Bau eines wassergekühlten Batterieladegenerators

[Schnecke]

Ganz vergessen: Ich wünsche ein gutes Jahr 2017!

Ciao Ralf

[Kraftsport]

230V kann man nicht direkt machen.

eine 2polige maschine macht 50HZ als Synchrongenerator. Ein Asynchrongenerator auch.
Der Synchrongenerator dreht genau mit 3000 rpm. Ein Asynchrongenerator etwas schneller,
wenn er das bestehende (oder künstlich erzeugte) 50HZ Netz "anschieben" will um Strom abzugeben.

Roller-Motor hat Leerlauf bei knapp 2000rpm. (1800) und bei 9000 sein Leistungsmaximum. Ungefähr.
Man kann evtl fest auf 3000rpm gehen.

Honda i10 macht das anders und dreht mit 50ccm! schneller. Ich will, das das Aggregat sich seine Drehzahl je nach Anforderung aussucht, und dann macht man aus 28V mit einem DC/AC-Wandler "Inverter" 230V.
Das ist der bessere Ansatz, denn geringe Drehzahl macht dass es leise ist.


Zweitbeste Lösung?
Weil ich keine Lima mit Wasserkühlung finden konnte, wird es wahrscheinlich die im ACTROS und anderen verbaute 100A-"Kompakt"-Lichtmaschine mit den beiden senkrechten Blöcken links und rechts, die dann quer gebohrt werden, um am Riemendeckel Platz zu nehmen.
Wie kriege ich da eine 22mm Scheibe dran?!

sowas hier:
http://www.ebay.de/itm/Lichtmaschine-28 ... Sw241YUgsP

oder das:
http://www.ebay.de/itm/Lichtmaschine-Sc ... SwmfhX6LdW

Ideal wäre das in 28V!


Doch dann kann ich nicht wasserkühlen!

mhh Bosch lima! mit feststehender Erregerwicklung!
http://fae.co.za/Technical/Water%20Cool ... spo%20.pdf

sowas in 28V !!!!


Ich brauche Eure Hilfe:
1. wassergekühlte Lima
2. Riemenscheibe 22mm


BTW:
Ich teile das Gebastel mit Euch, damit Ihr es nachmachen könnt. Von Patenten und Gebrauchsmustern halte ich nichts. Bitte helft mir, damit das Konzept noch besser wird.
Alles soll hier dokumentiert sein, und jeder soll einen alten Roller recyclen können.

[Trekkingreiter]

Hallo allerseits,

ich hänge mich hier mal an wegen des Lichtmaschinenthemas.

ich lade seit 3 Jahren im Winter meine Batterien mit einem kleinen 1,8kw Benzin Standmotor der über einen Keilriemen eine LKW-Lichtmaschine antreibt. Die Lichtmaschine war vom Schrott, ein alter Topfgenerator, hat kein Typenschild mehr, daher konnte ich nie einschätzen, wieviel Leistung sie bringt, habe mich aber immer gewundert, dass es weniger ist, als ich dem Motor zugetraut habe. Ich würde die aktuelle Ladeleistung auf ca. 35A bei 28V schätzen. Dafür ist sie jetzt ca 1:1 übersetzt, läuft also bei Vollgas des Motors mit etwa 3600 u/min, also vielleicht mit 75% ihrer möglichen Leistung. Bei einer Übersetzung, die mehr Drehzahl auf die Lichtmaschine bringt würgt sie den Motor ab.

Jetzt hatte ich mir in den Kopf gesetzt, ein ähnliches Batterieladeaggregat nochmal zu bauen, aber leistungsstärker.
der Plan war, einen etwas größeren Motor zu verwenden - Benzin, 4,8KW und eine größere Lichtmaschine. ich hatte mir gedacht, dass 150A, 28V möglich wären. Jetzt bin ich auf diesen Thread gestoßen und nachdem ich das über die Wirkungsgrade der Lichtmaschinen gelesen habe, macht es plötzlich Sinn, dass mein kleiner Motor nicht mehr Ladestrom bringt. Und es bedeutet auch, dass ich mit den 150A wohl falsch lag.
Der Motor ist schon da, die Lichtmaschine zum Glück noch nicht.
Angeblich sind die Wirkungsgrade der neuen Kompaktgeneratoren besser als die der alten Topfgeneratoren. Kann jemand eine Einschätzung abgeben welche Lichtmaschinenstärke ich für den Motor wohl verwenden kann?
der neue Motor hat auch eine Maximaldrehzahl von 3600 u/min, die Übersetzung kann ich gestalten wie es notwendig ist.
Dass der Wirkungsgrad mit steigender Drehzahl der Lichtmaschine steigt, gilt wahrscheinlich für die neuen genauso wie für die alten?
Wenn das stimmt, wäre es ja geschickter doch eine stärkere Lima zu nehmen und sie nicht auf voller Drehzahl sondern vielleicht mit 3000-4000 u/min laufen zu lassen.

oder, alternativ zu den Lichtmaschinen, warum sind die Wirkungsgrade der Permanentmagnetgeneratoren so viel besser?
hat jemand so einen verbaut, wie ist das bei denen mit der Regelung der Ladespannung?

Grüße, Fabian

[Benzfreund]

Hallo zusammen und frohes Neues (sagt man das noch?)

Zum Thema effiziente Nutzung habe ich einige Gedanken:
- Der Motor arbeitet vermutlich am wirtschaftlichsten, wenn er mit seinem maximalen Drehmoment läuft
- Es gibt vermutlich auch eine optimale Last des Motors (Gas)
- Die Lichtmaschine wird ebenso unterschiedlich wirtschaftlich im Hinblick auf die Drehzahl

Dazu hier ein exemplarisches Muscheldiagramm mit beschreibendem Zitat: "Dieser Motor hat bei fast Vollgas und etwa 3100u/min im dunkelgrünen Bereich seinen besten Verbrauch von 233 g/kWh. Der grüne Bereich mit der 260 zeigt etwa den Bereich, den man im Stadtverkehr ständig einhalten kann, wenn beschleunigt werden muss. Bei Halbgas kommt man selten mal über die 280er Linie."


Gefunden unter Punkt 4. Ist ganz spannend: http://www.spritmonitor.de/de/benzin_sp ... klein.html

Dazu kommt noch die Effizienz des Motors an sich. Dazu habe ich folgende Liste im Netz gefunden:
Bennzinmotor (indirekte Einspritzung) 25 - 35 %
Benzinmotor (Direkteinspritzung) bis 37 %
Dieselmotor (Nebenbrennraum) 35 - 40 %
Dieselmotor (Direkteinspritzer) bis 45 %

Quelle: http://www.kfz-tech.de/Formelsammlung/Wirkungsgrad.htm

Es wäre doch ein spannender Ansatz diese Gedanken zu berücksichtigen. Sicher ist es nicht leicht ein Muscheldiagramm von seinem Motor zu bekommen. Versuchen kann man es dennoch und eine Orientierung an der Nenndrehzahl ist auch schon ein nennenswerter Schritt.

Grüße,
Felix / Benzfreund

[egn]

Seit dem ursprünglichen Beitrag sind ja jetzt schon 10 Jahre vergangen. Mittlerweile hat sich einiges getan so dass ich das Thema nicht mehr weiter verfolge.

Was mich letztlich abgebracht hat ist der Wartungsaufwand einer solchen Lösung, wenn man den Generator als BHKW verwendet. Man bekommt hohe Laufzeiten im Winter und muss bei großer Kälte auch noch alle paar 100 h Wartung machen. Auch der nötige Platzbedarf wäre heute ein Hindernis.

Momentan benötige ich auch noch keinen zusätzlichen Generator. die letzten 10 Jahre haben gezeigt dass die Lichtmaschine mit 150A/28V den Strombedarf bei regelmäßiger Fahrt jederzeit decken kann. Und seit einigen Jahren habe cih auch noch rund 2 kW PV auf dem Dach und rund 900 Ah LiFePO4 Batteriespeicher. Ergänzt wird das alles im Notfall durch einen 2 kW Benzingenerator, den ich bisher aber noch nie zur Eigenversorgung benötigt habe.

Sollte es mal eine bezahlbare Diesel-Brennstoffzelle geben könnte ich vielleicht schwach werden.

[Trekkingreiter]

hallo Allerseits,
ich bin etwas weitergekommen was die Generatorkennlinien betrifft, wollte euch daran teilhaben lassen.

Für die Compactgeneratoren werden ja im Netz Wirkungsgrade von bis zu 75% genannt. ich konnte keine Generatorkennlinien finden, aus denen das hervorgeht. beispielsweise hier: http://www.motor-talk.de/forum/aktion/A ... tId=478498 auf Seite 21 sind Kennlininen von zwei verschiedenen Bosch Compactgeneratoren abgedruckt und bei 6000 u/min werden Wirkungsgrade von 57% bzw. 65% angegeben.
Betrachtet man in oben verlinktem Dokument die Verlustaufteilung, wird klar, dass oberhalb von ca. 5000 u/min vor allem die Verlustleistung steigt, die abgebenene Leistung kaum noch.
Das führt für die Anwendung im Batterieladegenerator, bei dem man die Arbeitsdrehzahl beliebig festlegen kann, zu dem Schluss, dass es Sinn macht, den Generator deutlich langsamer laufen zu lassen.
Da der Anstieg der Leistung, die der Generator abgeben kann, ab ca. 1800 u/min sehr steil ansteigt muss die Arbeitsdrehzahl gar nicht so weit darüber liegen.
Eine Lima bringt ihre Nennleistung ja bei 6000 u/min. Anhand der Kennlininen verschiedener Generatoren glaube ich, dass man sagen kann, dass sie bei 3000 u/min ca. 80% ihrer Nennleistung bringt.
Nach der Betrachtung der verschiedenen Kennlinien würde ich schätzen, dass das Verhältnis zwischen abgegebener Leistung und Verlustleistung des Generators im Bereich um 3000 u/min ganz ok ist.

Also sieht auf dieser Basis die Rechnung für das Batterieladeaggregat folgendermaßen aus:

Die Abgabeleistung des Motors von 4,8KW entspricht bei 28V ca. 170A
Davon ausgehend, dass der Generator bei 3000 u/min einen Wirkungsgrad von ca. 60% aufweist, kann ich ca. 100A Leistung abnehmen. Wenn der Generator bei 3000 u/min 80% seiner Nennleistung bringt, wäre rechnerisch ein Generator mit einer Nennleistung von ca. 125A passend. Um noch etwas Reserve zu haben wäre wohl 120A eine gute Wahl.

Wenn man allerdings bei derselben Rechnung von einem Wirkungsgrad von 65% ausgeht kommt man auf eine Generatorleistung von ca. 135A oder bei 55% Wirkungsgrad auf ca. 115A. Oder bei 70% auf ca. 145A.

Dummerweise sind das alles nur Anhaltspunkte und wahrscheinlich kommen noch weitere Verluste hinzu, beispielsweise durch den Riementrieb und es ist sicher noch etwas Leistungsreserve nötig da ja die Abgabeleistung des Motors außentemperaturabhängig etwas schwankt...

ich werde wieder berichten, wenn es was neues gibt.

Grüße, Fabian

[Benzfreund]

2KW PV auf dem Dach und 900Ah Lifeppo - huiuiuiui

Mich fragt die liebe Campergemeinde immer was ich mit 300W PV und 440Ah Gel anstellen will

@Trekkingreiter: Die "optimalen" Drehzahlen des Generators & Lima kann man auch durch entsprechende Riemenscheiben aufeinander abstimmen. Dann läuft sowohl der Motor als auch die Lima im effektivesten Drehzahlbereich. So ein Muscheldiagramm ist schon nice to have für seine Motoren


Grüße,
Felix / Benzfreund

[egn]

Nochmal zum Thema:
Meine am Schluss favorisierte Kombination war ein Farymann 43W in Kombination mit einem Permanentmagnetgenerator.

Der Farymann hat bei einer Drehzahl von 1.500 - 1.800 U/min einen Verbrauch von etwa 220 g/kWh und ist damit effizienter als ein Deutz 413F. Er hat hier eine Leistung von etwa 5 kW.

Der Permanentmagnetgenerator wird direkt angetrieben und erreicht einen Wirkungsgrad über 90 %. Aus dem Generator kommt 3-Phasen Wechselstrom der über einen Brückengleichrichter auf Gleichstrom gewandelt wird.

Die Regelung ist sehr einfach, da der Motor mit konstanter Drehzahl laufen kann. Durch die niedrige Drehzahl hält sich die Lautstärke in Grenzen.

Wer kein Diesel braucht:
Es gibt auch interessante Kleingeneratoren.

Es gibt auch Umbaukits.

[micha der kontrabass]

Der Farymann ist eine feine Sache, läuft in meinem schweizer Militärmoppel.

Leise ist er nicht, aber robust, stark und pflegeleicht.

Und macht beim Start schöne Rauchringe....

Gruß
Micha d.k.

[Trekkingreiter]

Der Permanentmagnetgenerator wird direkt angetrieben und erreicht einen Wirkungsgrad über 90 %. Aus dem Generator kommt 3-Phasen Wechselstrom der über einen Brückengleichrichter auf Gleichstrom gewandelt wird.

Hey,
das klingt nach dem, was ich auch gerne verbauen würde, nur ohne die KWK, da der Motor luftgekühlt ist.
Generator und Brückengleichrichter habe ich im Netz gefunden. Aber wenn ich das richtig verstehe wandelt der Brückengleichrichter nur die Drehstrom-Wechselspannng in Gleichspannung um. Also wenn ein Permanentmagnetgenerator bei einer bestimmten Drehzahl beispielsweise 200V, 20A AC bringt, habe ich nach der Gleichrichtung 200V 20A DC?
Das würde bedeuten, dass ich danach noch einen Laderegler brauche, der daraus 28V DC macht?

Grüße, Fabian

[Trekkingreiter]

@Trekkingreiter: Die "optimalen" Drehzahlen des Generators & Lima kann man auch durch entsprechende Riemenscheiben aufeinander abstimmen. Dann läuft sowohl der Motor als auch die Lima im effektivesten Drehzahlbereich. So ein Muscheldiagramm ist schon nice to have für seine Motoren


Grüße,
Felix / Benzfreund

Hey Felix,
ja, genau so habe ich das auch vor, daher auch der Versuch zu ermitteln, bei welcher Drehzahl die Lima am besten arbeitet.

Grüße :-)

[dave]

moin!
interessantes thema.

Also wenn ein Permanentmagnetgenerator bei einer bestimmten Drehzahl beispielsweise 200V, 20A AC bringt, habe ich nach der Gleichrichtung 200V 20A DC? Das würde bedeuten, dass ich danach noch einen Laderegler brauche, der daraus 28V DC macht?

es käme etwas mehr (effektive) gleichspannung als die eingespeiste wechselspannung raus. angenommen du nimmst den üblichsten "6-Phasen-Gleichrichter" und wenn ich https://de.wikipedia.org/wiki/Dreiphase ... hter#Typen richtig interpretiere: ca. 270 V gleichspannung bei 200 volt wechselspannung.
die schwellspannung der dioden fällt noch weg, bei last bricht die spannung noch ein gutes stück ein.
könnte hier ein passender MPP-solarregler bei der spannungsanpassung und wirkungsgradverbesserung helfen, oder fängt das system evtl. an zu schwingen?
wer ein elektromechanisches servo zur motordrehzahlanpssung nicht scheut, könnte bei passender grundauslegung (generatoren lassen sich auch umwickeln) auch alleine über die motordrehzahl den ladestrom/spannung regeln, sonstige regelungen bis auf evtl. eine elektrische komplettabschaltung bei überspannung fiele weg (sollte unabhängig vom rest arbeiten, reine sicherheitsmassnahme). bin gespannt was hier noch so entsteht
beste grüße, david

[egn]

Als ich die Lösung damals konzipiert hatte, konnt man sich noch bei der Fa. Perm einen Generator mit der gewünschten Spannung und Leistung wickeln lassen. Einen besonderen Regler braucht man dann nicht, da due Spannung des Generators auf die Batteriespannung gezogen wird und man dann einfach beim Erreichen der Ladeendspannung den Generator von der Batterie automatisch trennen kann.

Das Verhalten ist ähnlich wie bei einem PV Modul. Heute kann man einen Generator für Kleinwindanlagen und einen passenden Regler verwenden. Auch ein MPPT Regler ist eine Möglichkeit. Schaut euch einfach mal bei den Kleinwindkraftanlagen und den dazu gehörenden Komponenten um.

[dave]

Als ich die Lösung damals konzipiert hatte, konnt man sich noch bei der Fa. Perm einen Generator mit der gewünschten Spannung und Leistung wickeln lassen. Einen besonderen Regler braucht man dann nicht, da due Spannung des Generators auf die Batteriespannung gezogen wird und man dann einfach beim Erreichen der Ladeendspannung den Generator von der Batterie automatisch trennen kann.

Das Verhalten ist ähnlich wie bei einem PV Modul. Heute kann man einen Generator für Kleinwindanlagen und einen passenden Regler verwenden. Auch ein MPPT Regler ist eine Möglichkeit. Schaut euch einfach mal bei den Kleinwindkraftanlagen und den dazu gehörenden Komponenten um.

ok, danke für die infos. bei kleinen ladeströmen relativ zur kapazität angenehm einfach!

zum laden bis auf nahe 100% mit hohen (anfangs) strömen müsste man irgendwas haben, um zumindest bei bleiakkus gegen ladeende den strom etwas einzubremsen. bei bleiakkus verschenkt man mit der methode also ein bischen was, mag zu vernachlässigen sein.

lithium-akkus mögen über längere zeit zur lebensdauererhöhung ja eh gerne etwas niedriger als die typische ladeschlusspannung haben, diese akkus könnte man also auf die typische ladeschlusspannung mit hohem strom laden und sofort abschalten, damit sind die zellen wie ggf. gewünscht zu fast 100% voll.

...hätte der generator hall-sensoren (zur verbesserung des startverhaltens des brushless-"motors" aus dem stillstand), müsste er mit entsprechender bastelzeit doch auch als e-starter für den motor nutzbar sein? langsam wirds wieder (zu) kompliziert

[Trekkingreiter]

Als ich die Lösung damals konzipiert hatte, konnt man sich noch bei der Fa. Perm einen Generator mit der gewünschten Spannung und Leistung wickeln lassen. Einen besonderen Regler braucht man dann nicht, da due Spannung des Generators auf die Batteriespannung gezogen wird und man dann einfach beim Erreichen der Ladeendspannung den Generator von der Batterie automatisch trennen kann.

Hallo Emil,
das klingt interessant. Habe die Firma Perm gesucht, die gibts jetzt unter Heinzmann.
ich verstehe nicht was du damit meinst, dass die Spannung des Generators auf die Batteriespannung gezogen wird.
kannst du das erklären?

Wie meinst du das mit der Trennung des Generators von der Batterie, durch ein Spannungsgesteuertes Relais? Bei mir geht es um Blei-Säure-Batterien, ich habe also kein BMS, das das automatisch machen würde.

Die Lichtmaschine senkt ja den Erregerstrom, und produziert damit weniger Strom wenn die Batterien voller werden und damit weniger Strom annehmen.
Was passiert bei einem Permanentmagnetgenerator wenn nicht mehr aller Strom verbraucht werden kann?

Grüße, Fabian

[guste100]

(...)
sowas in 28V !!!!
Ich brauche Eure Hilfe:
1. wassergekühlte Lima
2. Riemenscheibe 22mm

Was spricht dagegen, 2 Stück 12V Limas in Reihe zu schalten? Ist natürlich etwas mehr Gebastel (Riementrieb, isolierte Befestigung einer Lima), aber machbar und die Auswahl an Limas ungleich größer...

Grüße
Guste

[Kraftsport]

12V in Serie schalten ist murks.
Limas haben Masse an Gehäuse. Das ist Arbeit beim Isolieren.
Dann müsste man für jede Lima einen eigenen 12V-Akku haben,
damit sie sich wo "festhalten" kann.

Ich suche ne 28V-Lima, da muss doch was gehen.

Kompaktlima mit innenliegendem Doppellüfter gibts z.B. fuer den Mercedes Actros.
100A 28V

Ich suche aber möglichst Wasserkühlung. Schlimmstenfalls gibts erstmal
Luftkühlung, aber das Fräsen und so will ich lieber nur einmal für das
richtige Modell machen.

[Kraftsport]

Wegen dem Wirkungsgrad und so.

Der Wirkungsgrad ist unwichtig!
Warum?

Man will es warm im Koffer, und nebenher etwas Strom haben. Also wenn der Motor im gehobenen Leerlauf z.B. 1KW Wellenleistung machen kann, und man mit schlechter Lima 500W elektrisch bekommt, reicht das zum Batterieladen (20A bei 28V) aus, und man bekommt bei 20% Wirkungsgrad am Motor 4KW Wärmeleistung von denen die Hälfte ins Abgas geht, und 2 KW kommen in den Heizkörpern im Auto an.
Reicht doch! Hütte wird warm, und die Batterien werden voll.

Was will man mehr. Im Sommer, besonders im Urlaub im Süden reichen Solarplatten. (Warum gibts in Deutschland soviele Solarplatten auf dem Dach, wenn die Deutschen wegen dem Scheisswetter lieber ins sonnige Südeuropa fahren?).

Wer im Winter in der Karre hockt, weil er zum Skifahren will und keinen Bock auf überteuerte Hotels hat, der freut sich über schlechten Wirkungsgrad eines Benziners, der auch bei -25C noch zuverlässig startet.

Soviel dazu. Wir fahren mit dem LKW und bauen kein Passivhaus.

[dave]

ich versuche mal für egn zu anworten...

ich verstehe nicht was du damit meinst, dass die Spannung des Generators auf die Batteriespannung gezogen wird. kannst du das erklären?

die batterie belastet den generator ähnlich wie eine glühbirne oder ein sonstiger verbraucher, durch den fliessenden (lade)strom sinkt die spannung am generator auf die ladespannung der batterie ab. welcher strom dabei fliesst, lässt sich über die drehzahl und die generatorwicklung beeinflussen.

Was passiert bei einem Permanentmagnetgenerator wenn nicht mehr aller Strom verbraucht werden kann?

nix ... bzw. die spannung steigt ohne stromfluss bis auf die leerlaufspannung des generators, darum braucht es irgend eine form der batteriespannungsüberwachung, um überladung zu vermeiden.

sonst: falls wirkungsgrad nicht wichtig: ich habe mal bei einer pkw-lima für windrad-direktantrieb den stator umgewickelt. grundsätzlich geht das, braucht nur etwas geduld. lesson learned: es ist ggf. einfacher, zwei dünnere drähte parallel zu wickeln als einen dicken draht mit dem gleichen gesamt-querschnitt. bei größeren spannungserhöhungen muss man ggf. die erregerspule vor überspannung schützen, weil die idr. kaum umzuwickeln ist (wegen verpressten/aufgeschrumpfte eisenkörbe auf der rotorwelle). ob eine 12volt-erregerspule bei dauerhaft 28 volt schon durchbrennt, könnte man einfach mal an einer alten lima testen...

[Benzfreund]

@Trekkingreiter: Die "optimalen" Drehzahlen des Generators & Lima kann man auch durch entsprechende Riemenscheiben aufeinander abstimmen. Dann läuft sowohl der Motor als auch die Lima im effektivesten Drehzahlbereich. So ein Muscheldiagramm ist schon nice to have für seine Motoren


Grüße,
Felix / Benzfreund

Hey Felix,
ja, genau so habe ich das auch vor, daher auch der Versuch zu ermitteln, bei welcher Drehzahl die Lima am besten arbeitet.

Grüße :-)

Es gibt nur die Kombi Drehzahl und Gas - Drehzahl allein sagt nichts. Das zeigt das Muscheldiagramm toll

[mdoerr]

Sollte es mal eine bezahlbare Diesel-Brennstoffzelle geben könnte ich vielleicht schwach werden.

Der Nachteil solche Brennstoffzellen ist der Wirkungsgrad der im Moment so bei 4% liegt.


Was wäre mit einem Marine Generator. Die haben oft was verbaut: http://www.whisperpower.com/4/2/156/pro ... arine.html

Ich selbst hab einen Hatz von der BW aber noch nie gebraucht.

[Kraftsport]

Dann mach den Hatzdiesel mal an!
Da rennen alle zu Deiner Tür, und Du hörst es nicht, bis sie mit dem Hammer klopfen.

[tomlinger]

Da rennen alle zu Deiner Tür, und Du hörst es nicht, bis sie mit dem Hammer klopfen.

Wer "alle"?

[Kraftsport]

Alle sind die Leute die z.B. neben dem Hatzdiesel sind und sich gestört fühlen.
Campingplatz-Nachbarn oder auch Nachbarn auf dem Autobahnparkplatz, LKW-Fahrer die ihre Schlafpause machen (müssen) und froh sind, dass sie wenn sie gut geschlafen haben keine imaginären Katzen oder Mülltonnen auf der Strasse sehen...

Diesel ist zu laut, ausser er hat eine elektronische Einspritzung in mehreren Takten (Voreinspritzung, Haupteinspritzung, Nacheinspritzung). Besonders die Voreinspritzung ist wichtig, damit sich die Lager am Kolben etwas nach unten in den Schmierfilm bewegen, und die Lager-Toleranzen kleiner werden, sodass bei der Haupteinspritzung das Geräusch "Nageln" leiser wird.

Ein Benziner verbrennt weicher und daher ist er leiser.

Leises kann man leiser machen, Lärmkapsel und Maschinenbett schwingend lagern, damit Körperschall sich nicht so gut überträgt.

Natürlich ist Diesel besser wegen "one fuel only" und der Nicht-Brennbarkeit beim Verschütten in heißen Sand.
Aber woher bekommt man einen EINZYLINDER mit ca. 5KW der Vor-, Haupt- und Nacheinspritzung hat, und sehr leise ist?

Ich glaube, dass es einen solchen Motor aus Kostengründen nicht gibt.
Der ganze CDI-Aufwand für nur 1Zylinder... Evtl ginge ein Pumpe-Düse-Motor, denn hier ist die Einspritzdüse auch die Einspritzpumpe, sodass der Aufwand besser mit der Zylinderzahl skaliert.

Kennt jemand einen Einzylinder-Pumpe-Düse-Diesel, der leise und halbwegs zuverlässig ist, mit Wasserkühlung?
Sowas wäre der perfekte Aggregatemotor !

[FL413]

ich baue mir bald ein BHKW aus einem Piaggio-LEADER-Motor.

Ein Bekannter hat sich ein derartiges Gerät tatsächlich bereits gebaut. Die Regelung war extrem einfach gelöst: Die Lichtmaschine war direkt mit der Abtriebswelle des Rollermotors verbunden, d.h. sie konnte sich komplett mitdrehen. Damit dies dennoch nicht geschieht, wurde sie vom Gaszug des Motors gehalten. Bei Belastung zog sie am Gaszug und das Ganze hat zu meiner Überraschung funktioniert!

Grundsätzliche Probleme:
Die Lichtmaschine benötigt bei niedrigen Drehzahlen und entladener Batterie (das ist immer während des Motorstarts) ein Drehmoment, das das des Motors übersteigt. Bei höherer Drehzahl läuft alles. Mit anderen Worten: Die Maschine wird kurz nach dem Start abgewürgt.

Meine Lösung war: Bei geringer Drehzahl wird dem Lichtmaschinenregler 14 Volt eingespeist um eine geladene Batterie vorzugaukeln. Diese Spannung wird mit einem Hochsetzsteller erzeugt.

Eine wassergekühlte Lima dürfte ihre Leistung dauerhaft liefern können. Luftgekühte Maschinen erhitzen sich bei Vollllast und reduzieren dann ihre Leistung sehr deutlich.

[egn]

das klingt interessant. Habe die Firma Perm gesucht, die gibts jetzt unter Heinzmann.

Perm ist wohl von Heizmann aufgekauft worden. Früher haben sie mal Elektromotoren für Klein-Elektroautos angeboten (Luft- oder Wasserkühlung).

ich verstehe nicht was du damit meinst, dass die Spannung des Generators auf die Batteriespannung gezogen wird.
kannst du das erklären?

So ein Generator verhält sich im Prinzip wie ein PV-Modul. Ohne Last hat man eine bestimmte Leerlaufspannung wo keine Leistung mehr vorhanden ist. Wenn sie passend gewickelt sind dann kann man sie einfach wie auch ein passendes PV-Modul an eine Batterie anschließen und es fließt dann entsprechend der Kennlinie bei einer bestimmten Spannung ein bestimmter Strom.

Der einfachste Regeler ist dann einfach ein Spannungsüberwachung. Wenn die Spannung einen gewissen Wert überschreitet wird der Generator von der Batterie getrennt und hat dann Leerlaufspannung. Einen Generator würde man einfach automatisch abschalten. Wenn die Batteriespannung wieder unter einen bestimmten Wert gefallen ist wird der Generator wieder gestartet. Ein Beispiel für so was gibt es bei EBay für rund 1000 Euro mit Benzinmotor.


Man kann dann aber auch einen entsprechend spannungsfesten MPPT-Regler nehmen der den Stromfluss reguliert.

Wie meinst du das mit der Trennung des Generators von der Batterie, durch ein Spannungsgesteuertes Relais? Bei mir geht es um Blei-Säure-Batterien, ich habe also kein BMS, das das automatisch machen würde.

Man kann auch einen Batteriecomputer mit Schaltausgang verwenden.

Die Lichtmaschine senkt ja den Erregerstrom, und produziert damit weniger Strom wenn die Batterien voller werden und damit weniger Strom annehmen.

Dies macht halt der Lichtmaschinenregler. Für den Permanentmagnetgenerator braucht man was ähnliches wenn man die Spannung auf einem bestimmten Wert halten möchte. Das macht aber nicht wirklich Sinn, weil der Generator dann in Teillast läuft. Einen Generator sollte man optimalerweise nur bei nahezu Nennlast laufen lassen. Wenn die Batterie die volle Leistung nicht mehr aufnehmen kann dann schaltet man ihn am besten ab.

Was passiert bei einem Permanentmagnetgenerator wenn nicht mehr aller Strom verbraucht werden kann?

Dann steigt die Spannung wie bei einem PV-Modul einfach bis auf die Leerlaufspannung an. Vorher ist aber dann die Batterie schon überladen. Es gibt die Alternative dann einfach abzuschalten oder mit einem MPPT-Regler den Permanentmagnetgenerator von der Batteriespannung zu entkoppeln.

[Kraftsport]

Hallo Emil,

die Konstruktion mit LIMA am Rollermotor direkt würde mich interessieren, weil Rimen verschleisst.
Man braucht bestimmt eine Wellenkupplung aus Kunststoff wegen Verspannung beider Teile (Motor, Lima) und wegen Vibrationen.
Der Regler (Gaszung über Feder an Drehmomentstütze der Lima) ist ein mechanischer Proportionalregler, mit einem kleinen Integralanteil durch die Masse der Lichtmaschine. Sowas kann man in einer Zeile C-Code schreiben. Z.B. auf einem Arduino-Controller AVR.
BZW erstmal von Hand die Lima und das Gas fahren, wie ich es beschrieben hab.
Lima-Regler steuert den Strom durch die Erreger-Wicklung entsprechend der Batteriespannung und
hoffentlich auch der Temperatur im Motorraum ("Batterietemperatur") und hoffentlich wird auch die Temperatur der Diodenplatte berücksichtigt, damit die Leistungsdioden nicht sterben bei Hitze (einfach die Lima etwas abregeln, bis die Dioden kühler sind).

Mir gehts erstmal um die Mechanik. Steuern kann man von Hand und später bastele ich ein Steuergerät dafür...

Über den vorhandenen Riemen zu gehen halte ich für das einfachste. Der Variator an der Antriebsscheibe wird zum automatischen Riemenspanner, wenn ich das richtig verstehe.

Umwickeln einer wassergekühlten 12V-Lima ist bestimmt barbarischer Aufwand oder?


Viele Grüße

[Kraftsport]

@egn:

china-generator 28V.

"Pure Sinewave" 28VDC.

Irgenwie passt das nicht


Auch braucht man Wasserkühlung wegen BHKW-Effekt und Lärmkapsel. Interessant wäre aber das Generatorkonzept. Ich vermute, dass die 400V erzeugen mit einem Permanent-Magnet-Generator, 3Phasig, und durch B6-Brücke mehr als 400V (formel suchen für USpitze bei B6-Gleichrichter) DC machen.
DC ist Zwischenkreisspannung.
Davon macht man dann mit einem Inverter "Pure Sinewave AC"
ODER
Mit einem anderen Inverter (Gegentakt-Schaltwandler "HF-Trafo") 28V-DC.
100A sind hier anspruchsvoll für die Shottky-Dioden, weil die schnell sein müssen (Schaltfrequenz, wenig Sperrschichtkapazität ->kleine Chipfläche), und viel Strom verkraften müssen -> grosse Chipfläche.
Interessant wäre mal ein solches Aggregat zu demontieren und zu spionieren, was drin ist.
Doch will ich beim Piaggio-Roller bleiben, dann da gibts in 10 Jahren immer noch nen neuen Kolben für, wenn der alte durchgeheizt wurde (z.B. zu mager gefahren wegen schmutziger Vergaserdüsen).


Wer weis da mehr?

Evtl kann man einen Servomotor aus der Automatisierungstechnik nehmen 400V Drehstrom, und das gleichrichten. Manche Servomotoren haben Wasserkühlung oder Ölkühlung.
Problem wird sein, dass ein Permanenet-Magnet-Motor IMMER Strom produzieren will, und man den Strom durch einen Regler z.B. über einen Thyristorgleichrichter niederknüppeln muss, wenn es zuviel des Guten ist (Eine Haelfte des B6-Gleichrichters wird mit Thyristoren statt Dioden bestückt). Regelung und Zündschaltung für die Thyristoren braucht man dann auch.

Hat hier jemand eine Idee zu Servomotoren als Generator?


Viele Grüsse


Ludwig

[egn]

Nein, ich denke da ist ein ganz normaler Permanentmagnetgenerator für 12/24/36 V eingebaut (je nach Gerät).

In dem schwer verständlichen Text beschreibt er das Konzept die Batterien direkt mit Gleichstrom zu laden und dann 230 V mit einem Inverter zu erzeugen, anstatt direkt 230 V und die Batterien mit einem Ladegerät zu laden.

Dies ist genau das was wir hier von Anfang an diskutieren.

[Kraftsport]

Die Frage ist, wo man so einen Permanentmagnet-Generator her bekommt.
In den USA gibt es einen Nobelhersteller namens Niehoff, der Generatoren fuer
Panzer und anderes Militärgerät baut. Auch sehr interessante Generatoren mit
14V und 28V gleichzeitig.
Aber Kaufe bei ebay und import nach Deutschland ist schwer, da die Generatoren
schwer sind, und UPS und co. fett hinlangen.
Ich habe auch nur luftgekühlte Niehoff-Generatoren gesehen.

Was also nehmen?
Lichtmaschine gefällt mir ganz gut, wenn sie keine Schleifkohlen hat, und wassergekühlt ist.
Sonst irgendeinen Kompromiss machen?