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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsversorgung mit Akku bei starken Impulsen in der Last, wie lösen ?


Autor: Michael Kirsten (onkel_michi)
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Ich bin gerade dabei für eine Idee, die ich nun endlich einmal in eine 
Schaltung umsetzen will, die Spannungsversorgung zu planen.

Ich habe einen 10s (42 Volt bei 100% Ladung) LiPo Akku in einem RC Car 
und möchte die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die Stromaufnahme des 
Fahrzeugs messen und entweder speichern oder über ein Modul zum Laptop 
funken. (Gefahren wird mit einer 2,4 GHz FASST Fernsteuerung von Futaba)

Abgesehen von der Spannungsdifferenz Akku voll (42 Volt) zu Akku leer 
(spätestens, wenn die erste Zelle 3 Volt unter Last erreicht schaltet 
der Fahrtregler ab. Also 30 Volt bei Akku ganz leer) macht mir die 
Aufbereitung der 5 Volt für den µC Probleme, weil ich ja bei 
Stromspitzen (Mit einem Datenlogger ermittelt) von rund 110 Ampere auch 
Spannungsschwankungen von ein paar Volt am Akkuppack habe.

Meine Idee bisher:

Ein LM317 am Balanceranschluß des LiPo nach 6 Zellen abgegriffen (25,2 
bis 18 Volt Eingangsspannung) mit der üblichen Kondensatorbeschaltung 
gegen das Schwingen. Ein 470 µF Kondensator am Ausgang um die 
Schwankungen zu fangen und ein LC / RC Glied am Eingang, das mit 18 dB 
die 16 kHz PWM die der Regler in die Akkuleitung zurückkoppelt abfängt. 
(Es ist ein Kontronik Jive 100 HV BL-Regler mit einem BL-Motor, der 
knapp 3 kW Leistung umsetzen kann)

Helft mir mal bitte ein wenig, weil ich in diesem Bereich der Elektronik 
noch große Defizite habe.

Danke.

Michael

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Michael Kirsten wrote:
> Ein LM317

Schau mal ins Datenblatt ob der schnell genug ist die 16kHz wegzuregeln.
Das wäre eine schöne Sache, aber nicht unbedingt notwendig durch deinen 
Eingangsfilter.

> am Balanceranschluß des LiPo nach 6 Zellen abgegriffen (25,2
> bis 18 Volt Eingangsspannung) mit der üblichen Kondensatorbeschaltung
> gegen das Schwingen.

Warum gleich 18V? 12V dürften genügen.

> Ein 470 µF Kondensator am Ausgang um die Schwankungen zu fangen

Ein Kondensator am Ausgang dient nur dazu Stromspitzen des µCs 
abzufangen.
20µF dürften genügen.

> und ein LC / RC Glied am Eingang, das mit 18 dB
> die 16 kHz PWM die der Regler in die Akkuleitung zurückkoppelt abfängt.

Sehr gut!

> Es ist ein Kontronik Jive 100 HV BL-Regler mit einem BL-Motor,
Gerade mal gegoogelt was so ein Ding kostet: ~300€ stimmen?
Laut den Seiten hat der Regler ein BEC eingebaut mit 5A

Autor: Michael Kirsten (onkel_michi)
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Das stimmt schon. Da ist ein BEC drin, ein sehr gutes sogar, wie mir ein 
paar Helipiloten versichert haben.

Leider ist dessen Ausgangsspannung zwar auf rund 5 Volt stabilisiert, 
aber das ist keine Spannung, die so stabil ist, das man damit eine 
AD-Wanlung machen kann.

Ich habe diese ACSxxx für 100 A als Strommesser auserkoren und möchte 
eine 5,0 Volt Referenz an Aref machen, um den Strom zu messen.

Ausserdem sollen die Daten alle mal auf eine SD-Karte laufen. (Wenn ich 
Das endlich mal kapiere, wie das klappt.) Dann muß die Spannung stabil 
sein und am besten auch einigermaßen so bleiben, bis ich die Daten auf 
der Karte habe und das Logfile abgeschlossen ist.

Deshalb will ich das BEC als Spannungsquelle möglichst meiden.

Ausserdem kommt ja noch die "Verunreinigung" der BEC-Spannung durch die 
2 Servos dazu.

Die 6 Zellen greife ich deshalb ab, weil ich mir davon die größten 
Reserven beim harten Beschleunigen (110 Ampere Peaks bis zu 2 sek. 
Dauer) verspreche. Wenn der Akku dann kurz vor dem Ende ist, habe ich da 
die höchsten Chancen, das da noch min. 12 Volt übrigbleiben, wenn die 
Spannung einknickt.

Danke aber schon einmal für das teilweise "Abnicken" meiner Ideen.

Michael

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Warum nicht eine Diode einsetzen?

12V -> Diode -> dicker Elko und Spannungsregler.
Damit würdest du die Lastspitzen bzw. Spannungseinbrüche stark 
reduzieren.
Wenn die Spannung vor dem Spannungsregler nicht mehr zusammenbricht, 
brauchst du keinen ELKO an dessen Ausgang.

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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LM317 ist ja nun "altbewährt".
Ich nehme zur Zeit die 78M05ABCD. Die sind relativ genau und können hohe 
Eingangsspannungen ab.
Trotzdem gehe ich gerne dazu über für die AD-Messung eine Referenz 
(TL431 oder LM285-2.5) einzubauen, die ich auch immer mitmesse und meine 
Ergebnisse entsprechend umrechne.

Aber die Servos versauen die BEC-Spannung wirklich!

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