2 Batterien Parallel, Bessere Schutzmöglichkeit als Dioden?

OP #6391796
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Hallo Zusammen,

Ich würde gern 2 Batterien gleichzeitig parallel betreiben. Um vor 
Rückströmen zu schützen, fällt mir momentan lediglich die Lösung ein, 
Dioden im VCC-Strang einzubauen. Leider haben die aber natürlich relativ 
"hohe" Durchlassspanungen und dementsprechend hohe Verluste.

Gibt es dafür möglicherweise bessere Lösungen z. B. Schaltungen ähnlich 
des Verpolungsschutz mit MOSFETs...
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz
...oder muss ich die Verluste der Diode da in Kauf nehmen?

Danke ;)

Grüße
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #6392017
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Alexander M. schrieb:
> Ich würde gern 2 Batterien gleichzeitig parallel betreiben.
Was für welche?

> Um vor Rückströmen zu schützen
Welche "Rückströme" erwartest du da in welchem Fall und in welcher 
Größe?

> Gibt es dafür möglicherweise bessere Lösungen z. B. Schaltungen ähnlich
> des Verpolungsschutz mit MOSFETs...
> http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz
Gerade der simple Verpolschutz mit Mosfet ist hier nicht geeignet, weil 
ja je nach "Füllstand" auf jeder beliebigen Seite des Verpolschutzes 
eine Stromquelle und eine Stromsenke sein kann.

BTW: ich denke, dass das mit dem ständigen Verwechseln einer 
elektrischen Batterie und einem Kriegsgerät sich im Laufe der Jahre 
verlieren wird.
OP #6392027
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Danke.

Danke für den Tipp mit der idealen Diode, das werde ich mir gleich mal 
genauer anschauen ;)

Ersetzt "2 Batterien" durch "2 elektrische Spannungsquellen", dann 
sollte es hoffentlich kein Missverständnis mehr geben😉

Schwer zu sagen, welche Ströme da auftreten können, so genau habe ich 
mir das Datenblatt noch nicht angeschaut..

- 30A max. Stromabgabe bei einem Akku
- 40V Nennspannung
- Maximal 15V Spannungsdifferenz zwischen beiden Akkus..
Also der Strom kann dann schon ziemlich hoch sein...

Grüße
#6392287
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Lothar M. schrieb:
> BTW: ich denke, dass das mit dem ständigen Verwechseln einer
> elektrischen Batterie und einem Kriegsgerät sich im Laufe der Jahre
> verlieren wird.

sollte gerade hier nicht zwischen Primärzelle und Sekundärzelle 
unterschieden werden?
https://de.wikipedia.org/wiki/Batterie_(Elektrotechnik)
https://de.wikipedia.org/wiki/Akkumulator

Batterien bleiben nun mal der Zusammenschluß mehrer Zellen, ob nun
Akku->(Sekundärzelle) oder Batterie->(Primärzelle) ist dabei völlig 
egal.

Es gibt Akkus z.B im PKW aufladbar die aus mehreren Zellen bestehen
https://i.ebayimg.com/images/g/g~EAAOSw3fFduKL6/s-l300.jpg
Betterie deswegen weil mehrere Zellen zusammengeschaltet sind und 
aufgeladen werden können!

und es gibt "Batterien" z.B. der 9V Block der auch aus mehreren Zellen 
besteht
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f8/Neunvalkalirp.jpg/300px-Neunvalkalirp.jpg
aber als Primärzelle nicht aufgeladen werden sollte!

und was ist mit einer Mignon oder Monozelle das ist ein Einzeller und 
somit keine Batterie!

Wenn immer mehr die Begriffe verwechseln ist es kein Wunder wenn 
Primärzellen geladen werden und Geräte explodieren.

Und wenn die Zellenspannung Entladeschlußspannung nur NiCd oder NiMh ist 
mit 0,8V welches IC mit MOSFET soll das können?
OP #6393557
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Hallo,

Unabhängig ob das sinnvoll ist oder nicht :P...

Mit einer idealen Diode
(https://praktische-elektronik.dr-k.de/So-Funktionierts/Sf-Ideale-Diode.html) 
geht das aber doch auch nicht, da ja 2 Spannungsquellen in der Schaltung 
sind.
Somit würde der MOSFET dauernd durchschalten, weil die Sourcespannung 
immer größer als die Gatespannung ist.

Gibt es da noch andere Möglichkeiten?

Danke & Schönes Wochenende
#6393572
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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Wegen der Dioden wird immer nur der Akku
> mit der höheren Spannung belastet. Der andere gammelt arbeitslos vor
> sich hin.

Ja, genau das kann der Sinn von Backup-Batterien sein. Dass man eine 
wechseln kann und die andere weiter liefert zum Beispiel.

Alexander M. schrieb:
> Gibt es da noch andere Möglichkeiten?

Du brauchst die Schaltung mit je zwei antiseriell geschalteten Mosfet.

https://www.all-electronics.de/ideale-diode-fuer-redundante-stromversorgungen-nachbilden/

Es gibt zahlreiche ICs, die das für Dich machen, musst Du mal nach 
Deinen Anforderungen (Strom, Spannung) aussuchen.
#6393598
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Alexander M. schrieb:
> Um vor Rückströmen zu schützen, fällt mir momentan lediglich die Lösung
> ein, Dioden im VCC-Strang einzubauen. Leider haben die aber natürlich
> relativ "hohe" Durchlassspanungen und dementsprechend hohe Verluste.

Ich verwende zwei Schottkydioden D4 und D5 zur Parallelschaltung zweier 
Lithium-Primärzellen (LS14500). Da die Primärzellen eine 
unterschiedliche Entladung aufweisen können, ist ein Ausgleichsstrom 
möglich.

Die diese Zellen nicht geladen werden dürfen, müssen sie von einander 
entkoppelt werden.
Der Spannungsabfall beträgt 150mV. Der Energieverlust kann 
vernachlässigt werden, zumal eine geringere Versorgungsspannung auch 
einen geringeren Stromverbrauch bedeutet. Für den gesamten 
Entladeverlauf liegt die übrig bleibende Versorgungsspannung im 
zulässigen Arbeitsbereich von MSP430G2553 und ESP8266-01.
Allerding ist es wichtig Spannungsschankungen durch entsprechende 
Stützkondensatoren abzufangen.
Angehängte Dateien:
Gast #6393688
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Alexander M. schrieb:
> Ich würde gern 2 Batterien gleichzeitig parallel betreiben. Um vor
> Rückströmen zu schützen ...

Woher soll der Rückstrom kommen und was sind das für Batterien?
Willst du da noch irgendeine weitere Spannung einspeisen oder was hast 
du vor?
Bei zwei gleichen Primärzellen regelt sich alles durch den 
Innenwiderstand.
Gast #6393698
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Alexander M. schrieb:
> 40V Nennspannung
> Maximal 15V Spannungsdifferenz zwischen beiden Akkus..

Wolfgang schrieb:
> Bei zwei gleichen Primärzellen regelt sich alles durch den
> Innenwiderstand.

Bei zwei gleichen Akkus mit maximal 40V würden 15V Spannungsdifferenz 
bedeuten, dass einer der beiden Akkus mausetot ist.

Ich habe dazu ja schon gestern nach gehakt, aber keine Antwort erhalten.
#6393700
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Alexander M. (a_lexander)

>Wow Danke euch :)
>Muss ich mir morgen mal anschauen ;)

BEvor Du jetzt irgendwelchen Quatsch versuchst, kannst Du uns nicht 
vielleicht mal diesen Satz erklären?

> Maximal 15V Spannungsdifferenz zwischen beiden Akkus..

Was ist der Zweck des Parallelschaltens?
Wenn es um Kapazitätserhöhung geht, dann lädt man diese idealerweise auf 
gleiche Spannung auf, bevor man Akkus zusammenbindet. Dann kann man die 
praktisch gefahrlos zusammenschalten, ohne größere Querströme befürchten 
zu müssen, und kann die permanent so zusammenlassen.

Wenn es dagegen um den fliegenden Wechsel zweier Akkus geht, dann ist 
natürlich die Sache mit der Diode nötig. Oder man muß sich eine 
intelligentere Schaltung als eine ideale Diode bauen, die den 
Akkuwechsel aktiv erkennt, und entsprechende Mosfets durchschaltet, denn 
die einfache ideale Diode wird nicht funktionieren wollen wegen der 
ständig vorhandenen Ugs in Höhe der Batteriespannung.
#6393733
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HildeK (Gast)

>Du könntest so was machen, wie im angehängten Bild.
>Eigentlich ein Verpolschutz, der Rückspeisung verhindert. Solange die
>Spannung am Ausgang größer ist als am Eingang ist der FET ausgeschaltet.

... und bleibt auch eingeschaltet, solange die andere Batterie noch 
speist ...
#6393759
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HildeK (Gast)

>Jens G. schrieb:
>> ... und bleibt auch eingeschaltet, solange die andere Batterie noch
>> speist ...

>Nein, die höhere Eingangsspannung erscheint am Ausgang, ein Rückfluss
>auf die niedrigere Eingangsspannung wird verhindert.

Und was führt dazu, daß die "niedrigere" Seite abschaltet?
Gast #6393765
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Jens G. schrieb:
> Und was führt dazu, daß die "niedrigere" Seite abschaltet?

Die beiden Transistoren. Es wir aus der Spannung über dem MosFet 
entschiden, ob er leitet, sobald die Spannung am Ausgang so ca. 100mV 
höher ist als am Eingang, wird gesperrt.

Nachteil der Schaltung: sie hat einen Eigenverbrauch, der bei reinem 
Batteriebetrieb störend sein kann.
Soll ich dir gelegentlich den LTSpice-File dazu hochladen?
#6393775
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Jens G. (jensig) schrieb:

>>Jens G. schrieb:
>>> ... und bleibt auch eingeschaltet, solange die andere Batterie noch
>>> speist ...

>>Nein, die höhere Eingangsspannung erscheint am Ausgang, ein Rückfluss
>>auf die niedrigere Eingangsspannung wird verhindert.

>Und was führt dazu, daß die "niedrigere" Seite abschaltet?

Ok, habe mir die Schaltung noch mal genauer angeschaut.

Die Schaltung funktioniert nur, wenn ein gewisser Rückfluß bei Anschluß 
des zweiten Akkus gegeben ist, dann gibt's über den jeweiligen Mosfet 
eine negativen Spannungsabfall im mV-Bereich, der den 
"Differenz-Verstärker" (Vergleicher) zum Umschwenken veranlassen kann 
(sogar mit Mitkopplung durch den größer werdenden Rds_on).
Setzt aber voraus, daß die Transistoren und Dioden (pro Block) 
einigermaßen gleich sind, damit die Umschaltung nicht schon bei 
verkehrten Verhältnissen aufgrund Bauteildifferenzen passieren kann - 
der 500k gibt da eine gewisse Vorspannung, damit die Umschaltschwelle 
auf der gewünschten Seite liegt - ob's reicht, hängt von der Gleichheit 
der Bauteile ab.
#6393786
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>Die beiden Transistoren. Es wir aus der Spannung über dem MosFet
>entschiden, ob er leitet, sobald die Spannung am Ausgang so ca. 100mV
>höher ist als am Eingang, wird gesperrt.

Ach nochwas: das bedeutet, daß wir ungefähr 4-5A (oder gar noch mehr) 
Rückfluß brauchen, damit die Abschaltung passiert, denn der Mosfet hat 
ja irgendwas um die max. 25mOhm.
Ist der Querstrom niedriger (weil beide Akkus rel. gleich sind), gibt's 
gar keine Abschaltung, und die Akkus gleichen sich beide miteinander 
aus.
Wir haben hier also eine Abschaltung einer Seite, wenn die Ungleichheit 
beider Akkus zu >4A Ausgleichstrom führen würde.
Gast #6393856
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Jens G. schrieb:
> Ach nochwas: das bedeutet, daß wir ungefähr 4-5A (oder gar noch mehr)
> Rückfluß brauchen, damit die Abschaltung passiert, denn der Mosfet hat
> ja irgendwas um die max. 25mOhm.

Nein, der MosFet wird fast im Linearbetrieb arbeiten. Die Gatespannung 
geht nicht bei R2/R7 auf 0V, sondern nur soweit, dass rund 100mV 
zwischen D und S bleiben.
Ja, die Bauteile sollten einigermaßen auf dermselben Temperatur gehalten 
werden, ideal wäre ein Dopeltransistor.
Die beiden Dioden sind nicht zwangsweise notwendig, ich habe sie drin, 
weil es ursprünglich ein Verpolschutz war und dann die BE-Strecke ggf. 
in den Durchbruch käme. Wenn sie drin sind, sollten auch die thermisch 
ähnlich liegen wie die Transistoren.
#6394744
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HildeK schrieb:
> Nein, der MosFet wird fast im Linearbetrieb arbeiten. Die Gatespannung
> geht nicht bei R2/R7 auf 0V, sondern nur soweit, dass rund 100mV
> zwischen D und S bleiben.

Leute ist das euer Ernst? Bei 30A erstmal 3W sinnlos am FET verbraten?

Und dann bei 40V. Da knallts dem FET gleich mal das Gate weg.

Es gibt dafür fertige ICs. Die überwachen die Spannung, die sorgen für 
eine ordentliche Gatespannung. Die sorgen dafür, dass der FET sauber als 
Schalter arbeitet. Die haben oft reverse protection.

LTC4416, knapp, nur bis 36V
LTC4364, single, braucht man 2x, bis 80V
LTC4418, dual, 40V

Ja, die kosten dann halt mal 5 Eur. Ein abgefackelter Li-Akku kostet 
mehr.
#6394818
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Joachim B. schrieb:
> sollte gerade hier nicht zwischen Primärzelle und Sekundärzelle
> unterschieden werden?
> https://de.wikipedia.org/wiki/Batterie_(Elektrotechnik)
> https://de.wikipedia.org/wiki/Akkumulator
>
Vielleicht, vielleicht auch nicht. Wir wissen nicht, was TE vorhat, zB 
zwei 9-V-Batterien paralkel schalten, primär oder selundär ...

> Batterien bleiben nun mal der Zusammenschluß mehrer Zellen, ob nun
> Akku->(Sekundärzelle) oder Batterie->(Primärzelle) ist dabei völlig
> egal.

Weitergehend - und daher stammt die Bezeichnung auch - eine 
Zusammenstellung gleichartiger bzw ähnlicher Dinge. Am bekanntesten 
sicherlich die Geschützbatterie; im anglophonen Sprachraum wird aber zB 
auch das Drumset als "Battery" bezeichnet.

Dies nur zur Ergänzung; dem Rest Deines Beitrages stimme ich 
vollinhaltlich zu. Leider hat der Gesetzgeber in aeiner unermesslichen 
Weisheit im Batteriegesetz der fortschreitenden Sprachverblödung auch 
noch Vorschub geleistet (wie er es auch sonst gerne tut).
#6395033
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Hallo zusammen,
Bei mir geht wie beim Thread Ersteller vermutlich auch um einen E 
Scooter. Dort soll einfach die Reichweite erhöht werden. Allerdings soll 
der Zusatzakku Plug and play fähig sein.
Die meisten Leute gehen einfach hin und messen ihre Akkus, wenn die die 
gleiche Spannung haben, dann schalten sie diese zusammen und gut ist.
Ist aber wenn man mal eben den Roller abschließt und einkaufen will, 
dabei den Zusatzakku mitnimmt wegen Diebstahl etc. Dann können sich 
schon wieder Unterschiede ergeben oder halt nach dem Laden wenn 
unterschiedliche Spannungen da sind.
Einen komplett leeren mit einem Vollen zu verbinden finde ich aber 
übertrieben.

Daher auch meine Frage ob es nicht etwas "fertiges" gibt wo man 
gefahrlos die beiden Akkus zusammen schalten kann.
Das ganze muss dann aber auch mindestens 70A aushalten können. Und es 
sollte das Laden der Akkus im Idealfall nicjt verhindern 😂
Gast #6395035
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Karl K. schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Nein, der MosFet wird fast im Linearbetrieb arbeiten. Die Gatespannung
>> geht nicht bei R2/R7 auf 0V, sondern nur soweit, dass rund 100mV
>> zwischen D und S bleiben.
>
> Leute ist das euer Ernst? Bei 30A erstmal 3W sinnlos am FET verbraten?

30A sind viel, ich weiß. Selbst ein FET mit 3mΩ RDS_on verheizt da schon 
fast 3W. Ohne Kühlung geht da gar nichts. Und mit Dioden, der 
Standardlösung fürs Oring, wären es ≈30W.

Die Gatespannung im EIN-Zustand wird nur so groß, dass der FET leitet. 
Ob da nun 30mV, 50mV oder 100mV am DS abfallen, hängt von vielen 
Feinheiten ab, z.B. von dem Temperaturgradient zwischen den Dioden und 
Transistoren oder der Gleichheit der Transistoren. Das ist 
selbstverständlich der Vorteil eines IC, denn da sind diese Teile auf 
einem Die und damit a) wesentlich identischer in den Parametern und b) 
auf gleicher Temperatur.
Es'knallt' es dem Transistor auch nicht die Gatespannung weg, weil die 
nur so groß wird, dass der FET gut leitet. Allerdings ist bei größeren 
Versorgungsspannung eine Z-Diode zum Schutz schon sinnvoll, denn sie 
wird tatsächlich dann zu groß, wenn am Ausgang eine Überlast oder ein 
Kurzschluss auftritt. Aber dann stirbt der FET aus anderen Gründen ...
Das Prinzip ist jedenfalls brauchbar, ob es für die hohen Ströme, die 
der TO nannte, auch noch passt, darf er selber herausfinden.

Du kannst ja selber ein wenig simulieren und die Schaltung untersuchen.
Ursprünglich ist der Schaltungsteil entstanden, um eine Rückspeisung in 
andere Komponenten zu verhindern, die parallel zum Eingang hängen wenn 
die Spannungsquelle plötzlich weg fällt.

Percy N. schrieb:
> Vielleicht, vielleicht auch nicht. Wir wissen nicht, was TE vorhat, zB
> zwei 9-V-Batterien paralkel schalten, primär oder selundär ...

Seine Spezifikation steht oben:

Alexander M. schrieb:
> - 30A max. Stromabgabe bei einem Akku
> - 40V Nennspannung
> - Maximal 15V Spannungsdifferenz zwischen beiden Akkus..
> Also der Strom kann dann schon ziemlich hoch sein...
Angehängte Dateien:
#6395061
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Gerald K. schrieb:
> Patrick W. schrieb:
> Bei mir geht wie beim Thread Ersteller vermutlich auch um einen E
> Scooter
>
> Leistungs-Schottky-Gleichrichter DSS2X160 - 01A , 100 V, 320A (2x160),
> SOT-227B :
>
> 
https://www.reichelt.at/leistungs-schottky-gleichrichter-100-v-320a-2x160-sot-227b-dss2x160-01a-p277327.html

Aber dann kann man die Akkus bestimmt auch nicht mehr laden. Bzw man 
müsste die Diode dann trennen und dann die Akkus laden. Das ist aber 
recht problematisch da der Scooter ja auch rekuperiert.

Wie das mit der idealen Diode gehen soll weiß ich auch noch nicht so 
ganz.
(Firma: Hobbytheoretiker) #6395080
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Viel zu umständlich das so zu machen.

a) Die einfachste Lösung ist immer noch die Diode.

b) Wenn der Spannungsabfall stören sollte, dann schaltet man parallel 
Mosfet, die über einen sparsamen Komparator umgeschaltet werden. So ist 
am zuverlässigsten gewährleistet, dass nur eine Diode jeweils überbrückt 
wird.

c) Man kann den Komperator auch so auslegen, dass er zyklisch zwischen 
den Quellen umschaltet und somit beide Batterien oder Akkus gleichmäßig 
entladen werden.
Gast #6395112
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Dieter D. schrieb:
> Viel zu umständlich das so zu machen.
> a) Die einfachste Lösung ist immer noch die Diode.

Aber auch ineffizient wie Sau.

Dieter D. schrieb:
> b) Wenn der Spannungsabfall stören sollte, dann schaltet man parallel
> Mosfet, die über einen sparsamen Komparator umgeschaltet werden. So ist
> am zuverlässigsten gewährleistet, dass nur eine Diode jeweils überbrückt
> wird.
> c) Man kann den Komperator auch so auslegen, dass er zyklisch zwischen
> den Quellen umschaltet und somit beide Batterien oder Akkus gleichmäßig
> entladen werden.

Klingt super wenn man dann nicht näher drüber nachdenkt. Wie wird der 
Komparator mit Spannung versorgt? Wie verhinderst du, dass kurzzeitig 
beide FETs durchschalten?
Bis das mal wirklich sauber funktioniert, hat man 5x den passenden IC 
verbaut.
#6395158
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Nun, im Grunde genommen benötigt man ja nur einen Signalgeber und 2 
Schaltkreise die ihre Wirkrichtung jeweils umgekehrt haben.
Sprich wenn Gas gegeben wird mit schaltung 1 ziehen und wenn kein Gas 
gegen wird halt Schaltung 2. Das ganze funktioniert mit schaltung 2 auch 
beim bremsen.

Dann wird Energie entnommen und kann auch wieder eingespeist werden.
Gast #6395175
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Gerald K. schrieb:
> Wie viele E-Bikes und Scooter sind mit dieser Funktion überhaupt
> ausgestattet.
>
> Bitte Beispiele.

Diese "Funktion" ergibt sich aus der Funktionsweise einer H-Brücke. Von 
ganz alleine. Man müsste aktiv Maßnahmen ergreifen (wie Dioden 
einsetzen), um die Funktion NICHT zu haben.
Gast #6395191
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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Eben nicht, weil Motorantriebe beim Bremsen in den Akku zurück speisen
> wollen.

Gerald K. schrieb:
> Wie viele E-Bikes und Scooter sind mit dieser Funktion überhaupt
> ausgestattet.

Das weiß ich nicht, aber ich weiß das das sogar jedes ferngesteuerte 
Modellauto macht. Es ergibt sich aus dem Aufbau gewöhnlicher H-Brücken. 
Man müsste schon besonderen Aufwand Treiben, diese Rückspeisung zu 
unterdrücken.
#6395199
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was schrieb:
> Diese "Funktion" ergibt sich aus der Funktionsweise einer H-Brücke. Von
> ganz alleine. Man müsste aktiv Maßnahmen ergreifen (wie Dioden
> einsetzen), um die Funktion NICHT zu haben.

Ist für mich kein Beispiel.

Ein Beispiel wäre ein Datenblatt oder Link darauf, in dem die 
Energierückgewinnung explizit erwähnt wird. Es würde sogar eine 
Werbeausage reichen. Oder ist die Funktion nicht sowichtig?
Gast #6395210
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Gerald K. schrieb:
> Oder ist die Funktion nicht sowichtig?

Oder.

Sie ist für den Benutzer ziemlich unwichtig, weil es dabei im 
vorgesehenen (flachen) Gelände nur um relativ wenig Energie mit 
minimalem Nutzen geht.

Aber wenn man jetzt den Rückfluss in den Akku (durch Dioden oder was 
auch immer) verhindert, wird sich beim Schub-Wegnehmen die 
Versorgungsspannung des Motorcontrollers überhöhen, so dass er kaputt 
geht.

Die Bedienungsanleitung wird wohl kaum auf solche technischen Details 
hinweisen. Eher steht dort ein Kommentar wie: "Warranty void if opened" 
oder "Nicht öffnen. In dem Gerät befinden sich keine vom Benutzer 
wartbaren Teile".
(Firma: Hobbytheoretiker) #6395258
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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Da hilft auch keine Ideale Diode. Wer da kein Fass ohne Boden eröffnen
> will, verwendet einen Schalter.

Damit das nicht verwechselt wird, war für die Rückspeisung ein extra 
Beitrag geschrieben mit der Erweiterung von Lösung c).

was schrieb:
> Klingt super wenn man dann nicht näher drüber nachdenkt. Wie wird der
> Komparator mit Spannung versorgt?

Wie jede andere Schaltung auch. Dh nicht mit esoterischer Energie oder 
ähnliches. Aber es gibt Komparatoren in sehr stromsparsamer Ausführung, 
die nicht nur bis 6V Betriebsspannung aushalten.

> Wie verhinderst du, dass kurzzeitig beide FETs durchschalten?
Die logische diskrete Sicherheitsverriegelung sind alte Kamellen. Das 
Jansen-Prinzip verhindert große Strome beim Umschalten ohne 
Totzeitelemente.

> Bis das mal wirklich sauber funktioniert, hat man 5x den passenden IC
> verbaut.

Dann nenne hier Roß und Reiter, bzw. geeignte Beispiele von Typen.
Gast #6395263
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Gerald K. schrieb:
> Ist für mich kein Beispiel.

Dein Problem.

Wie sich ein solches Fahrzeug verhält, wenn man das Rückspeisen 
unmöglich macht, kann man nicht ohne weiters vorhersagen. Kann schnell 
in schnellem Elektroniktod durch Überspannung im Generator- 
(Brems)Betrieb enden.

Dieter D. schrieb:
> Das Jansen-Prinzip verhindert große Strome beim Umschalten ohne
> Totzeitelemente.

Nie gehört.

Dieter D. schrieb:
>> Bis das mal wirklich sauber funktioniert, hat man 5x den passenden IC
>> verbaut.
>
> Dann nenne hier Roß und Reiter, bzw. geeignte Beispiele von Typen.

Kommerziell fertig verfügbar, keine weitere Spucke wert. Wer selber 
bauen will, muss halt selber googlen.
Gast #6395281
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Gerald K. schrieb:
> Mythos #3: Rekuperation bei einem e-Scooter sinnvoll?
>
> https://yorks-scooter.de/5-e-scooter-mythen-aufgedeckt/


Was ist an

Stefan ⛄ F. schrieb:
> wenn man jetzt den Rückfluss in den Akku (durch Dioden oder was
> auch immer) verhindert, wird sich beim Schub-Wegnehmen die
> Versorgungsspannung des Motorcontrollers überhöhen, so dass er kaputt
> geht.

so schwer zu verstehen?
(Firma: Hobbytheoretiker) #6395412
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was schrieb:
> Was ist an
>
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> wenn man jetzt den Rückfluss in den Akku (durch Dioden oder was
>> auch immer) verhindert, wird sich beim Schub-Wegnehmen die
>> Versorgungsspannung des Motorcontrollers überhöhen, so dass er kaputt
>> geht.
>
> so schwer zu verstehen?

So ein Schaden kann wirklich entstehen. Das passiert, wenn die Brücken 
durch die Steuerung als Aufwätswandler betrieben werden und keine 
rechtzeitige Abregelung vorhanden ist um das zu vermeiden. Oftmals ist 
der Schutz nur so primitiv im Programmcode realisiert, dass eine 
Rekuperation erst möglich ist, wenn der Akku unter 75% Restkapazität 
entladen wurde und der Akkustand wird alle 5 bis 10 Sekunden 
aktualisiert. Billig, für maximalen Gewinn, was sonst.
Gast #6395454
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Dieter D. schrieb:
> Oftmals ist der Schutz nur so primitiv im Programmcode realisiert, dass
> eine Rekuperation erst möglich ist, wenn der Akku unter 75%
> Restkapazität entladen wurde und der Akkustand wird alle 5 bis 10
> Sekunden aktualisiert. Billig, für maximalen Gewinn, was sonst.

Mal angenommen, das wäre nicht nur reine Spekulation deinerseits: Was 
wäre daran auszusetzen?
#6395478
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Also nur um das mal so in die Runde zu werfen.
Es soll an dem bisherigen Funktionsumfang nix geändert werden.
Die Rekuperation soll erhalten bleiben da mein Motor entsprechend damit 
funktioniert.

Denke auch wir sollten nicht darüber philosophieren, sondern gezielt an 
der Lösung arbeiten.

Bedeutet, es wird eine Schaltung benötigt welche folgende Funktionen 
enthält:

1. Beide Akkus müssen auch bei unterschiedlicher Voltzahl parallel 
geschaltet werden können ohne das es gleich Bumm macht.

2. Die Leistungs Entnahme muss per Signal passieren.

3. Wenn kein oder ein anderes Signal anliegt, soll eine Einspeisung 
stattfinden. Sprich wenn ich vom Gas gehe oder bremse dann wird 
rekuperiert.

Leider fehlt mir mittlerweile die Erfahrung um das alleine zu 
bewerkstelligen, deswegen bin ich auf eure Hilfe angewiesen.

Danke euch 😊
Gast #6395485
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Patrick W. schrieb:
> 1. Beide Akkus müssen auch bei unterschiedlicher Voltzahl parallel
> geschaltet werden können ohne das es gleich Bumm macht.

Das ist unmöglich. Es würde ein sehr hoher Ausgleichsstrom fließen. Es 
kann nur funktionieren, wenn die Akkus NICHT parallel geschaltet werden.

> 2. Die Leistungs Entnahme muss per Signal passieren.

Was bedeutet das?

> 3. Wenn kein oder ein anderes Signal anliegt, soll eine Einspeisung
> stattfinden. Sprich wenn ich vom Gas gehe oder bremse dann wird
> rekuperiert.

Also keine Dioden.

Wie gesagt, läuft es auf einen Umschalter hinaus. Wenn kein 
mechanischer, dann ein elektronischer. Vielleicht ein Relais? Ich würde 
aber vermutlich von Roller fallen, wenn da plötzlich während der Fahrt 
von einem leeren Akku auf einen vollen umgeschaltet wird. Ich würde 
lieber anhalten und einen Schalter umlegen.
(Firma: Hobbytheoretiker) #6395492
Lesenswert?

Wer ist denn nun der TO? Alexander? Patrick?
Oder übernimmt Partrick die Moderation, da Alexander zu wenig weiß um 
zielführend weiter zu fragen?

Patrick W. schrieb:
> 1. Beide Akkus müssen auch bei unterschiedlicher Voltzahl parallel
> geschaltet werden können ohne das es gleich Bumm macht.

Ist bei den Akkus auch die Nennspannung oder/und Zellenanzahl 
unterschiedlich?
#6395531
Lesenswert?

Nun ich denke das Alexander und ich die gleichen Interessen verfolgen. 
Daher denke ich, die Fragen die ich stelle auch in seinem Interesse 
liegen. Wenn ich mich täusche dann lasse ich mich auch gerne eines 
besseren belehren 😉.

Also wenn man mal nach einem Rita Dapter Google tun, dann wird man sehen 
das es aus Russland jemand schon al so in etwa umgesetzt hat. Also 
machbar ist vieles. Leider traue ich diesem nicht so ganz. Einfach aus 
Gründen.
Wenn es denn nur in die eine Richtung wäre, dann hätte man doch jeweils 
an den beiden Anschlüssen eine Diode schalten können. Bzw ich weiß jetzt 
nicht ob es in diesem Leistungsbereich eine Spannungsregler gibt.

Leider wüsste ich dann nicht mehr wie ich den Strom wieder rein bekomme 
😂

Das ist ja auch für das eventuelle Laden des Akkus wichtig.

Wie ich das mit einer H Brücke lösen würde wüsste ich gerade nicht im 
Zusammenhang mit den beiden Akkus.
#6395533
Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> Wer ist denn nun der TO? Alexander? Patrick? Oder übernimmt
> Partrick die Moderation, da Alexander zu wenig weiß um zielführend
> weiter zu fragen?
>
> Patrick W. schrieb:
> 1. Beide Akkus müssen auch bei unterschiedlicher Voltzahl parallel
> geschaltet werden können ohne das es gleich Bumm macht.
>
> Ist bei den Akkus auch die Nennspannung oder/und Zellenanzahl
> unterschiedlich?

Also die Nennspannung ist gleich, die Anzahl der Zellen aber durchaus 
unterschiedlich.
Gast #6395536
Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> Wer ist denn nun der TO? Alexander? Patrick?

Das frage ich mich auch.

Es war vom TO nichts in Richtung eMobil, Rekuperation o.ä. die Rede. Nur 
vom Zusammenschalten zweier Spannungsquellen unterschiedlicher Spannung.

Meine Vorschläge und auch die mit den fertigen ICs taugen natürlich 
nichts für Rekuperation.

Dieter D. schrieb:
> Ist bei den Akkus auch die Nennspannung oder/und Zellenanzahl
> unterschiedlich?

Das ist zumindest bei meine Vorschlag egal. Die Quelle mit der höheren 
Spannung gewinnt und muss Strom liefern. Und laut TO ist die 
Nennspannung ggf. sehr unterschiedlich:

Alexander M. schrieb:
> - Maximal 15V Spannungsdifferenz zwischen beiden Akkus..
(Firma: Hobbytheoretiker) #6395573
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Patrick W. schrieb:
> Also die Nennspannung ist gleich, die Anzahl der Zellen aber durchaus
> unterschiedlich.

D.h. z.B. beide haben 24V, eine 12 Zellen Plumbum, die andere 7 Zellen 
Lithium.

Dann wird eher folgende Lösung zielführender sein:

Dieter D. schrieb:
> b) Wenn der Spannungsabfall stören sollte, dann schaltet man parallel
> Mosfet, die über einen sparsamen Komparator umgeschaltet werden. So ist
> am zuverlässigsten gewährleistet, dass nur eine Diode jeweils überbrückt
> wird.
Über den durchgeschalteten Mosfet kann der Strom in beide Richungen 
durchfließen, d.h. auch der Rekuperationsstrom.

In Verbindung mit:

Dieter D. schrieb:
>> Wie verhinderst du, dass kurzzeitig beide FETs durchschalten?
> Die logische diskrete Sicherheitsverriegelung sind alte Kamellen. Das
> Jansen-Prinzip verhindert große Strome beim Umschalten ohne
> Totzeitelemente.
Gast #6395630
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Ich würd da ja einfach einen Umschalter einbauen - dann bekomme ich auch 
direkt mit, wann eine leer ist.  Hat auch den Vorteil, dass erst eine 
leer gemacht wird, dann die andere und nicht beide gleichzeitig 
(vereinfacht evtl das Laden).  Wenn noch etwas Bling nötig ist, gibt's 
zusätzlich zwei Batteriespannungsanzeigen ...
#6395758
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Dann sollten wir Alexander einfach mal fragen ob es sich denn nicht auch 
bei ihm um einen Scooter handelt 😉

Also mit dem Schalter ist nicht die tolle Lösung. Zumal die Leistung 
doch schon abfällt wenn der Akku nur noch 40% hat etc.
Mit dem beiden Akkus zusammen verschiebt sich halt die Zeit ehe der auf 
diesen Stand kommt.

Aber vielleicht sollten wir das mal step by step Machen.
Als erstes, welche Bauteile könnte man nehmen um nur 2 Akkus zu 
verbinden welche unterschiedliche Spannungen haben?
Einen Spannungsregler? Würde es so einen auch in den Dimensionen 50V und 
bis 70A geben?
#6395899
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Vielleicht noch mal zum Verständnis, ohne das ich da irgendjemanden auf 
die Füße treten will, aber einen manuellen Umschalter soll es nicht 
geben.

Die Akkus sollen in fast beliebigen Zustand parallel zusammengeschaltet 
werden können.
Es soll Energie entnommen werden und auch wieder Energie zugeführt 
werden können.

Die Rekuparation ist ja am Roller schon stock vorhanden. Es geht 
lediglich darum dann den "Weg" in beide Richtungen zu Steuern.

Zu klären ist jetzt, welche Bauteile kann man dafür benutzen und wie 
könnte die Schaltung aussehen.

Lasst uns doch bitte daran arbeiten.
Gast #6395914
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Patrick W. schrieb:
> Vielleicht noch mal zum Verständnis, ohne das ich da irgendjemanden auf
> die Füße treten will, aber einen manuellen Umschalter soll es nicht
> geben.

Patrick, bitte tue nicht so, als ob das dein Thread sei.

Alexander hat uns um Hilfe gebeten. Nur er kann entscheiden, welcher 
Vorschlag ihm passt.
#6395927
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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Patrick W. schrieb:
> Vielleicht noch mal zum Verständnis, ohne das ich da irgendjemanden auf
> die Füße treten will, aber einen manuellen Umschalter soll es nicht
> geben.
>
> Patrick, bitte tue nicht so, als ob das dein Thread sei.
>
> Alexander hat uns um Hilfe gebeten. Nur er kann entscheiden, welcher
> Vorschlag ihm passt.

Dann soll er sich doch auch wieder melden!
Beitrag #6395940 wurde von einem Moderator gelöscht.
OP #6395951
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Hallo Zusammen,

Ich war gestern leider verhindert, sorry...

Ja Patrick und ich verfolgen ähnliche Ziele.

Ich benötige eine Schaltung mit folgenden Anforderungen:

1. Wenn 2 Akkus parallel geschalten, soll der Akku mit der höheren 
Spannung durchgeschalten werden, der Andere sperren. Bei gleicher 
Spannung (Spannungsdifferenz < 1V) sollten beide Akkus zuschalten.
2. Die Parallelschaltung der Akkus dient der Kapazitätserhöhung
3. Energierückgewinnung wird in meinem Fall nicht angestrebt, also nicht 
wie bei Patricks Idee
4. Akkus können längere Zeit im Akkufach stecken, somit sollte kein 
Ruhestrom fließen, ansonsten sind die Akkus beim nächsten Anlaufen leer
5. Max. 15V Spannungsdifferenz der beiden Akkus sind unrealistische 
Werte, da dann eben 1 Akku tatsächlich schon kaputt ist. Das sollten 
aber eben nur Maximalwerte sein. Realistisch können es aber durchaus mal 
8-10V sein.
6. Die Schaltung sollte gegen Hot Swap geschützt sein. Also wenn 1 Akku 
(warum auch immer) aus dem Akkufach  gezogen wird im Betrieb / aus dem 
Akkufach fällt, dann sollte auf den anderen Akku gewechselt werden.
7. 2x40V Akkus, max. 30A Stromaufnahme

Dioden würden hier allen Anforderungen entsprechen, nur leider gibt es 
dann sehr hohe Verlustleistungen. Diese würde ich gern vermeiden.

Grüße
Gast #6396235
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Hi Alexander,

für deinen Fall würde ich eine Schaltung aus Komparator und MOSFETs 
verwenden. Es gibt Komparatoren mit nur wenigen Mikroampere 
Ruhestromaufnahme, die sollten für deinen Fall geeignet sein.

Fertig von der Stange gibt es das vermutlich nicht. Bei der 
Leistungsklasse schüttelt man sich den Aufbau auch nicht mal eben 
schnell aus dem Ärmel. Das wird schon einiges an Zeit und Geld kosten.

Geht es denn bei Dir um etwas mit Motoren? Wenn ja, vergiss nicht, dass 
die meisten Motorcontroller in den Akku zurück speisen müssen.

Du musst schon die Karten offen auf den Tisch legen, wenn du nicht mehr 
weiter um den heißen Brei herum diskutieren sollen. Was wird mit den 
Akkus betrieben? Benenne die konkreten Produkte beschriebe den 
Anwendungsfall.
#6396323
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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Fertig von der Stange gibt es das vermutlich nicht.

Doch, wohl. Lest ihr auch mal, bevor ihr schreibt?

Beitrag "Re: 2 Batterien Parallel, Bessere Schutzmöglichkeit als Dioden?"

Alexander M. schrieb:
> Bei gleicher
> Spannung (Spannungsdifferenz < 1V) sollten beide Akkus zuschalten.

Das ist Unsinn: Schaltet man bei 1V Differenz einfach durch, lädt der 
vollere Akku nur begrenzt durch seinen Innenwiderstand und den 
Schaltungswiderstand in den leereren. Bei 10mohm reden wir hier schnell 
über 100A, und die interne Schutzschaltung schaltet den Akku ab.

Schaltet man bei 1V durch und begrenzt den Strom auf 30A (Forderung von 
oben), werden am Strombegrenzer (Mosfet in Linearbetrieb) locker mal 30W 
verbraten.

Es hängt entweder der eine ODER der andere Akku an der Schaltung. 
Fertig.
Gast #6396400
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Meine Schaltung oben erfüllt die meisten deiner Forderungen.
Deine Punkte kommentiere ich bez. meiner Schaltung.
Alexander M. schrieb:
> Ich benötige eine Schaltung mit folgenden Anforderungen:
>
> 1. Wenn 2 Akkus parallel geschalten, soll der Akku mit der höheren
> Spannung durchgeschalten werden, der Andere sperren. Bei gleicher
> Spannung (Spannungsdifferenz < 1V) sollten beide Akkus zuschalten.
Ein schwieriger Punkt. In der Simulation ergab sich, dass bei gleicher 
Spannung beide Strom liefern bis zu einer Differenz von knapp 1V.
Ich hatte erst vermutet, dass es oszilliert - in der Simulation tut es 
das aber nicht. Wenn sich die Akkus angeglichen haben, dann wird aus 
beiden Strom entnommen und somit kann dann auch ein größere Maximalstrom 
entnommen werden.

> 4. Akkus können längere Zeit im Akkufach stecken, somit sollte kein
> Ruhestrom fließen, ansonsten sind die Akkus beim nächsten Anlaufen leer
Ein Ruhestrom fließt bei angestecktem Akku auch ohne Last durch die vier 
Kollektorwiderstände R1, R2, R6, R7 der PNP-Transistoren. In meiner 
Dimensionierung bei 40V ca. 15mA vom Akku mit der höheren Spannung.
Evtl. kann man die auch deutlich größer wählen (100k), zu Null wird der 
Strom aber nicht werden.
Eine Schaltung mit der von Stefan F. genanntem Komparator kann man sich 
sicherlich auch ausdenken, der müsste dann aber bis etwas oberhalb von 
VCC noch fühlen können und über Dioden von beiden Quellen versorgt 
werden. Man kann auch runterteilen, aber dann hat man wieder Ruhestrom.

> 5. Max. 15V Spannungsdifferenz der beiden Akkus sind unrealistische
> Werte, da dann eben 1 Akku tatsächlich schon kaputt ist. Das sollten
> aber eben nur Maximalwerte sein. Realistisch können es aber durchaus mal
> 8-10V sein.
Die Spannungsdifferenz ist egal. Die höhere gewinnt.

> 6. Die Schaltung sollte gegen Hot Swap geschützt sein. Also wenn 1 Akku
> (warum auch immer) aus dem Akkufach  gezogen wird im Betrieb / aus dem
> Akkufach fällt, dann sollte auf den anderen Akku gewechselt werden.
Das ist implizit dabei.

> 7. 2x40V Akkus, max. 30A Stromaufnahme
Ja gut, das sind hohe Werte, da muss man eben die FETS entsprechend 
wählen. In meinem Beispiel habe ich da keine Rücksicht darauf genommen. 
Und oberhalb von 20V muss man das Gate schützen, wie auf der linken 
Seite mit der Z-Diode angedeutet.
Für die beiden PNP ist das jedoch kein Problem. Sie sollten halt die 40V 
aushalten.
OP #6396482
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Danke.

Ja Motoren sind dabei. Anstatt der Rückspeisung in den Akkus würde ich 
TVS-Dioden nehmen, die parallel zur Spannungsversorgung hängen. Die 
müssen natürlich dementsprechend groß ausgelegt werden.

Um die Schaltung von Dieter richtig zu verstehen:
Bei beiden Zweigen werden die Spannungen gemessen und demenstprechend 
durch einen "Wechselschalter" elektronisch die höhere Spannung 
durchgeschalten, oder?
Also ähnlich wie Karl sagt, entweder Akku 1 schaltet durch oder Akku 2 
schaltet durch?

Und zur Schaltung von HildeK:
Ich werde mir das nochmal anschauen & verstehen, vielen Dank.

Grüße
Gast #6396556
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was schrieb:
> Wieso das denn?

Naja, der Akku mit der etwas kleineren Spannung wird abgeschaltet, der 
mit der größeren wird belastet und dadurch sinkt seine Spannung. Wenn 
die unter die des unbelasteten kommt, dann wird der wieder abgeschaltet 
usw.
Aber es verhält sich in dem Übergangsbereich weich - laut Simulation.

Alexander M. schrieb:
> Und zur Schaltung von HildeK:
> Ich werde mir das nochmal anschauen & verstehen, vielen Dank.

Ich hab die so noch nicht aufgebaut, als einzelne 'ideale' Diode jedoch 
schon. Sie kam deshalb nicht zum Einsatz, weil ich beim KFZ an Klemme 30 
mit nur wenigen 10µA Ruhestrom auskommen sollte. Das kann sie nicht.
Der Vorteil im Vergleich zu den 'einfachen' Schaltungen (pFET plus 
Widerstand nach GND) ist der, dass sie den Fet sperrt, sobald die 
Eingangssspannung geringer wird als die Ausgangsspannung - bei der 
einfachen Schaltung wird erst gesperrt, wenn UGS klein genug bzw. 
negativ ist.

Und schau dir auch die Tipps mit den fertigen ICs an.
Gast #6396566
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Alexander M. schrieb:
> Um die Schaltung von Dieter richtig zu verstehen:
> Bei beiden Zweigen werden die Spannungen gemessen und demenstprechend
> durch einen "Wechselschalter" elektronisch die höhere Spannung
> durchgeschalten, oder?

Ich glaube das scheitert am Hot-Swapping, weil der Schaltkontakt träger 
ist, als die Dioden. Beispiel:

Ausgangslage:
Der obere Akku ist halb voll.
Der untere Akku ist leer.
Die obere Diode leitet, das Relais überbrückt die obere Diode.

Nun entfernst du den unteren Akku und setzt stattdessen einen vollen 
ein.
Die untere Diode wird leitend. Das Relais braucht noch einige 
Millisekunden zum Umschalten. Es fließt ein unbegrenzt hoher 
Ausgleichsstrom von unteren Akku in den oberen (durch die untere Diode 
und den nach oben geschalteten Relais-Kontakt).
(Firma: Hobbytheoretiker) #6396639
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Alexander M. schrieb:
> Um die Schaltung von Dieter richtig zu verstehen:
> Bei beiden Zweigen werden die Spannungen gemessen und demenstprechend
> durch einen "Wechselschalter" elektronisch die höhere Spannung
> durchgeschalten, oder?

So ist es gedacht, wenn eine Elektronik bestimmt, wann geschaltet wird.

Als einfache Lösung, kann man auch nur einen von Hand zu bedienender 
mechanischer Schalter verwendet werden.

Die TVS-Dioden werden nur zum Zuge kommen, wenn der Akku die Leistung 
nicht aufnehmen kann. Die Schwellenspannung muss natürlich höher sein, 
als die maximale Spannung der Akkus.
(Firma: Hobbytheoretiker) #6396650
Lesenswert?

Für Hot-Swapping muss natürlich bei einem Wechselschalter entweder die 
richtige Stellung voreingestellt werden, oder bei einem elektrischen 
Schalter mit Mosfets beide in die Sperrposition gebracht werden. Eine 
Doppeldrossel sorgt dafür, dass genügend µs vorhanden sind um die Mosfet 
umzuschalten, bevor der Querstrom hoch gehen kann.

Besser wäre natürlich eine Lösung mit zwei einzelnen Einschaltern, und 
wenn es Relais wären, die jeweils von der gegenüberliegenden Quelle 
gespeist oder freigegeben werden. Wenn ein Akku gezogen wird, fällt das 
Relais ab und damit sind nur noch die Dioden in Funktion. Es kann kein 
hoher Querstrom mehr auftreten.

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