Regelbare Lastsenke mit 50A / 1000W Leistung

[Kupfer]

Hallo,

da die meisten Threads zu dem Thema entweder im Sand verlaufen sind oder meine Anforderungen nicht erfüllten, habe ich jetzt beschlossen das Thema
endlich selbst in die Hand zu nehmen, nachdem ich mich seit Jahren mit Hochlastwiderständen als "Notlösung" begnüge.

Was mir wichtig ist:
Ordentlich Leistung, daher 50A / 1000W (mehr wäre natürlich noch besser, wir dann aber auch teuer)
Sicherheit -> automatische Unterspannungsabschaltung
Usability -> Versorgung von Elektronik und Lüftern über angeschlossenen Akku, Verpolungsschutz...
Information -> Anzeige und evtl. auch loggen der Werte.

Da ich genug andere Projekte habe und nicht "ewig und drei Tage" dran herum tüfteln will, habe ich das "selbstmachen" mal in den Hintergrund gestellt
und verwende fertige Komponenten, so kann ich mich auch mehr auf die Feinabstimmung und zusätzliche Spielerein konzentrieren.

Als Leistungsteil ist ein 60A / 3kW Gleichstromsteller mit 10 Stk. 100W Hochlastwiderständen geplant und auch schon passende Komponenten gefunden.
Zur Kühlung kommen Alu Kühlkörper zum Einsatz welche von PC Lüftern gekühlt werden, die Versorgung der Lüfter soll dann entweder über Längsregler
(bei der kleinen Leistung sicher machbar, aber wahrscheinlich auf Grund der Spannungsdifferenz Unsinn) oder SBEC erfolgen, hier muss ich noch was finden.

Anzeige erfolgt über ein günstiges Wattmeter, Logging ist vorerst nicht geplant, evtl. sehe ich aber eine Platz vor um zB. einen Eagle Tree einzuschleifen.
Zur Unterspannungsabschaltung habe ich im Moment noch keine Idee, am besten Einzelzellenüberwachung.
Zellenzahl: max. 6S, 10S oder 12S ist noch zu entscheiden....

Preis für das ganze wird bei ca. 90-120€ liegen. Recht günstig wenn man bedenkt was eine Lastsenke der Leistungsklasse kostet, wenn man sie fertig kauft.

Wenn jemand Interesse hat sich an dem Projekt geistig etwas mit einzubringen oder eine Idee hat wie ich die Unterspannungsabschaltung oder Versorgung
der Lüfter am besten gestalte kann er sich gerne via PN melden oder hier etwas dazu schreiben.

Lg. Jürgen

[the-fallen]

Was genau willst du denn machen? Einfach nur die Akkus entladen oder ein genaues Entladediagramm erstellen (d.h. reproduzierbare, genaue Last, genaue Messung)?

Ich habe mal an einem Projekt gearbeitet das ein Entladegerät zur Vermessung der Leistungsfähigkeit der Akkus beim Verbraucher/Endkunden. War für den angestrebten Preis (weit über deinem) nicht machbar, da was genaues hin zu bekommen.

10*100W Widerstände sind eine gute Idee - aber die musst du ja erst mal kühlen. Wenn du 1kW verbraten willst bei einem 6S - Akku (22.2V) sind das ca 45Ampere.
Um das aus dem Akku ziehen zu können brauchst du einen Widerstand von ca 0.5Ohm.

Wenn du deine 10 Stück 100Ohm - Widerstände alle Parallel schaltest komsmt du aber auf 10 Ohm. Damit kannst du bei einem 6S 22,2V - LiPo nur 2,22A saugen. Macht gerade mal 50 Watt


Die Versorgung der Komponenten (Lüfter, etc) ist einfach. Da kannst du entweder einen Linearen Spannungsregler ("Längsregler") nehmen (Achtung, müssen bei der hohen Spannung gut gekühlt werden und können dann nicht viel Leistung zur Verfügung stellen) oder einen Schaltregler nehmen. Letzteres würde ich dir empfehlen, weil weniger aufwendig was Kühlung betrifft. Kosten auch < 5€ wenn du Glück hast.
Die Längsregler sind deswegen problematisch, weil sie den Spannungsunterschied verheizen. Willst du also von 22.2 auf 12V wunter, müssen 10V verbraten werden. Wenn du 2 Lüfter anschließt die zusammen 0.4A Ziehen muss der Spannungsregler ca 4Watt verbraten. Der will also gut gekühlt werden.

[Kupfer]

Was genau willst du denn machen? Einfach nur die Akkus entladen oder ein genaues Entladediagramm erstellen (d.h. reproduzierbare, genaue Last, genaue Messung)?

Hauptsächlich entladen aber auch Akkus vermessen. Wenn man da einfach das Poti vom Gleichstromsteller nicht angreift, sondern so stehen lässt ist das schon ziemlich genau,
aber sagen wir mal so: es geht hier sicher nicht um +/-1%, wenn du das wissen willst und auch nicht um automatisches ändern der Last.

10*100W Widerstände sind eine gute Idee - aber die musst du ja erst mal kühlen. Wenn du 1kW verbraten willst bei einem 6S - Akku (22.2V) sind das ca 45Ampere.

Das geht schon, ich kühle jetzt auch 600W weg mit einem Lüfter und nur aufs Blech geschraubt, bekommt allerdings gut 200°C.
Mit 4Lüftern und ordentlichem Alukühlkörper ist das absolut kein Problem.

Wenn du deine 10 Stück 100Ohm - Widerstände alle Parallel schaltest komsmt du aber auf 10 Ohm. Damit kannst du bei einem 6S 22,2V - LiPo nur 2,22A saugen. Macht gerade mal 50 Watt

Wer schreibt denn was von 100Ohm? Ich nehme falls es 6S wird 5Ohm Widerstände, die habe ich jetzt auch schon in Verwendung, damit komme ich genau hin.

Die Versorgung der Komponenten (Lüfter, etc) ist einfach. Da kannst du entweder einen Linearen Spannungsregler ("Längsregler") nehmen (Achtung, müssen bei der hohen Spannung gut gekühlt werden und können dann nicht viel Leistung zur Verfügung stellen) oder einen Schaltregler nehmen. Letzteres würde ich dir empfehlen, weil weniger aufwendig was Kühlung betrifft. Kosten auch < 5€ wenn du Glück hast.
Die Längsregler sind deswegen problematisch, weil sie den Spannungsunterschied verheizen. Willst du also von 22.2 auf 12V wunter, müssen 10V verbraten werden. Wenn du 2 Lüfter anschließt die zusammen 0.4A Ziehen muss der Spannungsregler ca 4Watt verbraten. Der will also gut gekühlt werden.

Funktionsweise sowie wie Vor- und Nachteile sind mir schon bekannt, aber kennst du eine Bezugsquelle für einen Schaltregler / SBEC welches an 12S/50V läuft und mind 2A (ich habe immer gerne Reserve) bereitstellt? Konnte da zumindest heute noch nix finden.

Danke schon mal...

[the-fallen]

Ach ... ich habe die 100W als 100Ohm gelesen

Schon mal bei DX (DealExtreme) wegen den Schaltreglern geguckt? (Suche nach switching power).
Alternativ bei ebay gucken und dann direkt im HändlerShop kaufen

[Crizz]

Würde es sich so primitiv lösen lassen, wäre es längst Geschichte. Es gibt viele Wege, die nach Rom führen. Wenn es nur ums Geld geht und der ganze Schabernack drumherum eh egal ist ( Einzelspannungsüberwachung, Loggingfunktion, Zwangsabschaltung, gesteuerte Ströme , definierter Entladeschluß ) dann kann man sich auch einfahc mit Halogenbirnen was zusammenbraten - da gab es shcon zig Varianten im Web, ich hab damit vor 8 Jahren selber angefangen , kein Thema.

Soll es was genaues werden wird als Mimimum ein gegengekoppelter Op-Amp zu Stromüberwachung nötig, und der dazu nötige Shunt kostet auch ein paar Euro. Daher macht es dann Sinn, gleich auf eine elektronische, µc gesteuerte Variante zu gehen. Das ist aber neben den Hardware-Kosten für dei Entwicklung auch ein gewaltiges Stück Fleißarbeit. Und wenn man nicht gerade ausgerechnet damit sein Geld verdient, dann wird schnell klar, warum einige Projekte leider nicht aus dem Versuchsstadium heraus entwachsen. Denn selbst für das, was wir ursprünglich mal angedacht hatten und für den Endverbraucher im Beriech von 200 - 300.- Euro als Basisbausatz zu erwerben sein sollte, war nach rund einem Jahr Entwicklungsarbeit und Rohkosten von fast 2000.- Euro für das Prototyping für mich erstmal das Projekt auf Eis gelegt.

Und Prototyping heißt nicht allein das man ein Stück hiervon und ein Stück davon kauft - man stellt fest, das die teile sich nciht eignen, und geht einen neuen Weg. Also alles nochmal auf null, neu anfangen, und wieder an einer anderen Barriere gescheitert. So türmt sich das dann im Lauf der zeit auf, denn nahc und nach muß man nachgeben und andere HArdware als geplant einsetzen, sei es weil die Realität der Theorie nicht zu 100% entspricht, sei es um Denkfehler auszumerzen oder sei es, weil die Leistungsfähigkeit der HW zu gering ist.

Wenn ich deine wichtigen Punkte lese, Jürgen, dann frage ich mich allen ernstes, ob du im Glauben bist, das zu realisieren, was andere mit viel Aufwand an Geld und Zeit nicht gestemmt haben. Insbesondere deine "wesentlichen Punkte" lassen sich so nicht realisieren, die Illusion muß ich dir rauben, so leid es mir tut. Und deine Bastellösung wird auch das bleiben, was es ist : eine Bastellösung. Sie wird letztlich nicht das erfüllen, was du dir vorstellst, und gleichzeitig das von dir fordern, von dem du weg willst : die ewige Weiterbastelei. Denn so einfach wie du es dir vorstellst mal eben 1000 W über ohmsche Widerstände zu verbraten, so einfach ist es nicht - zumindest nicht mit Unterspannungsabschaltung, Verpolungsschutz und Logging. Denn all das mit separaten Fertigmodulen zusammenzustückeln haben schon andere versucht und mußten feststellen das es so simpel leider nicht geht.

Und nur als Hinweis :

Verpolungsschutz haben Hochlastsenken nicht. Selbst die bei mir befindliche H&H ZS-3006, die 300 A Dauer abkann, hat keinen. Schließt du den Akku verpolt an, verdampft es den Steckverbinder und schwärzt die Hände. Denn ein Verpolungsschutz im Senke-betrieb ist nicht ohne weiteres möglich, und entsprechende Leistungs-Teile haben eine Freilaufdiode eingebaut, die einen satten Kurzschluß bei Verpolung zulassen. Einige tausend A für ein paar Millisekunden sind da ein klacks.... Es reicht für schmerzhafte Verbrennungen, ohne das die Endstufe deshalb draufgeht.

Und ganz ehrlich :

Wer mit sowas hantiert, der sollte seine Sinne beisammen haben. Da braucht es keinen Verpolungsschutz, und wenn es denn knallt, dann ist das Lehrgeld, das man von vornherein einkalkulieren muß. Wir reden hierbei schließlich von einem Treatment das fern jeglichen regulären Gebrauchs liegt und keine Stammtisch-Beschäftigung wie Würfeln oder Knobeln darstellt.

[Pingu]

Hier hat sich auch schon mal einer Gedanken für eine überschaubare Lösung gemacht:

http://www.rc-network.de/forum/showthre ... -7-bis-16A

[the-fallen]

Die Halogenlösung hat den geschmeidigen Vorteil, dass weniger Hitze entsteht, weil wenigstens ein relevanter Anteil(30% ?) in sichtbares Licht umgewandelt wird. Dafür braucht man dann eine Schweisserbrille

[Kupfer]

Schon mal bei DX (DealExtreme) wegen den Schaltreglern geguckt? (Suche nach switching power).
Alternativ bei ebay gucken und dann direkt im HändlerShop kaufen

Habe jetzt mal diesen hier auf Ebay bestellt, sollte OK sein und um den Preis kann man nichts falsch machen:
http://www.ebay.at/itm/161102182049?ssP ... 1497.l2649

Ideal wäre ja ein Buck-Boost Converter dann würden die Lüfter auch bei 2S ordentlich laufen.
Wobei man hier im Grunde auf die aktive Kühlung komplett verzichten kann, der 100W Widerstand lacht über die 13W wenn er auf einem ordentlichen Alu Kühlkörper sitzt...

Ich habe mich jetzt entschieden, die Lastsenke für 6S aufzubauen:
Spannungsregler sowie Einzelzellenüberwachung leichter realisierbar.
Aufgrund der allermeisten Ladegeräte sind die 12S Packs ohnehin auf zwei 6S gesplitet.
Ich habe auch bei zB. 4S noch ordentlich Entladeleistung.

Falls es wirklich mal kommen sollte, dass ich doch 12S entladen will, muss man die Widerständen nur paarweise in Serie verschalten, und eine anderen Spannungsregler für die Lüfter vorsehen.
Der Gleichstromsteller schaft bis 50V, den müsste ich als auch nicht tauschen. Ein sehr überschaubarer Arbeitsaufwand.

Noch eine Idee zur Einzelzellenüberwachung? IMHO wär die Kombi µC->Erfassung / Transistor -> Verstärkung / Relais -> Abschaltung eine Möglichkeit.

Hier hat sich auch schon mal einer Gedanken für eine überschaubare Lösung gemacht:

http://www.rc-network.de/forum/showthre ... -7-bis-16A

Sagen wir mal so: das ist mir dann doch etwas zu einfach, obwohl es durchaus mit liebe zum Detail gebastelt wurde


@Crizz: was soll das eigentlich? Ist dir Samstag Abend mal wieder langweilig dass du es so nötig hast dir das zu geben?
Letztens ignorierst du meine Beiträge noch und bei Nachfrage via PN lässt du mir wissen, dass du keine Zeit und andere Probleme hast
und mit solchen Leuten wie mir nicht diskutieren willst.
Und zum Schluss wirst du sogar noch aggressiv und ich kann mir anhören, dass ich eh nur scheiß schreibe und ich soll machen was ich will solange du deine Ruhe hast.
Und jetzt das? Nicht dein ernst?

Oder war das doch alles nur, weil der ach so große Elektronik Experte nicht zugeben wollte, dass er sich da einfach in falsche Aussagen verzettelt hat aus denen er nicht mehr rauskommt?
Davon abgesehen, finde ich es interessant, wie du dich gleich wieder persönlich angesprochen fühlst, nur weil du auch irgendwann mal eine Lastsenke bauen wolltest.
Ich habe das Gefühl, du hast einfach nur Panik davor, dass hier ein "junger" das schaffen könnte, was der allmächtige Experte nicht geschafft hat. Wär ja peinlich...

Ich versuche es noch einmal: Behalte deine Weisheiten und dein weltumfassendes Wissen für dich, setz mich von mir aus auf deine Ignoreliste
und lass mich einfach in Frieden. Nachdem was du mir in letzter Zeit und jetzt hier geliefert hast, verzichte ich gerne auf weitere Konversationen. Danke.

Deinen Beitrag kannst du aber gerne hier stehen lassen, da kann ich dann vlt. in 2-3Monaten drauf zurückblicken und mich freuen etwas geschafft zu haben
was ja eigentlich gar nicht möglich sein darf, da es jemand anders selbst unter Aufbringung von 2000€ und einem Jahr Zeit nicht geschafft hat.

Lg. Jürgen

[Bob Marlowe]

@The-fallen: Wirkungsgrad einer Halogenleuchte liegt (leider) nur bei 3%, der einer LED bei 12%, eine Natrium-Dampf Lampe (das ist das Gelbe Licht an Kreuzungen, was nicht aus der Ampel kommt) schafft 30%.

Ganz ehrlich: 1kW zu "verbraten" ist zwar einfach, aber dafür zu sorgen dass die Bude nicht abfackelt macht so ein Projekt nicht eben leicht.
Die Frage sei erlaubt: WOZU? Was versprichst Du Dir davon? Willst Du die Datenblätter der Hersteller widerlegen? Kannst Du die Lebensdauer Deiner LiPos verlängern??
Oder willst Du Deine Akkus einfach nur mal "Stressen"? Definiert entladen geht auch "zärtlicher" oder denkst Du Dein LiPo "braucht das"?


Bob

[Crizz]

@Jürgen:

Ich weiß nicht, was dich gebissen hat, aber so langsam kriege ich den Eindruck das du entweder wegen irgendwelchen Dingen besonders nachtragend bist und Dinge verbidnest die nichts miteinander zu tun haben.

Ich habe dein Vorhaben nicht in Abrede gestellt, aber du kritisierst das andere was nicht auf die Rolle bekommen und meinst, du könntest das für 13,50 aus dem Ärmel schütteln. Okay, mach es, kann ja sein das andere noch keinen Weg zu einer Do-it-Yourself-Lösung gefunden haben die für ein Taschengeld zu realisieren ist und das macht, was du dir auf die Agenda geschrieben hast. Nach meinen Erfahrungen ist es eben nicht so ohne weiteres machbar, mehr habe ich nicht gesagt. Und das es eine Bastellösung bleiben wird. Das muß nicht zwangsläufig negativ sein, ich weiß nicht was du da in den falschen Hals bekommen hast, ich hab lediglich aufgeführt das wir selber mal an einer semi-professionellen Lösung auf rein elektronischem Weg gearbeitet haben und es eben ne Menge Zeit und auch Geld erfordern kann, das zu ner wirklich runden Sache zu machen. Damit will ich dein Vorhaben doch gar nicht in irgendeiner Art und Weise torpedieren.

Anscheinend hast du entweder meine Sätze nicht im Zusammenhang gelesen und ziehst dir einzelne Stücke raus, mit denen du dir den Blutdruck unnötigerweise hochjagst, oder wie gesagt bist du nachtragend weil ich damals als du mich in anderer Sache permanent per PN malträtiert hast und ich dir sagte, das ich zu dem damaligen Zeitpunkt nicht die Zeit und Muse hatte, mich der Angelegenheit detaillierter anzunehmen. Das du dann hier das ganze nochmal public ausbreitest und drauf rumhackst macht es nicht besser, und ist in Verbindung mit deinen recht herablassenden Formulierungen nicht gerade bester Stil.

Ich für meinen Teil sehe keinen Anlaß, sich da irgendwie derart zu echauffieren, ich werde mich an der Debatte auch nicht weiter beteiligen sondern einfach abwarten, was du letztlich realisiert bekommst. Kann ja wie gesagt durchaus sein das du einen Denkansatz hast den andere bislang übersehen haben, Innovation ist immer gut und nützlich.

[TREX65]

Es wäre echt schön wenn solche "Dinge" nicht öffentlich zur Schau gestellt werden müssen. Macht das unter euch aus und dann per PN bitte. Ich weiß echt nicht, warum man immer Publikum für solche Äußerungen haben muss.
Versteht es nicht falsch, ist nur eine Bitte!

[Kupfer]

@The-fallen: Wirkungsgrad einer Halogenleuchte liegt (leider) nur bei 3%, der einer LED bei 12%, eine Natrium-Dampf Lampe (das ist das Gelbe Licht an Kreuzungen, was nicht aus der Ampel kommt) schafft 30%.

Wie es bei den anderen Lampen ausschaut weiß ich nicht, kann ja jeder googeln, aber bei der LED liegst du da weit daneben mit 12%.

Die Frage sei erlaubt: WOZU? Was versprichst Du Dir davon?

Habe ich oben schon geschrieben. Aber wenn du meinst warum so viel Leistung: Weil ichs kann
Das ist ein Hobby Forum hier, ich verdiene ja kein Geld damit, sonder mach das aus Spaß. Warum stecke ich in einen Pylon 1,5kW um in auf 300km/h zu bringen,
wenn er mit 500W wahrscheinlich auch 200km/h fliegt? Weil ichs kann und weils Spaß macht
Lieber mal höhere Ziele stecken, sollte das warum auch immer nicht so hinhauen kann ich meine Anforderungen noch immer nach unten korrigieren.

Es wäre echt schön wenn solche "Dinge" nicht öffentlich zur Schau gestellt werden müssen.

Gerne. Crizz kann es leider nie lassen, Benzin ins Feuer zu gießen.
Aber ich versuche nochmal den Anfang zu machen und werde seinem obigen Beitrag keiner Antwort mehr würdigen.

Um zum Thema zurückzukommen:
Leistungsteile sind schon alle bestellt, als nächstes werde ich mir mal Gedanken über Gehäuse und Kühlung machen. Kleinkram wie Schalter kommt zum Schluss...

Lg. Jürgen

[Bob Marlowe]

LED Wirkungsgrad, guckst Du hier.
Mag sein, dass es heute schon etwas mehr ist, aber bis das denn bei uns Verbrauchern ankommt dauert's ein wenig.

Bob

[the-fallen]

Ich bin gespannt darauf, was du zauberst. Ich denke, eine Frickellösung (gar nicht negativ gemeint) ist oft leichter um zu setzen, weil man aus Quellen Schöpfen kann die für eine Serie nicht zur Verfügung stehen (Restposten, Schrott, Sachen die man hat, unfreie Komponenten).

Was bei dem Projekt von Crizz, für das ich die Software schreiben durfte, das Problem war,war, dass man eben alles selber machen muss. Für was komerzielles kann man sich eben nicht aus o.G. Quellen versorgen, darum war es so teuer. Dennoch sind dabei Ideen und Lösungen entstanden die eine Spätere umsetzung nicht ausschließen.


Wenn du deine Leistungsverbratstufe planst, mach dir gedanken, wie du die Hitze wegbekommst. Da du vermutlich per Luft kühlst, nutze deren Auftrieb wenn sie warm gemacht wird ( Kühlrippen stehend anordnen) und dimensioniere nichts zu knapp.
Wenn du 1A für Lüfter und Steuerung errechnest, bau einen Regler ein, der das Doppelte oder vierfache kann (meine Erfahrung).

Besorge dir, falls du nicht hast, einen billigen ir-Thermometer. Der muss ja nicht genau sein, aber so kannst du bei den ersten tests schauem wie sich die Wärme am Kühlkörper verteilt und wo Hot-Zones entstehen.

[Oli_Berlin]

Also ich habe so eine Lastsenke, die kann sogar 1350 Watt verbraten, arbeitet mit Logview und kostet "nur" 270 Euro - und man kann damit sogar Akkus laden...
Nennt sich Junsi 308/4010 im regenerativen Entlademodus ))