Überspannungsabschaltung

 
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Überspannungsabschaltung

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Gepostet: 26.09.2025 - 14:20 Uhr  ·  #1
Hallo,
eine solche ist nötig geworden für eine ISTA i-2000-windsafe 48V an Einspeise-WR SUN-1000-G2-WAL 23 bis 65V,
beschrieben in diesem Link. Forum/cf3/topic.php?p=76180#real76180

Dort wurde das bewerkstelligt mit Relaistechnik.

Vorteil:
Erprobte Technik, relativ gut einstellbar.
Nachteil:
Benötigt Zusatzenergie, in 230V Ausführung der Relais bis zu ca. 15W, bei 24V Relais die Hälfte.

Alternativ habe ich mich erinnert, dass bei den Wind-Invert WR von Solarinvert der Generator
drehstromseitig kurz geschlossen wird, gespeist nur von der Windenergie, und zeitgesteuert
"etwa 4 Minuten".

Letzteres lässt mich vermuten, dass ein Elko aufgeladen wird, und die Zeit aus dessen Entladung generiert wird. Daher das "etwa 4 min". Wie anspruchsvoll das ist kommt noch.

Daher im Anhang als Vorschlag eine Schaltung, zunächst noch nicht mit Generatorkurzschluss, sondern ab z.B. 65V (Bei genanntem SUN-WAL besser 60V) Zuschaltung einer weiteren Ersatzlast auf der Gleichstromseite.

Benutzt wird eine Komperatorschaltung mit Hysterese.
Komperatoren sind Operationsverstärker (OPV) mit Schaltausgang. Grundlagen und Berechnung siehe hier:
https://www.electronics-tutori…rator.html

D1 führt dazu, dass die im zeitbestimmenden Kondensator geladene Energie nicht abrauscht, wenn das FET T4 durchsteuert.

Zu C1:
Nach meinen Berechnungen kann man sich bei Entladung von 65V auf 15V in 5 min bei 10.000 myF nur 2 mA konstant leisten!
Das ist sehr herausfordernd.
Daher die Schaltung getrimmt auf Stromarmut, etwa 2 mA.

Spannungsstabilisator T1 mit D2:
Stabilisator-ICs vertragen i.A. nur 36, höchstens 40V am Eingang. Da das hier zu wenig ist wurde die gezeigte Lösung vorgeschlagen. Ersatzweise kann man es auch mit einem kleinen Down-Converter versuchen.

Ein Gegentakttreiber für das FET ist sinnvoll. R9 ist mit 50 Ohm schon ziemlich groß. Ist der Stromeinsparung geschuldet, damit R8 recht hoch sein kann.

Bauelemente i.A. bei Reichelt.de erhältlich, bis auf vielleicht Br1, da kann es auch sowas sein.
(Wenn der Betriebsgleichrichter mind. 50A verträgt, und er zugänglich ist, dann kann auch da angeschlossen werden.


Nochmal Bezug nehmend auf die Lösung bei den Wind-Invert WR:
Ich hatte mich lange Zeit gefragt, wie die mit lediglich 3 FETs Drehstrom kurz schließen.
Bei Youtube bin ich fündig geworden.
Hat einer die Schaltung ermittelt für die kleinen braunen Laderegler:

 


(Nebenbei gesagt, sind beschissen, insbes. dann wenn kein Betriebsstrom angekreuzt ist.)

Was sie aber elegant gelöst haben ist die Gleichrichtung, neben 3 Dioden mit 3 FETs, letztere auch noch in Doppelfunktion zur Einleitung des Kurzschlusses für den Drehstromgenerator.

 


Wenn sowas gemacht wird, dann braucht jedes FET einen Widerstand mit geringfügigem Wert (bei mir 50 Ohm) am Gate.

Eine Parallelschaltung von 3 FETS zu den 3 Dioden einer handelsüblichen Drehstrombrücke schadet nicht. Wird bei Solarinvert wohl genauso gemacht.


Bei Verwendung an einem Batterie-Laderegler (idealerweise mit MPPT):

Wenn bei Batterie voll ein Signal abgreifbar ist, so kann das über Entkopplungsdiode und Vorwiderstand an den Ausgang vom IC 1 geführt werden. Funktion dann : T4 durchgesteuert wenn Überspannung an C1 oder Batterie voll.

Mit der 2. Hälfte vom LM 239 kann man noch eine spannungsgesteuerte Batterieabschaltung und auch wieder Zuschaltung realisieren. Auch wieder als Komperator mit Hysterese, auf ein zusätzliches FET.


Für Anfänger ist die Schaltung eher nicht geeignet. Erstaufbau würde ich auf Lochrasterplatte machen. Dort wo Softkurzschlussstrom über R10 fließen kann muss entsprechender Leiterquerschnitt aufgelötet werden.
Verbindung zu einem Akku immer mit Schmelzsicherung! Leitungsstärke ist darauf ab zu stimmen.

Erprobt habe ich die Schaltung nicht. Insbes. beim Spannungsstabilisator auf 12V bin ich mir nicht sicher.
Ob 5 min Verzögerung raus kommen, man muss es probieren. Bis runter auf 3 min wäre noch akzeptabel.
Größere ELKOS als 10.000 myF 63V werden sehr teuer.

Letzte Anmerkung:
Man kann in dieser Schaltung aus Youtube natürlich in jede Drain-Leitung einen Ersatzlast-Widerstand einfügen und hat dann bei richtiger Dimensionierung Softkurzschluss auf der Drehstromseite.
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Re: Überspannungsabschaltung

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Gepostet: Gestern um 09:06 Uhr  ·  #2
Moin che,
So ein Moped habe ich, bis mein MPPT läuft, an meinem Windrad laufen.
Hatten hier einige windige Tage. Funktionieren tut das Teil. Bis 6A bei 24V Akku habe ich messen könne.
Die Bremse funktioniert, wenn auch abrupt, auch.

Die ~20€ wars mir wert.
Hoffe ich kann bald News zum MPPT liefern.

Gruß
Steffen
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Re: Überspannungsabschaltung

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Gepostet: Gestern um 14:08 Uhr  ·  #3
Soweit so gut, aber was meinst Du mit "Moped"?
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Re: Überspannungsabschaltung

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Gepostet: Gestern um 14:15 Uhr  ·  #4
Ich meine den Fernost-Regler.
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Re: Überspannungsabschaltung

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Gepostet: Gestern um 14:43 Uhr  ·  #5
Von da kommen sie fast alle. Konkret: Den vergossenen braunen, den ich abgelichtet hatte?

Hat lt. Schaltplan sogar ne Boost-Funktion.

 


Überspannungs-Abschaltung nach meinen Erkenntnissen ohne Zeitfunktion, sondern
im Sinne von Spannungsbegrenzung. Alles was über Spannung X ist wird gekappt.

Wirklich gelobt hat das Teil wohl noch keiner.

Im Anhang mal noch die Gesamtschaltung, wie ich sie als Screenshot von Youtube habe. Qualität entsprechend.

Worin das angebliche MPPT besteht? Weiß der Geier. Auch kann in so einem Gehäuse natürlich alles Mögliche vergossen sein....

(Bei der nachträglichen Suche nach der Quelle versagt die Bildsuche von Google und deren KI übrigens. :happy:)
Aber ich hab es gefunden: https://www.youtube.com/watch?v=VEvY8-sPTHQ

Hilfreich mag auch folgender Beutrag sein. Zudem sehr freundlich in der Aufmachung. https://www.youtube.com/watch?v=7er194F4erE Inzwischen nicht nur mit übersetzten Untertiteln, worauf ich verzichten konnte, denn bei mir wurde die Ansage gleich mal auf deutsch gesprochen.
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Re: Überspannungsabschaltung

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Gepostet: Gestern um 15:17 Uhr  ·  #6
Ja, das schwarze Gehäuse mit der orangenen Plakette. Funktionieren tut er. Bremse ist einfach, wie du schon sagtest, an/aus. Über die Belastungsgrenze kann ich auch nix sagen (angekreuzt ist nix ).
Ob da wirklich ein Boost drin steckt muss ich mal testen. Fürs Erste funktioniert es aber, die Datenanbindung fehlt mir.
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