Spannungsverdoppler - Frage zum Anschluss

 
Jochen2
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Spannungsverdoppler - Frage zum Anschluss

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Gepostet: 18.08.2010 - 14:39 Uhr  ·  #1
Hab mal wieder etwas nachgedacht, um die Performance meiner WKA zu verbessern. Stichwort Spannungsverdoppler. Was, wenn ich diesen Spannungsverdoppler: LINK an die Solar-Seite meines Ladereglers LINK anschließe?

Den Anschluss dachte ich mir so: vom "3-Phasen-Wechselstrom-Eingang" des Ladereglers zum Spannungsverdoppler (also Spannungsverdoppler parallel zum Laderegler-AC-Eingang). Und von da dann in den Solar-Eingang des Ladereglers.

Den Anschlussplan mit Worten zu erklären ist vielleicht etwas unpraktisch. Bin aber derzeit unterwegs und habe keinen Scanner und kein Mal-Programm. Werde den Anschlussplan bei Bedarf in einer Woche nachliefern.


Ich verspreche mir von meiner Schaltung folgendes:
Manchmal, bei Schwachwind, erzeugt das Windrad eine Leistung von 300W. Die Lade-Spannung beträgt jedoch nur 49V - 51V. Durch den Spannungsverdoppler wird jene Spannung erhöht und meine 48V Batteriebank erhält die nötigen 58V zum Laden. Durch den Laderegler wird gleichzeitig verhindert, dass 58V Ladespannung überschritten werden. Ansonsten schmerzt es immer ein wenig wenn man sieht, dass das Windrad zwar 300W produziert, die aber wegen der zu geringen Ladespannung "verpuffen".

Was haltet Ihr davon?
XXLRay
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Re: Spannungsverdoppler - Frage zum Anschluss

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Gepostet: 18.08.2010 - 17:11 Uhr  ·  #2
Jochen2
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Re: Spannungsverdoppler - Frage zum Anschluss

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Gepostet: 19.08.2010 - 00:18 Uhr  ·  #3
Es geht um die LadeSPANNUNG! Nicht um den LadeSTROM!!!
Die 300W sind ganz einfach abzulesen: Ladespannung x Ladestrom (50V x 6A = 300W)

Auf diesem Bild sind es z.B. gerade mal 200W --> LINK
XXLRay
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Re: Spannungsverdoppler - Frage zum Anschluss

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Gepostet: 19.08.2010 - 09:28 Uhr  ·  #4
Ich versteh es immer noch nicht. Wenn du schon einen Ladestrom messen kannst, dann bringt dir auch eine Spannungserhöhung nichts (zumindest nicht, wenn die nicht dynamisch z.B. durch einen MPPT abgepasst wird).

Dir steht in deinem Beispiel eine absolute Leistung von 300W zur Verfügung, die dein Windrad leisten kann. Wenn du jetzt die Spannung verdoppelst und wir annehmen, dass der Spannungsverdoppler die Spannnung auf 100V halten kann, dann verringert sich dein Ladestrom zu 300 W / 100 V = 3 A (ohne die Wirkungsgradverluste im Spannungswandler zu berücksichtigen). Wahrscheinlicher ist aber, dass deine Akkubank durch ihren geringen Innenwiderstand die Energiequelle zu stark belastet, dass die Spannung auf Akkuspannungsniveau einbricht. Du kannst nicht einfach eine höhere Leistung aus dem Nichts zaubern, indem du die Spannung erhöhst.

Korrigier mich bitte, wenn ich dich falsch verstanden habe.
Jochen2
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Re: Spannungsverdoppler - Frage zum Anschluss

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Gepostet: 19.08.2010 - 13:17 Uhr  ·  #5
Ich will auch gar nicht die Leistung verbessern. Sondern nur die LadeSPANNUNG. Aus folgendem Grund:

Nehmen wir mal an, wir haben einen gleichmäßigen, schwachen Wind. So dass das Windrad 300W erzeugt. Das wäre in unserem Beispiel eine Spannung von 50V und 6A.
Nehmen wir weiter an, die Akkubank (48V) ist nicht voll geladen.

Unser Ziel: die Akkubank VOLLSTÄNDIG laden

Jetzt wird also die Akkubank mit 50V und 6A durch den schwachen Wind geladen. Allerdings werde ich die Akkus trotz 300W Leistung niemals voll laden können, weil die LadeSPANNUNG mit 50V zu gering ist. Um die Akkus VOLLSTÄNDIG laden zu können, bräuchte ich min. 58V! Und darum wollte ich einen Spannungsverdoppler zur Anwendung bringen. Als "manuellen" MPPT sozusagen.

Was mich wurmt ist, dass zwar 300W vorhanden sind, ich den Akku aber trotzdem niemals vollständig laden kann. Außer natürlich der Wind und damit die Ladespannung legen einen Zahn zu. Aber mein Ansinnen ist es ja, die Energie, die im Schwachwind steckt (im Beispiel 300W) effizienter zum LADEN zu nutzen. Ich will die Leistung ja nicht gleich verbrauchen, sondern lediglich nutzen, um meine Akkubank zu laden. Darum geht es mir auch nicht um eine LEISTUNGSerhöhung, sondern immer um die SPANNUNG.

Da liegen 300W an und können nicht genutzt werden weil die Spannung zu niedrig ist.
XXLRay
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Re: Spannungsverdoppler - Frage zum Anschluss

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Gepostet: 19.08.2010 - 14:00 Uhr  ·  #6
Wenn ein Ladestrom fließt, ist auch die Ladespannung hoch genug. Aus der Tatsache, dass die Ladespannung niedriger ist, als die maximale Akkuspannung kannst du nicht schließen, dass deine Akkus nicht vollständig geladen werden. Die Ladespannung wird immer nur wenige Volt über der aktuellen Akkuspannung liegen. Die Ursache dafür ist, dass in den Akku in der Regel ein höherer Ladestrom fließen kann, als dein Windrad liefert. Sobald also so viele Elektronen an den Akkupolen vorhanden sind, dass das elektrische Potential über denen des Akkus liegt, fließen diese auch ab.
Erst wenn dein Windrad eine höhere Ladeleistung bringt, als deine Akkubank abfordern kann, sammeln sich überzählige Elektronrn an den Polen an, die aufgrund des Innenwiderstandes des Akkus nicht so schnell abfließen können, wie sie angereichert werden. Dadurch steigt das elektrische Potential und die Ladespannung über die maximal mögliche Akkuspannung.
Erst wenn kein Ladestrom fliest, bedeutet das, dass die Ladespannung zu niedrig ist. Wenn die Ladespannung also unter der maximal möglichen Akkuspannung liegt und trotzdem ein Ladestrom fließt, ist das vollkommen normal und ein Spannungsverdoppler würde (bis auf zusätzliche Verluste) keine Veränderung bringen.
Jochen2
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Re: Spannungsverdoppler - Frage zum Anschluss

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Gepostet: 19.08.2010 - 16:28 Uhr  ·  #7
Das ist eine sehr schöne Erklärung!!! Danke!
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