brusa_charger.pdf

(831 KB) Pobierz
BRUSA Charger,
avagy a kolosszális kém-gép
Legújabb páciensem egy igazi nagyágyú minden tekintetben: 22 kW-os teljesítményével ez
a legnagyobb fedélzeti töltı a piacon; még a Tesla töltıjénél is kétszer nagyobb teljesítményő,
noha fizikai paraméterei (méret és súly) alapján kb. ugyanakkora. A tulajdonostól érkezı infó
szerint ez egy nagyon közkedvelt töltıtípus az egyedi eCar építık körében, hiszen ha már
saját autót építenek, igazán nem spórolnak a töltésen – ebbıl adódóan ez a töltı kb. állandóan
készlethiányos, vadászni kell rá. Így ha törik, ha szakad, javítani kellene…
Megérkezés után az alábbi kép fogad, kívülrıl is érezhetı penetráns „Amper-szaggal”:
A bal oldali képrıl lerí, hogy kár is lenne lebontanom a fémlapot: a sarkainál lévı hőtıvíz-
csonkok jelzik, hogy nincs itt semmi látnivaló az adatlapján kívül:
Ez egy Mercedes Smart 2014 töltıje, ami – ha kicsit gonosz akarok lenni – nem is tudom,
hogy fért bele egy ilyen pici autóba. NLG664 a típusa, sok opciós lehetıséggel a többi betőbıl
ítélve. Láthatóan csak európai piacra jó a 230–240VAC közötti feszültség-tartománya miatt.
Ez megmagyarázza azt is, hogyan tud pont kétszer akkora lenni a teljesítménye, mint a
pontosan ugyanekkora Tesla töltınek: minél szőkebb a bemeneti feszültség-tartomány, annál
jobban ki lehet hegyezni az elektronikát a maximumra. És ez igen ki lett hegyezve…
A fedılap olyan sőrőn van rácsavarozva, hogy ennyi erıvel egy varrógéppel is rávarrhatták
volna a masszív fedelet; mindketten elfáradtunk (a motoros csavarhúzóm és én is), mire a
csavarrögzítıvel fixált csavarokat mind kihajtottam. Aztán rohanhattam is a gázálarcért…
1
A tetején a szürkésfehér ködfelhı baljós árnyként jelzi, hogy itt valami nagyon nem oké; a
bőz pedig olyan penetráns, hogy gyorsan dobálom is ki a csavarokat és a paneleket, mielıbb a
fenekére érjek, mielıtt még rosszul leszek. Két emelettel lejjebb már ezt látom:
2
Ezen a ponton kb. egy óráig szagolgattam a bőzt, mire kinyomoztam, hol, mi, hogy enged;
a panel ugyanis úgy állt a helyén, mintha bebetonozták volna. Nagyon praktikus volt középen
a két hosszú marás, hiszen így kigyöngítve a panelt, az a legkisebb hajlításra pontosan két,
azonos mérető darabra tört volna szét. Lényeg az, hogy kiszedtem, mert fanatikus vagyok. És
még egészben is maradt… A hibát megtalálni nem volt nehéz:
A bal oldali képen egy felrobbant kondenzátor van; hogy miért tett ilyen csúnya dolgot, arról
majd késıbb. A képen ugyan nem látszik, de a tövénél két másik kondenzátorra is lyukat
égetett; a többinek „csak” a tetejét pörkölte meg. A fotón látható csillogó pöttyök pedig nem a
fényképezıgépem lencséjén lévı por, hanem a kondenzátorból kirobbant fémfólia-repeszek:
egy kondenzátor ugyanis két, vékony fémfólia (itt fémezett PP fólia) feltekercselésébıl áll. A
hatalmas doboz átellenes sarkaiba is jutott belıle; a robbanástól pedig sugárirányban minden
megégett, pl. a háttérben lévı induktivitások is igencsak égett színőek. A dobozban pedig az
összes alkatrészt jó fél milliméter vastag szürkésfehér lepedék borítja, mint penészes sajtot a
nemespenész. Szóval a mérleg: egy meghibásodó alkatrész, további tíz áldozat, összesen 40
eFt körüli nettó anyagköltség. Pl. szupergyors félvezetı-védı biztosítékból két darab, 10.000,-
Ft/db áron. Sajnálatos módon az elhalálozott kondenzátor nem is pótolható, mert gyártását
közben beszüntették. Így ha valakinél van
EPCOS B32794D4355K
–ból 3 db, életet mentene
vele. Fél napos takarítás, porszívózás, kompresszoros kifúvatás, mosás után már fotogén lett a
végfok panel, már ami megmaradt belıle: a C1103 az „epicentrum” helye:
3
Nem kezdem el analizálni az áramkör mőködését, mert szerintem ez csak engem érdekel,
most inkább átmegyek statisztikusba, hogy miért is kolosszális ez a gép:
•
•
Van benne 4 db extra nagy félvezetıvédı biztosíték (38x10 mm-es, a többiben 32x6
mm-es, egy átlagos háztartási eszközben meg 20x5 mm-es)
Van benne 8 db 30A-es relé, és további 4 db 16A-es (egy átlag töltıben egy vagy kettı
van, ún. lágyindító ill. GFCI (Ground-Fault
Circuit Interrupter)
funkcióban; ez utóbbi
kb. olyasmi, mint a fi-relé (vagy hibaáram-relé); csak trükkösebben megvalósítva.
Van benne úgy 16 db induktivitás vagy transzformátor, el sem kezdem sorolni, melyik
micsoda és miért…
Van benne 5 komplett FET/IGBT/dióda híd (fémszínő tetıs, fehér kockák egymás alatt
katonás rendben), ezeket beszerezni sem lehetne, ha netán megsérülnek…
5 db 25A-es árammérı (kék kockák „25” felirattal) (A BMW töltıben csak egy van)
•
•
•
És végezetül van benne 3 db vézna kis varisztor is, ami inkább csak dísz, semmint bármi
ellen is védeni tudó alkatrész: míg egy Tesla töltıben 3x4=12 db van, vastagabb és nagyobb,
ebben ez a 3 db pici kb. hatástalan, különösen egy 40A-es biztosíték mögött. Egy biztosíték
ugyanis 10x áram hatására ég ki 10 msec alatt; a 3 fázisú rendszerben pedig 420V-os névleges
értékő varisztorok vannak, amik kb. 680V-nál szólalnak meg. 680V*40A*10 = 272 kW
peak
,
azaz ha tényleg túlfeszültséget kapna egy ilyen töltı egy közeli villámcsapás miatt, ebbıl még
annyi sem maradna, mint a felrobbant kondenzátorból. Szerencsére a többi alkatrészen azért
nem spóroltak… Pedig a java még csak ezután következik! De az izgalmakat jó krimi-író
módjára a végére tartogatom, szóval elıbb jöjjön a halál oka; merthogy van neki!
Sokszor hallom/olvasom félmővelt emberek buta agymenéseit, hogy az akkumulátoroknak
véges az élettartama, és ez határozza meg az elektromos autók élettartamát is. Nekik súgnám
meg, hogy tévednek: másnak is van élettartama, pl. a kondenzátoroknak! És nekik sokkal, de
sokkal rosszabb! Elıbb megy tönkre egy kondenzátor, mint egy jól méretezett akkumulátor…
Alapvetıen kétféle kondenzátor-típus van, amik hajlamosak a gyors öregedésre vagy
fatális meghibásodásra. Az egyiket úgy hívják, hogy elektrolit-kondenzátor, vagy röviden
„elkó”. Ezekben – ahogy a nevükbıl is következik – elektrolit folyadék van, amely – minı
meglepı – ki tud szivárogni, el tud párologni, sıt a tartályt szétfeszítve ki is tud spriccelni.
Mivel mostani írásomnak nem ez a témája, errıl majd késıbb fogok mesélni.
A másik fajta öregedére hajlamos kondenzátor az ún. öngyógyító (self-healig) képességgel
bíró fólia-kondenzátor. Ezeket olyan erısen igénybe vett helyeken használják, mint a töltık és
inverterek. Ezek a kondenzátorok úgy vannak megkonstruálva, hogy ha átüt a szigetelıanyag,
akkor az egy kis robbanással kiégeti a zárlat helyét. Ez rendkívül gyorsan lezajlik, a WIMA
(az egyik leghíresebb német impulzus-kondenzátor gyártó cég) tájékoztató kiadványa szerint
10
-8
sec, azaz 10 nsec alatt 6000 Kelvin (ez a Napunk felszíni hımérséklete) hıfok kiégeti a
hibát, és a kondenzátor szépen mőködik tovább.
4
Van egy másik módszer is hasonló célra, de ezt csak kisteljesítményő kondenzátoroknál
alkalmazzák, mivel az elvékonyítások növelik a kondenzátor belsı ellenállását:
Itt tulajdonképpen millió kis biztosítékkal oldják meg, hogy a zárlatba kerülı helyen egy
kis darab fémfólia szigetként leváljon a többirıl.
A fentiekbıl következik, hogy ezek a kondenzátorok lenyelik a bejövı túlfeszültségeket,
ami jöhet a hálózatról is, ha nincs túlfesz-védelem; de lehet tervezési hiba is, hogy kapcsolási
tüskék terhelik a kondenzátort. Az szépen gyógyítgatja magát, miközben melegszik, és egyre
csökken a kapacitása. A maradék kapacitás egyre kevésbé képes felvenni a tüskéket, aztán így
egyre több túlfeszültség keletkezik, még jobban melegszik a kondenzátor, a mőanyag fólia
pedig ezzel együtt egyre jobban elgyengül. Végül már olyan mennyiségben történnek ezek a
gyógyító kis robbanások, hogy az egész kondenzátor – egy szupernóvához hasonlóan – teljes
térfogatában fel fog robbanni… És mondhatom nektek, az nagyon, de nagyon büdös lesz!
Ebben a töltıben a 2. oldalon, a jobb alsó sarokban látható egy kék kondenzátor-telep. 5 db
30
µF
öngyógyító kondenzátor alkotja. Ezek a kondenzátorok nagyon pontos tőréssel vannak
legyártva, mert általában hangolt körökben vannak. Míg egy átlagos „elkó” tőrése +80% és –
20%, addig ezek +/– 5%-osak; azaz ennek az összesen 150
µF-os
kondenzátor-telepnek még a
legrosszabb esetben is 142,5
µF-osnak
kellene lennie. Nos, ez már csak 139
µF,
azaz -10%
körül jár. 2014-es az autó, a töltı ráadásul „csak” töltéskor mőködik, szóval 3 év alatt már –
10%-ot elért; úgy –50%-nál már biztosan lángokban fog állni az egész töltı, szóval ennek van
úgy 10-12 éve még hátra. Legjobb esetben! Aztán vagy jövök én, vagy a bontó és a zúzda…
Megint elcsavarogtam a töltınktıl, mert én ilyen kis kósza elme vagyok. Miután végeztem
a munkával – pontosabban várom a megrendelı döntését, hogy hogyan tovább – nézegetni
kezdtem a többi panelt is. Rossz szokásom szerint mikroszkóppal, mm-rıl mm-re, és minden
alkatrészre rákeresve, hogy mi és mit csinál, és minek van az ott. És ha már krimi, találtam is
pár véres konyhakést…
☺
Már ott gyanús volt a panel, hogy rengeteg „felesleges” funkciót
találtam; megpróbálom felsorolni
ıket.
Maga a lényeg a jobb felsı részen, a piros vonallal határolt körzetben van: 3 db Danfoss
modul kapcsolja a 3 fázis PFC (Power
Factor Correction)
áramkörét; ennek egyik csillapító
(snubber) tagja adta meg magát. Mellette barna vonallal kerítve van a tényleges konverziós
rész, szintén Danfoss modullal. Az ez alatt lévı fehér kocka viszi át a „vállán” a teljes 22 kW-
ot, így az étvágya is elég jelentıs, azért van két plusz trafó. Persze rögtön megszólalt bennem
a kisördög, hogy az elsı három honnan kapja a tápját, majd sírva-röhögve fedeztem fel, hogy
a zöld és a türkiz részben is egy-egy – szakemberek most kapaszkodjanak meg (!) – „555”-ös
IC-vel van megoldva egy négyszögjellel hajtott FET-pár, ami aztán a végfokon 3 kisebb
trafóra megy. Furcsa számomra, hogy
őrtechikás
elektronikában nem találtak 2 db digitális
lábat, mi ki tudott volna adni egy kHz körüli frekvenciát, így egy kb. Noé bárkájáról származó
IC-vel dobták fel a napomat.
Ahogy már említettem, potom 12 db relé kapcsolgat ezt-azt a panelen, ennek egy helyen
van a vezérlése, a fehér vonalas részben. Alatta a kék részben meglepı dolgot találtam: két
DC hídvezérlı chipet, amivel pl. pici kefés villanymotorokat (esetleg mágneseket) lehetne
hajtani. Most ez vagy valami motoros, vagy mágneses töltıkábel rögzítéshez mehet, hogy ne
lehessen azokat kihúzni töltés közben.
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin