Für meinen Wohnwagen möchte ich die Elektrozentrale selbst bauen. Eine Elektrozentrale kümmert sich prinzipiell um die Batterie und die daran angeschlossenen Geräte. Können sollte die Schaltung folgendes: Wenn 230V am Wohnwagen angeschlossen ist (überprüfen!) soll der Kühlschrank auf 230V umgestellt werden. Dazu hat dieser einen Schaltkontakt. Zusätzlich soll jetzt (je nach Bedarf natürlich) 1-2 angeschlossene Blei-Gel Batterien mit 45-100Ah geladen werden. Allzu leistungsstark muss der Lader nicht sein, 3-5A reichen locker aus. Wichtig wäre aber eine möglichst geringe Abwärme und Größe der Ladeschaltung da es Platzprobleme im Staukasten gibt. Steht keine 230V Versorgung zur Verfügung, geschieht die Versorgung durch die Batterien. Der Kühlschrank muss auf 12V umgeschaltet werden. Der Elektroblock soll sich auch um die Überwachung kümmern und bei Tiefentladung oder im Fehlerfall die Batterien trennen. Als nächstes sollen Solarpanele aufs Dach. Ist es möglich den Solarregler selbst zu bauen? Wieviel bringt MPP bzw. die als "PWM-Ladung" bezeichnete Technik? Sehr komfortabel wäre es, wenn der Elektroblock den Startvorgang des Autos detektieren würde und bei ausgefahrener Trittstufe und eingeschalteter Heizung einen Warnton abgeben würde. Dazu müsste das Teil aber entweder mit dem Auto kommunizieren oder ganz simpel die Heizung selbst abschalten. Zusätzlich wäre ein nettes Anzeigepanel nützlich, welches den aktuellen Lade - bzw. Entladestrom anzeigt. Zusätzlich ein paar Temperatursensoren und Füllstandsanzeigen könnten dann noch hinzukommen. Also ich hätte konkret folgende Fragen: Wie baue ich einen robusten Akkulader für Bleigel-Akkus incl. Überwachung? Die Schaltung soll für einen großen Temperaturbereich geeignet sein. Wie kann ich die Leistungsufnahme der Schaltung selbst vermindern? Strom ist im Wohnwagen sehr kostbar. Wie kann ich sinnvoll die aktuell fließenden Ströme messen? Gibt es eine zuverlässige Anzeige für die Batteriekapazität? Wie sinnvoll sind die zahlreichen "Auffrischungsschaltungen" für Bleiakkus? Braucht man die wirklich oder gehören die in die Esoterikecke? Welchen Microcontroller würdet ihr Empfehlen? Ich habe bislang nur PC-Programmiererfahrung und einige Schaltungen ohne µcs selbst gebaut und auch im Auto und Wohnwagen im Einsatz.
Also über Stromverbracuh würd ich mir erstmal keine Sorgen machen, das ist im Vergleich zu nem Kühlschrank oder anderen Verbrauchern sogut wie nix. Ich würde da klein anfangen und mich Stück für Stück hocharbeiten. Erkennunf für 230V würde ich über einen Trafo machen, die gibt es in 2x2cm größe und du hast gleich ne Galvanische Trennung. Fang doch damit an, das sit nicht so kompliziert, eine Mega48 ein Minitrafo und zwei Optokopler CYN11 z.B. sollten reichen um fürs erste mal den Kühlschrank umzuschalten + 2 LEDs für die anzeige ob 12V oder 230V genuzt wird. Strommessen kannst du z.B. über den Spannungsabfall im Kabel un einem OPamp als Verstärker. Solarregler + Lader für die Batterie würd ich mir aber doch vieleicht was fertiges holen, man kann das ja ohne Probleme dann gerne noch erweitern, aber wenn du da was falsch machst und dir geht was kaputt oder du stehst im dunkeln da ärgert man sich mehr als die 5€ wert sind die man effektiv sparen kann. Startvorgang detektieren wird etwas schwierig, vieleicht über den Stecker der das Licht etc. versorgt? "Feedback" zum Auto würde ich dann über ein Funkmodul lösen.
Als allererstes würde ich ein Ladegerät brauchen und bei der Geschichte gehts auch (wie beim ganzen Wohnwagen!) mehr ums möglichst viel selbermachen. Nur vom Schaltnetzteil würde ich aus Sicherheitsgründen eher die Finger lassen und mich auf den niederspannungsteil konzentrieren. Die Spannungserkennung mache ich wohl mit einem Wechselstromrelais. Der Stromverbracuh ist nicht ganz nebensächlich, da das Teil eigentlich dauernd läuft. Vor allem die Sensoren sollen daher auch optimiert sein. Den Spannungsabfall über den Kabel messen kling erstmal sehr gut, da kann ich mir den Shunt sparen.
Hallo Frank, ich würde dir auch raten mit dem Ladegerät an zu fangen. Du brauchst ein Schaltnetzteil, linear würde zuviel Abwärme erzeugen. Von den 230V würde ich wenn möglich die Finger lassen sondern etwas fertiges wählen was auf < 48V wandelt. Von dort aus auf < 14,8V mit beschränktem Strom wandeln. Das könntest du sogar deinen mikrocontroller nebenher erledigen lassen. Die Spannung ist abhängig von der Ladephase und Temperatur. Je höher die Temperatur, destso niedriger die Spannung. Also im mikrocontroller auch die temperatur messen. http://www.batteryuniversity.com ist die Referenz, dort findest du auch den Temperaturkoeffizienten für bleigelakkus. Ach ja, ein Trick für den step-down wandler: Nimm einen n-fet + treiber. Dann schaltest du nicht deine <48V durch, sondern GND. D.h. es gibt keine gemeinsame Masse, sondern ein gemeinsames Vcc. Dann brauchst du keinen highside treiber oder p-fets. Du darfst dann aber nicht die <48V vom Schaltnetzteil an die Karosserie klemmen :P Unterspannungsabschaltung kannst du auch an dieser Stelle machen. Einfach einen nfet ausschalten, wenn die Spannung zu niedrig ist. Eine Überstromabschaltung kannst du auch implementieren in dem du den Spannungsabfall am R_DS_on des nfets misst. Am besten mit dem comparator. Und noch etwas: Pass auf beim 7805! Dieser Linearregler braucht 3-5mA wenn dein mikrocontroller idle ist! Eine langsame, schleichende Entladung schadet Bleiakkus sehr. Umgehen kannst du das mit effizienten Linearreglern oder mit einem li-ion akku als puffer. Auffrischungsschaltungen... Ich habe mal eine gebastelt. Die hat aber 10mA gebraucht und ist damit für die Tonne. Prinzip: Strom wird entnommen und zwischengespeichert. Dann wird über eine Spule eine hohe Spannung induziert und diese in den Akku zurückgespeist. Dadurch soll die Sulfatierung verlangsamt werden weil auch immer wieder etwas geladen wird. Ob es etwas bringt musst du selber herausfinden. Du erzeugst aber in jedem Fall Störungen. Lager das aber besser in ein anderes Projekt aus. Versuch übrigens nicht zu viel in einem Zug zu machen. Du kannst die Teile schön getrennt machen. Z.B. Ladegerät, Anzeige, Wohnwagenüberwachung, MPPT und was noch hinzukommt. Wenn du zuviel in einem machst hast du mehr Fehlerquellen und nie etwas fertig. Als mikrocontroller würde ich kleine atmels empfehlen, so à la atmega32, atmega16, attiny26, attiny48. Bei reichelt kosten die fast nichts.
100Ah / 5mA = 20 000h D.h. der Stromverbrauch der Schaltung ist zu vernachlässigen. Viel wichtiger ist, das der Laderegler effizient ist (damit er kühl bleibt) und in angemessener Zeit den Akku laden kann. Was gut ist, den Kühlschrank bei Netzbetrieb auf 5°C herunterzukühlen und bei Batteriebetrieb bis 10°C warm werden lassen. Somit speicherst du die Kälte im Kühlschrank, was viel billiger ist, als sie in schweren teuren Batterien zu speichern.
Natürlich muss vor allem der Laderegler effizient sein. Aber leider darf man bei Bleiakkus eben nicht so rechnen. Geringe Dauerentladungen mögen die nicht besonders, vor allem die speziellen Solarbatterien (habe ich mal gehört...) Und es geht ja auch um den Stromverbrauch der gesamten Einheit incl. Sensoren (v.a. Shunts) Aber natürlich ist das Thema eher eine Liebhabergeschichte, aber nachdem der Rest des Anhängers auch schon vor Fanatismus strotzt, darf es hier auch ordentlich sein :-)
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