AKKU 96V vs 48V

Dieses Thema im Forum "Elektrotechnik" wurde erstellt von 0815user, 13 Nov. 2017.

  1. Hallo,

    ich arbeite mich zzt. in die Akku-Welt der Kleinspannungen bzw. geringen Niederspannungen ein. Für eine stationäre Energieversorgung einer Startwinde für den Schlepp von Gleitschirmfliegern suche ich einen geeigneten Akku. Ich habe einen 96V-BLDC im Auge. Es müsste in der Flugsaison (Mrz-Nov) täglich der Akku aufgeladen werden. Im Winter steht die Winde in einer Scheune und kann bei Bedarf regelmäßig gewartet/ gepflegt werden. Ansprüche an den Bauram oder an das Gewicht der Batterien sind zweitrangig!

    96 V-Batterien scheinen keine "Ware von der Stange" zu sein. Viel eher finden sich 48V-Batterien. Daher die Frage: Ist es möglich und sinnvoll, dass (durch eine Elektro-Fachkraft!) zwei 48V-Batterien (sowas z. B.) in Reihe verschaltet werden?

    Mir ist klar, dass man das ständig mit den kleinen 1,5V Batterien macht. Was ich aber nicht einschätzen kann, ist, ob das bei großen Kapazitäten bzw. Strömen und Spannungen auch genauso funktioniert. Vielleicht hat jemand Praxiserfahrungen aus seinem Beruf mit solchen Themen.

    Abgesehen von den kleineren Strömen mit denen man den Akku belastet, welche Vorteile ergeben sich noch für 96V (im Vergleich zu 48V)?

    PS: Die Blei-Batterien im Link habe ich nicht konkret im Auge. Zu den "infragekommenden" Akku-Typen lese ich mich zzt. ein.


    (Ich möchte betonen, dass ich mich lediglich informieren möchte! Ich habe nicht vor, einen solchen Akku umgehen zu erwerben oder eigenmächtig mit nackten Händen barfüßig daran zu arbeiten oder mit nassen Händen die Anschlüsse gleichzeitig anzufassen usw. )
     
  2. Mit 96V wird die Schutzkleinspannung überschritten und es gelten die entsprechend "verschärften Spielregeln".
    Unbeaufsichtigte monatelange Lagerung in einem Holzschuppen wäre damit schon mal nichts.
    Ausnahme: Wirksame (teure) Schutzmaßnahmen!
    Vorteil wäre der geringere Strom bei gleicher Leistung der Akkus.
    Ich empfehle bei den 48 V zu bleiben - wenn das was "verrutscht" reicht das auch schon für ordentliche Verbrennungen und Augenschäden (Berufserfahrung).
    Gibt es einen konkreten Grund, weshalb mit 96V gearbeitet werden soll?
     
  3. Wer macht sowas ständig? Das ist eher unanständig!
     

  4. Ja, der 48V-Motor führt die Wärme nicht schnell genug ab! Bei unseren Betriebsbedingungen würde er häufig überhitzen. 96V wäre da viel effizienter. Das wurde analytisch berechnet. Die Verlustleistung ist im "Hauptarbeitspunkt" des Motors doppelt so groß wie beim 96V-Motor (1,1 kW vs 2,3 kW Verluste). Da ja Akkus die Energie liefern machen sich 10% Wirkungsgraddifferenz schon bemerkbar.

    Das ist kein Holzschuppen sondern eine Halle auf einem Flugplatz wo u. a. auch motorisierte Kleinflugzeuge gelagert sind. Welche "Spielregeln" gibt es da? Normen/ VDI-Richtlinien?

    Der geringere Strom ist der einzige Vorteil?
     
  5. 10-15 kW! 85% der Zeit liefert der Motor ca. 9 kW. In 15% der Flüge muss der Motor bis zu 14,5 kW liefern.

    Da war ich schon. Ich arbeite eng mit dem DHV zusammen und kenne fast alle Informationen die man dazu dort vorfindet.
     
  6. ... wird bei 96 V schlagartig extrem sparsam - nachdem er durchgebrannt ist!

    Nur mal andere Akkus mit doppelter Spannung zu nehmen, um einen bestehenen Aufbau "effizienter" zu machen, ist der schlechteste Weg.
    Die zeitgemäße Lösung ist ein Drehstrommotor geeigneter Leistung und entsprechendem Drehmoment, der an einem Frequenzumrichter betrieben wird. Dieses Gerät steht zwischen Akku und Motor und erzeugt aus (fast) jeder sinnvollen Akkuversorgung die entsprechenden Ausgangsspannungen, die für den Motor in dessen aktueller Betriebsbedingung optimal sind. Das ist allerdings kaum mit einem Bastelkit aus dem Elektronikversand zu realisieren.
     
  7. Der Aufbau "besteht" noch nicht sondern wird zzt. entwickelt. Den Motor gibt es beim Hersteller in 48V und 96V. 48V gehen laut Rechnung nicht, daher würden wir den 96V-Motor nehmen.

    Ich dachte ein FU kann keine Spannungen hochtransformieren?!
     
  8. Es gibt heutzutage Umrichter für alles - aber das scheint hier nicht das Thema zu sein, da ihr ja bereits einen Motor mit Steuerelektronik zu beschaffen beabsichtigt.
    Das Hintereinanderschalten zweier Staplerakkublocks ist möglich, jedoch unbedingt von einer Elektrofachkraft mit Ahnung durchzuführen und zu verantworten. Leider habe ich bereits Kontakt mit einem Kollegen haben müssen, der davon überzeugt war "seine" Anschlußleitungen nehmen zu müssen, anstelle der speziellen vom Hersteller mitgelieferten (siehe oben Berufserfahrung). Der Vereinskamerad, der vor einigen Jahrzehnten seinen Meisterbrief gemacht hat, kann also durchaus berechtigt sein, aber dennoch ein Fiasko verursachen. Trotz der "geringen" Spannung fließt in so einem Aufbau Strom im Hundertamperebereich - also mehr, als aus manchem Schweißgerät rauskommt. Ich rate daher ausdrücklichst von Eigenkonstruktionen ab und empfehle dringlichst einen Kollegen hinzuzuziehen, der mit dieser Art Anlagen bereits einschlägige Erfahrungen gemacht hat.
     
  9. Ja der Motor ist selbstverständlich mit dem passenden Stellgerät zu erwerben. Wie gesagt, wir wollen erstmal nur schauen, was möglich und sinnvoll bzgl. des Akkus ist.
     
  10. macht bei einem 15kW-Motor einen Wirkungsgrad von ca. 85% und liegt damit weit jenseits der geltenden Vorschriften. Ein 15kW Motor der heute in Verkehr gebracht wird, muss einen Mindestwirkungsgrad von 91,2% (6polig) aufweisen (sofern das Teil nicht unter den Ausnahmenkatalog fällt).
    Das würde mich mal interessieren, wie das gegangen sein soll, wenn nun solche grundlegenden Fragen ins Forum gestellt werden, die vermuten lassen, dass bisher noch kein Fachmann im Spiel war.
     
  11. Wir nutzen aber einen 10 kW BLDC Motor, der im Hauptbetriebspunkt mit ca. 91% Wirkungsgrad arbeitet. Die geltenden Vorschriften bzw. konkreter die neuen Effizienzklassen, die du angesprochen hast, gelten ausschließlich für ASM für den Europäischen Markt. Und das gilt wohlgemerkt nur für den S1-Betrieb (alles andere würde keinen Sinn machen, weil der WG vom Betriebspunkt abhängt). Das wird wohl daran liegen, dass S1-ASM-Konstantantriebe den größten Teil aller elektrischen Antriebe überhaupt ausmachen. Um "die paar" BLDC für (überwiegend) Modellbauanwendungen kümmert sich wohl noch keiner so richtig...
     
  12. Ja, das ist möglich,
    nur ob es sinnvoll ist, muss man überlegen.
    Die 96V-Batterie hat nicht nur den Vorteil von kleineren Strömen
    (was keine Auswirkung auf die Akkubelastung hat, weil der 48V-Akku ja doppelt so groß ist),
    sondern auch den Nachteil, dass sich durch Reihenschaltung die Ausfallswahrscheinlichkeit verdoppelt
    (ev. werden dagegen die Batterien zweisträngig ausgelegt, d.h. nochmal die Zellenzahl verdoppelt)
    und man dem Batterie-Streicheln NOCH mehr Aufmerksamkeit widmen muss.
     
    0815user gefällt das.
  13. Speziell bei den Blei-Batterien scheint die Zuverlässigkeit sehr hoch zu sein. Abgesehen von der Tatsache, dass Blei-Batterien bisher am längsten erforscht werden, sie sind die am häufigsten verwendeten Batterien überhaupt. Die Wartung (gemäß Wartungspläne sämtlicher Hersteller) hält sich bei Pb-Batterien ebenfalls in Grenzen.

    Im Moment werden die Blei-Batterien allerdings noch nicht bevorzugt. Ich lese mich noch ein...
     
  14. Mal abgesehen davon, dass es sich nicht wirklich um "Batterien" im landläufigen Sinne handelt, ist das nicht wirklich ein tolles Argument. Interessant wäre die Leistungsdichte und Zyklenlebensdauer mit anderen Techniken zu vergleichen. Kosten sind freilich auch zu beachten. Die Bleiklötze sind eben billig, robust und kommen mit "doofen" Ladegeräten klar.
    Bei der Schleppanwendung geht es wohl mehr um kurzfristige Spitzenbelastungen - das Aufwickeln der Leine erfolgt ja dann eher gemütlich und nahezu lastfrei, so dass sich das Maschinchen wieder etwas abkühlen kann. Ich wundere mich nur sehr, weshalb der Motorenzulieferer hier keine Empfehlung bezüglich der geeigneten Versorgung macht. Mit einem intelligenten Lademanagement und einer moderneren Technologie ist da sicher was zu optimieren. Diese Entscheidung dem Endverbraucher zu überlassen, empfinde ich doch eher bedenklich.
     
  15. DAS trifft´s ziemlich gut,
    während die GÜNSTIGEN Bleibatterien nicht aufregend zuverlässig sind:
    Zellenschluss, trockene Zellen, durchkorrodierte Interzellularverbinder, Sulphatierung, Polwachstum, Explosionen, ...
    bedrohen deren Funktion,
    während die GUTEN Beleibatterien (Panzerplatte*, Groß-Oberfächenplatte, ...) SAUTEUER sind,
    sodass man bei zeitgemäßen Konzepten besser auf LiFePO4 ausweicht.

    *) Wir bezahlen derzeit auf Rahmenvertrag für eine 12V/50Ah-Fliesbatterie 130,- EUR exkl. Mwst
    und für eine 12V/60Ah Panzerplatte 300,- EUR exkl. Mwst..:barefoot:
    Die GroE hab ich mich gar nicht mehr nachschauen getraut.:whistle:
     

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