Komponenter till enkelt kopplingsschema, elbilsmotor.

[sailoraxel]

Hej. Jag tillsammans med några andra håller på att sätta ihop ett elsystem till en motor. Det bygger på batterier 24x12V parallellkopplade för 144V. Dessa laddas via 3x96V laddare.

För att shifta mellan laddning/drift måste ett antal ledningar kunna slutas eller öppnas. 7st-laddning (gula på bilden) & 6st-motor för total 13st brytare.(vet ej om de kallas brytare? switchar? relä?)

Då motorn är på några kW kommer strömmarna uppgå till 100-200A.

Vad behöver jag för komponenter till switcharna och för att styra dem? Har letat i Elfakatalogen men inte hittat något.

mvh Axel

[prototypen]

OM laddarna inte har någon galvanisk kontakt med varandra vilket nog är det vanligaste så behöver ni inte koppla isär batterierna.
Ni kan använda 12 st 12 voltladdare
Eller 6 st 24 volt
Eller 3 st 48 volt, som är ett trevligt alternativ då en del truckar använder 48volt.

Var ni fått 96 volt ifrån förstår jag inte.

Vilken skola går ni på?

Protte

[sailoraxel]

Laddarna fanns över sedan tidigare. Vad det har med min fråga vet jag inte. Vi går på Uppsala universitet.

[prototypen]

På det här forumet löser vi problem. Det är ytterst vanligt att TS lösning inte alls är optimal när man får veta lite runtomkring.
Att bara svara på frågor är inte så himla intressant.
Relän kan ni hitta på Swedol eller någon som håller på med el på tyngre fordon.

Angående laddarna så förstår jag inte hur ni ska använda 3 st 96 voltsladdare för att ladda ett batteripaket på 144 volt. Delar man paketet på 3 så blir det 48 volt laddat med 96. Då blir det synd om batterierna.

Vad har ni för bakgrund och vad får ni för hjälp av er handledare, inget fel att söka information på nätet och hamna här. På detta forum finns både bred och djup kompetens och vi både stöter och blöter problem och för det mesta brukar det fungera, men i många fall inte med den lösning TS har från början. (Det har jag egen erfarenhet av när jag hade en komplicerad lösning som till slut löstes med 3 kondensatorer)(Tack TomasL)

På det här forumet finns en medlem, Jesse som håller på med el och elektronik till elfordon som kanske kan vara till hjälp.

Ni är väldigt välkomna till ett roligt forum med många infallsvinklar.

Protte

[jesse]

Ni behöver två "brytare" (dessa kallas "kontaktorer" när de är gjorda för stark ström eller hög spänning. Kan även kallas för relä eller kraftrelä).

Koppla batterierna i två pelare med 12 i varje.
Varje pelare har tre uttag: ett vid lägsta batteriet (0 volt), ett vid batteri nr 8 (96 volt) samt ett vid översta batteriet (144 volt). Vi kallar dessa A, B och C. Pelarna kallar vi 1 och 2. Vi har alltså sex uttag: 1A 1B 1C samt 2A 2B och 2C.

En kontaktor X1 behövs mellan 1A och 2A som delar på pelarna i botten.
En kontaktor X2 behövs mellan 1C och 2C för att dela på pelarna på "toppen".

Dessa två ska vara slutna vid körning.

Om nu X2 hade varit en växlande kontakt, så hade det inte behövts fler. I så fall kopplas den öppna änden (N.O) till 2B och den slutna (N.C) till 2C. Andra änden (COM) kopplas till 1C.

Ofta är inte kontaktorer växlande. I så fall måste ni komplettera med ett relä som kopplar ihop 2B med 1A. Det behöver bara tåla laddströmmen.

Laddarna ansluts sedan direkt (utan reläer) till batterierna. Laddare 1 till 1A och 1B. Laddare 2 till 2A och 2B. Laddare 3 till 1B och 2C.

Kod: Markera allt

1C   |          |   2C
     =          =
     |          |
     =          =
     |          |
     =          =
     |          |
     =          =
1B   |          |   2B
     =          =
     |          |
     =          =
     |          |
     =          =
     |          |
     =          =
     |          |
     =          =
     |          |
     =          =
     |          |
     =          =
     |          |
     =          =
1A   |____/.____|   2A

Laddare 3 måste vara avstängd innan man kan koppla på "körläget". Finns det risk att den kan stå på är det bäst att sätta ett relä där också som t.ex. bryter plus-ledaren från laddaren.

Elektronik för att styra kontaktorerna:
De kraftiga styrs lämpligtvis av mindre reläer som i sin tur styrs av en transistor (googla transistor NPN relä).
De vanliga reläerna styrs direkt med transistor. Glöm ej att sätta en diod över spolen på alla reläer.

[prototypen]

Men Jesse är det så här man gör eller är det att visa ATT det går.

Det skulle alltså bli 288 volt vid laddning?
Nej jag fattar inte utifrån din "ritning"

Protte

[sailoraxel]

Protte, vi kör 144V genom att koppla 12x12V / 12x12V. Laddning blir då 288V, dvs 3 laddare på 96V. Vi använder detta för att det är det vi har att jobba med, inte för att det är optimalt på något sätt.

På ritningen finns allt förutom exakt antal batterier, men det framgår av texten.

Jesse, precis som du skrivit ska vi koppla. De tre kontaktorerna du tar upp är jag medveten om, men behövs det inte en på 1B & en på 2B för att separera under laddning?

[prototypen]

Är det så här alla tänker

[prototypen]

Laddare 3 måste vara avstängd innan motorkontaktorerna drar.

Om ni nu ska realisera detta i hårdvara så se då till för allt i världen att kontaktprerna inte kan dra samtidigt.
En säkring i serie med laddkontaktorn är inte fel.

Protte

[jesse]

> men behövs det inte en på 1B & en på 2B för att separera under laddning?

De behöver väl aldrig vara ihopkopplade alls?

Protte: så tänker vi nog. Men att jag valt att sätta den nedersta kontaktorn på "låga sidan" om "batt96", du har ritat den på "höga sidan". Båda varianterna går ju lika bra.

[prototypen]

För att gå från 13 till 3 brytare så har vi väl lyckats ganska bra.
Vad jag är liiiite misstänksam är att det är en skoluppgift, typ hitta enklaste lösningen, logiskt tänkande, vi får väl se om de kommer med till elbilrejset som universiteten håller på med

Protte

[sailoraxel]

Är det projekt vi har. Bygga om en bensindriven bil till elbil. Kopplingsschemat stämmer inte riktigt som du säger, är ju ett antal brytare för mycket. Nu stämmer dock inte det du hjälp till med heller, då det endast blir 16 batterier delat i 2 grupper om 8a var, pga platsbrist. Detta gör det hela mycket enklare. Hjäpen uppskattas hur som helst.

Verkar dock vara svårt att få tag i kontaktorer som går på 12V (från motorutrymmet batteri som i en vanlig bil).

[prototypen]

En liten sökning på ELFA 37-111-66 men priset ryms inte i er budget.

Hittade elmanövrerad batteri frånskiljare
http://kallberga.com/products/pdf/Batterirela_sv.pdf

Protte

[Elektro88]

Hej!
Hur många kraftreläer behöver ni allt som allt? Kan ev få tag i ett par stycken till en rimlig peng

[MiaM]

I sammanhanget är väl strömmen kontaktorerna drar rätt försumbar. Om ni bara får tag på kontaktorer med 230V-spole så kanske ni kan köra dem på en 12->230-"inverter".

Annars kanske ni kan köpa "USA-el-kontaktorer" och mata dem med batterispänning. Det räcker ju att kontaktorerna för motorläget kan matas från batteri, laddkontaktorn kan ju matas med 230V.

Om ni hittar brytande istället för slutande kontaktor för motorläget så kan ju även de ha spolar för 230V AC. Jag utgår från att batteriladdarna som ger 96V matas av eller åtminstone används där det finns vanlig 230V att tillgå.

Det bästa vore väl två växlande kontaktorer (och låta laddläget gå genom båda kontaktorerna), och av en typ som garanterat är break-before-make på ett sätt som är fail safe (d.v.s. den sluter inte ena läget om det andra läget brännt fast).

Smart av Protte att föreslå säkring just för laddkontaktorn, där är ju maxströmmen troligtvis klart lägre än i motorkontaktorerna.

P.S. tänk på att det är en klart bra idé att sätta säkring på BÅDA ledarna till kontaktorernas spolar på rätt ställen. Sätt säkringarna så att de skyddar mot i princip alla varianter av kortslutning mellan valfri ände av spole och brytarsidan på kontaktorerna. Detta gäller oavsett om ni kör kontaktorerna på 12V eller 230V. Ett klassiskt misstag är annars att avsäkra och göra rätt med allt för de ledare där det går hög ström, men glömma av vad som kan hända där det går låg ström.

(Det misstaget har väl för övrigt elsäkerhetsverket gjort i reglerna för 230V i personbilar. De kräver armerad ledning för 230V i motorrum, men har inget krav på att armeringen inte ska kunna råka utgöra jordförbindelse för startmotorn. Jag känner till åtminstone en person som råkat ut för att armeringen på motorvärmarkabeln brunnit upp p.g.a. jordfel mellan motor-chassie/batteri... )