DCDC Spannungswandler auf +5V aus dem Pedelec Akku

Diskutiere DCDC Spannungswandler auf +5V aus dem Pedelec Akku im Akkus, Batteriemanagement (BMS), Ladegeräte Forum im Bereich Diskussionen; Mein Ziel war kundu zu helfen, einen Wandler zu finden der Folgendes erfuellt: Eingangsspannung 30-100V moeglichst geringer Leerlaufstrom...
torcman

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Mein Ziel war kundu zu helfen, einen Wandler zu finden der Folgendes erfuellt:
  • Eingangsspannung 30-100V
  • moeglichst geringer Leerlaufstrom (geringe Verluste)
  • Ausgang +5V 0.02A (soll nur einen Turnigy 24h 365Tage versorgen
  • Eingang und Ausgang isoliert
Waehrend der Untersuchung habe ich die Punkte erweiter um

  • +5V 1A USB
  • keine Bastelei - ergo leicht kaeufliche Ware
Daheim habe ich unzaehlige Netzstecker von Telefonen, Handy, Tablet etc. Ganz vorweg, die meisten Telefon Netzstecker funktionieren am 230V Netz perfekt, nicht aber an 30V DC. Bitte keine Transformatoren (fruehrere Telefon-Netzteile) an DC-Spannung anschliessen. Es brennt durch. Nur DC-DC-Wandler eignen sich fuer 30V-100V DC.

Die neueren Handy oder Tablet werden mit Netzstecker mit +5V 1A oder sogar 2A ausgeliefert. Um so hoeher der Ausgangstrom, desto wahrscheinlicher dass 1A bei 30, 40V erreicht werden. Man muss sich im Klaren werden, dass 30V nicht der Bereich ist, wofuer der Netzstecker gebaut ist (100-250Vac). Da ich die Schaltung innen meist kenne, gibt es mehrere Schalungtopologien, die nicht funktionieren koennen und wieder solche die funktionieren koennen, allerdings nicht mit dem hohen spezifizierten Strom, den man nur bekommt, wenn der Stecker im 100-250Vac Netz steckt.

Die Untersuchung besteht fuer jede prataktikable Eingangsspannung immer aus der Suche nach:
  • Leerlaufstrom - wie viel Leistung geht in Standby verloren
  • Lastfall - welchen Strom kann bei +5V abgegeben werden, mit welchem Wirkungsgrad
  • Kniefall - bei welchen Strom bricht langsam die Ausgangsspannung von 5V auf 4.xx
Da meine aufwendig berarbeiteten Tabellen in meiner 3-jaehrigen Arbeit im Forum durch die neue Forum-Sw total zerrissen wurden, veroeffentliche ich ab jetzt Tabellen nur als Grafiken, dh keiner kann sie importieren und damit spielen, we frueher es moeglich war.

Die Voruntersuchung - eine Auswahl:
Iout - Ausgangsstrom
Uout - Ausgangsspannung
Iin - Eingangsstrom
Uin - Eingangsspannung
P_leer - Leerlaufleistung
Eta - Wirkungsgrad

DCDC-Untersuchung-2014-04-25_095624.png


Fazit:
1. aeltere DCDC arbeiten nicht bei 30-40V
2. +5V 1A DCDC kann nur ca 0.35-0.4A liefern
3. der Gewinner ist ein +5V 1.8A (liefert an 230Vac in der Tat mehr als 2A)

Netzstecker von LG G-Pad 8.3 mit dem Typenschild:
MCS-04ER made in China by Sunlin


Diesen Stecker gibt es in weiss (meiner) und in schwarz bei einigen Anbietern. Die 230Vac Stifte kann man abschneiden und die 30-100V direkt verbinden. Eine Antiblitz-Schaltung braucht das Ding nicht. Am Ausgang steckt man ein USB-Kabel.

Travel-adapter-LG-G-Pad.jpg


Nun wollte ich genauer wissen, wie sich der Stecker bei unterschiedlichen Spannungen verhaelt. Steigt der Strom bei zu kleine Eingangspannung extrem stark, wie bei anderen Stecker, wie ist die Leerlaufleistung und wie viel Strom kann er liefern.

Hier die Ergebnisse in bekannter Form, den Kniebereich (unter der Linie) soll man meiden.

Der Stecker eignet sich fuer DC Spannungen 20 - 100V (10 - 66V Untersucht, 100V sind die garantiert vom Hersteller)

LG-G-Pad-Netzstecker-2014-04-25_101211.png


Fazit:
  • +5V 1A am Pedelec Akku moeglich
  • extrem geringer Leerlaufstrom von unter 1mA
  • gute Wirkungsgrad
  • Eingang Ausgang isoliert - keine Probleme mit Massefuehrung
  • fix und fertig kaeuflich
Jeder kann sich fuer seine Akku Spannung in der Tabelle anschauen, wie viel Strom der Stecker bezieht und liefert.

Viel Spass
Peter
 
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torcman

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ja, klar , habe ich nicht geschrieben amazon, sorry,
das Ding scheint einen Strombegrenzer eingangsseitig, ausgangseitig, zu haben. Verwundert mich dass schon ab 15V mit nur 35-40mW laeuft. Von 15V bis 310V, das ist schon enorm. Empfehle ich aber ab 30V.

Startet sehr weich nach 1-2s, deshalb kein Blitzableiter notwendig. Fuer das Geld kannst das nicht bauen. und ja, die absolute Effizienz steigt mit der Spannung, aber das ist eigentlich klar, ergo sinkt mit der Spannung, deshalb unter 30V nicht unbedingt empfehlenswert, da gibt es Besseres.
 
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Ich verwende den hier für eine solche Aufgabe: http://www.ebay.de/itm/221257852667
Vorteil - billiger und direkt für den Pedelec Spannungsbereich gedacht. Liefert bis 2A und man kann zwei Module parallel anschließen für`s Doppelte.
 
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Geteiltes Wissen ist doppeltes Wissen
Der ist nicht galvanisch getrennt und aus diesem Grunde potenziell gefährlich für angeschlossene Verbraucher.

@Peter
toller Job!
Danke.
Jetzt noch ein Pimp um die Ausgangsspannung höher zu trimmen, 7,5 Volt reichen erst mal für unsere Dynamo-Ledlampenbetreiber.
 
torcman

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Ich verwende den hier für eine solche Aufgabe: http://www.ebay.de/itm/221257852667
Vorteil - billiger und direkt für den Pedelec Spannungsbereich gedacht. Liefert bis 2A und man kann zwei Module parallel anschließen für`s Doppelte.
ja, habe ich auch 10 Stueck davon (f.10Euro mal gekauft), damit wird eBay ueberschwemmt

Nachteile:
  • 30J uralt Chip LM2596, daher
  • 8mA Leerlaufstrom
  • misserabler Wirkungsgrad, da der Switch ein normaler bipolar Transistor ist, deren Basis mit viel Strom angesteuert sein muss und C-E-Strecke einige hundert mV benoetigt
  • schon bei 2A sehr heiss
  • keine Trennung Ausgang Eingang
  • keine Sicherheit der Ausgangsspannung (wenn jemand gleich das naechste Handy kaufen will, dann ...)
  • keine echte Strombegrenzung daher thermisch weglaufen kann (thermal run away)
  • nicht Spritzwasser-, Feuchte- und Staubdicht
  • aber billig
nichts fuer ungut.

Es gibt heute natuerlich DC-DC-Wandler die mit 0.01 mA (10uA) leer laufen mit gutem Wirkungsgrad (High-Side FET und Low-Side FET). Die Chips macht LT und Maxim. Mir sind aber keine guenstigen (kleiner 20 Euro) Module bekannt, die man irgendwo als Einzelstueck beziehen koennte. Wie gesagt Leerlaufstrom unter 1mA bei 30-70V.

2A bei 5-6V trimmbar, mit gutem Wirkungsgrad, also "kuehl" bleibend aus 40V zu machen, will heissen sehr niedriges Duty-Cycle von 0.125, ist klar machbar, aber leider kein grosser Markt.
2A +5V:

Wenn jemand 2A aus nur 27V-Akku will, kann auch den Anker 24W Doppel-USB Stecker ausprobieren:
http://www.amazon.de/dp/B00D82O68Y/?tag=pedelec-forum-21
habe bestellt fuer +12v im Wohnmobil wegen des LG Tablets (4600mAh Akku drin). Zum laden des 4600mA brauche ich schon 2A.

Er ist mit 24V Batt (also in der Tat irgendwo bei 2x14.4=29V) spezifiziert. Mit 42V zu probieren ist schon eine Mutprobe. Auch wenn er mit 42V laeuft, ist fraglich wann die Spannung durchschlaegt, wegen Alterung, Temperatur, etc. Empfehlen tue ich also nur bei 24V
 
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torcman

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@Peter
toller Job!
Danke.
Jetzt noch ein Pimp um die Ausgangsspannung höher zu trimmen, 7,5 Volt reichen erst mal für unsere Dynamo-Ledlampenbetreiber.
aufgeschlitzt habe ich die Dinger nicht, da ich sicher bin (wegen des Kondenswassers und 330V innen drin) dass sie hart vergossen sind. Zusaetzlich hoechst wahrscheinlich ist es ein +5V fix voltage chip. Kurz um, nix zu machen, +5V bleibt.

Ueberigens, das Ding von LG hat ein negativ Ausgangswiderstand (Spannung steigt zuerst mit steigenden Ausgangstrom) um ein bisschen den Spannungsabfall auf dem USB-Kabel zu kompensieren. Schon clever!
 
jopedeleco

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Klasse Arbeit.

Habe jetzt mal alle vorrätigen Ladegeräte getestet und nur bei ein Samsung mit 4,7V/0,55A und ein Noname mit 5V/1A tut sich was.

Bei Noname DP-LGS Model:AIT-501A (Ladegerät für Noname Stereo Bluetooth Headset):
30Vin 4,4Vout550mA
Unter 30Vin bricht Vout zusammen.
Über 550mA sinkt Vout unter 4V.

Beim Samsung kommen nur 130mA raus.

Wäre interessant wenn andere auch mal testen würden, denn an Ladegeräte dürfte es in keinen Haushalt mangeln.
 
L

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Wäre interessant wenn andere auch mal testen würden, denn an Ladegeräte dürfte es in keinen Haushalt mangeln.
Habe nur ein Stecker-Ladegerät. Da steht als Logo drauf HQ oder so ähnlich und Travel Charger, 5v 1A, Made in PRC.
Bei dem tut sich bei 32V gar nix.
 
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Habe genau so ein Teil und tut sich auch nichts bei 35V
 
torcman

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Post #1 Punkt 1 Fazit.

Es muss ein neues Teil sein, am besten 2A Strom. Habe 8 unterschiedliche Teile getestet. Die meisten tun nicht. Deshalb die Doku mit dem konkretem Teil
 
jopedeleco

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Die Teile sind höchstens 2 Jahre alt und sind alle Schaltnetzteil, aber nur mit 0,5-0,7A und wie du beschreibst liegt da das Problem.

Ich wollte heute eigentlich zum Trödel um dort eins mit 2A besorgen, aber es regnet hier heftig.

Ich habe schon intensiv nach ein galvanisch getrennten DC-DC Wandler gesucht für kleines Geld, aber dank deiner genialen Idee und Wissen habe ich jetzt eins für lau.

P.S. Ich habe leider schon das Pech und die Ladeelectronic vom Handy mit ein Lm2596 geschrotett.
 
torcman

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Gut, dass Du das benennst. Die Ladeelektronik eines Handy ist eben zickig und kann durch falschen Lader kaputt gehen, wie Dir eben passiert.
 
JayBee

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Dito. Das neue Jarifa hat ja im Gegensatz zum smart ebike meinen USB-Port serienmäßig an Bord. Danke für den Thread!
 
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Habe heute ein 45Km Tour unternommen und dabei mit dem Handy navigiert bei höchster Helligkeit.

Dabei das Handy mit dem Noname Ladegerät (Ladegerät direkt am Fahrakku angeschlossen) geladen.
Der Handyakku hatte bei Fahrantritt 13% und nach Fahrtende war er voll.

Da heute Heiligsprechung war möchte ich @torcman für den nächsten Termin vorschlagen.
Santo subito.:)

@Black Beaty, danke, gerade bestellt.
 
torcman

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Kalkhoff Pro Connect S9 Panasonic 26V 300W
Hallo Peter,
ich schau immer erst bei Ebay wenn ich so etwas suche,dort gibt es meist Bestpreise.Und mit der Suche hatte ich weniger Arbeit als du mit dem testen. :)

Der Chinamann wird sich wundern über die plötzliche starke Nachfrage...:D
 
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@torcman

Ich habe zwar nur ein Bruchteil deines Wissens, aber mir geht es genauso, ich hasse elektronische Geräte die keine Schrauben haben um mal eben reinzuschauen.

Was ist von dem zu halten
http://pages.ebay.com/link/?nav=item.view&id=271281831728

Ich habe in meiner Bastelkiste noch ein Nokia Ladegerät (war bei Nokia 5800 original dabei) gefunden mit 5V/1A der liefert im Leerlauf bis 50mA an 30V/230V 7,6V Uout und erst bei 800mA Iout sink Uout auf 5V, bei 500mA Iout sind es noch 6,3V.
Ist diese Überspannung nicht gefährlich für das Handy?
 
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