Bremsenergie Rückspeisung

Also mal jetzt ganz ehrlich... Die Rückspeisung von Brems energie bei Rollern oder Autos scheint schwieriger zu sein als ich bisher angenommen hatte. Als Informationsquelle dient mir hier mein kleiner e-scooter.

  1. Versuch: Kuzschließen der Pole des DC-Motors

-> Rad läuft schwergängig, also funktioniert die Stromerzeugung schonmal.

  1. Versuch: Messen von Leerlaufspannung

-> Beim Fahren unterhalb der Höchstgeschwindigkeit, ist die erzeugte Spannung deutlich kleiner als die Spannung, für die der Motor ausgelegt ist.

Fazit: Um die Energie wieder in den Akku zu bekommen, muss man die Spannung irgendwie auf die Ladespannung hochsetzen.

Habt Ihr dafür irgendwelche Ideen? Und damit meine ich jetzt nicht so eine wie einen Drehstrommotor zu nehmen. Oder ist das tatsächlich die einzige sinnvolle Alternative?

Ich hatte erst noch überlegt ob man die Bremsenergie in einem Kondensator packt, aber selbst das ist bei sinkender Spannung bei sinkender Geschwindigkeit genauso kompliziert.

Erstmal meine groben Berechnungen was da an Bremsenergie überhaupt maximal bei rumkommt:

Kinetische Energie nach 1/2 * m *

Fahrrad: 30 km/h = 8,333 m/s - Masse 15kg +70kg - Energie 2,95 kJ Roller: 50 km/h = 13,888 m/s - Masse 250kg +70kg - Energie 30,864 kJ Motorrad: 120 km/h = 33,333 m/s - Masse 400kg +70kg - Energie 261 kJ Auto: 120 km/h = 33,333 m/s - Masse 1200 kg - Energie 667 kJ LKW: 100 km/h = 27,777 m/s - Masse 17500 kg - Energie 6752 kJ

Also für meinen Fall nehm ich jetzt mal meinen Elektroroller mit den 30kJ. Der Motor hat 48V.

Nach Kondensatorformel E = 1/2 * C * U² ist C = 2E/U² = 2*30kJ/(48V)² = 26F

Im Kondensator dürfte Bremsenergie relativ Verlustfrei speicherbar sein. Ist die Frage ob man 30kJ in so kurzer Zeit in den Akku reinbekommt. Das Problem ist: Wie bekommt man als Privatperson günstig zu einem Kondensator mit 26F für 48V.

Des Weiteren müsste man bei einem Drehstrommotor die Spannung mit Felderregung steuern. Und das zusätzlich bei sinkender Drehzahl. Aber anders herum betrachtet steigert doch die Felderregung dann die Bremsleistung. Also irgendwas ist da in dieser Argumentationsstruktur doch noch murks.

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Kosst Amojan
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Kosst Amojan schrieb:

Soso.

Wie überraschend.

Dann nimmt man eben einen Hochsetzsteller.

So?

Hast du dir mal Gedanken über die 'kurze' Zeit gemacht?

Aus Getränkeflaschen und Alufolie bauen.:-)

Sind wir ja von dir gewohnt.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Dieter Wiedmann schrieb:

Das sind genau die Sorte Antworten, die einem das Posten hier so richtig vermiesen. Wozu brauchen wir hier Miesmacher?

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

Christoph Müller schrieb:

Du kennst Markus Gronotte alias "Maakus Gr0n0tte" alias "Maquuze" alias "Kosst Amojan" alias etc. etc. anscheinend nicht. Mich wundert es, dass überhaupt noch jemand auf seine Schwurbeleien ernsthaft antwortet.

Grüsse, Andy

--
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Andreas Haimberger

Dieter Wiedmann schrieb:

"Der" und Gedankenn machen?

Der macht sich laufend welche. Und ein Unsinn schlimmer wie der andere. Es nervt nur noch seine dauernd neuen Threads weg klicken zu müssen. IMHO so ziemlich der nervigste User hhier überhaupt.

Der hat doch nicht alle .... >

Gruss Wolfgang

--
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Wolfgang Gerber

"Christoph Müller" schrieb im Newsbeitrag news:46b0cb99$0$31629$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net... ..

Hi, das ist eine doch recht höfliche Klarstellung, daß der OP ziemlich merkbefreit ist. Also ich finds lustig.

--
mfg,
gUnther
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gUnther nanonüm

"gUnther nanonüm"

Das implizierte dann aber ebenfalls eine Merkbefreitheit von Dieter Wiedmann, denn er macht diese "Klarstellung" in ca. 98% aller Antworten welche mir gelten.

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Kosst Amojan

Kosst Amojan schrieb:

Oha.

Such mal nach dem durchaus konstruktiv gemeinten Hinweis.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Christoph Müller schrieb:

Ich vermisse dein konstruktives Posting zum Thema.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

"Kosst Amojan" schrieb im Newsbeitrag news:46b0bb92$0$5701$ snipped-for-privacy@newsspool2.arcor-online.net... ..

Hi, das kann meine Trommelbremse auch. Wo speichert die denn ihre Speicherenergie?

..

Aua, da sollstest Du reklamieren. Hat das Dein Auto auch, daß es bei nicht-Vollgas nicht so schnell fährt? Miese Technik...

Nee, das ist flasch gedacht. Nimm doch einfach einen Akku mit kleinerer Ladespannung.

Da gibts noch mehr, etwa eine Pumpe, die erstmal Wasser aus Deinem Swimmingpool in einen Tank auf dem Hausdach pumpt (Speicherkraftwerk) oder ein Tauchsieder (Tauchsieder in Eimer voll Beton), der einen Betonklotz anwärmt, den Du dann später daheim in Deiner Dampfmaschine zur Dampferzeugung in den Boiler schmeißen kannst...Pfadfinderkochen... Ich würde einen Motor mit 2.Spule nehmen, die Generatorwicklung unabhängig vom Motorstromkreis sozusagen, und ohne Kommutator, nur Schleifer. Spart etlichen Aufwand an Elektronik und gerade bei kleinsten Leistungen wie hier ist der Wirkungsgrad alles.

Ach was, das klappt schon. Nur Mut, einige Zentner Goldcaps im Anhänger sollten reichen. Die Teile gbits bei Conrad, man kann die aber auch aus Solar-Funkuhren von Junghans rauslöten. In jeder steckt soein Goldcap...

..

Wie machst Du das denn? Hat Max Planck Dir das erlaubt?

..

da

Eher schwummerig. Sag mal, lesen kannst Du? Es gbit da diese tolle Vorlesebuchreihe "wie geht das", frag mal Deinen Opa, ob er Dir daraus vorliest.

--
mfg,
gUnther
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gUnther nanonüm

Kosst Amojan schrieb:

gelten.

Auf deine Dummpostings passt ja auch keine sinnvolle Antwort!

Gruss Wolfgang

--
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Wolfgang Gerber

"Dieter Wiedmann"

AO!

gelten.

Ich habe nie behauptet dass deine Postings nicht manchmal Nützliches Wissen enthalten, deshalb beschwere ich mich bei dir und anderen Personen, auf die das zutrifft auch nicht.

Reply to
Kosst Amojan

Andreas Haimberger schrieb:

Eben. Auf Spinner reagiert man doch normalerweise mit ignorieren und nicht damit, dass man sich selbst zum .... macht.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

gung

War nicht anders zu erwarten.

Wie =C3=BCberraschend. Weshalb sollte die Spannung auch h=C3=B6her sein= . Kleiner Hinweis zum Schlauermachen: Schau doch einfach mal in ein Physikbuch im Kapitel =C3=BCber Generatoren, wie man die Leerlaufspannung berechnet.

Jup, genau das. Stichwort: Stepup-Regler, wobei man aber bei einem Lader schon ein richtiges Netzteil baut.

Um den Kondensator kommt man sowieso nicht herum, die Spannung die ein als Bremse dienender Motor liefert schwankt sehr stark. Der Motor speist direkt einen Schaltregler, der einen Kondensator auf ein paar Volt =C3=BCber der Ladeschlussspannung aufl=C3=A4dt und von diesem aus wird die Ladeschaltung gespeist. Ist aber eine recht aufwendige Schaltung und nichts f=C3=BCr einen Anf=C3=A4nger. Ich habe ich selber bisher noch nicht an sowas herangetraut.

Man wird zudem eine =C3=A4hnliche Schaltung wie dem normalen Fahrregler verwenden um die Bremswirkung regulieren zu k=C3=B6nnen, wobei dies aber wiederrum mit PWM geschieht, was dem Schaltregler nicht so ohne weiteres passt. Das ist eine absolut nicht triviale Angelegenheit. Und einen Kondensator direkt hinter dem Motor kann man auch nicht verwenden. Wird der Motor langsamer, sinkt die Spannung und entweder der Kondensator treibt nun den Motor an, oder eine Sperrdiode verhindert dies, wodurch aber kein Strom flie=C3=9Ft und der Motor nicht mehr bremst. Im Idealfall sieht der Motor beim Bremsen einen Kurzschluss, mit einem Lastwiderstand von wenigstens dem Zweifachen des ohmschen Widerstands der Motorwicklungen dazwischen, damit die W=C3=A4rme nicht im Motor, sondern am Lastwiderstand abf=C3=A4llt. Der Lastwiderstand muss aber auch die Leistung aufnehmen k=C3=B6nnen.

Gar nicht. Das Dickste in dieser Kategorie sind Pufferkondensatoren f=C3=BCr Auto "HiFi" (sollte man eigentlich als mobile Extremschalldruckerzeugung bezeichnen, mit HiFi hat das nix zu tun). 1e6=C2=B5F (also 1F) @12V. Davon k=C3=B6nnte man ja 4 in Serie schalten. Wird aber teuer. Ein so ein Teil kostet IIRC

100=E2=82=AC beim Conrad und ist zudem sehr volumin=C3=B6s.

Mein schon erw=C3=A4hnter Motorcontroller hat auch eine Motorbremse vorgesehen, die aber die Energie einfach in einen Lastwiderstand ableitet. Insbesondere geht es bei meinem Teil vor allem darum, schnell die Geschwindigkeit herunterregeln zu k=C3=B6nnen, falls man eine schnelle Wende machen will. Neben der Motorbremse werden auch noch umgebaute Fahrrad V-Brakes in den Roboter eingebaut.

BTW: Kleines Video vom ersten Test mit dem Prototypen-Chassis bei voller Motorleistung:

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Das sieht so ziemlich wild aus, aber das war auch ohne elektronische Regelung, es ging erstmal um einen Test der Mechanik. Das ist fast alles in Handarbeit hergestellt.

Wolfgang Draxinger

--=20 E-Mail address works, Jabber: snipped-for-privacy@jabber.org, ICQ: 134682867

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Wolfgang Draxinger

"Wolfgang Draxinger" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@darkstargames.dnsalias.net... ..

Hi, das sieht arg aus wie mein Plastikpanzer im "Turbo-Turn". Ein Kettenfahrzeug, selbst mit Gummikette, hat doch kaum genug Schwung, um noch Bremsenergie zu rekuperieren, das geht doch alles in Reibung. Und die ruckelige Anspreche einer "Wirbelstrombremse" wär für ein höheres Fahrzeug auch arg Stabilitäts-gefährdend, oder? Anstatt zusätzliche Reibung in Abtriebe zu stecken, spare lieber Antriebsstrom durch Gewicht oder Reibung. Bleistiftsweise treibe beide Ketten vorn und hinten jeweils mit einem Motor an, das erspart Lagerreibung und kann die Kette schonen. Hohes Fahrttempo würde ich erstmal garnicht ermöglichen, da kommt die Steuerung später eh nicht mit. Der Film da läßt auf geplantes Tempo von 20km/h schließen. Das ist viel zuviel. Stell Dir bloß vor, Dein Robby mistversteht einen Tisch und rammt sich die Optik an der Platte kaputt.

--
mfg,
gUnther
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gUnther nanonüm

"Wolfgang Draxinger"

Die Kapazität sinkt dann auf 0,25F.

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Kosst Amojan

Kosst Amojan schrieb:

So schwierig ist das nicht. Es ist sogar sehr simpel. Man versorget den Motor über eine Push-Pull-Stufe, also 2 FETs. Diese FETs werden mit einer Variablen PWM angesteuert. Ist die Versorgungsspannung * Tastverhältnis größer als die Generatorspannung des Motors bei aktueller Drehzahl, dann wird der Motor angetrieben. Ist die Versorgungsspannung * Tastverhältnis kleiner als die Generatorspannung, dann wird der Motor gebremst und die Energie fließt zurück in den Akku.

Die Generatorspannung des Motors ist proportional zur Drehzahl.

Beispiele:

  1. Ubat: 10V Ugen: 5V PWM 90% Ubat * PWM = 9V -> Motor wird angetrieben

  1. Ubat: 10V Ugen: 8V PWM: 70% Ubat * PWM = 7V -> Motor wird leicht gebremst

Bei PWM=0% entspricht das einem kurzgeschlossenem Motor = maximale Bremswirkung.

Wenn man sich die Schaltstufe mit Motorinduktivität und Batterie entsprechend aufzeichnet, sieht man in die eine Richtung einen Step-Down-Wandler (die eine Diode ist durch eine FET ersetzt) in die andere Richtung sieht man einen Step-Up-Wandler.

Will man Leerlauf haben, muss man entweder beide FETs öffnen oder das Tastverhältnis immer so nachregeln, dass Ubat * PWM = Ugen ist.

Prinzipiell ist das ganze also recht primitiv. Trotzdem glaube ich nicht, dass Markus das funktionierend hinbekommt, weil der Teufel wie immer im Detail steckt. z.B. nimmt ein voller 12V- Bleiakku keinen Strom mehr auf, auch wenn man ihm 20V bietet. Er geht nur langsam kaputt. Also brauchts noch eine Leistungs-Z-Diode, um die Leistung bei vollem Akku verheizen zu können.

Vermutlich scheitert Markus aber schon an den Gate-Treibern.

Michael

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Michael Rübig

Michael Rübig schrieb:

Ich sehe schon, irgendwie könnt ihr ihn wirklich nicht leiden. Dann hoff ich mal, daß ich nicht in die gleiche Kategorie irgendwann rutsche ;-)

Gruß Chris

Reply to
Chris

Chris schrieb:

Das hat mit "nicht leiden können" gar nichts zu tun. Das ist Erfahrung. Sobald Markus 3 unterschiedliche ICs zusammenlöten muss, denkt er, dass geht bestimmt auch einfacher und murkst wieder rum und wundert sich, dass es nicht funktioniert. Bisher hat er sowas noch nie wirklich durchgezogen. Wenn es ihm zu kompliziert wird, dann gehts ans nächste Projekt, was ihm auch wieder zu kompliziert wird, ...

Michael

Reply to
Michael Rübig

Wobei ich die gestellte Frage diesmal durchaus ok finde

Reply to
Stefan Brröring

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