Hochvolt Akku für eine fahrende Zapfanlage

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s4bbschn
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Hochvolt Akku für eine fahrende Zapfanlage

Beitrag von s4bbschn »

Hallo liebe Community,

Bin neu hier und auch insgesamt noch nicht oft in Foren unterwegs, obwohl ich als Applikationsingeneur für das Thema industrielle Digitalisierung für ein großen Elektrozulieferer unterwegs bin.

Ich habe 2016 begonnen mit einem Freund ein ferngesteuertes Logistikfahrzeug zu bauen. Siehe Bilder.

Auf Grund meines Jobs sind natürlich auch viele Komponenten so verbaut wie sie verbaut sind.

Aktuelle Größe Schwachstelle ist der Wechselrichter der aus dem 12V Lifepo Akku 230V AC macht für die beiden Wechselrichter die die beiden Synchronmotoren ansteuern.

Daher habe ich jetzt mal den Entschluss gefasst mit einem Akku direkt in den Zwischenkreis der Frequenzumrichter einzuspeisen.

Benötige also einen Akku zwischen 280-330V aber mit nur ca. 1kWh

Und da entstehen die Probleme Elektronik für Hochvoltakkus ist nicht für diese kleinen Leistungen ausgelegt.

Daher Aktuelle Idee des Aufbau:
10* 18650 3.7V in Reihe und einem 10S BMS = 37V
Das ganze 8mal bauen und in Reihe = 288V

Um auf eine Elektronik unter den 8 * 37V verzichten zu können (kenne keine Elektronik mit 8S 37V ) würde ich zum Laden die 8 Blöcke parallel schalten

Ich hoffe ihr findet das Projekt genauso spannend wie ich

Jetzt meine Fragen:

Was gibt es für Anregungen für diese Idee würdet ihr einen anderen Aufbau anstreben?
Was findet ihr gut an dem Aufbau?
Wo bezieht ihr aktuell Akkus her? Cool wären Rückläufer ich habe keine großen Zykluszahlen wenn ich damit 5 mal im Jahr unterwegs bin ist das viel

Danke Euch

Benni
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gebrauchter-strom
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Re: Hochvolt Akku für eine fahrende Zapfanlage

Beitrag von gebrauchter-strom »

ja coole idee.
das mit den hochvolt DC ist so eine sache .. da gibts halt sehr wenig im diy bereich weils da gleich richtig kracht wenn was ist.
es verlockt immer die hohe effizienz des hv systems.
48v kann man locken angreifen, 300v wird schon sehr kitzelig.

10x 10S BMS in serie kann zum problem werden da die MOSFETs nur ca. 100V sperrspannung haben im BMS.
wennst durch serielles schalten die spannung steigt brechen die durch und das BMS wird leitend.

aber es gibt einige leute die hv zeug selbst bauen auch hier.
wennst das fachwissen hast steht ja nix dazwischen. go.
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50kWh akku (LiIon + LiFePo4)
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s4bbschn
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Re: Hochvolt Akku für eine fahrende Zapfanlage

Beitrag von s4bbschn »

@gebrauchterStrom

Ich würde deine Antwort gerne mal auf trösten.

Du meinst das Problem bei mehrerer 36V Blöcken in Reihe könnte einer mit über 100V beaufsichtigt werden.

Frage wann könnte das deiner Meinung nach passieren?

Situation 1 das System ist im Motorischen Betrieb (es geht Berg auf) d.h. nur der Akku selbst kann Spannung aufbauen und dann agiert jedes BMS Spannungsbegrenzend, richtig?

Situation 2 das System ist im Generatorischen Betrieb (es geht Berg ab) jetzt drückt der Frequenzumrichter in das System jetzt könnten erhöhte Spannungen entstehen aber warum sollte hier ein Akku mehr als die Begrenzende Spannung vom BMS bekommen ansonsten trennt doch das BMS?

Ich habe als Sicherheit noch einen Bremsschopper den in einstellen kann ab welcher Spannung im Zwischenkreis der Bremswiderstand einstehen soll statt der Akku.

Danke für deine schnelle Antwort
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gebrauchter-strom
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Re: Hochvolt Akku für eine fahrende Zapfanlage

Beitrag von gebrauchter-strom »

Die Frage ist was passiert wenn eins der BMS abschaltet wegen cell Über/Unterspannung.
Das kann ich dir auch nicht genau sagen.
Könnt schon funktionieren wenn die spn delta (batt - device) nicht allzu hoch ist.
Ist ne recht komplexe Frage, bau es doch auf und berichte.
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s4bbschn
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Re: Hochvolt Akku für eine fahrende Zapfanlage

Beitrag von s4bbschn »

Ok ja verstanden.

Ich bleibe mal dabei Motorisch gibt es das Problem nicht. Da es dann 8 in Reihe geschaltete Spannungsversorger gibt fällt einer weg fällt jetzt nicht über ihn die restliche Spannung ab sondern das System fällt aus. Sowieso da der FU die Unterspannung misst und ab schaltet.

Aber du könntest recht haben wenn einer im Generatorischen aufmacht entspricht das einem Widerstand >>der Inpedanz der anderen 7 und die ganze Spannung fällt über den MOSFETs ab die aufgemacht haben.

Da mache ich mir mal noch meine Gedanken ob der FU hier noch Sicherheit bieten kann. Dieser oder die eingebaute SPS könnte die Spannungen der einzelnen Blöcke messen und im Falle ein richtiges Schütz abfallen lassen. Brauche ich eh für die Ladeschaltung des Kondensators des Zwischenkreises vom FU.

Ansonsten muss ich mir mal noch eine Diodenschaltung überlegen das der FU gar nicht erst zurück speist sondern den Bremsschopper nutzt. Sprechen hier eh nicht von sehr viel Leistung die generatorisch zurück kommt. Viel zu viel Verluste in Getriebe etc. Und aktuell habe ich ja auch keine Energierückgewinnung

Danke für deine Denkanstöße
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joeka
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Re: Hochvolt Akku für eine fahrende Zapfanlage

Beitrag von joeka »

Ein schönes Projekt hast du da am Start 8-)

Allerdings kommt es mir schon so vor, als ob du zwanghaft die ganzen (edlen) Komponenten aus dem Regal deines Arbeitgebers verwenden möchtest. Und dir damit unnötige Komplexitäten einhandelst. AC-Motoren mit FUs und dadurch eine Spannungsversorgung, die eine sehr hohe Schutzart benötigt… Berührungssicherheit geht ja noch, aber du fährst mit dem Ding draußen rum, es regnet und stehen deine Freunde dran, die sicher nicht alle Elektrotechniker sind. Wie willst du da eine geschützte Situation mit IPx6 oder besser sicherstellen? Durch den Holzkasten geht ja überall Wasser durch und dann 300V…?
Wären ein paar DC-Motoren mit 24 oder 48V, deren Drehmoment ganz einfach über die Spannung geregelt wird, nicht die bessere Lösung? Bremsen bergab per Kurzschluss/Leistungswiderstand und Haltebremsen dazu. Und wenn du unterwegs 230V haben möchtest, dann genügt ein Wechselrichter aus dem Kfz-Bereich.

Grüße
joeka
s4bbschn
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Re: Hochvolt Akku für eine fahrende Zapfanlage

Beitrag von s4bbschn »

joeka hat geschrieben: Di Mai 17, 2022 12:57 pm Allerdings kommt es mir schon so vor, als ob du zwanghaft die ganzen (edlen) Komponenten aus dem Regal deines Arbeitgebers verwenden möchtest.
Ganz klar das Projekt ist generisch gewachsen und man hat zunächst das verwendet was da war.

Z.b. die FUs sind aus dem Portfolio genommen worden und wurden abgekündigt und damit nicht mehr verkaufbar aber ich hatte sie noch als Mustergeräte. Finanziell wäre es sonst nicht zu stemmen gewesen.

Das Fahrzeug bleibt ein schön Wetter Gerät ganz außer Frage ich habe heute schon zwischen dem Autowechselrichter und den FUs ja 230V das kann prinzipiell heute schon knallen.

Alles was Steuerungstechnik ist und bleibt 12 bzw. 24V

Aber der hintere Bereich ist aktuell schon ein "Hoch"voltbereich und ist es auch später.

Klappen zum rein greifen für den Hauptschalter oder ähnliches gibt es nur vorne und hinten ist alles so das man erstmal Oberwagen von Unterwagen trennen muss bevor man hin langen kann.

Und insgesamt ist der Oberwagen breiter als der Unterwagen und mit 2 Siebdruckplatten Wasserfest getrennt. Heißt unterwagen hat eine siebdruckplatte als Deckel und Unterwagen eine Siebdruckplatte als Boden

Wenn ich es von Grund auf mit all den Erfahrungen die ich damit sammeln durfte neu designen müsste würde ich vieles neu bzw anders machen z.b. DC Motoren aber was ich an dem Gerät gelernt habe ist unglaublich.

Themen wie Thdi/ Thdu/ elektrisches Differenzial, ...

Und demnächst kommt noch eine Follow me Funktion auf KI Basis

Danke für dein Feedback und auch deine Anerkennung zu dem Projekt.

Wenn mir das zu heiß wird mit dem Hochvolt Akku wird es einen Pilotgeben zum Beweis das es geht und dann doch wieder zurück auf 12 oder 24V

Grüße aus dem Saarland
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