Ladeelektronik

[jb79]

Na ja z.B. die Leistungswerte, wäre schön mal reale Werte über nen größeren Zeitraum zu sehen.

[andreas]

Hallo Jürgen,

habe gerade mal aus diversen Protokolldateien einige Werte seit dem Frühjahr geholt und ein wenig komprimiert. Die Daten sind nicht lückenlos, mitunter schraubt man doch hier oder dort herum und dann gibts eben keine Daten. Als *.csv läßt sich das hier nicht ablegen (hätte bloß ein Drittel Größe), daher nun eben als *.xls. Eine Grafik kannst Du sicher selber aus den Daten basteln.

MfG. Andreas

[andreas]

Hallo Allerseits,

da der Wind hier seit Tagen gut bläst, habe ich vor meine übliche Ladeschaltung keinen Transverter, sondern ein paar Li-Packs in Reihe geschaltet. Die lädt es nun mit und die Spannung am Generator ist deutlich höher, ebenso liegt die Drehzahl höher. Offensichtlich steigt damit auch die Leistung kräftig an, denn die Ladeströme sind mir nun zu hoch. Ich hatte in der Ladeschaltung nur Schottky-Dioden kleiner Spannung verwendet, weil die besonders geringe Spannungsabfälle haben. Nun stoße ich aber leider an deren Stromgrenzen...

Also die Li-Packs wieder raus und auf Drehzahlen um 150 runter, da bleibt der Ladestrom sicher unter den Grenzwerten der Schottky-Dioden. Schade, so geht mir eine Menge an Leistung verloren. Es wird einiges an Lötarbeit nötig sein, um alle Gleichrichter auszutauschen. Ebenso darf ich die Datenerfassung umbauen, weil sie nur bis 2,5 A messen kann.

MfG. Andreas

[andreas]

Hallo Allerseits,

die Dioden sind ausgetauscht, nun kann der Ladestrom kommen. Ich habe alte Doppelgleichrichter aus Pc-Netzteilen verwendet, solche vom Typ Ctb34 lagen genug herum. Die bringen pro Strecke 10 A, ich habe immer beide Strecken parallel eingesetzt. Ein paar A ohne Kühlung sollten die können, so ein To247-Gehäuse hat doch eine ganz ordentliche Oberfläche. Diese 40-V-Dioden haben einen sehr geringen Spannungsabfall: bei kleinen Strömen liegt der noch unter 100 mV, am halben Ampere bei 300 mV und bei voller Last um ein halbes Volt. Ein geringfügiger Nachteil sei nicht verschwiegen: Der Sperrstrom dieser Bauart ist recht hoch, verglichen mit "normalen" Dioden. Das macht sich hier aber nur beim Messen bemerkbar, so daß bei Flaute und Stillstand immer um 0,irgendwas an Spannung zu messen ist. Den Akkus tut das nichts, normalerweise ist deren Selbstentladung deutlich höher.

MfG. Andreas

[jb79]

Wieviel Strom schickst du denn durch?

[andreas]

Hallo Jürgen,

da muß alles durch, was vom Wind kommt. Die Stromerfassung hat seit drei Tagen Überläufe und das 3-A-Instrument hing oft am rechten Anschlag. Also habe ich nun stromseitig ein wenig Reserve eingebaut.

MfG. Andreas

[jb79]

Sag mal Andreas, welches Windrad gibt so viel Leistung ab? Hab jetzt mal gesucht aber nirgends einen Hinweis auf dein Windrad gefunden, nur Beiträge zu Elektronik usw.
btw: Bei mir brauchst nicht suchen, ich hab kein Windrad (wohne in der Stadt und hab de facto kein Dach oder nen Balkon wo ich es montieren könnte), darum hab ich mich auf die Elektronik eingeschossen.
Allerdings will ich die Ladeschaltung mit Boost/Buck Converter erstmal an die Photovoltaikzelle bei meinen Eltern anhängen, gerade bei schlechten Lichtverhältnissen könnte man da sicher noch die eine oder andere Amperestunde rausholen, derzeit wird das Ganze von nem LM317 geladen, der auf 13,8V eingestellt ist.
Als ersten Schritt bau ich aber noch die eigentlich fertige Meßwerterfassung (Solarzellen haben ja eh keine Windstärke oder Drehzahl) und programmiere mir ne Lösung damit die Daten auf nem PC erfaßt werden. Nachdem ich eh einen Webserver habe muß ich dann nur die 30m RS232 Kabel quer über den Dachboden legen (hab leider nur ein 20m Kabel gefunden, will aber eh auch an die Akkuspannung, also werd ich ein LAN Kabel zweckentfremden, 3x Masse, 3x 12V, RX und TX). Momentan setz ich mir aber gerade einen weiteren Server auf mit dem ich erstmal testen kann weil der eigentliche Server 24/7 laufen muß und ich keinen in Wien habe.

[andreas]

Hallo Jürgen,

meine Windmühle an der Elektronik hatte ich nur kurz vorgestellt, in meinem ersten Beitrag zu diesem Thema. Das ist ein kleiner Horizontalrotor auf derzeit 8 m Höhe mit 1,1 m Durchmesser, drei breite Sperrholzblätter a 300 g mit Profil Naca 4412. Dahinter sitzt ein Doppelscheibengenerator, zwei 5-mm-Stahlscheiben bestückt mit 32 Neodymmagneten a 15x15x8 mm, welche auf 12 in einer Trägerplatte eingegossenen Spulen arbeiten. Der Rest entstammt im Wesentlichen diversen Festplatten: die Nabe besteht aus acht Festplattenscheiben 3,5", dazwischen sind die Blätter mit 12 x M5 verschraubt. Grundplatte des Ganzen ist eine alte 5,25"-Festplatte samt Hauptlager und Plattenspindel als Träger für Generator und Rotor. Hinten sind vier Kugellager in Rohrschellen befestigt, welche die leicht geneigte Schwenkachse in Form einer 35 cm langen M12-Schraube führen. Außenrum sitzt als Gehäuse ein "Starkasten" aus verlötetem 0,5er Weißblech, oben auf dem Spitzdach ein kleiner "Blitzableiter" aus Edelstahlspeichen, damit es mir nicht wieder in den metallenen Hagelschutz der Blätter einschlägt. Die Zuleitung ist ein dickes Gummi-Wendelkabel mit 3x1,5 qmm, was noch am Mast in einer Feuchtraumdose auf ein normales dreiadriges Kabel geklemmt ist. Parallel baumelt ein dicker Grüngelber, ist am Mast verschraubt. Der Mast ist kippbar; oberhalb des Gelenkes sitzt eine Erdungsschelle, wieder mit Grüngelb an einen daneben eingeschlagenen Baustellenerder angeklemmt. Genug Details?

Normalerweise verhält sich die Windmühle unauffällig und dreht gemütlich vor sich hin, zumal ich sie bisher nur an kleine Spannungen gelassen habe. Offenbar fuhr sie bisher einfach deutlich untertourt oder überlastet, wie man es sehen mag. Aber bei dem guten Wind der letzten Tage, schaust Du mal für gestern:
http://www.windfinder.com/wind-cgi/stat ... 2009-11-27
oder ein paar Tage weiter zurück, da habe ich mal mehr Spannung zugelassen. Und bei etwas über 30 V geht dann auch der Strom recht gut in die Höhe. Momentan stehen so um ein halbes A bei 23 V an. Ohne Last habe ich sie mal bis 60 V hochlaufen lassen, aber mehr als diese etwa 600 Touren möchte ich nicht sehen. Der Rotor verträgt noch mehr, aber ich habe Angst, daß mir dann die angeklebten Magnete davonfliegen. Daher habe ich auch die Spannung auf knapp unter 40 V geklemmt, das ist dann noch ein erträglicher Kleinspannungs(!)-Arbeitsbereich.

MfG. Andreas

[jb79]

Ja, hab jetzt nen recht guten Eindruck...

[Wilfried]

Hallo Jürgen, hallo Zusammen,

die Laderegelungen für solare Inselsysteme sind inzwischen so perfektioniert und vor allen auch so billig, dass ich die Herausforderung mehr in der Regelung von Hybridsystemen sehe - PV und Windenergie laden in eine gemeinsame Batterie, oder besser noch in kombinierbare Batterien.

Ich meine z.B., es wäre von Vorteil, wenn bei annähernder Vollladung die Windkraft auf eine kleinere Pufferbatterie geschaltet wird, aus welcher trägere Verbraucher zwangsweise versorgt werden, wie z.B. Warmwasserbereitung, Fußbodenheizung oder andere thermische Speicher.
So bliebe die Kapazität der Hauptgruppe unangetastet und die Windenergie wird thermisch gespeichert. Das wäre allemal besser als die üblichen "elektrischen Bremsen", wo die Energie in einem Lastwiderstand "verbrannt" wird. Und das wäre auch besser, als die vorhandenen elektrischen Speicherkapazitäten vollzustopfen.

Ich weiß, da gibt es auch schon so einiges, sog. Hybridcontroller, aber da gibt es auch noch so einiges zu verbessern und insbesondere an die modernen Speichersysteme anzupassen, wie z.B. an Latentwärmespeicher. Das Thema würde mich sehr interessieren. Hat einer der Foristen schon Erfahrungen damit?

Beste Grüße
Wilfried