält. müsste könnte eine Messreihe zeigen...

In jedem Fall ein interessantes Projekt.

Windige Grüße
Siegfried

[Ölfinger]

...wie auch immer,
ich habe mit diesen hier:http://www.rosebikes.de/artikel/shimano-dh-3n31-nabendynamo/aid:671385
mit einem Brückengleichrichter ohne Probleme 15V mit 0,4A also fast 6W rausgeholt (in der Drehbank bei 470 U/min).
Klar verliert der bei einem Windrad, weil die Umdrehungen nicht konstant sind, aber sobald die Masse des Dynamos vom minus des Gleichstroms entkoppelt sind sind 12-15V in der Praxis wirklich kein Problem mehr.
Also grade für solch ein theoretisches Experiment würde ich mir da Spannungsverdoppler und sonstigen Schickimicki abschminken,
wird der Geni angetrieben lassen sich da richtig schöne Ladekurven herauszaubern;
zumindest sahen meine >Kurven in der Drehbank vielversprechend aus.
...Leider kam ich da in der Praxis zu selten hin