Tiefenladeschutz für Blei Akku wie realisieren

Habe mehrere Blei Akku die ich konstant mit 13.8V Versorge.

Ich möchte jedoch für diese drei Batterien einen Batterie / Akkuwächter realisieren, damit die Batterien nicht tiefengeladen werden. Nach möglichkeit sollte der Ausgang auch automatisch auf die stärkste Batterie geschalten werden, und wenn diese einen gewissen Pegel erreicht auf die nächste umschalten.

Gibt es für Tiefladeschutz fixfertige IC, die für 12V Akku ausgelegt sind, oder muss ich mir das ganze diskret realisieren.

Wenn jemand schon soetwas mal gezeichnet hat wäre ich auch sehr dankbar.

PS: Ab welcher minimum Spannung kann der PB Akku Schaden nehmen?

Für Bleigel-Akku gelten als Entladeschlußspannung 10,5V. Es soll aber dann sofort wieder gelanden werden.
Ob es fertige IC gibt weis ich nicht, aber mit einem LM324 z.B. kannst du dir für 4 Akku in einem IC die Überwachung realisieren. Gezeichnet habe ich so was noch nicht, besteht aber nur aus 4 Widerstände, ein Pot und was du halt hintennach brauchst, Transistor, Relais usw.
Hubert

Zitat:

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Zitat von Hubert.G

Für Bleigel-Akku gelten als Entladeschlußspannung 10,5V. Es soll aber dann sofort wieder gelanden werden.
Ob es fertige IC gibt weis ich nicht, aber mit einem LM324 z.B. kannst du dir für 4 Akku in einem IC die Überwachung realisieren. Gezeichnet habe ich so was noch nicht, besteht aber nur aus 4 Widerstände, ein Pot und was du halt hintennach brauchst, Transistor, Relais usw.
Hubert

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Sorry, aber dieses Posting hättest du dir Sparen können. Ich habs jetzt 3x gelesen, aber keine ahnung was du uns erzhälen möchtest 8-[

Zitat:

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Zitat von G-Laderjosi

Sorry, aber dieses Posting hättest du dir Sparen können. Ich habs jetzt 3x gelesen, aber keine ahnung was du uns erzhälen möchtest 8-[

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Vielleicht liegts an dir :cheesy:

Versteh schon was er meint. Er drückts nur a bissel ungenau aus.

Er meint mit LM324(4xOP) und ner Schmitt-Triggerschaltung die den Akku bei kleiner 10,5 V vom Verbraucher trennt und bei 12,xx V wieder zuschaltet.
Mit 4 Widerstanden und nem Poti wirds wohl nicht getan sein aber die Richtung stimmt.


Die Schaltung musst du noch ein bischen verändern (brauchst ne Hysterese. Gibts auch auf der Seite), aber vom Prinzip der richtige Weg.
http://www.elektronik-kompendium.de/...gswaechter.htm

MfG Matthias

Es ist halt ein Problem das man den Poster nicht kennt und daher nicht weis was man voraussetzen kann. Hätte ich eine komplette Aufbauanleitung für einen OP geschrieben wäre die Antwort vieleicht gewesen "das mit dem OP kann ich ohnehin, wollte nur wissen ob es einen IC gibt". So habe ich halt mal zuviel vorausgesetzt und es nicht genau genug beschrieben.
Hubert

Ich habe einen Tiefenladeschutz gezeichnet, da ich meinen Bot auch mit 12V Blei-Akkus betreiben will. Nur fehlen die Werte noch..


Ist es möglich das so zu konstruieren?

EDIT: Anstadt einer Diode habe ich einen Festspannungsregler zu generierung der Reverenzspannung berwendet. die sind nicht wirklich teuer und ich hatte sie gerade rumliegen :-b

Zitat:

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Zitat von Borki90

Anstadt einer Diode habe ich einen Festspannungsregler zu generierung der Reverenzspannung berwendet. die sind nicht wirklich teuer und ich hatte sie gerade rumliegen :-b

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Festspannungsregler ist auch ok.

Bei deiner Schaltung solltest du nur ein paar Ändererungen vornehmen

-An den Invertierten Eingang vom OP muss ein Spannungsteiler sonst schaltet der OP nie durch(invertierter Eingang 10,5-13 V der nicht invertierte max 5 V) [-X

-Vorwiderstand zwischen OP und Transistor

-Dem OP solltest du Hysterese verpassen, dass der OP bei 10,5V abschaltet und erst bei 12,xx V zuschaltet, sonst--> Akku mit Belastung Spannung < 10,5V OP schaltet ab. Last weg, Spannung steigt wieder Akku wird zugeschaltet, Last --> Spannung<10,5V dann hast ein schnatterndes Relai aber keine Abschaltung

Sonst ist die Schaltung I.O.

MfG Matthias

thx für die Korrekturvorschläge. Die Hysterese lasse ich aber weg, da ich den akku zum Laden sowiso umhängen muss..


mfg Borki90


Hier der verbesserte Schaltplan:

Zitat:

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Zitat von Borki90

Die Hysterese lasse ich aber weg, da ich den akku zum Laden sowiso umhängen muss..

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Lies bitte nochmal meinen vorherigen Post nochmal.
Ohne Hysterese wird die Schaltung nix, ausser du willst sobald der Akku leer ist das Relai als Schallgeben missbrauchen. :-k

MfG Matthias

Oder bau noch einen Taster in den Relai-Spulenzweik ein der vom Angezogenen Relai dann gebrückt wird. Quasi als so ne Art Einschalter mit Selbsthalt wenn das Relai dann einmal abfällt kanns von selber nicht wieder anziehen(da Du den Akku ehh manuell Laden mußt kann man auch ne Taste drücken)

MfG

Ich habe es jetzt so abgeändert, dass man das ganze System ein und abschalten kann, sobald die 10.5V unterschrieben hebt sich die Selbsthaltung auf.

also erstmal..
Vorwort:

in eagle gibts das export image, das haste ja schon hinbekommen..
als trafficsparender user, exportierst du in den zwischenspeicher, mit 150 auflösung
fügst das ganze bild in MSpaint o.ä ein, und speicherst es als jpg ab...
dann braucht man kein zipfile, muß kein monster von bmp datei runterladen was vorher gepackt wurde ](*,)
(was verboten gehört, scheixxformat GROß und hässlich = bmp = müll)

und der anhang wird sogar direkt angezeigt weil er !soooo klein! ist ..
(PS.: ja meins is nu ungezippt 18kb groß, aber man siehts gleich, muß nicht erst runterladen, entzippen, anzeigen, und anschließend datenmüll löschen,deins is ungezippt 900kb)
################################################
Themasache:
Wenn 0,55 Volt nix ausmachen (bei blei eigentlich wurscht): Strom??

siehe anhang..
nur ob das mit der z-diode einstellen so klappt muß man probieren
(DAS weiß ich nicht, habs noch nicht probiert-bitte korrigieren wenn falsch)

Das kannste ja aber auch mit deinem ad-komparator machen..
aber bitte kein relais :-)

die dual shottkydioden.. (gratis zu finden in alten pc-netzteilen)
spannungsabfall zb 0,55V 30A (15A pro diodenzweig)
Erklärung
immer die stärkere batterie wird entladen, und alle gleichmäßig, weil strom ja intelligent ist..
wenn die spannung unter den wert der z-diode+einstellwert Poti fällt, schaltet der mosfet ab (gate wird über pulldown low)
das muß man evtl noch puffern wegen ein-aus-ein-aus, aber klackern tut da nix :-)

(widerstand irl3803 0,006Ohm bei 10V gatespannung)


PS.:
mit dem dioden eingangsverteiler, kannst du auch unterschiedlich geladene akkus ohne probleme anschließen, da keine ausgleichsströme fließen

Hallo Psiq,

diese Schaltung würde ich nicht verwenden, da es keine Hysterese gibt. Wenn die Spannung der Akkus langsam sinkt, dann wird der Mosfet im linearen Bereich betrieben. Dabei ist der Kanalwiderstand wesentlich höher als die im Datenblatt angegebenen 0,006 Ohm. Die dadurch entstehende Verlustleistung kann den Mosfet in kürzester Zeit zerstören.

Gruss
Jakob

äm....
der mosfet hat auch bei 4,5V am gate nur einen widerstand von 0,009 Ohm, und wenn die akkus auf 5V gesunken sind, sind se eh schon am *popo*.
Ein linearer betrieb in sinne eines transistors mit wärmeentwicklung ist das aber noch lange nicht.
Wenn man im vergleich den spulenstrom durchs relais von 250mA/12V annimt (KFZ Relais 30A), hat man dort die ganze zeit einen energieverlust von 3W
Der Kontaktverlust/widerstand im Relais ist hierbei natürlich noch nicht mit drin, und erhöht den energieverlust weiter..

beim mosfet wären es , wenn das gate mit seinen pF geladen ist
bei 15A stromfluß: 0,009 Ohm (worst case) x 15A x 15A = 2,025Watt


Das mit der hysterese stimmt allerdings, das ein/aus sollte man puffern, aber da hatte der fragesteller sich ja oben schon was überlegt, deswegen hab ich da nicht weiter nachgedacht. Das Problem der Hysterese ist aber das gleiche wie beim Relais und auch gleich zu lösen.


Edit:
..der komparator passt so, aber ist das schon ne brauchbare verzögrung?


ich schaus mal nochmal an, sobald ich zeit hab..

1. Ich werde von jetzt an die Bilder zu JPEG umkonvertieren

2. Mein Schaltplan ist für einen Akku, die Dioden müsste mastergraf bei seiner Schaltung also noch ergenzen..

3. Das Reiais ist kein KFZ relais, sondern ein kleines 5A Printrelais, denn Strom muss ich noch messen.. vieleicht werde ich mich noch umentscheiden..

4. nur ist das Relais praktisch, da ich den zweiten kontakt für die selbsthaltung einsetzten kann. Das ist die neuste Version, es fliessen nicht mer 5A über die schalter (Kostengünstiger..) sie ist noch nicht hochgeladen, da mein PC mit den Schaltplänen gestern selbstmord begangen hat.. ka was da los ist..

:MistPC

Formatieren geht auch nicht, da bei der Windows installation immer ein Bluescreen kommt.. BAD_POOL_LOADER

Hallo Psiq,

bei der Schaltung muss man berücksichtigen, dass die Spannung am Gate durch den Spannungsteiler und die Z-Diode wesentlich geringer als die Akkuspannung ist. Bei einer Akkuspannung von 10V kann je nach Einstellung des Potis eine Gatespannung von 2-3 Volt entstehen. Bei dieser Spannung ist der Mosfet definitiv im linearen Bereich. Je nach angeschlossener Last kann das zu einer sehr hohen Verlustleistung im Mosfet führen.

Gruss
Jakob

ach so hast du das gemeint, über den abschaltteil hab ich wie gesagt nicht weiters drüber nachegedacht.
Stimmt aber natürlich!

In dem Fall könnte man einen transistor vorschalten, der den mosfet ohne teiler an high schaltet.
(edit für shaun: und natürlich die magische hysteresesschaltung...)

Ohne Hysterese wirst Du immer irgendwo einen linearen Bereich haben. Vielleicht nicht, wenn Du mit einem Labornetzteil versuchst, den sich entladenden Akku zu simulieren, aber im Realfall, wo es genau im kritischen Bereich dann mal etwas langsamer geht, wird der MOSFET wieder zur Heizung. Die 9mOhm bei 4,5V Vgs interessieren da leider wenig.

hm?

ich versteh jetzt grad nur nicht den problemunterschied vom linearen mosfet zum schnatternden relais ;-)

das man ne hysterese bei beidem braucht wurde ja schon oben erwähnt...

ich hätte zwar ne hysterese mir angeschuat, aber da die so immernochnicht 100% funktioniert, hab ich gedacht hier postet vielleicht jemand anderes ne einfache, funktionierende, komplette schaltung..

Einfach ein Relais verbauen, bei dem ab einer Spannung dann der Anker abfällt.

Was dann der Schalter macht, ist dir überlassen.

Oder Spannungswerte mit Hilfe eines Mikrocontrollers einlesen u. je nachdem was für Werte er dann hat "z.B. Ausgänge schalten".

Ein Relais fällt immer bei einer deutlich geringeren Spannung ab als es zum Anziehen benötigt, und diese ist zudem alles andere als genau. Was dazu führen würde, dass das Relais bei Ladeschlussspannung möglicherweise noch gar nicht anzieht, oder aber bei Tiefstentladung nicht abfällt. Oder auch nicht.
Klar, mit einem Microcontroller kann man alles lösen. Man kann es bestimmt auch so geschickt aufbauen, dass man den Microcontroller im Nachhinein durch ein Stück Draht ersetzen kann, weil man eh alle zur Lösung des eigentlichen Problems notwenidgen Funktionsgruppen bereits als Peripherie des uC vorgesehen hat. Wenn eine Spannungsanzeige oder spezielle Meldefunktion gefragt wäre - ok, aber um einen Komparator zu ersetzen, muss es nun wirklich kein Computer sein!



@PsiQ: man nehme einen Komparator, der sicher schaltet und hat das Problem umfassend gelöst. Wer Transistoren mag, setzt eben die Grundschaltung "Schmitt-Trigger" ein. Aber wer mag das schon ;)

@shaun würde das klappen? (anhang)

achso, der widerstand zwischen Comp 1 und comp2 (R5) sollte 10k anstatt 1k sein..

reset über die mitm poti einstellbare z-diode oder nen taster

Die Abschaltung ohne schwingen mit dem einstellbaren komparator...
(ich mag keine Relais)
Die Spannung fällt unter den eingestellten Wert. (10V)
Der vordere Komparator wird low, dadurch wird der hintere über die diode ebenfalls low, der transistor + mosfet schaltet ab.
Wenn der vordere wegen erholendem akku (10,5V) wieder high wird, kann wegen der diode der 2. nicht wieder high werden.

der 2. wird erst wieder high, wenn die spannung soweit steigt, dass die reset z-diode leitet, und den hinteren wieder auf high zieht..

bei der reset z-diode bin ich nicht sicher, wenn die "so" nicht geht:
entweder ein weiteren transistor dahinter,der den hinteren komparator high schaltet..
oder eben ein taster nach plus ..

edit: ah, oder man nimmt nen 3. komparator , der high ist, wenn die spannung bei 12,5V ist ;-)
dann kann man diesen lm324 quad op-amp benutzen..

Auf die Schnelle: wozu soll R10 gut sein?
Unter Hysterese versteht man die Beeinflussung der Schaltschwelle eines Komparators durch dessen Ausgangssignal, realisiert durch eine Mitkopplung (also Widerstand zwischen Ausgang und nichtinv. Eingang), so wie gezeichnet macht die Schaltung nicht allzu viel Sinn, für eine Abschaltung mit Hysterese reicht ein einzelner Komparator, guck noch mal in RN Wissen oder den anderen hier einschlägigen Elektronikseiten nach der Komparator-Grundschaltung mit Hysterese, macht mehr Sinn. Der Hauptfehler ist, dass der 1. OPV dem zweiten über die Diode irgendeine Spannung "wegziehen" soll, aber Du führst keinerlei Spannung zu, nur wenn die "13V-Erkennung" zuschlägt, aber das reicht natürlich nicht. Z-Dioden solltest Du auch nicht unbedingt als Schwellwertschalter missbrauchen, zumindest nicht mit undefinierter Belastung, da die Dinger bisweilen zum Lecken neigen.

R10 sollte nur den stromfluß durch den transistor begrenzen..
da der wohl eh nicht voll durchgesteuert wird, is der wohl egal ?

So wies jetzt ist hab ichs beim rumlesen gesehen,
also eingangswiderstand, komparator rückkoppelungswiderstand..
aber da stand leider nicht dabei, in welchem Verhältnis die Werte der Widerstände sein müssen, bzw welche werte überhaupt..

Wenn der Rückkoppler Widerstand zu klein ist, wird das eingangssignal doch immer mit dem output übersteuert, wenn er zu groß ist, ist es im Verhältnis zum eingangssignal zu schwach..? wenn ichs 50/50 mache, bin ich wieder beim undefinierten zustand der schwingen kann :-s

Die Rückkoppung ist eine Mitkopplung, keine Gegenkopplung. Da das Kriterium für ein schwingfähiges System reinzurechnen dürfte schwierig werden. R10 ist immer noch überflüssig. Ich würde die OPV-Eingänge umdrehen, dann habe ich eine definierte Hysterese, weil der augenblickliche Stand des Potischleifers dann nicht mehr in die Berechung eingeht und dann einen PNP in Sättigung steuern, der wiederum den MOSFET durchschaltet.

Die Widerstände ergeben sich aus den Grenzwerten für Uaus des OPV (wenn +Ub in weiten Grenzen schwankt, sollte man vielleicht eine Diode einsetzen, so dass nur ein gegen Masse gezogener Ausgang die Hysterese beeinflusst) und der gewünschten Hysterese, ist ja nichts weitere als ein Spannungsteiler, die Größe ist relativ egal. Nicht gerade Ohmbereich (Stromfluss) und nicht gerade Gigaohm (Leckströme, OPV-Eingangsstrom)

hi,

mal ne dumme Frage:

Wenn Du in deinem Projekt eh einen "Rechenknecht" verbaut hast.
Dieser auch sog. A/D Eingänge hat.

Wäre es dann nicht möglich, die Akkuspannung über einen Spannungsteiler auf max. 5V runterzubringen, den Wert über die A/D Wandler einzulesen und entsprechend Deine 4 Akkus zu schalten (Ladung oder Verwendung).

Also 14,4 V Akkuspannung = 5 V (A/D = 255)
10,5 V Akkuspannung = x V (A/D = xxx)

Mit ein wengi Programieraufwand kann man auch kurzfristige Spannungseinbrüche (z.B: durch ziehen höherer Ströme) kompensieren. Also die Schaltung "beliebig träge" machen.

Gruß, Klingon77

@shaun:
Ich hab das jetzt mal umgestellt soweit ichs verstanden habe,
aber könntest du den ablauf der schaltung mal mit ein paar worten erörtern?
was macht es jetzt für nen unterschied ob das poti am + oder - des op ist ?
gut,das signal ist invertiert, aber das ändert ja nur was am transistor hintenraus..?

das "in sättigung" nehme ich als voll durchgesteuert, da muß dann also entweder ein transistor mit sehr hohen gainfaktor dahinter, oder 2 normale..

"Die Rückkopplung ist eine Mitkopplung, keine Gegenkopplung. Da das Kriterium für ein schwingfähiges System reinzurechnen dürfte schwierig werden."
Den Satz verstehe ich nicht!

alsoo.. sofern das nur ein widerstand ist ist es ja immer in beide richtungen eine kopplung .
da der widerstand aber das signal von vorne abschwächt, ist das ausgangssignal OUT stärker, als das signal vom in
die diode würde das "rückwärts" dann verhindern.
entweder ich wähle den widerstand so, dass er sich schwächer auswirkt als das eingangssignal, dann nützt er mir aber nichts bei der selbsthaltung, oder ich wähle ihn so, dass die rückkopplung stärker wirkt als das eingangssignal, dann bringt mir das eingangssignal doch nichtsmehr.

Über den spannungsteiler eingang:kopplung bestimmte ich doch nur die signalstärken zueinander..
hmm


könntest du "einfach" mal den ablauf beschreiben?
anfangszusatnd wo die koppelung reinwirkt.. so..
also spannung fällt, komparator schaltet low, über den widerstand wird das eingangsssignal näher an low..

ÄÄÄÄH!!! ?? !!! SO:
Spannungsteiler 1k eingang , 3k koppelung also 1:3 bzw 75%:25%
Vor / beim ersten abschalten wird das eingangssignal immer um +25% über den koppelungsiwderstand erhöht, da der OUT high ist.

Wenn die spannung am Eingang unter den schaltwert fällt,
wird das Eingangssignal ab sofort immer um -25% verkleinert, da out nun Low ist...

In Worten: muß die Spannugn also erst um 25% tiefer als der eingestellte Wert fallen um abzuschalten.
Wenn abgeschaltet ist muß die spannung erst um 25% über den schaltwert steigen, um wieder einzuschalten....
?? ist das so klar wie ichs meine ?


In Zahlen:
Aus-Schaltwert = 50% ohne kopplung

50% + 25% high von output kopplung
=> schaltpunkt verlagert sich wegen koppelung nach unten 25% +25% = 50%
schaltet also bei 25% anstatt bei 50% ab

Ein-Schaltwert = 50% -25% low von output
=>schaltwert verlagert sich nach oben, da immer die 25% von output low abgezogen werden.
50% - 25% sind nur 25% also kein einschalten
der wert muß erst auf 75% steigen
=> 75% - 25% low von output => 50% => schaltet wieder ein..

äääh.. lässt sich schwer umschreiben..

Nun hast Du eine Gegenkopplung eingebaut und somit einen Verstärker, das wollten wir ja gerade nicht. Das Prinzip der Mitkopplung ist, bei Überschreiten einer Schwelle die neue Schwelle für das Zurückschalten soweit herabzusetzen, das der Zustand gehalten wird, umgekehrt bei symmetrischer Hysterese dasselbe. Der Unterschied, der sich aus dem Umlegen des Potis ergibt wäre der, dass die Hysterese unabhängig von der Stellung des Potischleifers ist. Den genauen Ablauf muss man sich einfach mal selbst vergegenwärtigen, sonst wird es schwer.
Wenn Du mit dem OPV den PNP in Sättigung treiben willst, brauchst Du dafür mitnichten eine hohe Verstärkung oder gar einen Darlington. Überleg mal: wenn das Gate umgeladen ist, was bei dieser nichtdynamischen Anwendung mal als leistungslos angenommen werden darf, fliesst nur noch Strom über den 10k-Widerstand, also ca. 1,2mA. Bei einem hFE von 100 braucht der Transistor also gerade mal 12uA. Aber einen Basiswiderstand braucht er auf jeden Fall auch noch, in Deiner Schaltung fliesst der Strom über die beiden E-B-Strecken direkt in den OPV-Ausgang - böse!

ich kapier jetzt gar nixmehr, und lust hab ich auch keine mehr..
vielleicht kannst dus ja mal aufzeichnen, sonst is mir das jetzt vollns wurscht, war eigentlich net mein problem und zeit und lust das nochmal 5 mal falsch umzubauen hab ich auch keine mehr.