Mal wieder ein paar Fragen zum DC-DC-Wandler

Mal wieder ein paar Fragen zum DC-DC-Wandler #
geschrieben von: bm3 user status icon global
Datum: 19. Juli 2009 13:53

Hallo, die Schublade ist bei mir zur Zeit ja noch draußen, dementsprechend auch alle Verbindungsstecker zum SAM gezogen.
Beim nachmessen der Bordbatterie(hab jetzt eine NiCd-Version, 7kg leichter, aber auch Ah-schwächer) war sie schon wieder ganz unten, hatte vor 3 Wochen erst aufgeladen.
Nach dem Schaltplan wird ja der DC-DC-Wandler durch ein Relais zugeschaltet (Eingangsseitig an die 168V im Controller) und bleibt also im ausgebauten Zustand der Schublade ausgeschaltet. Es sei denn ich brücke die 168V durch zum Wandler.
Trotzdem fließt aber merkwürdiger Weise ein permanenter Strom von etwa 6mA von der Bordbatterie rückwärts in den Wandler und entläd die Batterie langsam. Ist das denn normal ?
Tritt dieser Strom auch bei eingebauter Schublade auf ? Ich wüsste jetzt keinen Grund warum er nicht auftreten sollte, der Ausgang des Wandlers ist ja direkt mit der Bordbatterie verbunden ? Dann würde bei länger stehendem SAM, egal ob mit eingebauter oder ausgebauter Schublade die Bordbatterie trotz ausgeschalteter Zündung entladen. Das kann doch nicht gut sein !
Hat jemand da Erfahrungen mit ?
Mein DC-DC-Wandler scheint eigentlich bisher ok zu sein, ich kann mir nicht vorstellen dass er nunplötzlich kaputt sein sollte.
Wenn das normal ist, müsste der DC-DC-Wandler ausgangsseitig dringend im Stand von der Bordbatterie entkoppelt werden . Entweder durch ein zusätzliches Relais oder durch Diode.
Hat jemand da Erfahrungen ?

Viele Grüße:

Klaus


editiert:

So, bin jetzt schon ein ganzes Stück weiter, im Gehäuse der Motorsteuerung sitzt unten der schwarze DC-DC- Wandler als ein geschlossenes Modul (jedenfalls bei mir)l und oben drauf mit Leiterplatte das Halbleiter-Ansteuerrelais mit einem N-Kanal-Mosfet und Optokoppler, welches den Spannungswandler Eingang bei Bedarf an den Minuspol der 168V legt. Um den Spannungswandler also im ausgebauten Zustand der Schublade zu aktivieren würde ich jetzt den negativen Eingang des Relais abklemmen (Plus liegt ja sowieso über die Sicherung am Wandler) und direkt auf den geschalteten Wandler-Eingang legen. Alternativ könnte man auch die Ansteuerung des Optokopplers abklemmen und im anderswo her ein paar Volt geben.
Wie wurde das Wandlermodul eigentlich auf dem Boden des Steuerungs-Gehäuses befestigt, falls man es mal austauschen müsste, nur geklebt ?
Mein Problem ist jetzt, dass wie erläutert, der Ausgang des Wandlers permanent mit der Batterie verbunden ist und gemessen einen Eingangswiderstand von 2k4 hat. So dass ein Rückstrom von 5-6 mA permanent aus der Batterie in den Wandler fließt.
Naja, man kann sagen,das sind erst nach 1000 Stunden 6Ah, also nach etwa 40 Tagen, aber wenn die Bord-Batterie, aus welchem Grund auch immer nicht gerade sehr voll ist und wird dann noch permanent entladen führt das irgendwann zum Exitus der selben.
Also mache ich jetzt Folgendes, in dem Moment, wo der Wandler angesteuert wird schaltet der N-Kanal-Fet ihm ja den Minuspol der 168V durch, das möchte ich ausnutzen um damit auch ein mechanisches Relais für etwa 200V anzusteuern. Das Relais wird dann den Wandler erst an die Bordbatterie schalten und die Kontakte sollten schon für 15 A gut sein.

Nochmals ein Nachtrag von mir dazu, die andere Methode (ohne Relais) wäre den Ausgang des Wandlers über eine Schottky-Diode oder mehrere parallele (wegen niedriger Drop-Spannung in Vorwärtsrichtung) an die Batterie anzuschließen. Der Nachteil,: über der Diode fällt eine Spannung ab und sie muss ein paar Watt verbraten, also dann
nur mit kleinem Kühlkörper betreiben. Ist generell auch bei den Dioden eine Gradwanderung zwischen Low-Drop und damit wenig Verlustleistung in Durchlassrichtung und den typischen Rückströmen der Diode die trotzdem noch fließen. Nach dem Studium vieler Datenblätter habe ich mich jetzt für die 63CPQ100 entschieden. Eine Doppeldiode. Ich werde 2 Stück, also 4 PN-Übergänge insgesamt parallel einsetzen. Damit sollte die Verlustleistung an den Dioden unter 5 Watt insgesamt und die zukünftigen Rückströme in den Wandler noch unter 0,1mA bleiben. Der Wandler-Ausgangsspannung muss dann um ca. 0,5V an dem Poti höher gestellt werden.

Stand 25.07.2009 .
Möchte noch ergänzen, habe jetzt 2 der Doppeldioden auf kleinem Kühlkörper eingebaut. Die Werte sind positiv. Der Rückstrom zum Wandler beträgt bei mir jetzt noch typisch 3,5-4 MicroAmpere, also dann 0,0035mA. Das wäre eine Entladung der Bordbatterie um 4Ah nach ca. 100 Jahren, das sollte zunächst mal ausreichen.
Die Drop-Spannung der Dioden in Durchlassrichtung beträgt nicht mehr als 0,5V bei maximalem Wandler-Ausgangsstrom. Die Wandlerausgangsspannung wurd mit dem Poti leicht nach oben angepasst.



8-mal bearbeitet. Zuletzt am 25.07.09 11:23.

Re: Mal wieder ein paar Fragen zum DC-DC-Wandler #
geschrieben von: Markus L user status icon global
Datum: 21. Juli 2009 22:03

Der dcdc Wandler ist am Boden festgeschraubt, das kann man sehen wenn man die Alubodenplatte des Motorsteuergeraetes von unten anschaut (zumindest bei mir). Ich sehe auch noch Reste von Waermeleitpaste in den Bohrloechern.


Btw, hasst du auch eine Verbindung vom Motorsteuergeraet zum negativen Bordbatteriepol? Der scheint mir nachtraeglich angebracht worden zu sein da bei meinem SAM auch keine saubere Durchfuehrung durch das Steuerungsgehaeuse fuer dieses eine Kabel gemacht wurde, sonder nur das Kabel an der Gehaeuseecke durchgezogen wurde.

Re: Mal wieder ein paar Fragen zum DC-DC-Wandler #
geschrieben von: bm3 user status icon global
Datum: 22. Juli 2009 12:42

Hallo,
hab auch schon nach einer externen Verbindung der beiden Bordmassen im Rack gesucht und noch keine gefunden. Die Spannungswandlerleitung ist bei mir sauber durchgeführt und mit einer großen Ferrit-Drossel für die HF im Motorsteuerungsgehäuse versehen.
Mit der Masseführung ist ja immer so eine Sache, wegen evemtuell zu vermeidender Masseschleifen und da Alles im Moment problemlos läuft bei mir belasse ich das besser erstmal so wie es ist .
Habe allerdings im Moment einen gebrauchten Mastervolt Battman 2 soweit angepasst (dass er auch die Fahrbatteriespannung messen kann und auch den Shunt entsprechend dass er gut passt) und möchte ihn einbauen. Der hat allerdings nur eine Bezugs-Masse an der Fahrbatterie, wird aber aus der Bordbatterie versorgt, da muss ich mich mit dem Massebezug dann wahrscheinlich noch etwas näher befassen.
Hatte mir schon gedacht, dass der Wandler von unten verschraubt ist, was mich aber wundert, dass meiner Meinung nach unten im Steuerungsgehäuse das Kühlwasser fließt.
Also müsste da wo die Schrauben sind entweder kein Kühlwasser fließen oder müsste irgendwie wasserdicht durchgeschraubt sein.
Ich überlege auch ob anstatt eines DC/ DC-Wandlers nicht ein primär getaktes Ladegerät mit Breitbandeingang für AC einfacher wäre. Da könnte man dann den Eingangsgleichrichter überbrücken und müsste so passen. Allerdings habe ich bis jetzt noch kein Ladegerät mit breitbandigem Eingang finden können, nur ein umschaltbares. Bei Netzteilen für Notebooks ist das aber schon lange der Standard, somit hätte man da wieder preiswerte DC-DC -Wandler zur Verfügung. Mir gehts aber auch um einer ordentliche Ladeelekronik inklusive.

Viele Grüße:

Klaus




2-mal bearbeitet. Zuletzt am 22.07.09 12:50.

Re: Mal wieder ein paar Fragen zum DC-DC-Wandler #
geschrieben von: Markus L user status icon global
Datum: 22. Juli 2009 22:01

Zu der Masse: Wie bei dir ist bei mir auch der Ausgang vom DCDC sauber herausgefuehrt. Dieser ist auch galvanisch von der Fahrbatterie getrennt soweit ich das gemessen habe. Auch die einzelne Masseleitung welche bei mir an der Controllerplatine angeloetet ist und an der Ecke linken-oberen Ecke vom Steuergehaeuse (also dort wo Batterieanschlusskabel zum pos. Fahrbatteriepol herauskommt) herausgefuehrt ist, ist von der Fahrbatterie galvanisch getrennt. Ich vermute es ist die Erdung fuer die Steuersignale welche ueber den 25pol Sub-d Stecker kommen. Aber warum es dann nicht gleich nur ueber das Steuerkabel gemacht wird verstehe ich noch nicht.


Nur eine kleine Korrektur bzgl. Befestigung des DCDC

Ich sah von unten die Schraubenloecher und darin die Schrauben, d.h. der DCDC muss wohl von oben (unter der Platine?) geschraubt sein - oder ich hab mich getaeuscht.

Nach meiner Meinung laeuft das Kuehlwasser in Kanaelen und die Schraubenloecher sind zwischen den Kanaelen angebracht. Auch die anderen Bauteile wie z.B. die drei IGBT sind so fest gemacht und koennen dann eben recht gut die Waerme an das Bodenstueck und somit an das Kuehlwasser abgeben. Ich hab mich sogar getraut ein kleines Loch zusaetzlich zu Bohren da ich die Aufhaengung

Re: Mal wieder ein paar Fragen zum DC-DC-Wandler #
geschrieben von: bm3 user status icon global
Datum: 23. Juli 2009 11:10

Hallo Markus,

irgendwie kommt es mir so vor als ob dein letzter Beitrag nicht ganz fertig geschrieben worden wäre?
Hatte dich scheinbar nicht richtig verstanden, dir geht es, so wie ich es jetzt verstehe um die Masseleitung die nochmals aus dem Controllergehäuse geführt ist ?
Das ist bei mir genauso, jetzt zu vermuten warum das genau so gemacht wurde ? Es ist eben so, hat sicher was wieder mit dem optimalen Masse-Bezugspunkt zu tun, für möglichst wenig Störungen im Betrieb.
Das sollte man mal so als gegebener Standard hinnehmen .
Deine LiFePo4-Akkus machen mich nachdenklich, mit 50Ah und dieser Akku-Technik, das müsste doch gut sein für wenigstens 100Km Reichweite. Schon mal die Reichweite getestet ?
Und was kann man denn so rechnen für die Kosten des Akkusatzes ?

Viele Grüße:

Klaus

Re: Mal wieder ein paar Fragen zum DC-DC-Wandler #
geschrieben von: Markus L user status icon global
Datum: 27. Juli 2009 22:54

Hi Klaus,

fertig war der Eintrag schon, aber vielleicht etwas lieblos

Wg. der Reichweite: ja rein Rechnerisch muessten die 50Ah*184V=9200 Wh reichen. Ich habe mich nun langsam ueber 30km dann 50km, dann 76km gesteigert und die Spannungen der Zellen ueberwacht.

Ich "messe" zum Ende einer Fahrt immer die Spannung unter ca. 70A Last (Uebergang gelb-rot am Power-Meter bei meinem SAM) und bisher sind die Werte noch nicht deutlich eingebrochen.

Markus