Kondensator in E autos?
Hallo Zusammen,
was meint ihr dazu?
z.B. das die Energie, die durch Nutzbremsen gewonnen wird in Kondensatoren gespeichert wird und somit
schnell wieder abgegeben werden kann
102 Antworten
Hallo!
Laut Datenblatt schafft der IGBT 700A DC bei einer Tc (Bodenplattentemperatur) von 25°C. Die erreichst Du nur im Winter oder wenn im Auto eine Art Kühlschrank verbaut ist.
Da sind die 500Adc bei einer Tc von 80°C wesentlich realistischer.
Hinzu kommt, dass durch die notwendige PWM (Pulsweitenmodulation) zusätzliche Schaltverluste entstehen, die den Dauerstrom weiter reduzieren.
Je nach Frequenz der PWM (zB 2,5kHz) traue ich diesem IGBT einen Dauerstrom von 150-250A zu.
Damit wäre bei einer Batteriespannung von 600V eine Leistung von 100-160kW möglich.
Zu den 1200V:
Aufgrund von transienten Überspannungen, die bei der PWM entstehen, sollte die Zwischenkreisspannung etwa 900V nicht überschreiten, damit sind ausreichend Reserven vorhanden, um einen Überschlag zu verhindern.
mfG Thomas
Zitat:
Original geschrieben von alpi19_at
Damit wäre bei einer Batteriespannung von 600V eine Leistung von 100-160kW möglich.
Für so hohe Spannungen ist ein IGBT sicher gut geeignet.
Bei dem niedrigen Spannungsniveau von Super Caps sieht es aber ganz anders aus.
IGBTs haben auch im durchgeschalteten Zustand eine ziemlich hohe Uce sat (hier: bis 2,55V bei 400A).
Wenn man z.B. die Spannung einer halb entladenen Cap-Batterie mit 5V annimmt lägen die Verluste schon bei deutlich über 50%.
Zitat:
Original geschrieben von alpi19_at
Hallo!Laut Datenblatt schafft der IGBT 700A DC bei einer Tc (Bodenplattentemperatur) von 25°C. Die erreichst Du nur im Winter oder wenn im Auto eine Art Kühlschrank verbaut ist.
Da sind die 500Adc bei einer Tc von 80°C wesentlich realistischer.
Hinzu kommt, dass durch die notwendige PWM (Pulsweitenmodulation) zusätzliche Schaltverluste entstehen, die den Dauerstrom weiter reduzieren.
Je nach Frequenz der PWM (zB 2,5kHz) traue ich diesem IGBT einen Dauerstrom von 150-250A zu.
Damit wäre bei einer Batteriespannung von 600V eine Leistung von 100-160kW möglich.
Zu den 1200V:
Aufgrund von transienten Überspannungen, die bei der PWM entstehen, sollte die Zwischenkreisspannung etwa 900V nicht überschreiten, damit sind ausreichend Reserven vorhanden, um einen Überschlag zu verhindern.mfG Thomas
-> es würde funktionieren !?!?!
Zitat:
Original geschrieben von Noris123
Für so hohe Spannungen ist ein IGBT sicher gut geeignet.Zitat:
Original geschrieben von alpi19_at
Damit wäre bei einer Batteriespannung von 600V eine Leistung von 100-160kW möglich.Bei dem niedrigen Spannungsniveau von Super Caps sieht es aber ganz anders aus.
IGBTs haben auch im durchgeschalteten Zustand eine ziemlich hohe Uce sat (hier: bis 2,55V bei 400A).
Wenn man z.B. die Spannung einer halb entladenen Cap-Batterie mit 5V annimmt lägen die Verluste schon bei deutlich über 50%.
Wollen wir nicht eigentlich deutlich mehr Spannung als nur 5-10V ???
50% ???
Von mehreren KW ... klingt für mich nach sofortigem Hizetot !!
Kann ja fast nicht sein ... ??
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Zitat:
Original geschrieben von dernagelneue
Wollen wir nicht eigentlich deutlich mehr Spannung als nur 5-10V ???
Wie Du weißt vertragen die Dinger max. ca. 2,5V. Natürlich kann man 100 Stück in Reihe schalten, aber dann wirds halt langsam teuer.
Außerdem will man die vorhandene Kapazität ja auch einigermaßen nutzen und dann kommt man eben in solche Spannungsbereiche.
Zitat:
50% ???,
Bei 5V und Uce=2,55V kannst Du Dir die Größenordnung doch selbst ausrechnen.
Zitat:
Von mehreren KW ... klingt für mich nach sofortigem Hizetot !!
Kann ja fast nicht sein ... ??
Wie viel Verlustleistung das Bauteil verträgt kann ich dem Datenblatt leider nicht entnehmen.
Könntest als angehender Ing. aber auch mal selbst rechnen statt mir Fragen zu stellen. Hatte mit Leistungselektronik nur am Rande zu tun und das ist jetzt auch schon einige Jahre her.
Hallo,
das Teil hat einer Wärmeleitfähigkeit von 0,1 k/W (im Maximum). Das wäre dann bis zum Gehäuse, käme noch gute 0,3 k/W dazu bei sehr guten Kühlern mit Lüfter. Wären wir bei quasi guten 0,4 k/W.
Das wäre also gute 250W Verlustleistung und bei 2,5V Spannungsfall gute 100A. Dann hätte das Modul gute 120°C (bei 20°C Umgebung).
MFG Marcell
Reicht das zum Eierbraten?
Sorry zu heiß heute 😉
Spitze daß Du das ausrechnen kannst 🙂
Hallo,
Zitat:
Reicht das zum Eierbraten?
ich denke ja 😁.
Zitat:
Spitze daß Du das ausrechnen kannst
😉.
Mfg Marcell
Zitat:
Original geschrieben von Noris123
Wie Du weißt vertragen die Dinger max. ca. 2,5V. Natürlich kann man 100 Stück in Reihe schalten, aber dann wirds halt langsam teuer.Zitat:
Original geschrieben von dernagelneue
Wollen wir nicht eigentlich deutlich mehr Spannung als nur 5-10V ???
Außerdem will man die vorhandene Kapazität ja auch einigermaßen nutzen und dann kommt man eben in solche Spannungsbereiche.
Zitat:
Original geschrieben von Noris123
Bei 5V und Uce=2,55V kannst Du Dir die Größenordnung doch selbst ausrechnen.Zitat:
50% ???,
Zitat:
Original geschrieben von Noris123
Wie viel Verlustleistung das Bauteil verträgt kann ich dem Datenblatt leider nicht entnehmen.Zitat:
Von mehreren KW ... klingt für mich nach sofortigem Hizetot !!
Kann ja fast nicht sein ... ??Könntest als angehender Ing. aber auch mal selbst rechnen statt mir Fragen zu stellen. Hatte mit Leistungselektronik nur am Rande zu tun und das ist jetzt auch schon einige Jahre her.
Na sorry ... aber was soll ich denn in einem 200-400V System mit einem 5V Cap ... da sag ich dir als angehender Ing. dass das Blödsinn ist !! Denn dann bekomm ich keinen nennenswerte Leistung mehr zusammen ... oder es fließen bei 100kW 20000A ????
Dass das ganze teuer wird ist klar ... was es kosten, ob es Sinn macht und wie es gestaltet werden müsste versuchen wir hier ja grad raus zu bekommen ...
Und um so hohe Verluste zu vermeiden muss ich die Spannung eben höher ansetzen ... um eine Reihenschaltung wird man nicht herum kommen !!
Zitat:
Original geschrieben von DieselFan84
Hallo,das Teil hat einer Wärmeleitfähigkeit von 0,1 k/W (im Maximum). Das wäre dann bis zum Gehäuse, käme noch gute 0,3 k/W dazu bei sehr guten Kühlern mit Lüfter. Wären wir bei quasi guten 0,4 k/W.
Das wäre also gute 250W Verlustleistung und bei 2,5V Spannungsfall gute 100A. Dann hätte das Modul gute 120°C (bei 20°C Umgebung).
MFG Marcell
Naja, das ist aber sehr sehr grob ...
Allein schon weil da ja immer nur sehr kurzzeitig Leistung drüber läuft ... dann ist der Cap eh wieder leer/voll ...
Und auch die 2,5V ist die Restspannung im durchgeschaltenen Zustand ... und da das ganze ja gepulst wird (PWM) ist der ja nicht immer durchgeschalten ... also konstante 250W werden so gut wie nie erreicht !!
Zitat:
Original geschrieben von dernagelneue
Naja, das ist aber sehr sehr grob ...
Allein schon weil da ja immer nur sehr kurzzeitig Leistung drüber läuft ... dann ist der Cap eh wieder leer/voll ...
Jetzt wollen wir aber keine Diskussion a la scanner beginnen dass man ein luftgekühltes Bauteil locker um das x-fache überlasten kann.
Auch bei Wasserkühlung wäre wegen des Wärmewiderstandes das Teil schneller abgefackelt als Du den Fuß vom Gaspedal bekommst.
Zitat:
Und auch die 2,5V ist die Restspannung im durchgeschaltenen Zustand ... und da das ganze ja gepulst wird (PWM) ist der ja nicht immer durchgeschalten ... also konstante 250W werden so gut wie nie erreicht !!
Richtig, 250W Nutzleistung (wir reden hier nicht von KW!) bei 5V sind mit einem DC/DC-Wandler gar nicht rauszuholen weil sonst das PWM-Tastverhälnis bei 100% liegen müsste und damit funktioniert kein Spannungswandler mehr.
Zitat:
Na sorry ... aber was soll ich denn in einem 200-400V System mit einem 5V Cap ... da sag ich dir als angehender Ing. dass das Blödsinn ist !!
Sorry, den IGBT als Schaltelement für SuperCaps hast Du vorgeschlagen.😉
Hallo,
Zitat:
Original geschrieben von dernagelneue
Allein schon weil da ja immer nur sehr kurzzeitig Leistung drüber läuft ... dann ist der Cap eh wieder leer/voll ...
deswegen erwärmt er sich trotzdem!? Ist halt alles eine Frage der Zeitkonstante wie lange einer Erwärmung in der Größenordnung dauert.
Zitat:
Und auch die 2,5V ist die Restspannung im durchgeschaltenen Zustand ... und da das ganze ja gepulst wird (PWM) ist der ja nicht immer durchgeschalten ... also konstante 250W werden so gut wie nie erreicht !!
Ist ja auch alles schön und gut, nur ist das alles ziemlich unwichtig! Wenn wir nicht einmal wissen was für ein Strom abgenommen wird, so können wir uns hier auch weiterhin hypothetische Daten an den Kopf werfen. Es ändert nichts daran, das der IGBT bei optimaler Luftkühlung 250W Verlustleistung ab kann.
MFgG Marcell
Zitat:
Original geschrieben von DieselFan84
das Teil hat einer Wärmeleitfähigkeit von 0,1 k/W (im Maximum). Das wäre dann bis zum Gehäuse, käme noch gute 0,3 k/W dazu bei sehr guten Kühlern mit Lüfter. Wären wir bei quasi guten 0,4 k/W.Das wäre also gute 250W Verlustleistung und bei 2,5V Spannungsfall gute 100A. Dann hätte das Modul gute 120°C (bei 20°C Umgebung).
Hallo Marcell,
Hab mir das noch mal angeschaut weil mir 250W max. Verlustleistung schon ein bisschen wenig vorkommen.
Das Teil soll ja bis zu 700A schalten können. Bei Uce sat = 2,55V wären das immerhin 1785W, (diese Wärme muss man natürlich erst mal mit entsprechender Kühlung wegbringen).
Auch bei 500A und Uce = 2,0V (typisch) sind es noch 1000W.
Normalerweise wird bei Transistoren die max. Verlustleistung Ptot genannt, diese Angabe fehlt leider im Datenblatt.
Ändert aber nichts daran dass man bei niedrigen Spannungen nur mehr wenig Leistung schalten kann.
VG
Hallo,
kommt mir auch sehr wenig vor. Aber bei idealer Wärmeleitfähigkeit oder besserer Kühlung ist das auch kein Problem. Das Problem ist nicht die Wärmeleitfähigkeit der IGBT Anordnung (sind im Normalen Betrieb 0,05 - 0,1 k/W --> 2 kW - 1kW) das Problem ist der Kühler den ich gewählt habe. Wenn man es mir flüssigen Medien kühlt, so wird die mögliche Verlustleistung noch weiter steigen.
MFg Marcell
Hallo!
Zitat:
Normalerweise wird bei Transistoren die max. Verlustleistung Ptot genannt, diese Angabe fehlt leider im Datenblatt.
Dafür ist der thermische Widerstand angegeben:
Rth (j-c) = 0,047K/W
Wenn die Case-Temperatur auf 80° begrenzt wird und die Sperrschicht auf 125°C (möglich wären 150°C, aber diese Dinger sollte man der Lebensdauer zuliebe nicht voll ausreizen), errechne ich eine zulässige Verlustleistung von ~ 1kW.
Daraus egibt sich ein Dauerstrom (DC) von ca. 450A.
mfG Thomas