DC-DC omvandlare 120-140v -> 12v

[Knut]

Jag är lite insnöad på elbilar. Och då främst hemmakonverteringar.

För att bilens lyse och allt annat som är elektriskt ska fungera när man tar bort motorn (Och därmed generatorn) har man en omvandlare från stora batteripaketet till bilens standard 12v system. Om man har en kraftig omvandlare som klarar hela bilens maxförbrukning behöver man inget 12v batteri. Men oftast har man ett 12v batteri för att slippa dimensionera omvandlaren för worst case.

Jag undrar om någon vet hur denna dc-dc omvandlare är uppbyggd? Jag har en svag aning om att den liknar principen för ett vanlig pc-nätagg. För ett sådant likriktar väl nätspänningen innan den switchar va? Så en sådan omvandlare är kanske igentligen inte så svår att konstruera själv? Det som möjligen ställer till det är väl att man behöver ganska ordentlig ström. runt 30A.

Tacksam för input i ämnet. Just nu är jag mest nyfiken på hur det fungerar. Sen får jag se om jag försöker mig på att "konstruera".

/Knut

[Icecap]

Det du behöver är en "step down" switch-mode omvandlare. 140V är ganska mycket i dessa termer, man måste ta lite extra hänsyn till detta men det är inte alls olösligt.

Ett par saker som är mycket viktiga:
* Var är högsta förbruk på 12V?
* Lägsta förbruk på 12V?
* Måste 12V vara isolerat från matningen eller kan t.ex. GND vara gemensam?

[maDa]

Jag har hört rykte om att man kan, med eller utan mindre modifieringar, köra (vissa) vanliga PC ATX nätagg på hög likspänning... Någonstans i teorin så tycker jag det borde vara möjligt, om man skrotar PFC, filter, likriktare och lite annat innan.

Påhittat rykte eller kan de ligga något i det?

[Icecap]

Om bara DC-spänningen är hög nog (lägsta AC inspänning *1,4142) fungerar det alldeles utmärkt med eller utan PFC.

[xxargs]

Det finns inget som hindrar att du matar med 325 V likström då det är simpel likriktarbrygga bakom kontakten till resovarkondingarna - dock varianterna med PFC-kretsar så kanske man måste vara försiktiga - vet inte hur dessa jobbar med DC på ingång - kan vara att man inte designat med denna driftfall.

aggregat matad med 110 Volt (USA) går däremot inte att mata med likström då väldigt många av dessa kör med spänningsdubbalrkoppling internt för att få runt 300 Volt till switcharen - och den spänningsdubbalrkopplingen kräver växelström.



---

Om den skall jobba parallellt med en 12V batteri - (kan vara bra som strömbuffer vid stora laster, startströmmar när hellysen slås på etc.) så måste den dimenioneras 13.8V (varm) - 14.4 V(kall) och ha en fungerande strömbegränsning - dvs. du skall kunna kortsluta utgången utan att det händer så mycket mer än att man når maxström - likadan när man kopplar in en urladdad blybatteri då en sådan kan sluka hur många ampere som helst utan att spänningen stiger till 13.8 V dom första minutrarna.

...

140 Volt likström med stora batterier bakom är inte så kul att hantera - redan vid 48 Volt så smäller det rejält även om det är smala och långa sladdar som råkar kortluta sig.

Sedan kommer du ha stort bekymmer att hitta rätta säkringar, brytare och kontaktorer då det är något helt annat att bryta och hantera likström i jämförelse med växelström med krav på sandfyllda säkringar, automatsäkringar med magnetiska ljusbågssläckare etc. klassade för likström. - kort sagt får du titta på eltruckprylar...

till skillnad från växelström så slocknar inte en likströmsljusbåge (tex mellan brytartkontakter) så lätt när den väl är etablerad - växelström har alltid en 0-genomgång med jämna mellanrum där det finns tid att störa plasmagasgången så att det bryts upp och tappar kontakten (som med en extern stark magnet som får bågen att kasta åt olika håll beroende på strömriktningen och platta ut gaskanalen till isolerande status) , medan i likströmsfallet så finns det ett magnetfält som försöker hålla ihop kanalen hela tiden.

[blueint]

Får PFCn fnatt vid DC eller ställer till andra problem?

F.ö. finns det en firma som jobbar med HVDC system på 350V i Sverige.

[Icecap]

PFC'n ska bara jobba på som vanligt, jag ser inget problem där.

[maDa]

Om bara DC-spänningen är hög nog (lägsta AC inspänning *1,4142) fungerar det alldeles utmärkt med eller utan PFC.

Ahh okej. Så om man då har ett s.k wide-input nätagg på 90-240V 50/60hz så skulle det fungera med en 127V>

Nä jag tänkte mest. Många saftigare ATX nätagg idag karar ju en 30A nästan, och kostar inte så enormt mycke. Ett ändamålsriktigt DC/DC kostar säkert hur mycket som hellst.

[Icecap]

Lite svårt att svara på när du fortfarande inte har angivit hur mycket ström som behövs.

Och PC-aggregat är gjorda för att belastas tungt på 5V, faktisk är den del av dom specat till att ha en viss minimum-belastning. Visst kan man bygga om dom men de 30A som anges brukar vara på 5V-delen, på 12V brukar det vara ett par Amperé.

[Borre]

"ett par Amperé"

Ett några år gammal Antec nätagg jag här, 480W, ger 22A vid 12V. Ett annat väldigt gammal på 250W ger 13A.
Nyare nätagg ger ännu högre ström vid 12V. Lite mer än ett par.

[Knut]

Oj så många svar.

Eftersom det är ett blybatteri inblandat på 12v sidan så behöver den naturligtvis anpassas för att ladda detta batteri. Skulle tro att ca 13.5-13.8v är lagom. (Det används ju inte längre som startbatteri.)

Dessutom tror jag man klarar sig bra med en maxström på ca 20A. (Lyse och vindrutetorkare mm.)
Minsta förbrukning är väl igentligen när alla förbrukare i bilen är avstängda och man enbart underhållsladdar batteriet. Så det är ganska nära noll.

I en sådan här hemmakonvertering har man alltid batteriets anslutningar isolerade från chassiet. Alltså har inte 12v och 140v gemensam jord.

Den stora frågan är ju igentligen om man kan komma billigare undan än en kommersiell produkt som kostar ca 5000:-
Jag brukar hålla fast vid att priset inte spelar så stor roll om man kan och vill bygga själv. Men för mig i detta fall så "skiter" jag i det. Här handlar det om ekonomi! Det verkar ju trots allt lite krångligt måste jag erkänna.

/Knut

[Andy]

I en "vanlig" bil kommer man inte långt med 30A, bara belysningen är runt 20A. Det går åt 70 - 100A en kall vinterdag! Det går naturligtvis att bygga en konverter som klarar det men det blir ganska dyra bitar och den tar minst lika stor plats som ett bilbatteri.

[vfr]

Mmm. Nackdelen blir ju också, med ett 12V-batteri, att man får två batterier att övervaka laddningstillståndet på vid användning och att ladda. Det blir ju betydligt enklare handhavande med bara ett batteri. Tar strömmen slut så laddar man. Inte hela tiden hålla koll på två olika.

[Knut]

Jo det kan ju stämma. Med förbrukningen alltså. Men om man tänker på att man kanske kommer säg 50km med sin elbil mellan laddningarna måste man kanske inte ha 100% täckning för strömmen på 12v-sidan. En enkel laddare för 12v systemet som laddar det samtidigt som man laddar batteribanken. Dessutom snackar vi kostnad. Inte vad som är "bäst".

Vad tror ni gurus som har lite koll på hur en sådan här omvandlare fungerar. Går den att bygga hyfsat enkelt för under 5000:-?

/Knut

[Norpan]

Om du bortser från arbetstiden kan man nog få ihop några stycken för 5000.