ich frage mich bei den Bildern schon die ganze Zeit wofür man so viele Ölfilter braucht
duck und wech
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@tschaeikaei Nenn es doch einfach Breadboard 
das sieht halt immer etwas wild aus - tut aber seinen Dienst. Und so manches Provisorium hält länger als jedes Serienteil. Mach weiter so und werf die Flinte nicht gleich ins Korn nur weil mal wieder irgendein Korinthenkacker die Finger nicht still halten konnte.
Breadboard ist ne gute Idee.. war mal ne Tischplatte. Aber extra Paar Latten zwischen Platte und Wand, dass es hinterlüftet ist. Also wer da behauptet es sei nicht ordentlich gemacht.. ich weiß nicht.
Hallo nochmal. Ich werde hier weiter machen, der Anteil an positivem Feedback ist deutlich größer als der negative. Freut mich sehr. Und ja, ich gebe zu dass das alles wild aussieht, aber am Ende zählen die inneren Werte. Und wenn alles fertig ist kann man ja immer noch “ordentlich machen”.
Mir fehlt dazu momentan einfach die Zeit, ich möchte noch vor dem Wintereinbruch von Holzvergaser auf WP- Heizung umstellen. Außerdem gibt es noch ein paar Probleme mit den Akkus, viele der angeschlossenen Blöcke leiden unter starkem Kapazitätsverlust, Ersatz dafür ist vorhanden, aber noch nicht bereit “online” zu gehen.
Ich poste jetzt einfach mal den DCDC-Wandler, wer Fragen dazu stellen möchte: ich werde mir Mühe geben, bin allerdings für ein paar Tage im Urlaub und kann nur sporadisch rein schauen.
Die Schaltung entspricht nicht in allen Details dem realen Aufbau, IGBT und Drossel fehlt, Rgate wurde verkleinert und es gibt einen eingangsseitigen Kondensator.
Aber das Grundprinzip kann man sich abschauen und wenn man will an der eigenen Anlage nachbauen. IGBT ist auch hier ein BSM150, man kann aber auch genauso gut einen anderen nehmen der den eigenen Anforderungen entspricht.
Die Schaltfrequenz (und damit die Verluste) sind vom entnommenen Strom und der Dimensionierung des Shunts abhängig. Der DCDC alleine hat im Leerlauf Verluste, die so gering sind dass ich noch nie Anstalten gemacht habe sie messen zu wollen. Wäre aufgrund von Schaltfrequenz um 1Hz auch äußerst umständlich zu messen. Die maximale Schaltfrequenz liegt im zweistelligen kHz- Bereich, also man hört das Ding schon wenn Strom fließt. Verlustleistung im Bereich um 10kW: nach einer halben Stunde springen die Lüfter an. Auch hier ganz simple Steuerung: 230V-Lüfter an Bimetallschalter 50°C, direkt auf den Kühlkörper (ca 150x200mm) montiert. Die Drossel besteht real aus zweien (weil die grad da waren) mit 4 plus 7mH in Reihe.
Die Schaltpläne waren nie zur Veröffentlichung gedacht und ich habe auch momentan nicht die Zeit, sie zu vervollständigen. Ergänzungen kommen dann bei Interesse einfach prosaisch.
Schönen Sonntag!
dcdc.pdf (15,4 KB)
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Ich finde das hochinteressant auch wenn ich nur einen Bruchteil verstehe. Solche Themen werden immer mehr werden wenn der Strom bzw. die ganzen Stromnebenkosten immer steigen sollen.
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Natürlich. Man schafft sich Unabhängigkeit und schont die Nerven. Meine Anlage ist, was die Kosten betrifft nach drei Jahren vollständig bezahlt. Und sparen muss ich auch nicht mehr.
Im Sommer schalte ich einfach morgens alle Lampen an und verschwende keinen Gedanken mehr aufs Stromsparen. Im Winter.. wir werden sehen. Aber da das Ding seit Januar durchläuft und ich noch mehr Module und Akkus habe, die ich dazu klemmen kann.. sehe da keine ernsthaften Schwierigkeiten.
Für mich war es ein großer Glücksfall, weil mein Kollege eine gute Idee, Bock sie umzusetzen und selbst keine Anwendungsmöglichkeit dafür hat.
Und bei dem, was ich über käufliche Wechselrichter, deren Einschränkungen, Wirkungsgrad, Themen wie Cloud, Softwareprobleme, Aussperren des Betreibers aus den tiefergehenden Einstellungen usw. gehört und gelesen habe war diese Lösung eben einfach außen vor.
Ganz abgesehen von modularen Akusystemen. Bei mir muss gar nichts zusammen passen, ob ich Blei oder Li oder NiCd anklemme macht keinen Unterschied. Man dreht halt am Poti für die Ladeschlussspannung wenn man auf eine andere Zellenzahl oder Akkutyp geht.
Das größte Problem mit käuflichen Geräten war allerdings dass kurzzeitige hohe (Anlauf)- Ströme einfach zu Fehlern und Abschaltungen der Geräte führen. Soweit ich weiß, ich habe das nie als realistische Option gesehen. Mein Wechselrichter/DCDC geht beim Anlaufen großer Motoren einfach in die Strombegrenzung und die Anlage läuft weiter.
Ich betreibe hier einen 15kW Schraubenkompressor, den anlaufen zu lassen war mit einer 80kVA Riello USV (ist ja im Prinzip auch nur ein Wechselrichter) nicht möglich. Nicht mal die Autohebebühne (2x2,2kW) hat das Ding gepackt. Mal abgesehen davon, dass im Leerlauf 3kW Verlustleistung angefallen sind, Start ohne Netz unmöglich war und der Akku einfach nicht kompatibel war. Weitere “konventionelle” Geräte hab ich nicht getestet.
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Kannst Du von diesem Vorhaben vielleicht in einem anderen Tread ein wenig berichten (detailliert wäre natürlich besser) . Ich wie sicher auch viele andere habe ebenfalls einen Holzvergaser und haben sicher bereits mit dem WP Gedanken gespielt.
Respekt wers selber macht ! Will auch auf Insel gehen, da PV aus Förderung fällt
Moin, hierzu gibts ne Story.
Also, die Ölfilter sind natürlich Kondensatoren, je 2200µF 450VDC. Genaueres dazu sehen wir, wenn ich den Schaltplan des Wechselrichters poste.
Der Wechselrichter wurde auf Basis von Siemens- Freuquenzumrichtern (zum Betrieb von Motoren) gebaut. Ich hatte vier davon aus Industrierückbau (=Schrott). vier mal die gleiche Typenbezeichnung.
In zweien davon fanden sich je 6 Kondensatoren und 150A IGBT. Die beiden anderen waren neueren Datums,aber gleichen Typs. Darin: je 4 Kondensatoren und 100A IGBT. Ein Schelm, wer dabei etwas böses denkt.
Die waren noch jünger und wollten wachsen?
Ich wurde jetzt ausreichend lange genervt, dass ich doch auch mal dazu äußern solle, dass ich es jetzt einfach mal tue.
Also. Ich habe mit dieser Anlage in sofern zu tun, dass ich die Schaltung größtenteils designt habe. Das ist im stetigen Austausch mit Julian passiert, weswegen einige Dinge anders geworden sind, als ich es gemacht hätte. Aber am Ende zählt das Ergebnis, und das ist zumindest mal ne ganze Menge Inselstrom.
Zur grundlegenden Auslegung:
Der Werkstattbetrieb bedingt die Fähigkeit, kurzzeitig große Ströme liefern zu können. Der Kompressor hat einen 17kW-Motor, die Hebebühne zwei 2,2kW-Motoren, die potentiell gleichzeitig hart eingeschaltet werden. So spaßige Lasten wie Schweißgeräte mit sehr schnellen Lastwechseln kommen noch obendrauf. Die meiste Zeit wird aber geschraubt, und es läuft nur das Licht.
Die Anforderungen sind also erstmal: Leistung hoch, Leerlaufverluste niedrig, Material vom Schrott. Einsatzbereich flexibel (so war zum Bauzeitpunkt die Akkuspannung auf 120V angesetzt - jetzt sind wir bei 400V).
Für mich ganz wichtig: Es muss interessant sein, also eine Konstruktion, die ich noch nicht gebaut habe.
Das ist schwer unter einen Hut zu bringen, wenn man nicht woanders Opfer bringt. Die gebrachten Opfer sind hier:
- Dauerleistung
- Effizienz bei hohen Leistungen
- Kurvenform des erzeugen “Sinus”
Der grundlegende Aufbau des Wechselrichterteils ist Akku(ca.400V)→DCDC→600V→Wechselrichter
Bei der Leistungsfrage beginnen wir damit, wo die Kurzzeitleistung eigentlich begrenzt ist. Halbleiter brennen in µs durch, wenn man sie darum bittet, also müssen die Leistungshalbleiter mit Reserve auf den Spitzenstrom ausgelegt sein.
Drosseln gehen bei Überstrom in Sättigung.
Widerstände und unfreiwillige Widerstände (also Draht) erwärmt sich sehr langsam, und können längere Zeit überlastet werden. Ein zusätzlicher Lüfter kann auch die zulässige Dauerlast erheblich steigern.
Also muss bei den Halbleitern geklotzt werden. Das ist nur durch Schrottverwertung finanzierbar, also muss man mit eher alten IGBTs leben, die hohe Schaltverluste mitbringen.
Die Schaltfrequenz muss daher in den Hörbereich. Das passt dann auch besser zur Drossel mit Eisen- statt Ferritkern.
Außerdem hat der UC3843 einen Zusatzwiderstand bekommen, der bei Reduktion des Spitzenstroms auch die Schaltfrequenz absenkt. So werden bei Teillast viele Schaltzyklen eingespart. Dann musste man das nur noch (mehr oder weniger empirisch) so hinfummeln, dass es im Teillastbereich effizient ist.
Im Wechselrichterteil wollte ich vor allem etwas ausprobieren, was ich noch nicht gemacht hatte. Daher gibt es dort ein EPROM mit fester Schaltfolge. Dazu aber ein andernmal mehr.
Ferdinand
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Ich finde das Projekt einfach klasse, bitte weiter machen und berichten! Von mir weiterhin 3x 
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Ich versuche gerade die Schalung zu verstehen.
Also die Spannung an C1 steigt an, bis der NCP301LSN3 triggert und den IGBT einschaltet.
Nun fällt die Spannung an C1 wieder ab und der IGBT schaltet ab.
Das Spiel beginnt von vorne, also das Teil schwingt und schaltet nicht wirklich ab.
Wo liegt da mein Denkfehler?
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??? Du meinst im Scheitelplateau schaltet er für 4ms permanent ein, richtig?
Habe den Thread erst jetzt entdeckt, daher frage ich jetzt erst. Spannend, danke.
Als BKWler bin ich zwei Zenerpotenzen kleinere Leistungen gewohnt und
sind für mich schon sehr viel.
Ich versuche gerade die Schalung zu verstehen.
Also die Spannung an C1 steigt an, bis der NCP301LSN3 triggert und den IGBT einschaltet.
Nun fällt die Spannung an C1 wieder ab und der IGBT schaltet ab.
Das Spiel beginnt von vorne, also das Teil schwingt und schaltet nicht wirklich ab.
Wo liegt da mein Denkfehler?
Ich versuche gerade die Zitatfunktion zu verstehen und verzweifle etwas…
Der Denkfehler ist im Schaltplan. Die Widerstandskette mit C1 dran wird aus +Akku und nicht +Solar gespeist. Ich hatte Julian darauf auch schon hingewiesen, die Korrektur wurde irgendwie nicht erfolgreich ausgeführt
??? Du meinst im Scheitelplateau schaltet er für 4ms permanent ein, richtig?
Jo. Effektiv bedeutet das:
4ms Plus, 6ms Geschalte, 4ms Minus, 6ms Geschalte. Das spart also 40% der Schaltvorgänge, und nebenbei auch noch größtenteils die besonders problematischen, wo die “Gegenseite” nur ganz kurz eingeschaltet ist. Gleichzeitig hat das “normale” Stromnetz hier auch ein Plateu, weil viele gleichrichterbetriebene Geräte nur auf der Spitze Strom ziehen.
Das Schaltschema habe ich mit einem Programm erzeugt, das einen Zweipunktregler für die Ausgangsspannung simulieren sollte. Wenn ichs nochmal tun würde (evtl passiert das auch…) würde ich alle Schaltvorgänge von Hand setzen.
Was aber ein Problem ist, ist der Übergang von “Schalten” auf “Nicht Schalten”: Hier wird das Ausgangsfilter plötzlich zum Schwingkreis, das das Plateau mit einem 2kHz-Nachschwinger garniert. Das ließe sich evtl mit “redaktioneller Nachbearbeitung”, s.o. der Schaltsequenz in den Griff bekommen.
Nach dem Drüberschlafen sehe ich das anders.
Bei Deinem Vorschlag ist das so, dass nach dem Kurzschließen die Akkuspannung
fällt, weil der Ladestrom fehlt. Das würde auch wieder zum Ein - und Ausschalten führen.
So wie gezeichnet ist es, dass die Serienschaltung bestehend aus RV2 R6 D1 den Kondensator
einstellbar schnell aufzuladen im Stande ist. Entladen wird der Kondensator C1
jedoch über die relativ dazu hochohmigen Widerstände R4 und R5 was dafür
sorgt, dass der Transistor deutlich länger kurzschließt als öffnet.
Die kurzen Zeitpunkte des Öffnens dienen der zeitweisen Kontrolle der Ladeschlussspannung,
was ja im geschlossenen Zustand des Transistors nicht möglich ist.
Das halte ich für eine clevere Lösung, weil der Transistor mit seinem relativ hohen Drop
nicht in der Ladestromleitung liegt.
Wie häufig bei dieser Auslegung nun die Ladeschlussspannung “kontrolliert” wird, hängt
von den Zeitkonstanten und der Hysterese ab.
Ich würde das so auslegen, dass er etwa alle Minute mal antatet was geht.
Vielleicht lüftet der Julian ja das Geheimnis.
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Was meinst Du mit “Geschalte”?
Ja, das ist richtig. Ich habe bei meinen netzparallelen Wechselrichtern ein Plateau
von 2800ms programmiert.
In Julians Situation hätte ich aber einen 230V Rechteck ausprobiert weil der
Modsin noch Schalter an Null für die restlichen 6ms erfordert.
Bei Rechteck nicht und bei Modsin auch nicht wenn man auch an 0 schaltet.
Das sollte man auf jeden Fall tun, weil jede Blindlast sonnst die Netzspannung
erhöht und das will man doch vermeiden.
Nach meiner Meinung Rechteck wenn es einfach sein soll und sonnst Sinus.
Am Ende des Tages ist der Modsin Umrichter auch nicht mehr einfacher als der
Sinusumrichter.
Definitiv hätten meine Wechselrichter ein Problem mit einer Modsininsel.
Das fängt schon beim finden des fiktiven Nulldurchgangszeitpunktes an.
PS: Wenn der Thread hier gestern nicht zufällig aufgeblitzt wäre, hätte ich den im Forum nie entdeckt. Schade eigentlich.
Du markierst ein textstück ganz normal.
Dann bekommst du zwei ausfahlfelder, eines mit Kopieren….
Und darunter ein zweites mit zitieren….
wenn ich so ein Chaos sehe da stehen mir als Elektromeister die Haare zu Berge, hoffentlich hast Du das Chaos in einem Raum gut eingeschlossen damit niemand daran kommt, das ist Unfallgefahr erster Güte. Diesem Werk kann ich nichts positives abgewinnen und wenn es noch so gut funktioniert.
(danke, Carlos, jetzt habe ichs verstanden)
Der WR ist ein “ganz normaler” Zweipegel-Sinuswechselrichter. Schaltplan kommt irgendwann, wenn Julian motiviert ist
Bedenkt bitte, dass der Insel-WR eine konstante Spannung und keinen konstanten Strom liefern muss. Die Freiheiten, die man bei der Konstruktion hat, sind daher deutlich anders.
Allerdings hat der einprogrammierte Sinus ein Plateau, das macht, dass zur entsprechenden Phase gehörige IGBT-Paar für 4ms an beiden Extremen des Sinus nicht takten muss. Das spart keinen konstruktiven Aufwand gegenüber einem “echten” Sinus, aber es spart Schaltverluste in diesem Zeitfenster.
Da in der Nähe der “Spitze” des Sinus die Spannung sehr nah an der Zwischenkreisspannung ist, würde der Zweipegelumrichter z.B. 300V annähern, indem er lange +325V und kurz -325V schaltet.
Da die Schaltfrequenz nicht unter 2kHz fallen sollte, weil sie ja durch Filter von den 50 Hz getrennt werden muss, müssten wir den oben genannten Fall also darstellen, indem wir 485 µs den oberen IGBT einschalten und 15 µs den Unteren. Bei den 150A-Monstern, die schon mal 10µs brauchen, um sicher zu sperren, ist das fast nicht darstellbar. Und selbst wenn man es hinbekäme, wäre die Schaltzeit länger als die Einschaltzeit; man würde also vor allem Energie verheizen.
Also: Das korrekten Nachbilden der “Spitze” des Sinus kostet viel Energie für wenig Nutzen, daher wird die Zwischenkreisspannung auf ca. 590V (also +/-295V) reduziert, und während der Plateauzeit bleibt ein IGBT dauerhaft eingeschaltet und liefert so verlustarm klare Verhältnisse.
Ein Rechteck-WR war in der Diskussion, und wäre, wenn anderer Schrott rumgelegen hätte, evtl sogar realisiert worden. Das Problem von Rechtecken ist am Ende die fehlende Differenz von Effektiv- zu Spitzenwert. Dies normalisiert sich zu großen Teilen, wenn man einen Drehstrom-Rechteckwechselrichter baut - aber nur für im Dreieck angeschlossene Lasten.
Ein “Modifizierter Sinus” (ich mag die Formulierung nicht, in einem historischen Buch habe ich “Rechteck mit Tastlücke” gelesen, ich finde dass das besser passt) ist wegen der Notwendigkeit, hart auf 0V schalten zu müssen, schwer als Drehstromwechselrichter zu realisieren. Daher fiel diese Variante alleine wegen “kompliziert” aus.
Da gäbe es noch mehr Probleme:
Der Wechselrichter käme damit wohl klar, aber der DC/DC, der von der Akkuspannung auf Zwischenkreisspannung wandelt, ist nicht bidirektional. Damit würde die Zwischenkreisspannung steigen und die Netzspannung hinterher, bis der einspeisende Wechselrichter hoffentlich abschaltet.
Respekt 
Ich sehe zwei Kondensator-Pakete aus alten FU vom Zwischenkreis ?
Das sind nicht nur 2 Kondensator-Pakete aus alten FU, auch die Gehäuse, die Kühlkörper, die IGBTs und die Lüfter sind aus alten FU.
Wäre der Blindleistungsbedarf nicht so riesig, dass man einen zweiten Elkoblock gebraucht hat, ging sogar noch der orignale Deckel auf den FU…
Ich verstehe langsam die Verwirrung: Julian hat ganz oben von “Modifiziertem Sinus” geschrieben. Das ist in der Hinsicht korrekt, dass es sich um einen Sinus handelte, der modifiziert wurde. Es entspricht aber nicht dem, was die USV-Hersteller darunter verstehen. Es gibt einen kontinuierlichen Übergang von “ganz oben” bis “ganz unten”.
Ich habe zur Klarstellung mal die Idealvorstellung der erzeugten Wechselspannung dargestellt:
Der hier diskutierte Wechselrichter erzeugt prinzipiell die rote Kurve.