Hi zusammen,
hat schon mal jemand eine MOSFET Schaltung als Batterietrenner gebaut? Gibt es dazu Erfahrungen?
mir schweben mehrere Parallele MOSFETs vor, die ich zwischen zwei Kupferleisten verbinde. Bin jetzt nicht so der Elektroniker und müsste mir die Schaltung googeln, aber viel an Material wird da wohl nicht nötig sein. Diese Schaltung soll dann an den NO (normal Open) Kontakt des BMS. Im extremstfall (wird aber nicht eintreten) müsste die Schaltung 300A bei 48V schalten können
LG Nick
PIP 5048MS | 6x 340Wp mono (2KWp) Ostdach | 14S80P Powerwall
3x MP2 5000 | 11 kWp Ost- + Westdach | 14kWh LFP
Mitsubishi Multi MXZ2F42VF+MSZEF25VGKW+MSZEF35VGK
Hab ich schon gemacht. Wie soll angesteuert werden?
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
@carolus am liebsten würde ich das Recht passiv steuern. Das BMS stellt ein Relais zu Verfügung, ich dachte einfach die Nutzung des NC Anschluss. Bei Problemen zieht das Relais des BMS an. Zudem sollte die Versorgung der Schaltung möglichst direkt von der Batterie kommen, also wenig aktive Komponenten.
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Der hohe Strom ist auch bei MOSFET nicht zu unterschätzen.
Bei 300A müsstest du als Beispiel 30 MOSFET nehmen, die jeweils 10A schalten können. Durch die große Schaltleistung vergrößert sich auch enorm die Gatekapazität.
Da braucht man eine Behelfsschaltung, die dafür sorgt, dass das Gate schnell von Ladungsträgern geräumt wird. Hier im ySekunden Bereich, sonst schaltet der Mosfet nicht schnell genug. Das von mir nur zu Theorie, gebaut habe ich das noch nicht.
60 Mosfet, wegen beide Stromrichtungen.
Wenn der Schalter in der Masseleitung des Speicherschicht, wäre die Ansteuerung ziemlich einfach. Soll sie in plus sitzen, muss irgendein Ansteuerung her.
Und 30 fet's parallel ist tatsächlich a bisserl Kapazität.
Das Hauptproblem ist wie üblich der mechanische Aufbau. Mosfets auf Kühlblech mit 2 verschiedenen Potentialen. Und die Leiter der Strompfade.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
AliExpress, Solid State relay, 300 A, 25 Euro.
Dafür kann man es nicht bauen.
Aber Vorsicht, Dauerbetrieb ist bei 300 A nicht, wie auf Ali üblich.
Zum Beispiel SAM40300D. OK, das man wahrscheinlich nur 40 Volt, weitersuchen.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
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Ich bin kein Elektroniker, somit überfordert mich nicht 😂 ich hatte die naive Vorstellung, einfach 6x Infinion IRFZ44N zu nehmen, irgendwo einen Widerstand dazwischen und fertig. Das klingt bei euch irgendwie komplizierter 😊
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Das ist ebenso einfach wie ein Panel, einen Wandler und einen Gridtie zu verheiraten....
Ich suche nachher mal.
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Zudem sind Mosfets deutlich temperaturempfindlicher als Relais, der Vorteil wäre vor Allem ein geringerer Stromverbrauch im eingeschlateten Zustand. Also die Mosfets brauchen ungeschaltet fast nichts <1W und ein Stapler- oder Batterietrennrelais in dieser Größe irgendetwas von 5 bis 15W nur um den Kontakt geschlossen zu halten und dann noch die Widerstandsverluste bei Stromfluss dazu.
Bei 300A sind die Verluste in den Mosfets wirklich nicht zu unterschätzen. (Mein Beispiel: 12xNCEP85T25D parallel (~20€, man kann bestimmt auch noch günstigere Fets finden) haben in Summe einen On Widerstand von 0,4mOhm also ~15W Gesamtverlustleistung bei 200A Strom. Jedes Mosfet muss dann nur noch 1,2W abführen, damit ist die Kühllösung auch beherrschbar.) Zusätzlich haben haben Leistungsmosfet auch immer eine integrierte Bodydiode. Durch die Bodydiode kann der Akku dann trotzdem geladen werden, auch wenn deine Mosfets aus sind. Das kann man nur verhindern indem man zwei Mosfetschalter gegeneinander stellt (Beispiel: mouser de Link entfernt
)
Leider können Mosfets so defekt werden dass sie den Strom weiter leiten, je nach Anwendung muss dann noch eine andere Abschlatmöglichkeit an den Akku. Der Hinweis von darkrain auf eine kurze Schaltzeit ist auch wichtig, vor allem wenn die Mosfets abschalten sollen während der volle Strom fließt. Im Abschaltmoment fällt sehr viel mehr Verlustleistung in den Mosfets an. Wenn die Schaltung im Betrieb ausschalten können soll würde ich empfehlen die Verluste und Schlatzeiten abzuschätzen, z.B. mit LTSpice.
In Summe wäre meine Empfehlung den Mosfetschalter für ein kleineres Projekt zu bauen und für den großen 300A Akku zunächst ein geeignetes Relais zu verwenden.
Ich hoffe mein langer Post ist nicht zu demotivierend. Ich hoffe das Projekt hat Erfolg, eventuell mit einem Zwischenschritt für ~50A.
Erstmal danke für die Infos. Irgendwie klingt das also doch nicht nach so einer guten Idee, bzw. etwas aufwändiger als ich gedacht habe. Wenn ich bei Aliexpress nach SSR suche, sind die meistens für AC geeignet. hat jemand einen besseren Vorschlag für eine Lösung?
Ich überlege auch ob eine geschlossene Schaltung die sich notfalls öffnet mehr sinn macht. Wegen Stromverbrauch. Schließlich soll die, neben anderen Sicherheitsmaßnahmen, nur als letzte Reserve in der Absicherung dienen.
Lösungen die ich gefunden habe:
https://de.aliexpress.com/item/4001257019869.html
https://de.aliexpress.com/item/1005003298705947.html
https://de.aliexpress.com/item/1005001803913333.html (zusätzliches BMS)
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Es gibt durchaus Leistungs-Mosfets die sehr hohe Ströme schalten können, dann aber meist nicht sehr spannungsfest sind.
200 - 300 A sind eigentlich kein Problem.
Z.B. kann der FDB0105N407L bis zu 460A bei einer Spannungsfestigkeit von 40 V. Das sind allerdings theoret. Laborwerte unter Idealbedingungen, die du in der Praxis nicht erreichst. Ich würde bei beiden Werten mit max. 50% rechnen.
Der irf1405pbf kann bis max. 55V sperren und bis zu 120A belastet werden. 3-4 davon parallel würden es schon tun.
Die Frage ist auch sind die 300A eine durchschnittl. Dauerbelastung (vermutlich nicht) oder eine max. Peakbelastung? Bei der Parallelschaltung ist sehr darauf zu achten, dass alle Mosfets mit gleich langen Leitungen und Querschnitten angeschlossen werden, wegen dem neg. Temp.koeffizient. D.h. der Mosfet, der zuerst heiß wird, leitet immer beser und wird immer heißer und übernimmt dann den meisten Strom. Das kann sich aufschaukeln bis er durchbrennt. Deswegen wäre auch auf gleichmässige und gute Wärmeableitung zu achten.
Für noch höhere Spannungen bei hohem Strom eignen sich dann eher IGBTs.
Beim Schalten von induktiven Lasten (Motoren, Trafos, ...) ist unbedingt darauf zu achten, dass es eine sehr hohe umgekehrte Induktionsspannungsspitze geben kann, die den Transistor zerstört! Also unbedingt eine schnelle antiparallele Diode über die Drain-Source-Strecke schalten und ein sog. snubber network (Widerstand - Kondensator -Schaltung, die die Spannungsspitze schluckt).
Hallo
Einen Mosfet Schalter hast du bereits in deinem BMS eingebaut.
Wenn du einen Zweiten benötigst, sollte der nicht die gleichen Eigenschaften haben, wie der Erste.
Ein zweiter Schalter ist m.E. dafür da, zu Trennen, wenn der Erste versagt.
Dann zwei mal auf die gleiche Technologie zu setzen halte ich für problematisch.
mit freundlichen Grüßen
Thomas
Es gibt durchaus Leistungs-Mosfets die sehr hohe Ströme schalten können, dann aber meist nicht sehr spannungsfest sind.
200 - 300 A sind eigentlich kein Problem.
Z.B. kann der FDB0105N407L bis zu 460A bei einer Spannungsfestigkeit von 40 V. Das sind allerdings theoret. Laborwerte unter Idealbedingungen, die du in der Praxis nicht erreichst. Ich würde bei beiden Werten mit max. 50% rechnen.
Der irf1405pbf kann bis max. 55V sperren und bis zu 120A belastet werden. 3-4 davon parallel würden es schon tun.
Die Frage ist auch sind die 300A eine durchschnittl. Dauerbelastung (vermutlich nicht) oder eine max. Peakbelastung? Bei der Parallelschaltung ist sehr darauf zu achten, dass alle Mosfets mit gleich langen Leitungen und Querschnitten angeschlossen werden, wegen dem neg. Temp.koeffizient. D.h. der Mosfet, der zuerst heiß wird, leitet immer beser und wird immer heißer und übernimmt dann den meisten Strom. Das kann sich aufschaukeln bis er durchbrennt. Deswegen wäre auch auf gleichmässige und gute Wärmeableitung zu achten.
Für noch höhere Spannungen bei hohem Strom eignen sich dann eher IGBTs.
Beim Schalten von induktiven Lasten (Motoren, Trafos, ...) ist unbedingt darauf zu achten, dass es eine sehr hohe umgekehrte Induktionsspannungsspitze geben kann, die den Transistor zerstört! Also unbedingt eine schnelle antiparallele Diode über die Drain-Source-Strecke schalten und ein sog. snubber network (Widerstand - Kondensator -Schaltung, die die Spannungsspitze schluckt).
Alles Grundsätzlich richtig.
Das Problem ist, der OP redet von 48 V Akku, heißt knapp 60V max, plus schaltspitzen.
Ich würde da nicht unter 100 V Typen gegeben.... Wenn das reicht.
Aber wie ich schon schrieb, ich würde daskaufen.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
IGBT wären da auch noch eine Möglichkeit.
Parallel geschaltete MOSFETs muss man schon einiges beachten. Was passiert im Ausschaltzeitpunkt unter Last. Bspw. 10 parallel, 5 schalten nahezu gleich und schneller als die anderen. Dann fließt erstmal alles durch die anderen fünf. Dann schaltet der nächste ab, nur noch 4 offen und volle Last... Da muss man die Schaltzeiten sehr kurz halten können, also nix mit naiv Widerstand und fertig.