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elweb
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Erster Beitrag:
vor 11 Monaten, 3 Wochen
Letzter Beitrag:
vor 11 Monaten, 2 Wochen
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inoculator, Richard, Sven Salbach, Mr. Horsepower, el El, H.Hobbie, laase, R.M, Christian s

Schütze auf FET umrüsten.

Startbeitrag von inoculator am 06.10.2016 07:16

Moin zusammen,

hat sich da mal jemand rangetraut und die mechanischen Schütze durch FETs ersetzt?

Gruss
Carsten

Antworten:

das hatte ich damals ja auch schon mal vorgehabt, hatte sich ejtzt durch den neuen Controller erledigt.
Es gibt mittlerweile so herrlich viele schöne MOSFets :-)
Aber die Montage auf kleinem Raum und dann noch mechanisch Robust..hatte mich das immer weiter in die Länge ziehen lassen, da sowas ja mal locker 100.000km halten sollte damite es Sinn macht, also muss es sehr stabil und idealerweise vergossen sein...so meine Gedankenspiele zumindest..
Denn gemäß meiner Devise das es unbedingt eine erhebliche Verbesserung als eine zusätzliche Fehlerquelle sein soll, wird sowas nicht einfach mit den großen Sperrigen Kabel wenn das ganze auch noch erhebliche Stoßströme abkönnen muss um bei einer Fehlschaltung nicht jedesmal alles neu aufbauen zu müssen (Die Schütze konnten das ja auch ab, also muss auch meine Ersatzschaltung sowas locker vertragen können, damit ich das überhaupt in Betracht ziehe
Ich war sogar so weit nur eins der Schütze zu ersetzen, aber das ist dann irgendwie auch doof wenn dann lieber in einem Rutsch...

Ich wäre an Deinen Gedankengängen und Planungen aber dennoch interessiert, da ich diese ganzen Hochstromsachen mit Interesse verfolge

von Sven Salbach - am 06.10.2016 09:45
Dann ist man doch praktisch schon beim 4QD und gegen eine externe Reku UND einen Standardkontroller gerechnet lohnt das kaum.
Um es mal gemacht zu haben ist natürlich etwas anderes. Wird aber für die unteren beiden im H etwas nervig werden, da deren Bezugspotenzial fürs Gate munter mit dem Controllertakt auf und ab hüpft.

von Richard - am 06.10.2016 10:37
"...Gate munter mit dem Controllertakt auf und ab ...."

jo.. das war der Punkt, wo ich dann den Stift aus der Hand gelegt habe und den Beitrag schrieb.... ;-)

von inoculator - am 06.10.2016 11:23
Steuer doch Potenzialfrei mit kleinem DCDC und Optokoppler. Du hast es ja nicht eilig beim Durchschalten, wenn nur die Schütze ersetzt werden sollen. Es reicht ein DCDC, da die Fußpunkte beider Fets zusammenfallen.

von Richard - am 06.10.2016 11:28
Unter normalen Umständen würde ich das in Betracht ziehen.
Allerdings wären aus rein preislicher Sicht kleine Kondansator DC/DCs anwendbar.
Alles andere würde die Kosten ins irrelevante treiben.
Und die CAP-DCDCs schwingen leider im Ausgang ein wenig, was wieder mit ziemlich viel L und R kompensiert werden muss.

Ein 72V 400A Wendeschütz liegt bei €100.
Das müsste durch 4 FET-Schalter ersetzt werden.
Sind schon alleine €80 Euro nur die FETs.

Da ist noch kein Kühlkörper und kein Treiber davor.

Über die vorhandene ReKu habe ich mir da noch gar keine Gedanken gemacht ;-)

Nee.. dann doch lieber mit dem Drehstromwandler weitermachen......

von inoculator - am 06.10.2016 12:14
Hallo

Welchen Sinn sollte das machen, alle 100000km mal die schütze überholen für 30€, da muß ich viel fahren bis es sich rentiert,

IGBTS fallen wegen der niedirgen Spannung aus, also wirds ein Mosfet Grab.

Mehr als 20% vom Nennstrom sollte man die Dinger ja eh nicht belasten und die Verteilung der Ströme über parallel geschaltete Mosfets hat ja so ihre Tücken wie man am Curtis sehen kann.

Gruß

Roman

von R.M - am 06.10.2016 18:05
Hi Carsten,
für die Bordrelais habe ich sowas mal gemacht:
Relaisersatz
allerdings als pure "high side" Lösung mit P-Mos ohne DCDC für die Gateansteuerung. Funktioniert seit Jahren wunderbar.
Für einen Schützersatz auf N-Mos Basis würde ich auf jeden Fall die Elemente Optokoppler, Surpressordiode (schnelle Z-Diode), Gate-Z-Diode und Gateableitwiderstand wieder verwenden.

In meinem El habe ich zur Trennung des Ladegeräts (Meanwell RSP1500 mit max. 40A Ladestrom) vom Akku auch eine kleine N-Mos Bank, bestehend aus 5 x 3mOhm Rds_on drin. Die funktioniert aber nicht gut und einer der Fets ging mal kaputt. Ich führe das entweder auf mangelhaften Gateschutz (Z-Diode reichte evtl nicht?) oder drain-source Schutz (Varistor statt Surpressordiode verwendet) oder schlechtes Bezugspotential (Lösung leider ohne Optokoppler) zurück. AUs dieser Schaltung habe ich auch gelernt, daß ich bei der nächsten Parallelschaltung vieler Mosfets auf jeden Fall statt simpler Parallelschaltung getrennte Gatevorwiderstände je Fet vorsehen werde, allein schon wegen der im Fehlerfall einfacheren Fehlersuche (welcher ist's denn jetzt ...).
Bei Aufbau auf einer Leiterplatte hast Du das Problem der Abführung der hohen STröme vom Kupfer, beim "fliegenden Aufbau" auf einem Kühlkörper hast Du frei in der Luft hängende Sammelschienen, die man nur mäßig mechanisch belasten kann. Da jeweils ein paar Stützpunkte einzuplanen ist sicherlich von Vorteil.
Aktuell habe ich für meinen Peugeot electrique ein 300Apeak Fet-Schütz gebaut, bei dem die 6 x 2mOhm Fets zwar auf einem Kühlkörper sitzen, die Beinchen aber in einer Platine verlötet sind. Die 105µ Platine hat breite, zusätzlich mit Kupfer verstärkte und dick verzinnte Leiterbahnen. Ein Anschluß sitzt direkt am Kühlblech (drains), ein Bolzen auf der Leiterplatte (sources). Beim Verschrauben wird auch ein Kupferblech mit festgezogen, auf das noch einmal alle sechs sources per dicken Silikonkabeln aufgelegt sind (redundante Stromwege). Ist aber leider noch nicht im Einsatz ;-)
"Verteilung des Stroms über parallele Mosfets hat ihre Tücken": eigentlich gar nicht mal. Das ist bei normalen Bipolartransistoren viel schwieriger, da übernimmt der heißeste immer noch mehr Strom und raucht letztlich ab! Im Curtis ist nur die Anbindung der Stromschiene an die Leiterplatte (simpel aufgeschraubt) schlecht gelöst. Ich habe im Peugeot eine pure Parallelschaltung von 10 Fets im Fahrstromsteller und der Strom teilt sich wunderbar auf! Wenn die Sammelschiene(n) dick genug sind, spielt der Spannungsabfall an dieser(n) auch eine untergeordnete Rolle und man kann sogar beide Anschlüsse (zu- und Abgang) von EINER Seite an die Mos-Bank ranführen ohne Unsymmetrien zu haben.
Viele Grüße, Lars

von laase - am 06.10.2016 23:08
weil die übliche Lebensdauer der Schütze bei den meisten 30.000 beträgt selten 50.000

von Sven Salbach - am 07.10.2016 07:50

Re: Schütze vertauschen

Schützvertauschen nach 20 Jahren ist auch nicht schlecht für die Lebensdauer

Geht ja ohne Ausbauen einfach am Fahrtrichtungsschalter vorne die vor / rückstecker vertauschen und am Motor die Anschlüsse für die Kohlen vertauschen.. ( Gilt zumindest für unverbastelten Thrige )

Das ehemalige Rückwärtsschütz hat dann meist noch etwas extra Lebensdauer in Reserve

von Christian s - am 07.10.2016 10:45

Re: Schütze vertauschen

bei mir ist bisher immer nur das rückwärts schütz kaputt gegangen :confused:

von H.Hobbie - am 08.10.2016 03:23
Um mal all den Theoretikern mit fundiertem Halbwissen etwas Praktisches zu bieten:
Hatte so etwas mal (ca 4 bis 6 Jahre her) aufgebaut, klassische H-Brücke mit MOSFETs.
Um MOSFETs mit geringem RDSon (und deshalb leider auch mit geringer UDSmax) nehmen zu können, hatte ich beim Thrige als 100%-igen Reihenschlussmotor nur die Feldwicklung umgepolt (5mOhm * 200A = 1 V), die lag oben direkt an BattPlus.

Der erste Laboraufbau entstand mit jeweils 4 IRF1404 (je RDSon=4mOhm) parallel im TO-220 auf Messingschienen (2mm*15mm, oder so). Das war derart vielversprechend, allerdings auch noch recht verlustbehaftet, so dass der nächste Aufbau mit jeweils 4 IRF2804S-7P (je RDSon = 1.6mOhm) im D2PAK auf Kupferschienen (ca 5mm*15mm) entstand. (Löten für Fortgeschrittene!!!)
Zur Ansteuerung reicht in der Tat - wie bereits jemand geschrieben hat - ein kleiner DCDC-Wandler und zwei Optokoppler vom originalen FWD/BWD-Signal der Schützkombi.

Praxiseinsatz: Alles gut! Die vergossenen H-Brücke wurde auf dem Aluminium-Motorträger montiert (Kühlung, kürzere Kabel und Platzersparnis an Kofferraumrückwand). Natürlich wurde noch ein zusätzliches Schütz in der BatPlus-Leitung zum Curtis eingebaut, um eine sichere Abschaltung zu gewähren (und damit auch der StandBy-Stromverbrauch verringert).

Das Parallelschalten von MOSFETs ist überigens nicht so bedenklich, insb in dem vorliegenden Fall. Zum einen hat der RDSon einen ordentlichen positiven TempKoeffizienten. zum anderen sind die Strompfade im vorlegenden Aufbau gleich lang. Und zu guter Letzt wird nicht getaktet, was ja auch die Ansteuerung so einfach macht.

Einmal Hirn einschalten lohnt sich bei der Frage, wie Abgeschaltet wird, da die MOSFETs mit UDSmax=40V empfindlich reagieren ;-)

Bilder müssten irgendwo rumdümpeln, kann sie gern jemanden zuschicken, der sie dann hier (oder im Wiki?) hochlädt,

von Mr. Horsepower - am 08.10.2016 07:26
1/2 OT: Ich finde gerade das Schützgeklackere ist eine sehr nette Zusatzschrulle am El.
Das, und das Gequietsche von der Reibscheibe/Wollekupplung.

von el El - am 08.10.2016 07:46
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