So richtig kann ich mir die Platine noch nicht vorstellen.
Es sind 8 Befestigungslöcher für die Platine, jeweils neben den 8 Kabelschuhen?
Die beiden 3mm Bohrungen an den FET Reihen sind zur Befestigung der Kühler Zwischenlage um auf passende Höhe zu kommen?
Welches sind die Bohrungen für den Huckepack Controller?
Wenn du ein DXF von der "organischen Form" des Kühlblechs hast, könnte ich das mal montieren. Wenn wir das Chassis aus Alu machen, spart man das verzinken. Man müsste da mal den Preisunterschied anfragen. Am Boden und der Rückwand hat es dann viel Material für Kühlflächen.
Das Dickkupfer ist deshalb 5mm, weil du das grad von Sammelschienen rumliegen hast?
Die im Foto blau hervorgehobenen Quadrate sind die Abstandsbolzen für das Kühlblech?
Sie bei mir eine Höhe von 3,15 mm.
Mit den Anschlüssen hast du ja offensichtlich 2 x 35mmq parallel vorgesehen. Am Anderson kann man allerdings nur eine Ader anschliessen. 70mmq crimpt direkt. Ob die dünne Wandung langfristig hält habe ich noch nicht probiert. Für 25mmq habe ich experimentell eine Lösung mit DIN Stoßverbinder als Zwischenhülse rausgefunden. Den Anderson Plagiaten traue ich aber keine 175 Amp zu. Eine Alternative wäre für diese Platine 2 Stück parallel am Chassis vorzusehen. Der Preis ist unschlagbar solange es Amazon verschickt kriegt. Die Erstattung der 12 Stück kam übrigens in 12 Portionen aus USA wo die Bank insgesamt 12 Mal Auslandsgebühren abgezogen hat. Habe mich heute beschwert. Angeblich soll der Rest auch noch erstattet werden, so daß ich neu bestellen kann.
Von Harting sind heute Ansichtsmuster der 200 und 300 Amp Kontakte gekommen. Krieg ich aber eine Rechnung dafür. Wenn sie eingebaut sind, sind die Betätigungskräfte der Verbindung ähnlich hoch wie bei den Anderson. Einzeln laufen die Kontakte halbwegs, aber es passen 3 Stück in ein großes Gehäuse. 200 und 300 Amp haben übrigens gleichen Durchmesser. 300 Amp ist sogar kürzer weil die männlichen Kontakte vorne noch einen fingersicheren Berührungsschutz aus Kunststoff hat. Wegen dem Winkelausgleich wird sowieso nicht auf der gesamten Zylinderfläche übertragen. Wie auch bei Anderson nur eine Linie. Das System ist bei diesen Strömen deutlich an seinen Grenzen. Unterschiede zwischen 200 und 300 Amp sind vor allem die Anschlussmöglichkeiten für Kabel bis 120mmq. Die Kontaktstifte haben nur 9,5mm wozu hohe Verluste nicht mehr verwunderlich sind.
Einsätze für 9 pol Sub-D und RJ45 habe ich auch bekommen. RJ45 ist nicht zu empfehlen. Für die männl. Seite legt man ein handelsübliches Patchkabel in den Adapter ein. Es wird mit Kabelbinder befestigt und seitlich an den Rippen gegriffen. Es passen aber nicht alle Modelle gleich gut, manche gar nicht. Deshalb gibt es auch von Harting ziemlich teure Patchkabel die vielleicht besser passen. Von den hier rumliegenden Patchkabel ist das PVC so weich, daß die Ausrichtung beim Stecken u. U. nicht passt und man dabei etwas verkantet. Von der weiblichen Seite gibt es nur fem-fem Adapter zum Einlagen die mit fast 20 Euro ziemlich teuer sind. Dafür können sie wohl auch Gigabit aber für CAN taugt das kaum. 9-pol Sub-D für 20 Cent ist an dieser Stelle angebrachter.
Habe noch versucht die Form der Harting Zentralverriegelung zu übernehmen. Das passt nicht weil die Verhältnisse ganz anders sind. Bleibt also bei der bisherigen Klaue. Anderson hat da auch so einen Punkt wo es überschnappt. Bei den Harting Kontakten ist die Kraft eher linear. Der schwimmend gelagerte Andockrahmen ist auch nichts Besonderes. Eben Edelstahl was Geld kostet und viele Steckzyklen garantiert aber sonst zu teuer. Mit einem einfachen Bananenstecker kann man den voreilenden PE auch machen.
Zur Vollständigkeit auch noch die H3 Platine. Die Controllerplatine habe ich nicht.
für die Kabelschuhe sehe ich eine M8 Bohrung, aber der eingezeichnete Kabelschuh ist M6.
Die 4 Bohrungen M3 sind für die Platinenbefestigung und stimmen wie bisher mit der Controller Platine als Huckepack überein
Die Kupferfläche unten im Eck ist der Masseanschluss zum Ableiten der Littlefuse TVS.
die 4 rot eingezeichneten M4 Bohrungen sind zur Befestigung von einem Kühlblech? Gibt es dazu schon eine Form? Vermutlich wird man bei C<0,1 auch ohne klar kommen.
Das hab ich im Moment auch nur als "Platine". Ein 3D-Export davon reiche ich nach. Das BMS thermisch ans Chassis anzubinden, wäre natürlich ideal. Aluminium sehe ich aber aus Kostengründen nicht für das Chassis. Thermisch dürfte das aber auch überhaupt nicht notwendig sein.
Die 5mm sind optionale Spacer, die nur notwendig sind, wenn die Kabelschuhe so gedreht werden müssen, dass sie ansonsten in den Bauraum des BMS reinragen würden. Die aufgelöteten verzinnten Kupferplättchen sind 1 mm dick
Genau. Wenn man Ströme in der Größenordnung von 200 A nutzen will, ist die Nutzung beider Anschlüsse auch obligatorisch, da es ansonsten eine erheblich unsymmetrische Stromaufteilung zu den FETs geben dürfte.
Die Bohrungen im PCB müssen größer sein als 6mm, weil insbesondere wenn die Kupferplättchen nicht exakt die Größe der Kupferflächen auf dem PCB haben, es beim Löten zu leichten Verschiebungen kommt.
Genau wie bei den früheren Prototypen ist da eine M4 Gewindehülse eingelötet. Der Kabelschuh muss auf der anderen Platinensseite liegen, damit Gewindehülse und Kabelschuh beide durch die Schraube gegen die Platine gepresst werden und somit keine Zugkräfte auf Lötstellen wirken.
Dafür könnte man sie auch nutzen. Meine Motivation war vorwiegend, eine Möglichkeit zu haben, die Platine irgendwo festschrauben zu können.
Zur Temperaturerhöhung hatte ich ja schon zwei Messpunkte geliefert:
0.1C also ~ 30 A sind offensichtlich ziemlich harmlos.
2D reicht. Selbst Gerber Format sollte ich noch in 3D konvertiert kriegen.
Bei mehreren Bauteilen auf einer Fläche hätte ich jetzt Bedenken wenn eines davon beim Löten anders aufschwimmt. Es könnte ja auch einiges unterhalb des disfunktionalen Grabstein Effekts beim Aufschwimmen bereits holprig werden. Oder man nimmt gleich diese Wärmeleitpads welche von den Werten aber auch nicht wirklich toll sind.
Den Durchmesser werde ich für den virtuellen Aufbau mal auf 6,2mm setzen. Bezüglich Anderson werde ich noch mal Versuche mit 35mmq und 2x35mmq machen. 1x35 dürfte funktionieren wenn man einen 35mmq Stoßverbinder als Zwischenhülse aussen abdreht und innen den Anschlag rausbohrt
Wenn ich das korrekt sehe, gibt es bislang folgende Leiterplatten:
obligatorischer Controller mit Texas BQ und uC (habe keine 3D Files)
Shunt Platine bis 80 Amp 400uOhm ohne Kühler (habe keine 3D Files)
Shunt Platine bis 120 Amp 400uOhm mit Kühler
H3 Mosfet Platine ohne Kühler bis 80 Amp
H3 Mosfet Platine mit Kühler bis 120 Amp
LH Mosfet-Shunt Platine mit Kühler 300uOhm bis 150 Amp
LH Mosfet-Shunt Platine mit Kühler 200uOhm bis 200 Amp
Ein optional zu ergänzendes Display
Die D-Fets sind auf der Ober (Bestückungs)seite oder auf der Unterseite? Ich glaube vor allem die sind zum Kühlen wichtig weniger die C-Fets
Man könnte mal mit folgenden Versionen zur Verdrahtung probieren:
50 Amp mit 1x25 mmq, ein Anderson 175 Amp Stecker
80 Amp mit 1x35 mmq, ein Anderson 175 Amp Stecker
120 Amp mit 2x35 mmq, ein Anderson 175 Amp Stecker
150 und200 Amp mit 2x35mmq,
2 Anderson SB 175
oder 1 Harting 200A
oder 1 Anderson SB350 Plagiat
Obwohl ich mir schon eine blutige Nase mit der SB175 Bestellung aus China geholt habe, habe ich jetzt auch noch mal SB50 und SB350 Plagiate zum Testen aus China bestellt. Vielleicht komme ich ja auch mit den SB50 aus. Nur billig wirkt einfach zum Vergleich jeweils 1 Stück (nicht Paar) inklusiv zwei Kontakten:
SB50 1,4 Eur
SB175 4,24 Eur
SB350 15 Eur
Anderson gibt für die SB175 mit 50mmq eine Temperaturerhöhung von 30 Grad an. Den Plagiaten trau ich das aber nicht zu.
Hier 3D-Daten für Shunt ( L1 ) und Steuerplatine (M1) und die Kontur des Kühlblechs/Covers für LH als Gerber: a_L1.zip (1,7 KB) a_M1.zip (6,4 KB) BMS_LH_Cover_v1_0.zip (1,0 KB)
Hat mich jetzt selbst gewundert, wie unverschämt ungestreift der Gerber Kühler sofort gepasst hat. Kreise sind nach Gerber Art in Flash Segmente angenähert, weshalb man sie zur bequemeren Montage nacharbeiten sollte. Die Stecker streifen etwas an ihren Durchbrüchen aber da nehme ich an, daß es daran liegt, daß die 3D Modelle der Stecker nur generisch als Kasten und nicht so hübsch detailliert wie in Kicad aufgelöst sind.
Wenn man "LH" mit jeweils nur einem Kabel(-schuh) anschließen möchte, hat man theoretisch auch noch die Option, auf die aufgelöteten Kupferbleche dickere gebohrte Kupferschienen aufzulegen, an einem Loch den Kabelschuh anzuschrauben und das zweite Loch nur zum Anpressen der aufgelegten Kupferschiene zu verwenden. Damit sollte man dann wieder eine ziemlich gleichmäßige Stromaufteilung hinbekommen.
Bei den Anschlüssen am Shunt könnte man dabei möglicherweise sogar auf die aufgelegten Kupferschienen verzichten.
Zu 3.: Einen Kühlkörper für den 400 uOhm Shunt habe ich im Moment nicht konkret in Planung. Damit würde ich mich erst beschäftigen, wenn es akuten Bedarf dafür gibt.
Grundsätzlich hat man natürlich auch die Option den Widerstandswert z.B. auf 300 uOhm zu reduzieren, so dass man bei 120 A thermisch dann quasi äquivalent zum 400uOhm, 100 A Fall wäre.
Zu 5.: Die 120 A sind schlicht eine Extrapolation der 100 A Messung von oben.
Dabei würden die FETs dann ~ 100degC erreichen.
Zu 6.: Diese Bestückungsvariante ist auf den ersten Blick identisch zu 5.. Allerdings habe ich dort einen FET-Type mit größerem Rdson bestückt, so dass dieser grob abgeschätzt schon bei 80-90 A die Verlustleistung erreicht die bei 5. vorliegt.
Zu 6., 7.: Diese beiden Bestückungsvarianten von "LH" unterscheiden sich auch nur im FET-Typ ( und den Shuntwiderständen). Die Ströme sind Schätzwerte, bei denen ich bei Ta ~ 20 degC eine FET-Temperatur von ~ 100 degC erwarte.
Die FETs sind völlig symmetrisch auf Top und Bottom verteilt. Die DSG- und CHG-Fets sind identisch und in Serie, haben statisch also praktisch exakt die gleiche Verlustleistung. Nur beim Abschalten treten die Verluste praktisch nur in einem Teil auf.
Wenn man 3 W aus einem 23 mm winzigen GAN-FET abführen will, dann wäre das in der Tat problematisch.
Hier reden wir aber nur von ~ 400 mW auf ~ 56 mm.
Bei ganz einfachem Silikon würde man über eine 100 um dicke Schicht ~ 5 degK verlieren. Mit thermisch optimierten Silikon käme man in die Richtung 1 degK runter.
Das ist also alles im vertretbaren Bereich. Für den Übergang zum Cover überlege ich aber in der Tat so ein Wärmeleitpad zu verwenden.
Was sich da durchdringt sind vermutlich die SMD-Varianten der Stecker. Solange ich hier wegen der Kompatibilität zu der alten Steuerplatine keine anderen Freiheitsgrade habe, muss ich die THT-Variante der PH-Buchsen verwenden.
Die Shop Syntax Prüfung motzt an dieser Stelle auch wegen deinem Kühler rum. Bei den 2mm Blechstärke ist die verbleibende Stegbreite nur noch 1,45mm wobei die Gefahr besteht, daß der zu schmale Steg wegschmiltzt. Geht natürlich schon wenn man fräst oder die Laser Leistung an dieser Stelle anpasst. Läuft im Shop halt wegen der Fertigungsimulation nicht durch. Habe heute aber auch noch bei einem Hersteller ohne Shop angefragt. Der macht Stegbreite bis zur halben Materialstärke ohne mit der Wimper zu zucken.