Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

 
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 12.10.2020 - 08:12 Uhr  ·  #61
Ja soweit alles klar - Sturmtests habe ich eigentlich schon gemacht - also ohne Generator bzw. mit unbelastetem Generaror und hat alles gehalten, obwohl man es kaum glauben kann wenn man da zuschaut.. Von der Mechanik her bin ich da also relativ entspannt. Deswegen wollte ich erst bei Sturm/Starkwind den LAderegler testen wie weit der strapaziert werden kann und im Notfall einfach per Schalter kurz schließen um die Elektronik zu retten. Danach kann ich besser abschätzen wie es weitergehen soll mit der Sturmsicherung...
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 12.10.2020 - 09:52 Uhr  ·  #62
Aus bitterer Erfahrung; Elektronik kann schneller hin sein als ein Schalter umgelegt werden kann.
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 21.11.2020 - 17:15 Uhr  ·  #63
Nach längerer Pause habe ich mittlerweile weitere Tests gemacht und bin etwas ratlos -

zunächst die Wirkungsgrade mit direktem Anschluss an einen 12V-Solar-Akku.

Drehzahl: 477 U/min
Spannung: 12,67 V
Strom: 1,64 A
Leistung: 20,78 W
Wirkungsgrad: 0,65

Drehzahl: 746 U/min
Spannung: 12,97 V
Strom: 5,1 A
Leistung: 66,15 W
Wirkungsgrad: 0,44


und dann das gleiche mit dem Elvwis MPPT-Regler:
Drehzahl: 477 U/min
Spannung: 12,67 V
Strom: 1,52 A
Leistung: 19,26 W
Wirkungsgrad: 0,63

Drehzahl: 746 U/min
Spannung: 13,26 V
Strom: 4,6 A
Leistung: 61W
Wirkungsgrad: 0,44

Es hat sich also durch den Regler so gut wie gar nichts verändert bzw. tendenziell ist der Wirkungsgrad sogar geringer als beim Direktanschluss. Ist der Regler defekt oder was soll man von diesen Ergebnissen halten?
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 21.11.2020 - 18:22 Uhr  ·  #64
Hi Zephyrus,

danke für die Informationen.

Wie bestimmst du denn bei deiner Messung den Wirkungsgrad?
Ohne weitere Informationen würde ich annehmen dass du die mechanische Eingangsleistung
über Drehzahl und Drehmoment bestimmt hast.
Stimmt meine Annahme?

Noch eine Information fände ich toll.
Wie hoch sind denn die Leerlaufspannungen bei 477 U/min und 746 U/min?

Danke und Grüße
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 21.11.2020 - 21:11 Uhr  ·  #65
Hallo Erdorf,

danke für die schnelle Rückmeldung. Die Wirkungsgrade habe ich wie du vermutet hast über die Drehzahl und das Drehmoment und die elektrische Leistung bestimmt. Die Messungen mit Küchenwaage sind nicht so besonders genau, aber sollten die grobe Richtung dennoch widerspiegeln. Die Leerlaufspannungen liegen bei

477 U/min = 17V und bei
746 U/min = 27,5 V

Es ergibt sich also gerade bei der höheren Drehzahl ein ziemlicher Spannungsüberschuss gegenüber 12V, mit dem der Regler eigentlich arbeiten und in Form zusätzlicher Ampere zur Batterie schicken sollte. Was ich jetzt nicht so leicht messen kann ist, ob der Generator mit weniger Ampere belastet wird im Vergleich zum direkten Laden, da ich ja die elektrische Leistung erst nach dem Regler messe . Dann müsste sich das aber durch einen besseren Wirkungsgrade bemerkbar machen, oder?

Vielleicht liegt es auch an diesem Spannungsboost, der die Gewinne durch die MPPT-Regelung wieder zunichte macht...?
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 21.11.2020 - 22:35 Uhr  ·  #66
Hallo Zephyrus,

Danke für die Infos.

477 U/min = 17V
Hierbei ist durch MPP nicht allzu viel an Mehrleistung zu erwarten.
Aber eine messbare Verbesserung sollte sich schon einstellen.

746 U/min = 27,5 V
Hierbei müsste sich eine deutliche Verbesserung durch MPP einstellen.

"Was ich jetzt nicht so leicht messen kann ist, ob der Generator mit weniger Ampere belastet wird"
Das müsste zu einem geringeren Drehmoment führen.

"Dann müsste sich das aber durch einen besseren Wirkungsgrade bemerkbar machen, oder?"
Ja, das sehe ich auch so.

"Vielleicht liegt es auch an diesem Spannungsboost, der die Gewinne durch die MPPT-Regelung wieder zunichte macht...?"
Das ist nicht zu erwarten, weil ja kein Spannungsboost erforderlich ist, die Leerlaufspannung ist ja schon hoch genug.

Außer dass der MPP Regler nicht funktioniert fällt mir da nichts zu ein.
Gibt es Einstellmöglichkeiten? Eine Beschreibung des Reglers?

Grüße
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 23.11.2020 - 20:23 Uhr  ·  #67
Einstellmöglichkeiten gibt es leider keine und es liegt auch keine Beschreibung dabei. Ich denke da muss ich wohl mal den Verkäufer kontaktieren. Der Regler ist glaube ich so ein günstiges Chinaprodukt für um die 35 Euro bei ebay (wenn man Zeit fürs Shipping hat), aber dennoch sollte er ja wenigstens irgendeine Wirkung zeigen.

Oder kann es sein, dass die Kennlinie des Reglers irgendwie nicht zu meinem Generator passt? Kann man die irgendwie rausmessen mit definierten Verbrauchern oder so?

Ich sollte vielleicht auch nochmal weitere Tests durchführen bei niedrigen Drehzahlen, ob z.B.der Spannungsboost funktioniert. Muss dazu nur alles wieder umbauen auf meine CNC-Drehachse und wieder viel umrechnen...Oder mal eine Halogenbirne dranhängen und sehen, ob sich da etwas ändert im Vergleich zum Direktanschluss..

Naja mal sehen...
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 23.11.2020 - 21:32 Uhr  ·  #68
Hallo Zephyrus,

Deine Messdaten zeigen das der Laderegler kein MPP macht wenn die Generator Spannung
höher als die Akku Spannung ist. Kennlinie hin oder her,
echtes MPP müsste die höhere Spannung in mehr Strom in den Akku bei niedriger Spannung wandeln
und so die Ladeleistung erhöhen.

Ich habe noch einmal in der Beschreibung nachgelesen:
https://www.elvwis.com/shop/wa…laderegler

Dort steht
"Lademodus: MPPT-Boost für niedrige Windgeschwindigkeiten"
"Boost-Ladebeginn: 8-9 V (12 V Batt.)"

Nachfragen beim Verkäufer könnte die Sache vielleicht aufklären.

Tja, sorry, sieht so aus als ob der Regler keine echtes MPP kann.
Solche Regler sind meines Wissens auch deutlich teurer.

Grüße
Che
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 24.11.2020 - 10:08 Uhr  ·  #69
Batt.-Spannung an zu geben (quasi konstant) ist bei Überprüfung von MPPT nur nützlich zum Berechnen einer Leistung bzw. Cp.
Besseren Aufschluss würde Messen der AC-Spannung zwischen 2 Phasen geben. Und das dann im Vergleich mit Betrieb ohne Laderegler. Bei MPPT müsste da vergleichsweise ein deutlicher Anstieg zu verzeichnen sein.

Solche Laderegler, werden ja für viel weniger Geld im Netz von Leuten angeboten, die auch Spielzeug und sonst alles Mögliche verkaufen. Sprich, sie sind irgendwo übrig geblieben, vermutlich wegen Untauglichkeit. Und Rückgabe nur dann, wenn überhaupt durchsetzbar, wenn Gerät unbenutzt in Verpackung geblieben ist.

Nun könnte man ja hoffen, dass der Dr. der ElvWis betreibt, weiß, was er da im Angebot hat. Wenn man aber im Foto sieht, dass ein Kreuz gesetzt werden müsste für den Ausgangsstrom, Optionen 5 bis 40 A, dazu aber keine Angaben,
da darf man schon seine Zweifel haben.
Möglicherweise auch nur als Ramschware eingekauft, 100% drauf geschlagen, und sich weiter keine Gedanken gemacht.

Diese Messungen, wenn nicht doch noch was raus kommt, bewahren mich vor einem Fehlkauf. Hatte nämlich auch damit geliebäugelt.
Hinten ne ohmsche Last dran, ohne Batterie ist nicht zielführend. Er braucht ne Stützspannung, 12 oder 24V.
Ob er wenigstens bei Ladeendspannung ab schaltet und was sonst so beschrieben ist? Sicher ist auch das nicht.

Hatte übrigens auch mal so ne "Beglückung" mit einem kleinen Solarladeregler. Suchte eigentlich nur was gegen Überladung, aber ohne MPPT ist ja bei Ebay nichts mehr zu finden. Und dann Angabote hundertfach, wobei 1000 auch nur 10*100 ist.
Natürlich Mehrfachnennungen von verschiedenen Ramschverkäufern.

Ergebnis auch: Ohne Laderegler mehr Ladestrom als mit. Ob wenigstens Ladeendabschaltung? Habe ich noch garnicht getestet.
War so preiswert, dass Rückgabe mir zu poplig erschien, außerdem vermutlich fruchtlos. Davon leben die.

Allerdings, mein Inverter-Schweißgerät für 55 EUR geht bisher gut. Man kann also auch Glück haben.
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 26.11.2020 - 10:57 Uhr  ·  #70
Dankenochmal für eure Einschätzungen - ich habe jetzt die Iddenschmiede nochmal angeschrieben mit folgender Antwort:

"bitte beachten Sie für Ihr Anliegen die Beschreibung in unserem Angebot:

Technische Daten des Ladereglers:
Lademodus: MPPT-Boost für niedrige Windgeschwindigkeiten
Nennspannung (Batterie): 12V / 24V Auto-Erkennung
Ruhestromverbrauch: 3,6 mA
Boost-Ladebeginn: 8-9 V (12 V Batt.) / 15-16 V (24 V Batt.)
Schutzklasse: IP 67
Leistung Max.: 400 Watt
Eingangsspannung Max.: 60 Volt
Bremsspannung: ab 14,4 V (12 V Batt.)/ ab 28,8 V (24 V Batt.)
Wiederanlaufspannung: bei 13,5 V (12 V Batt.)/ bei 27,0 V (24 V Batt.)
Erhaltungsspannung (nach Bremsmodus): bis 12,5 V (12 V Batt.)/ bis 25,0 V (24 V Batt.)
Erkennungsspannung Min.: 8 V
Schutzfunktionen: Batterie-Überspannung, Ladestrombegrenzung, Bremsfunktion
Anzeige: LED
Arbeitstemperatur: -35 °C - +75 °C / 85 % RH

Gemäß diesen Angaben wird im Boost-Bereich, in Ihrem Fall also zwischen 9 Volt und Batteriespannung, ein MPPT-Tracking verwendet.
Dies macht sich so bemerkbar, dass bei diesen Spannungen nicht permanent Leistung abgefragt wird, sondern die Turbine geregelt auf eine optimale Drehzahl kommen kann.
Bei einem Test mit einer festen Drehzahl können über die Funktion eines MPPT-Trackings keine Aussagen getroffen werden.
MPPT-Tracking bedeutet im Übrigen nicht, dass bei gleichen Spannungen mehr Leistung im Vergleich zu einem einfachen Gleichrichter fließt, dies kann nur in Verbindung mit einem Step-Down Wandler erfolgen, der die Spannung gezielt auf Ladespannungsniveau transformiert.
Der Laderegler ist also nicht defekt und besitzt alle von Ihnen erfragten und die angegebenen Funktionen, im Vergleich zu einem Gleichrichter besitzt er eine Laderegelung, die in Richtung Batterie und auch in Richtung Turbine arbeitet."

Das MPPT bezieht sich also nur auf den unteren Boost-Bereich und hätte man aus der Beschreibung evtl. herauslesen können. Leider waren die Angaben hierzu sehr uneindeutig da ja auf dem Regler klar steht: "Charging Mode: MPPT". Entscheidend ist wohl eher die Angabe eines Step-Down-Wandlers, da MPPT auch anders verstanden werden kann - in diesem Fall dass im unteren Spannungsbereich nur periodisch ein- und ausgeschaltet wird.
Jetzt ist die Frage, was man mit so einem Regler anfangen kann, bzw. ob sich damit noch einigermaßen brauchbare Ladeergebnisse erzielen lassen.
Und zwar wenn man durch den Boost-Modus nochmal einige Wicklungen einspart (in meinem Fall so um die 50 statt 82) und dafür dickeren Draht verwendet (1mm Durchmesser statt jetzt 0,6). Dadurch könnte man auf ca. 10 Ampere max. Belastung hochgehen und wäre dann so bei 130 W Maximalleistung bei geschätzten Wirkungsgraden von Anfangs 0,8 bei kleinen Wattzahlen und 0,6 beim Maximum. Nur Frage ich mich, ob dann die Generator-Kennlinie noch mit der Windradkennlinie zusammenpasst. Denn dann habe ich bei ungefähr 470 U/min erst mal die 13V erreicht und somit erst eine minimale Leistung obwohl das Windrad dann schon um die 25W bereitstellt. Bei höheren Drehzhalen analog. Was dazu führt, dass das Windrad weiter beschleunigt, der Generator auch mehr Leistung liefert aber eben auch ca. die Hälfte der Windenergie durch ungünstige Anströmung verloren geht. Was meint ihr?
Und auch die 130 W sind mir eigentlich viel zu wenig wenn man bedenkt, dass das Windrad bei Windstärke 6 schon bei 400W Leistung liegt. Das wären 1200 U/min, 30V, und 30V*10A= 300W mit MPPT-Tracking...
Che
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 26.11.2020 - 11:06 Uhr  ·  #71
Erste Reaktion, ach Herrjeh. Wie sie es doch immer machen, mit schönen Worten. Nun weiß man es zumindest.
Mit den Konsequenzen muss ich mich erst noch beschäftigen.
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 26.11.2020 - 14:00 Uhr  ·  #72
hatte mir auch so einen Regler bestellt aber nicht bei der "Ideenschmiede" sondern beim Chinesen da kostet das Teil 20 Euro.
Mittlerweile bin ich auch der Meinung, daß das Teil nicht oder sehr schlecht funktioniert.
Bin auch der Meinung, daß solche Geräte mit diesen Funktionen mehr kosten müssten.
Hab mir jetzt einen anderen bestellt.

Viele Grüße
Perser
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 26.11.2020 - 19:34 Uhr  ·  #73
Hallo,

ich bezweifle das der Laderegler MPPT bei unter 12 V kann.
Wenn das so wäre, dann könnte er das auch über 12 V.

Er wird unter 12 V mit Stepup arbeiten müssen um eine höhere Spannung zu generieren als der Akku und dann,
wie auch immer 'Pulsen' (StepDown) um wenigstens ein bisschen den Akku zu laden.
Klar, dass darf dann nicht so stark sein, dass das Windrad abgewürgt wird.
Das alleine ist für mich kein MPPT und wenn das so bezeichnet wird irreführend.

In keinem Fall, würde ich einen Generator darauf auslegen.
Da wäre mir meine Arbeitszeit zu schade.

Grüße
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 27.11.2020 - 08:42 Uhr  ·  #74
@Perser

Welchen Regler hast du Dir stattdessen bestellt und für welches Windrad? Ich bin für jeden Hinweis dankbar, da ich noch nichts richtig überzeugendes und von der Größenordnung her passendes finden konnte auch wenn man etwas mehr ausgeben will..
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 27.11.2020 - 13:44 Uhr  ·  #75
https://m.de.aliexpress.com/it…640Q90.jpg

der hier, bei ali express, von dem gibt es mehrere Varianten und man kann einiges einstellen.
Mein Windgenerator ist aber nur das Reprap Windrad max. 50 Watt.
Ich hoffe der Link funktioniert so.

Viele Grüße
Perser
Che
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 27.11.2020 - 14:46 Uhr  ·  #76
@ Zepyrus Artikel #70:
Was machen?
Willst also Im Generator-Tool die Systemspannung z.B. auf 8 V runter setzen, um weniger w zu bekommen und afür dickeren Draht. Naja, was soll man weiter machen?
Dabei haben Die nicht mal die Sorgfalt, zwischen AC und DC zu unterscheiden. 8V Eingang kann nur AC sein (intern nach Gleichrichtung kann man ja garnicht messen). Aus 8V DC werden aber 8*1,35-2*0,7 = 9,4V DC. Das also neue Systemspannung.

Ob Du mit 1mm D 10A DC länger als ppar Minuten ziehen kannst - vermute mal nicht.
Hatte das für meinen ausgerechnet, mit 2x1mm D, also doppeldrähtig.

Irgendwann geht bei ner einfachen Lademaschine, mehr ist es ja nicht, der Cp in den Keller, Ob das schon ab 6 m/s erfolgt, schätze mal nicht.
Kannst nur Versuche machen, und den Generatorstrom + wenn Du kannst, die Temp. (eigentlich der Wicklungen) im Auge behalten.

Bemerkung noch, nur dass sie Dir nicht helfen wird:
Mit deutlichen Generator-Reserven werden auch einfache Lademaschinen thermisch sicher.
Ist hier einer im Netz, der plant für einen Savonius D 430 * H 1000 einen Scheibengenerator mit Magnetscheiben-D 370.
Da wird der zulässige Strom erst bei 18 m/s erreicht.

Nochmal zum Laderegler von ElvWis:
Die Stromfestigkeit am Ausgang muss man sich errechnen. 400W/24V = 16,6A , immerhin.
Diese MPPT (vielleicht auch nur Step-Up Wandlung) am Anfang nenne ich Kümmern um die Krümel, während man sich an einen guten Kuchen nicht ran traut.
Im Bereich von 1 bis 3 m/s ist es energetisch ja auch schön einfach, da fast nichts umgesetzt wird.
Kann mir schon vorstellen, wie das lief. Werden die Kunden geködert mit - unsere können aber schon ab 1 m/s Laden. Das können die anderen erst ab ... 3 m/s(?). Vor lauter Begeisterung fragt der Kunde dann auch nicht mehr weiter, wie viel mehr Leistung das denn bringt. Würde er die Antwort hören, vielleicht 3 Watt (?), würde er vielleicht nach dem echten Mehr wert fragen. Aber dazu kommt es nicht mehr.

Dass mit Regler der Ladestrom geringer ist als ohne - schon vorstellbar.
Lass 0,1V am Abschalt-FET anfallen, zusätzlich noch 0,1V an einem Strom-Messwiderstand (Ausgangsstrom wird angebelich begrenzt) dann macht das in einem Akku-Stromkreis schon was aus.

Was wird eigentlich gemacht, wenn Akku voll? Generator-Kurzschluss? Bei einem Savonius wie dem ElvWis, und Sturm ^^.
Schließlich Abschaltspannung 14,4V: Also bei 30°C beginnt die Gasung schon bei 14,1V.

Gut, dass ich vor so einem Kauf bewahrt worden bin.

@ Perser: Dein Link in der Darstellung von Firefox lausig schlecht bis nicht verwendbar.
Hoffe, das gilt nicht für den Laderegler selbst.
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 27.11.2020 - 15:45 Uhr  ·  #77
Zitat geschrieben von Che



@ Perser: Dein Link in der Darstellung von Firefox lausig schlecht bis nicht verwendbar.
Hoffe, das gilt nicht für den Laderegler selbst.


komisch, bei mir sieht's gut aus.

hier nochmal die Bezeichnung:
12V 100W MPPT wind generator controller mit Boost und Buck funktion freies software monitor CE zertifiziert
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 28.11.2020 - 16:00 Uhr  ·  #78
Ja jetzt ist guter Rat teuer...der verlinkte Laderegler von Perser (Link funktioniert bei mir auch nicht richtig) macht auf mich jetzt auch keinen vertrauenserweckenden Eindruck, und vor allem sind 100W eindeutig zu wenig Leistung - 400W wären schon gut.

Einen sehr guten einstellbaren Regler hab ich bei Silentwind gefunden
https://www.silentwindgenerato…egler-12v/
- aber der kostet halt leider auch über 500 Euro und sprengt damit jede Verhältnismäßigkeit, wenn es um ein ausgewogenes Preis-Nutzen-Verhältnis gehen soll. Meine Schmerzgrenze wären villeicht so 200 Euro, wenn damit viel Leistung gutgemacht werden kann.

Von daher überlege ich dauernd,ob es nicht eine Möglichkeit gibt dieses Regler-Dilemma irgendwie zu umgehen - z.B. mit einem klassischen Spulen-Transformator , der ab einer gewissen Spannung auf der AC-Seite zwischengeschaltet wird. Könnte man dadurch nicht den Generator entlasten weil seine SPannung hochfahren kann?
Denn der Schwachwindbereich lässt sich ja mit halbwegs guten Wirkungsgraden abdecken. Nur ab einer bestimmten Drehzahlschwelle bzw. Spannungsdifferenz zw. Generator und Batterie, müsste eine irgendwie geartete Umschaltung stattfinden, die den Generator entlastet und zusätzliche Leistung in die Batterie bringt - eben ähnlich der Funktionsweise wie die MPPT-Regler arbeiten, nur einfacher mit einem oder zwei Arbeitspunkten und keinem permanenten Tracking. Also als Kompromiss um die wesentichen Verluste abzufangen und den Generator zu schützen.
Denn irgendwie ist das ziemlich ärgerlich, weil es ja immer heißt je höher die Drehzahl, desto besser der Wirkungsgrad, und gerade diese hohen Drehzahlen machen immer die größten Schwierigkeiten, weil man im Grunde mit zu vielen Wicklungen für den Schwachwindbereich arbeiten muss, oder?
Deshalb vielleicht auch die Umkehrung der obigen Idee - wenige dicke Wicklungen und dafür einen noch stärkeren Spannungsboost mittels Transformatoren...?
Ich fürchte nur, diese Überlegungen sind alle nicht neu und haben alle ihre Problemzonen..
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 28.11.2020 - 16:25 Uhr  ·  #79
such mal bei ali express nach "wind controller mppt laderegler buck boost" da wirst Du einiges finden mit unterschiedlichen Leistungen unter anderem den Controller in Deinem Link allerdings bedeutend preiswerter, leider weiß ich nicht wie ich den Link von ali express hier einstellen soll wenn der so schlecht lesbar ist.
Vielleicht funktioniert's doch:
https://m.de.aliexpress.com/wh…osf=direct
funktioniert nicht.

Viele Grüße
Perser
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Re: Welche Wirkungsgrade erreichen eure Scheibengeneratoren?

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Gepostet: 28.11.2020 - 19:55 Uhr  ·  #80
Ja bei dem Link tut sich garnichts, wie Du auch selber bemerkt hast. bei dem anderen kann es sein, dass für Nutzung mit Smardphone optimiert wurde. Andererseits, ein Link der auf .jpg endet, kann doch eigentlich nur auf einem Bild landen.
Da stimmt möglicherweise etwas in der Semantik nicht.
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