Hi
Habe vor, die noch enthaltene Kapazität (vll doof ausgedrückt) eines
Blei-Akku mitzuhalten.
Geladen wird der Akku per Ladegerät (später PV-Modul), entladen über
12V-Verbraucher, angefangen von Beleuchtung, 12V-Wasserkocher bis zu
einem Wechselrichter 12VDV->230VAC.
Die Schaltung ist nicht für ein KFZ bestimmt sondern für einen
Bekannten, der dem Stromsparwahn verfallen ist und seine Hütte fast
komplett auf 12V umgerüstet hat (ok, lassen hat ...).
Reicht es mir, die As zu erfassen, die in den Akku rein bzw. aus dem
Akku rausfließen?
Theoretisch müsste das ausreichen, da beim Laden zwar die Spannung
steigt, aber beim Entladen die Spannung entsprechend wieder sinkt.
Oder muß ich den Umweg über eine echte Leistungsmessung gehen?
ja -> womit ?
Ist jemandem von Euch bekannt, wie konstant ein Wechselrichter seinen
Strom zieht?
Wäre blöd, wenn Peak's gezogen werden, aber mein µC da gerade nicht
zusieht.
Oder kann ich eine Art Mittelwert zwischen den beiden Messungen bilden,
damit der µC immer was Aktuelles sieht?
Möchte verhindern, daß der Akku unerwartet entladen ist.
Besten Dank für's Lesen und noch Mehr für Tip's
MfG
Einfaches Rechen-Beispiel:
Ein 100 Ah-Akku könntE theoretisch 100 h 1A oder 1h 100A ENTladen
werden.
Die angegebene Kapazität 100 Ah wird aber in beiden Fällen nicht
erreicht werden, da bei großem Strom z.B. Spannungsabfälle und bei
kleinem Strom auch Selbstentladung noch eine Rolle spielen oder der Akku
halbvoll war.
Deshalb gibt es Datenblätter wo man auch Kennlinien findet.
Weiterhin müßte der übliche Ladestom 1/10 der Batteriekapazität 14
Stunden fließen um den leeren Akku voll zu bekommen. Damit würden 140 Ah
hineingeladen.
Dann wäre noch zu beachten daß nicht jeden Tag die Sonne scheint die
Solarmodule an Regentagen wenig und bei Schnee gar keine Spannung
liefern werden. Desahlb ist ein Vorrat einzuplanen.
Summasumarum Akku sollte im vollen und leeren Zustand gemessen werden.
Dann kannst Du Deine Meßschaltung danach mehrfach kalibrieren.
Weitere Infos liefert dazu bestimmt auch die Suchmaschine Deines
Vertauens in Solar-Foren.
Ich kenne das Wort "mithalten" nur in anderem Zusammenhang.
Ich hab mal sowas gebaut.
Ein µC mißt über einen Shunt Lade- bzw. Entladestrom und gleichzeitig
die Akkuspannung mit vordefinierten Schwellen (über Multimeter und
Labornetzgerät kalibriert) für "leer" (11,5V) und voll (13,8V).
Der Akku hatte zwei Kapazitätsangaben, eine für eine Entladezeit von 10h
(210Ah) und eine für eine Entladezeit von 100h (238Ah).
Damit habe ich softwaretechnisch eine Art "Kapazitätszähler" gebaut.
Über eine Zeitschleife und den aktuell fließenden Strom wird eine
Ladungsmenge rauf- oder runtergezählt. Dabei habe ich hineinfließenden
Strom mit 0,71 multipliziert, um die Ladeverluste zu kompensieren.
Herausfließenden Strom habe ich bei geringen Strömen mit 1,0, bei
höheren Strömen mit bis zu 1,2 multipliziert, um Verluste über den
Innenwiderstand auszugleichen (interpoliert).
Es gab bei hereinfließenden Strömen noch einen zusätzlichen Faktor, den
ich anfangs auf 1,0 gesetzt habe. Bei hereinfließenden Strömen wurde die
Stromstärke durch diesen Wert geteilt. Das war der "Frickelfaktor" zur
automatischen Korrektur des Kapazitätsverlustes und sonstiger Meßfehler.
Ich habe immer, wenn eine Schwelle ("leer" oder "voll") erreicht wurde,
eine Kopie des Zählerstandes gespeichert. Immer, wenn der Akku mal
komplett geleert wurde oder mal komplett aufgeladen wurde, hatte ich so
einen "Korrekturwert" für meinen Kapazitätszähler, mit dem ich dann den
Frickelwert angepasst habe.
Die Variable hieß übrigens tatsächlich "frickel".
Funktionierte ganz gut!
Schau mal unter Solartechnik. Da gibt es fertige Module die dem Akku
zugeführte Ladung in Ah messen. Und ebenso die entnommene in Ah.
Das könnte das Problem Deines Bekannten lösen.
hth,
Andrew
Besten Dank für die Antworten!
Das mit 'Solar' dauert noch etwas, zur Zeit wird alle paar Wochen 'aus
dem Bauch heraus' von Hand nachgeladen, da der Spannungsmesser (so nen
KFZ-Teil) seinen Geist ausgehaucht hatte.
Natürlich fest mit einem µC verdrahtet (der soll eigendlich das
Ladegerät an- und abschalten, schaltet das Ladegerät aber alle paar
Stunden für nen paar Minuten an - konnte halt nur am heimischen
Test-Akku und nicht 'in the wild' testen) - mal schauen, was aus dem
Zwischenstecker wird.
Da ein normales KFZ-Ladegerät benutzt wird, braucht man sich um
Ladeschluß ect. nicht weiter kümmern.
Die Variante, hinein fließende Ströme anders als heraus fließende Ströme
zu Werten, hat was.
Verstehe das 'Gefrickel' noch nicht so ganz, kannst Du das etwas
auskleiden?
Auch werde ich mal nach dem Ah-Zähler im PV-Bereich Ausschau halten,
wäre zwar mal spannend, sowas selbst zusammen zu frickeln, aber wenn's
das schon als 1-chip-Lösung gibt, werde ich das kaum mit vergleichbarem
Aufwand auch nur annähernd so genau hinbekommen.
Hatte mir das bisher so vorgestellt, die Spannung über dem Shunt 'in
beiden Richtungen' auszulesen - alleine deshalb, daß ich den gleichen
Widerstand zum Messen habe.
Aufbereiten wollte ich die Messungen jeweils mit einem OpAmp als
Spannungsfolger/Verstärker an jeweils einem ADC und diesen Wert intern
'mithalten' - also dazuzählen bzw. abziehen.
Selbst, wenn es die fertige PV-Methode wird glaube ich, daß ich das mal
'so nebenbei' aufbauen werde.
Ihr seit echt spitze, gefällt mir!
MfG
> Die Variante, hinein fließende Ströme anders als> heraus fließende Ströme zu Werten, hat was.> Verstehe das 'Gefrickel' noch nicht so ganz, kannst> Du das etwas auskleiden?
Ok, der Kapazitätszähler wird immer dann, wenn die Spannung über dem
Akku die 11,5V unterschreitet, auf "0" gesetzt. Das ist die definierte
Entladeschwelle.
Jetzt wird ein bisschen geladen, dann wieder entladen, wieder ein
bisschen geladen, der Kapazitätszähler mitgeführt. Irgendwann scheint
vielleicht einmal kräftig die Sonne, obwohl kein Strom entnommen wird
und der Akku dabei vollgeladen.
Wird also die Ladeschlußspannung von 13,8V über dem Akku erreicht, wird
der aktuelle Zählerstand (er sollte jetzt zwischen 210 und 238 Ah
betragen) als aktuelle "Kapazität" des Akkus im EEPROM abgelegt.
Diese tatsächliche Kapazität dient dann als Berechnungsgrundlage für den
Akkustand, der auf dem Display in Prozent angezeigt wird. Implementiert
habe ich das als Faktor, der bei einem neuen Akku auf 1,0 gesetzt wird.
Wenn der Faktor 0,6 erreicht hat, gilt für meine Schaltung der Akku als
"verbraucht" und es wird eine Empfehlung ausgegeben, einen neuen zu
besorgen.
Das ist nötig, da die Blei- oder Bleigelakkus mit jedem Zyklus an
Kapazität verlieren. Nach 600 bis 1000 Zyklen ist ein großer Teil der
Kapazität "verbraucht".
Die Genauigkeit ist für praktische Belange ausreichend. Allerdings
müsste man eigentlich noch eine Temperaturkompensation machen, dann
würde es noch besser werden. Dazu hatte ich allerdings keine Lust mehr.
> Hatte mir das bisher so vorgestellt, die Spannung> über dem Shunt 'in beiden Richtungen' auszulesen -> alleine deshalb, daß ich den gleichen Widerstand> zum Messen habe. Aufbereiten wollte ich die Messungen> jeweils mit einem OpAmp als Spannungsfolger/Verstärker> an jeweils einem ADC und diesen Wert intern 'mithalten'> - also dazuzählen bzw. abziehen.
Das ist relativ einfach. Ich habe einfach ein paar
Isabellenhütte-Lastwiderstände parallel als Shunt verwendet und mit
einem AD8206 (oder so ähnlich, jedenfalls ein "current sense amplifier"
von AD) in eine Spannung von 0..2,5V (Entladen) und 2,5..5V (Laden)
umgesetzt. Damit kann ich über einen A/D-Wandler-Kanal den Strom in
beide Richtungen messen.
Wichtig ist aber, die Spannung über einen zweiten Kanal (einfacher
Spannungsteiler und Kondensator reicht) ebenfalls zu messen. Denn du
willst ja nicht den Strom, sondern die Ladungsmenge messen, die in den
Akku gepackt oder entnommen wird.
Ich habe die A/D-Kanäle natürlich entsprechend kalibriert.
Vergiß bitte einfach den letzten Absatz mit der Spannungsmessung. Da war
ich mit dem Schreiben schneller als mit dem Denken. NATÜRLICH braucht
man für die Ladungsmenge nur den Strom und die Zeit.
Die Spannungsmessung brauchte ich zur Überwachung der Ladeschwellen und
zum Anzeigen der entnommenen Leistung in Watt.
