50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 
HerbertRD
**
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Beiträge: 11
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 08.01.2009 - 12:57 Uhr  ·  #21
Carl,

wenn Du die Schaltung von Radix verinnerlicht hast, wirst Du feststellen, dass das exakt Deine Schaltung ist, wenn Du sie nach meinem Vorschlag geändert hast. Klar, das Laden geht mit Deiner jetzigen Schaltung auch, aber was ist mit dem Betrieb der Batterie? Dazu musst Du doch erst alles auseinander reißen und anders zusammensetzen. Das ist der kleine Unterschied.

Radix,

Der Wirkungsgrad bestimmt sich ALLEIN aus dem Verhältnis der Diodenspannung zu der nachgeschalteten Last-Spannung . Dieses Verhältnis ändert sich nicht. Vergiss den Rest.

Gruß, Herbert
radixdelta
***
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Beiträge: 28
Dabei seit: 10 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 08.01.2009 - 20:28 Uhr  ·  #22
Das Verhältnis ändert sich doch! 1,4/6 und 0,7/6 sind doch erhebliche Unterschiede!

Bedenke, wenn nach einer herkömmlichen Brücke ein 6V Akku geladen wird, werden hier zwei davon geladen! Jede Halbwelle hat 6V Scheitelspannung, einmal positiv, einmal negativ. Eine Brücke macht da zwei positive Halbwellen draus.

@Carl: die Taschenlampen dauern noch etwas. Da sind noch ein Paar Baustellen, aber das ist hier OT. Zumindest hat das schonmal einen Schritt nach vorn bedeutet...
HerbertRD
**
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Beiträge: 11
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 00:49 Uhr  ·  #23
Lieber Radixdelta,

Bei der Brückenschaltung speist der Generator diese Reihenschaltung:
2 Dioden + 2 Batterien = 13,4V
Dreisatz f. Diodenverlust: 100 / 13,4 x 1.4 = 10,45%


Bei Carl's Schaltung speist der Generator diese Reihenschaltung:
1 Diode + 1 Batterie = 6,7V
Dreisatz f. Diodenverlust: 100 / 6,7 x 0.7 = 10.45%

Du musst die Vorgänge zeitdiskret nach dem wirklichen Stromfluss betrachten. Lass dich nicht davon irre machen, dass am Ende beide Batterien voll sind. Erreicht wird das durch abwechselndes Laden von nur jeweils einer Batterie, mal mit der positiven, mal mit der negativen Halbwelle, mittels Einweg-Gleichrichtung.

Das war's von mir zu diesem Thema, ich sage jetzt tschüss.

Gruß, Herbert
radixdelta
***
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Beiträge: 28
Dabei seit: 10 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 02:37 Uhr  ·  #24
Zitat
Bei der Brückenschaltung speist der Generator diese Reihenschaltung:
2 Dioden + 2 Batterien = 13,4V
Dreisatz f. Diodenverlust: 100 / 13,4 x 1.4 = 10,45%


Hier liegst du falsch, wie soll das gehen? In der zweiten Rechung gehst du von 6,7V Scheitelspannung aus, in der ersten von 13,4V. Das ist doch garnicht vergleichbar!

Zitat
Bei Carl's Schaltung speist der Generator diese Reihenschaltung:
1 Diode + 1 Batterie = 6,7V
Dreisatz f. Diodenverlust: 100 / 6,7 x 0.7 = 10.45%


Mal zwei Bilder aus der Wikipedia:

http://de.wikipedia.org/w/inde…1018220255

http://de.wikipedia.org/w/inde…0620155534

Ein Brückenglechrichter erreicht nur Spannung 1, die Scheitelspannung. Die Scheitelspannung sei 7,4V, dann kann man mit einer Brücke (1,4V Spannungsabfall) auch nur eine Batterie laden, allerdings mit doppeltem Strom. Carls Schaltung nutzt die positive Halbwelle für die eine Batterie, die negative für die andere Batterie. Da braucht der Generator auch nur 6,7V Scheitelspannung zu liefern, weil der Spannungsabfall ja nur 0,7V beträgt. Sind die Batterien in Reihe geklemmt wird also die Spannung von -6,7V bis +6,7V ausgenutzt, das sind 13,4V

Der erste Dreisatz dürfte in etwa so richtig sein:
2 Dioden + 1 Batterie = 7,4V
100 / 7,4 x 1,4 = 18,92%
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4575
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 03:12 Uhr  ·  #25
Wenn ich da als E-Laie noch einen Einwand erheben darf: Bei der Brueckenschaltung hat mein Fahrraddynamo in der Praxis garnichts eingespeist, weder in zwei Zellen mit einfacher Spannung noch in zwei in Serie geschaltete Zellen mit doppelter Spannung - ganz einfach deshalb, weil der Fahrradynamo nie die dafuer noetige Spannung gebracht hat. Wo nimmt Herbert seine 12 Volt Spannung her?

Ich kann - vorausgesetzt man koennte unter den von mir geschilderten Bedingungen mit Brueckengleichrichter ueberhaupt laden - vereinfacht bei beiden Schaltungen immer nur den Zeitraum von einer Halbwelle betrachten: In dieser Zeit werden - wie ich dies immer noch nicht anders sehen kann - vom Brueckengleichrichter Diodenverluste von 1,4V hinzunehmen sein, waehrend bei der einfachen Schaltung auf gleicher Halbwelle und im gleichen Zeitraum nur 0,7V Verluste auftreten. Bei der gegenueberliegenden Halbwelle und dem dazugehoerigem Zeitraum geschieht dann ja das Gleiche! Es ist ja nun gleichgueltig, wie lange wir messen, oder? Darf ich - da Herbert ja nun die Diskussion verlassen hat - Euch fragen: Was haben wir nach Herberts Zeitrechnung falsch gemacht? Was meint Herbert mit seiner Zeitdiskretion und seinem wirklichen Stromfluss? Will er uns nur auf den Arm nehmen oder steckt da doch noch mehr dahinter? Gruss, Carl
HerbertRD
**
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Beiträge: 11
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 10:05 Uhr  ·  #26
Es gibt hier leider ein Problem mit dem sorgfältigen Lesen. Die 6Volt bzw 2x6Volt hat Radix als Beispiel eingebraucht, es kann auch jede andere Spannung sein.

Auf die Idee, Euch an der Nase herumzuführen, wäre ich nicht gekommen. Vielleicht macht Ihr das selbst. Lasst mich noch andeuten, dass unser Thema mein tägliches Brot ist.

Nochmal Tschüss

Gruß, Herbert
XXLRay
Moderator
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Herkunft: Süd-Niedersachsen
Homepage: xxlray.bplaced.net
Beiträge: 6834
Dabei seit: 11 / 2007
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 10:44 Uhr  ·  #27
Ich denke, Carl hat durchaus Recht damit, dass sich durch die Verwendung von Einpulsgleichrichtern die Diodenverluste minimieren lassen. Ich hab das mal skizziert und hoffe, dass die Darstellung selbsterklärend ist. Leider hab ich den Brückengleichrichter für diesen Fall etwas ungünstig gezeichnet, so dass die Masche etwas kompliziert verläuft:


(Zum Vergrößern anklicken)

Wen jemand Fehler findet, so möge er jetzt sprechen oder für immer schweigen :)
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4575
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 11:29 Uhr  ·  #28
Also gut, ich habe zu meinem Vorschlag alles gesagt, was ich kann. Ich habe einfache Worte gewaehlt, erklaert, was das praktische Ergebniss meiner Versuche am echten Modell ist und eine sehr einfache Zeichnung hier eingestellt. Ich sehe mich aber nicht der Anforderung gewachsen, Herberts theoretisches Modell zu verstehen. Wenn es nun aber doch noch Fragen zu dem gibt, was in meinem Kapazitaetsbereich liegt und thematisch ausschliesslich um unser erstes einfaches Modell wie es hier reingestellt wurde geht, stehe ich gerne noch weiter zur Verfuegung! Ansonsten werde ich mich hier jetzt heraushalten, denn schon beim Thread fuer: Darrieusrotor mit durchstroemtem aeroelastischen Fluegel liegt jetzt die schwere Buerde, eine Zusammenfassung der telefonbuchstarken Beitraege, die sich dort angesammelt haben zu erstellen, auf mir. Das sollte mir hier nicht nocheinmal passieren! :idea: Gruss, Carl
HerbertRD
**
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Beiträge: 11
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 12:25 Uhr  ·  #29
Könnten wir uns einmal über die Aufgabenstellung verständigen?

Wir wollen doch beurteilen, ob eine von zwei Schaltungen besser geeignet ist, eine Reihenschaltung von zwei Batterien auf eine bestimmte Spannung, z.B. je 6V aufzuladen (oder jede andere Spannung), und ob der Vorteil auf die Einsparung einer Diode zurückzuführen ist.

Diese Aufgabe wird üblicherweise für die komplette Batterie (=12V) mit einem Brückengleichrichter gelöst. Der Generator muss durch seine Auslegung (Wicklung) eine ausreichende Spannung liefern, d.h., korrekt angepasst sein.

Im Falle einer Fehlanpassung in Form von zu niedriger Generatorspannung lässt sich vorteilhaft die diskutierte Schaltung verwenden, weil sie den Generator nicht mehr mit 12Volt, sondern per Einweg-Gleichrichtung (Halbwellen-Gleichrichtung) mit nur 6 Volt abschließt.

Der Nachteil ist, dass je Halbwelle zu einer Zeit immer nur eine der beiden Batterien geladen wird, allerdings mit ausreichendem Strom.

Der Charme von Carl's Schaltung besteht darin, dass durch die Halbierung der Lastspannung (~Lastwiderstand) eine bessere Anpassung an die geringe Generatorspannung entsteht.

Die Diodenverluste, d.h. das VERHÄLTNIS von Nutzspannung zu Diodenspannung bleibt gegenüber der Brückenschaltung unverändert. Die Überschrift dieses Themas trifft also nicht zu, es gibt dort keine Verbesserung der Effizienz. Die Verbesserung besteht in der Korrektur der Anpassung.
Gruß, Herbert
XXLRay
Moderator
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Herkunft: Süd-Niedersachsen
Homepage: xxlray.bplaced.net
Beiträge: 6834
Dabei seit: 11 / 2007
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 13:02 Uhr  ·  #30
Zitat geschrieben von HerbertRD
Könnten wir uns einmal über die Aufgabenstellung verständigen?
Das wär vielleicht wirklich sinnvoll.

Zitat geschrieben von HerbertRD
Im Falle einer Fehlanpassung in Form von zu niedriger Generatorspannung lässt sich vorteilhaft die diskutierte Schaltung verwenden, weil sie den Generator nicht mehr mit 12Volt, sondern per Einweg-Gleichrichtung (Halbwellen-Gleichrichtung) mit nur 6 Volt abschließt.

Der Nachteil ist, dass je Halbwelle zu einer Zeit immer nur eine der beiden Batterien geladen wird, allerdings mit ausreichendem Strom.

...

Der Charme von Carl's Schaltung besteht darin, dass durch die Halbierung der Lastspannung (~Lastwiderstand) eine bessere Anpassung an die geringe Generatorspannung entsteht.
Von der Seite her betrachtet hast du Recht. Ich habe Carl aber so verstanden, dass er zwei Batterien mit der vollen Spannung jeweils einer Halbwelle laden möchte und dabei lässt sich doch durch die Verwendung von Einpulsgleichrichtern tatsächlich der Spannungsfall an einer Diode vermeiden.
So habe ich das eigentlich auch in meiner Zeichnung dargestellt, aber ich war dabei wohl nicht deutlich genug.
HerbertRD
**
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Beiträge: 11
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 13:36 Uhr  ·  #31
Zitat geschrieben von XXLRay
Ich habe Carl aber so verstanden, dass er zwei Batterien mit der vollen Spannung jeweils einer Halbwelle laden möchte und dabei lässt sich doch durch die Verwendung von Einpulsgleichrichtern tatsächlich der Spannungsfall an einer Diode vermeiden.


Hallo XXLRay,

Für den Wirkungsgrad ist das Verhältnis von Nutzleistung und Verlustleistung entscheidend. Da ändert sich garnichts. Bei Carl's Schaltung "sieht" der Generator eine Diode weniger und eine Batterie weniger. Es ist tatsächlich so einfach.

Gruß, Herbert
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4575
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 14:36 Uhr  ·  #32
XXLray hat mich vollkommen richtig verstanden, ich hatte nie vor, die Spannung so zu verdoppeln wie Herbert es darstellt. Mir ging es grundsaetzlich darum, mit der echten Ausgangsspannung des Fahrrad-Wechselstromdynamos von etwa 2 Volt eine Zelle mit 1,2 Volt oder auch mehrere parallel geschaltete Zellen gleichzeitig aufzuladen. Da dies wegen der Diodenverluste eines Brueckengleichrichters nicht machbar war, mir jedoch bekannt war, dass man eine Batterie auch mit nur einer Diode aus nur einer Halbwelle des Wechselstromes laden kann, suchte ich nun nach einem Weg, auch die zweite Halbwelle, die bei dieser Schaltung verloren gegangen waere, auf diese Weise zu nutzen. Das geht aber nur mit zwei Zellen, die dann so geladen werden koennen, wie es aus meiner Zeichnung ersichtlich ist. Ich habe nie behauptet, dass man beim Laden gleichzeitig aus beiden Zellen in Serie geschaltet Last abnehmen kann! Wer das schafft, sollte so nett sein, mich davon zu benachrichtigen, ich freue mich immer sehr ueber intelligente Weiterentwicklungen! Gruss Carl
radixdelta
***
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Beiträge: 28
Dabei seit: 10 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 15:00 Uhr  ·  #33
Ahh!
es ging ja eigentlich darum einen Akku zu laden, Carl hat dann herausgefunden das das mit der Brücke und dem gegebenen Generator nicht geht, man aber zwei Akkus mit seiner veränderten Schaltung laden kann. Er wollte ja auch nie die doppelte Spannung, die hast du mit deinem Schaltungsvorschlag angeboten, nimmt man doch gerne...

@Carl:
Du warst viel schneller... wenn man über 20 minuten für zwei Sätze braucht dann braucht man sich nicht wundern wenn jemand schneller ist ;-)

Die Weiterentwicklung hat Herbert ja mit seinem Schaltungsvorschlag erbracht.
XXLRay
Moderator
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Herkunft: Süd-Niedersachsen
Homepage: xxlray.bplaced.net
Beiträge: 6834
Dabei seit: 11 / 2007
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 16:50 Uhr  ·  #34
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4575
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 09.01.2009 - 16:50 Uhr  ·  #35
Wenn man dann nun mit mir zufrieden ist, ok! Ich kann ja nicht mehr geben, als drinsteckt. Dem ganzen anderen Fachgesimpel konnte ich wirklich nicht so recht in allem folgen, mehr als alles, was ich hier anfangs reingestellt hatte, geht nunmal nicht. Wenn Ihr das gebrauchen koennt, bedient Euch!!!

Ist natuerlich toll, dass gleich noch soviel Neues von Euch dazugekommen ist. Wer weiss, vielleicht kommt ja noch mehr, der Laden brummt ja!

Noch etwas! Egal ob dieser Tipp mit der halbierten Diodenanzahl nun auch bei Nutzanlagen zu gebrauchen ist; Diese Schaltung erlaubt es, kleinere Basteleien an langsam drehenden Mini-Modellen mit vertikaler Drehachse nun auch fuer die Energieerzeugung zu nutzen. Dabei dachte ich nicht so sehr an den erweiterten Hausgebrauch mit richtigen Anlagen sondern mehr an die Anfaenger unter uns, fuer die es doch wirklich nicht ratsam ist, gleich mit einer richtigen Kleinwindanlage loszubrettern! Es ist immer gut, erstmal im Kleinen erste Erfahrungen zu sammeln, da ist es schon ein weiterer Pluspunkt, wenn unsere Indianerhaeuptlinge, die noch die Schulbank druecken muessen schonmal als kleine Motivation die Batteriezellen fuer ihren i-Pod oder sowas aehnliches auch mit einem Vertikallaeufer direkt ohne Uebersetzungsgetriebe (geht sowieso meistens nicht, zuviel Reibung fuer ein kleines Windrad) aufladen koennen. Bei einem Horizontallaeufer-Repeller und einem Fahrraddynamo als Generator geht das auch schon mit Brueckengleichrichter oder auch ohne, wenns nur eine Funzel sein soll, aber jetzt, wo alle Maedchen hysterisch nach den Rotoren mit vertikaler Rotationsachse schreien und ohnmaechtig werden, wenn sie einen echt in Life zu sehen bekommen, ist es doch hoechste Zeit, dass wir dafuer sorgen, dass da auch die Musik abgeht!!!

Gruss Euch allen tapferen Windmuellern!!! Carl
wieso
 
Avatar
 
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 18.11.2023 - 01:35 Uhr  ·  #36
Zitat
Hallo, beim Laden der Batterien mit Windstrom kommt es doch auf jedes Zipfelchen Energie an. Dioden fressen gewoehnlich einen kleinen Anteil der Ladeenergie auf, und wenn man davon 50% einsparen kann, freut sich der Windbauer! Ok. Statt eines Brueckengleichrichters mit 4 Dioden koennt Ihr auch mit zwei Dioden auskommen - immer vorausgesetzt, Ihr habt zwei Batterien, die Ihr dann pulsweise laden koennt



Nee Carl meistens hat man eine Batterie !

Zitat
Dioden fressen
hmm , intresannte Aussage

Hast Du mal mehr Infos was ein Brückengleichrichter an Verlusten zb bei einer 24 Volt Batterie und einer Windturbine untersucht ?

Was macht denn die Diode bei 100 Volt Generatorspannung ?
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4575
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: 50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

 · 
Gepostet: 18.11.2023 - 08:54 Uhr  ·  #37
Hallo Lars,

Deine Fragen lassen sich noch nicht beantworten weil momentan von Experten noch getestet, geprüft und weitergedacht und entwickelt wird und das :

nicht so sehr von mir der ich das mangels Fachkenntnis hier größtenteils nur noch beobachte.

Mein sehr einfacher Versuch den ich 2009 hier gepostet habe war keine Expertenarbeit, das hatte sich einfach nur aus kreativen Gedankengängen ergeben und weil ich vor 25 Jahren keinen Brückengleichrichter hatte.

Ich verstehe aber Deine Frage soweit ganz gut, Du möchtest darauf hinaus dass es ohne Laderegler bei hohen Spannungs-Unterschieden die durch die unterschiedlichen Drehzahlen bei den verschiedenen Windgeschwindigkeiten generiert werden bisher noch nicht geht.

Mich freut es, dass der Gedanke aufgegriffen wurde und nun fachmännisch untersucht und auf Möglichkeiten abgeklopft wird.

Dem dürfen wir nicht durch Kritik an der Genialität unseres Thinktanks vorgreifen :police:
Gewählte Zitate für Mehrfachzitierung:   0