50% weniger Diodenverluste bei Dynamos

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. Mal geht der Saft zur einen Batterie, mal zur anderen, immer abwechselnd so, wie es die Frequenz des Wechselstromes welcher vom Generator kommt, vorschreibt. Von jedem Pol des Generators gehen also zwei Kabel ab jeweils eins davon zum Pluspol der einen und das andere zum Minuspol der anderen Batterie. Vom anderen Pol des Generators genau umgekehrt also ein Kabel zum Minuspol der einen und das andere zum Pluspol der anderen Batterie. Fehlt nur noch in jeden Kreislauf eine Diode in der passenden Pulsrichtung einzusetzen und Ihr spart Euch die Energieverluste, die durch zwei weitere Dioden des klassischen Brueckengleichrichters sonst entstehen wuerden. Ich habe viele Kleinversuche mit Rotoren gemacht, bei denen ich auf Fahrraddynamos als Generatoren zurueckgreifen musste. Dort war wegen der langsamdrehenden Rotormodelle dann nach dem Brueckengleichrichter kaum noch genuegend Saft vorhanden, um eine 1,2 Voltzelle zu laden, was ich eigentlich nebenher auch noch vorhatte. So habe ich dann nach einigem Gruebeln diese Schaltung ausbaldowert, die ich Euch gerne hier zur Verfuegung stelle. Ich weiss nicht, ob sowas schon bekannt ist, egal, wenn auch, die wenigsten von Euch werden diesen Trick kennen! Gruss, Carl

Hallo Juergen! Allerdings hast Du recht, wenn Du sagst, dass bei groesseren Wechselstromgeneratoren der minimale Verlust von zwei Dioden mehr fuer einen Brueckengleichrichter kaum eine Rolle spielt. Bei meinen kleinen Versuchsrotoren, die als Vertikallaeufer wenig Drehzahl brachten, machte es aber den Unterschied aus, ob man damit zwei 1,2 Volt Zellen laden konnte oder nicht. Einen Schaltplan kann ich Dir leider nicht hochladen, aber vielleicht kann ich BerndH dazu ueberreden, das fuer Dich zu tun. Eigentlich solltest Du aber nach meiner deutlichen Beschreibung keine Probleme damit haben. Der Puls einer jeden Frequenzrichtung geht eben jeweils nur in eine Zelle bzw, Batterie. Da muss dann die eine Diode je Zelle so ausgerichtet sein, dass der Strom aus der Zelle nicht zum Dynamo zurueckfliessen kann, weiter nichts! Du kannst ja auch eine einzelne Zelle oder Batterie mit nur einer Diode so laden, verzichtest dabei aber auf jeweils einen Puls der wechselnden Stromrichtung. Deshalb nimmt man ja sonst den Brueckengleichrichter mit 4 Dioden. Wenn Du zwei Zellen oder Batterien gleichzeitig laden willst und kannst, dann kannst Du mit meinem Tip beide Pulse, immer jeweils einen zu seiner Zeit in die eine und dann den naechsten umgekehrten in die andere Zelle leiten. Dann solltest Du aber auch nicht unterschaetzen, was so eine kleine Ersparniss ueber einen laengeren Zeitraum gesehen ausmachen kann. Ein pfiffiger Windmueller kann vielleicht auch bei groesseren Kleinwindanlagen von meiner "Gratiserfindung" profitieren. Kurzum: Wenn ich es nicht selber schon hundertmal selbst ausprobiert haette, waere der Tipp nicht hier! Gruss, Carl

Nein, die Last liegt doch parallel oder? Von jedem Pol des Dynamos gehen zwei Ausgaenge ab, einer zu jeder Batterie, aber dort bei der einen Batt. am positiven und bei der anderen Batt. am negativen Kontakt befestigt. Was meinst Du mit Last in Serie? Ich bin kein Elektriker, meine Schaltung ist eine logische Folgerung aus wenigen Kenntnissen ueber die ich mit Strom im Hausgebrauch verfuege, Dass mit meiner Schaltung hat funktioniert, Batterien bei denen vorher nicht die Ladespannung zu erreichen war, wurden damit dann doch aufgeladen, jeweils mit der vollen Spannung separat pro Zyklus in die eine, dann in die andere Batterie. Von der Alternative, die 90% bringt wusste ich noch nicht. Gruss, Carl

@ Herbert: Was liegt denn in Serie wenn jeweils nur eine Diode den Strom sperrt und die andere Durchlass gibt? Carl

@ radixdelta: Warum? Du kannst aus je einer Batterie separat Strom auch waehrend des Ladevorgangs abnehmen, darfst aber keineswegs beide Batterien untereinander parallel oder in Serie verbinden weil dann die Dioden ueberbrueckt werden die ja auch diesen Zusammenschluss verhindern. OK, das ist jetzt teilweise noch Theorie, also ich habe in der Praxis die Zellen nur aufgeladen ohne Lastabnahme, ich mag hier nicht etwas steif und fest behaupten, was ich in der Praxis nicht vorher geprueft habe. Wie gesagt lief das mit einem Fahrraddynamo und zwei AA Zellen zu 1,2 Volt, die ich wegen der zu niedrigen Spannung des langsam drehenden direkt auf den Dynamo gekoppelten Rotors vorher mit einem Brueckengleichrichter wegen dessen um 50% hoeheren Diodenverlusten nicht laden konnte. Die dann durch meine Schaltung von nur zwei Dioden wenn auch nur um 50% verringerten Diodenverluste brachten dann den entscheidenden Unterschied. Was Herbert da sagt, dass der Fahrraddynamo durch meine Schaltung besser angepasst gewesen ist und deshalb die Zellen nun geladen hat, kann ich nicht widerlegen, soviel Ahnung habe ich von Generatoren nun auch wieder nicht. Damit sollen sich ruhig die Fachleute hier befassen. @ Herbert: Wie funktioniert das denn genau mit Deinem Brueckengleichrichter welcher 90% einspart? Ich kenne die Bauteile nicht, die da ausser den Dioden zum Tragen kommen sollen (bin kein Fachmann) Gruss, Carl

Das leuchtet mir noch nicht ein: Beim Brueckengleichrichter arbeiten je Puls zwei Dioden gleichzeitig, die anderen zwei sperren und verbrauchen dabei nichts, oder? Bei meiner Schaltung arbeitet demnach in einem Puls zeitgleich nur eine Diode. Also ist das nach meiner Sicht eine Ersparniss von dem betreffenden Anteil der nicht genutzen Dioden relativ zum Brueckengleichrichter. Die Leistung des Dynamos wird in keinem Zyklus veraendert, geht voll in jeweils eine Zelle zur Zeit, lediglich die Verluste sind halbiert. Nur so kann ich mir auch die hoehere Spannung erklaeren. Durch eine zur Zeit arbeitende Diode wird weniger verbraucht als durch jeweis zwei beim Brueckengleichrichter. Zeit - Leistung = Arbeit: ok, aber waerend der Zeit die ein Puls braucht geht die volle Dynamoleistung abzueglich der Verluste nur einer Diode in eine Zelle waerend der andere Puls genauso in die andere Zelle geht. Die andere gerade sperrende Diode verbraucht doch dann nichts, oder irre ich da? Und selbst dann, beim Brueckengleichrichter sperren gleichzeitig zwei Dioden mit entsprechendem Mehrverbrauch, also wie laeuft da Deine Zeitrechnung? Ergo: Noch habe ich Deine Argumentation nicht verstanden, vielleicht kannst Du ja auf einfachere und verstaendlichere Weise klarmachen, inwiefern meine Vorstellung davon ein Irrtum sein soll. Nun ja, das mit den Kondensatoren ist mir noch etwas zu hoch, ich verstehe sehr wenig davon. Sind die mosfets, von denen Herbert sprach identisch mit Kondensatoren? Ich habe mal gehoert, dass diese zur Glaettung des Gleichstroms hinter dem Gleichrichter verwendet werden, mit Spannungserhoehung habe ich mich noch nicht befasst. Gruss, Carl

Hallo Sonne! Schick mir mal Deine Mailadresse, ich will versuchen das mit Paint aufzuzeichnen. Hierher kann ich das ja nicht hochladen direkt vom PC. Schreibst Du mir eine private Nachricht hier. Gruss, Carl

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@ Juergen (www.sonne_24_de)

Danke fuer Deine Erklaerungen! Ich als Laie komme aber auch ganz gut mit dem automatischen Uebersetzer von Microsoft zurecht. Der erklaert Amperestunden (Ah) so, wenn ich mit den Pfeil der Maus auf das Zeichen richte: ah, ach, oh, ha, ei !!! Da kannst Du mal sehen, der Bill Gates ist uns allen immer eine Nasenlaenge voraus! Spass beiseite, ich habe begriffen, was Du meinst! Gruss, Carl

So?

Es sollte schon auch was Sparen, denn die 0,7V Diodenspannung sind kein Anpassungsfehler, sondern Verluste mit denen die Diode die Umgebung heizt. Eine Diode weniger heißt 0,7V*Stromstärke weniger Verlustleistung. Die Schaltung verdoppelt noch nebenbei die Spannung, was auch nicht zu verachten ist...
Ich wollte mal meine Dynamotaschenlampe etwas aufmotzen, da kommt die Schaltung doch gerade recht!

Warum sollte sich die Spannung halbieren?

Es wird für jede Halbwelle ein extra Akku benutzt. Das erspart zwei Dioden, weil die negative Halbwelle nicht in eine Positive umgebogen werden muß. Und es wird die Spitze-Spitze-Spannung ausgenutzt, nicht die Scheitelspannung wie bei der Brücke. Tatsächlich lade ich mit einem 6V Generator zwei 6V Akkus, die dann 12V Liefern. Natürlich bekommt jeder Akku nur den halben mittleren Strom, daher bleibt die Leistung gleich.

Der Generator wird nicht den Strom liefern um die Ladespannung auch um die 0,7V zu erhöhen die bei der Gleichrichtung eingespart wurden. Das Windrad wird stärker belastet, weil plötzlich Leistung abgenommen wird wo vorher noch keine Leistung abgenommen wurde. Da ist die Veränderung in der Anpassung, richtig.
Nun wird die Drehzahl des Rotors soweit absinken das die Generatorspannung der Akkuspannung + 0,7V entspricht (+ einige paar Millivolt damit auch ein Strom fließen kann).
Die Alternative wäre, das der Generator für denselben Ladestrom 0,7V mehr Spannung leifern müsste. Der Rotor müsste also schneller drehen. Das Drehmoment bleibt gleich, weil der Strom für gleiche Nutzleistung gleich bleiben soll. Mehr Drehzahl bei gleichem Drehmoment heißt mehr Rotorleistung, bei gleichbleibender Nutzleistung heißt das schlechterer Wirkungsgrad.