Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Unterspannungsüberwachung unter 3V - machbar ?


von Brillenputzer (Gast)


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Hallo,

für rel. teure LiFePo-Einzelzellen suche ich eine 
Unterspannungsüberwachung (Schaltung) mit folgenden Eigenschaften:

- Unterspannungsschwelle per Spannungsteiler zwischen 2.5-3.0V 
einstellbar
- minimalster Stromverbrauch (soll permanent angeschlossen bleiben)
- bei Unterschreitung von Umin. soll ein Pfeifer aktiviert werden

Die Schaltung soll rein analog funktionieren, also kein µP.
Fertige Schaltungen habe ich trotz intensiver Suche nicht gefunden.

Gibt es ICs und Pfeifer, die bei 2.5V noch sicher arbeiten?
Welche Ruheströme wären machbar?

Es grüßt euch
Gustav

von mh (Gast)


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Im Prinzip brauchst Du eine Referenzspannung, einen Komparator und einen 
"Pfeifer". Falls letzteres nichts lebendiges ist, sondern Strom braucht, 
wird der dafür sorgen, dass der Akku garantiert hops geht...

Je nach Umgebung kann man die Referenz mit Spannungsteiler sehr 
hochohmig aufbauen, Komparatoren gibt es mit wenigen µA Ruhestrom, nur 
der "Pfeifer" könnte problematisch werden.

von Michael B. (laberkopp)


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Brillenputzer schrieb:
> Gibt es ICs und Pfeifer, die bei 2.5V noch sicher arbeiten?

Sicher.

Z.B. ICL7665, ein Schmitt-Trigger als Unterspannungserkennung, der 
andere als Oszillator für eine Piezoscheibe, braucht 7uA.

Oder MCP65R41/6 (Reichelt) als 3uA Unterspannungserkennng mit 
https://www.amazon.de/Piezo-Summer-5V-3kHz-80dB/dp/B00BKYUD98


Da bei dem Rotz 
https://www.conrad.de/de/magnetischer-summer-kpxg-serie-geraeusch-entwicklung-75-db-2-v-inhalt-1-st-818272.html 
inzwischen jede aussagekräftige beschreibung fehlt und kein Datenblatt 
mehr verlinkt wird, weiß man gar nicht, ob der von selber piepst und 
kann es nicht kaufen. Bei Conrad sitzen inzwischen wohl nur noch 
Fachverkäufer für Wasserhähne. 
http://www.voelkner.de/products/620942/Magnetischer-Summer-KPXG-Serie-Geraeusch-Entwicklung-75-dB-2-V-Inhalt-1-St..html

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Brillenputzer schrieb:
> - minimalster Stromverbrauch (soll permanent angeschlossen bleiben)
> - bei Unterschreitung von Umin. soll ein Pfeifer aktiviert werden

Diese beiden Forderungen schließen sich gegenseitig aus. Es sei denn, du 
kannst die Physik dazu überreden, den ersten Hauptsatz der Thermodynamik 
zu vergessen und einen "Pfeifer" zu erlauben, der keine Energie braucht.

Es ist ganz allgemein ein Zeichen von nicht erbrachter Denkleistung, 
wenn man eine Schaltung die einen Akku vor Tiefentladung schützen soll, 
so auslegt daß sie ausgerechnet im kritischen Betriebsfall selber mehr 
Strom als vorher verbraucht.

: Bearbeitet durch User
von Brillenputzer (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Es ist ganz allgemein ein Zeichen von nicht erbrachter Denkleistung,
> wenn man eine Schaltung die einen Akku vor Tiefentladung schützen soll,
> so auslegt daß sie ausgerechnet im kritischen Betriebsfall selber mehr
> Strom als vorher verbraucht.

Das Kompliment gebe ich gerne zurück, denn: Diese Unterspannungswarnung 
ist eine Art letzter Alarm. Unterspannung kann nicht auftreten, wenn die 
Anlage funktioniert, wie sie soll. Außerdem steht die Anlage innerhalb 
eines Wohnhauses, der Alarm würde schnell bemerkt werden. Sicher wäre 
eine automatische Abschaltung besser, bei 80A Spitzenlaststrom aber 
nicht ganz so trivial. Die Schaltung soll im Ruhezustand nicht die Zelle 
leeren.

Michael B. schrieb:
> Da bei dem Rotz
> 
https://www.conrad.de/de/magnetischer-summer-kpxg-serie-geraeusch-entwicklung-75-db-2-v-inhalt-1-st-818272.html
> inzwischen jede aussagekräftige beschreibung fehlt und kein Datenblatt
> mehr verlinkt wird, weiß man gar nicht, ob der von selber piepst und
> kann es nicht kaufen.

Diese Entwicklung betrachte ich auch mit Sorge, bei einigen BMS-System 
findet sich neben der Anzahl der Zellen oft nur noch der 
Kaufen-Button...

Bei dem Pfeifer findet sich die Angabe "2V", das Ding kaufe ich mal. 
Vielen Dank auch an Laberkopp für die verlinkten ICs. Ich werde wohl was 
bauen müssen, ich fand bisher nichts fertiges.

von Homo Habilis (Gast)


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Brillenputzer schrieb:
> Bei dem Pfeifer findet sich die Angabe "2V", das Ding kaufe ich mal.

Hast Du einen C-Shop in der Nähe? 1. Sagst Du "kaufen", nicht 
"bestellen". 2. Ist der "Kauf" eines (o. 2er) Piepmatze für so wenig 
Geld auch w/o Beschreibung nicht unbedingt unsinnig - eine "Bestellung" 
(also plus Versandkosten) würde ich persönlich lassen. Aber egal...

Brillenputzer schrieb:
> Sicher wäre eine automatische Abschaltung besser, bei
> 80A Spitzenlaststrom aber nicht ganz so trivial.

Kann ein Argument sein. Wozu genau dienen die Akkus überhaupt?

Brillenputzer schrieb:
> Diese Unterspannungswarnung
> ist eine Art letzter Alarm. Unterspannung kann nicht auftreten, wenn die
> Anlage funktioniert, wie sie soll. Außerdem steht die Anlage innerhalb
> eines Wohnhauses, der Alarm würde schnell bemerkt werden.

Doch. Wenn irgendwann keiner zum "hören und reagieren" da ist. ;-)

Aber - in einem Wohnhaus? Da sollte es doch eine Stromversorgung 
geben??? Und damit auch eine Versorgungsmöglichkeit für die Elektronik? 
(Nicht, daß der Ruhestrom nicht trotzdem niedrig "sein darf". Vor allem, 
wenn man bedenkt, daß es auch Stromausfälle gibt, und man das Ganze 
evtl. derweil über - separaten - Akku / Batterie weiter laufen lassen 
will.)

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Die Spannungsüberwachungen für Mikrocontroller (bspw. NCP301 von OnSemi 
oder LM809 oder selbes von TI, ST…) sind sehr präzise und werden bspw. 
in 100mV-Abstufungen hergestellt. Die liefern ein solides LOW-Signal, 
mit dem sich ein (LED-) Blitzer ganz gut steuern lässt. Damit läge die 
Stromaufnahme im Mittel bei 1µA ohne Blitzen und bei ca. 20µA mit Licht. 
Es ändert aber nichts am Umstand, den Akku damit dennoch tiefzuentladen.

http://www.discovercircuits.com/H-Corner/under-volt.htm

Diese Schaltung lässt sich noch um ein N+P-Kanal-Pärchen (IRF7319) 
erweitern, mit dem die Last getrennt wird, der Blitzer aber an bleibt. 
Der N-Kanal invertiert das Low-Signal, der P-Kanal ist der 
Leistungsschalter in High-Side-Konfiguration.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Brillenputzer schrieb:
> Sicher wäre eine automatische Abschaltung besser, bei 80A
> Spitzenlaststrom aber nicht ganz so trivial. Die Schaltung
> soll im Ruhezustand nicht die Zelle leeren.

Moment mal. Da rinnen 80A aus dem Akku während deine Schaltung
angeschlossen ist? Warum dann die Forderung nach "minimalster
Stromverbrauch"? Und damit meine ich noch nicht mal den Umstand,
daß du ein absolutes Adjektiv nochmal gesteigert hast.

Ansonsten wird natürlich jede angeschlossene Schaltung den Akku
weiter - und schlußendlich auch tief- - entladen. Andererseits
hat jeder Akku auch einen Selbstentladestrom. Wenn die Schaltung
Strom in der gleichen Größenordnung braucht, dann ist das meist
sparsam genug.

von Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)


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Leg die Sache 2-Stufig aus. Piepsen wenn Spannung <2.8V ist und 
Abschaltung wenn Spannung =<2.5V

von ralf (Gast)


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Der LTC1540 braucht typ. 0,3µA und funktioniert ab 2V.

http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1540fas.pdf

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