Hallo, ich habe mir einen Laderegler für einen 6V Bleigelakku zusammengebaut. Zuerst aufm Steckbrett und jetzt auf Platine. Dabei soll über den Motortreiber L293(hatte ich noch in meiner Bauteilsammlung übrig) die Ladespannung hinzugeschaltet bzw. runtergeregelt werden. Auf dem Steckbrett funktioniert alles wunderbar, jedoch habe ich auf der Platine Probleme. Höchstwahrscheinlich liegt es daran, dass ich die Akkuspannung kontinuierlich über einen Spannungsteiler per ADC messe, auch während die höhere Ladespannung anliegt. Heißt also, die unterschiedlichen Spannungen "mischen" sich. Funktioniert auf dem Breadboard super, die Ladespannung wird korrekt heruntergeregelt, sodass die Ladespannung bei 6,89V bleibt. Auf der Platine habe ich nur die Möglichkeit über den L293 die Ladespannung abzuschalten und dann die Akkuspannung zu messen. Aber ich möchte die Akkuspannung ja kontinuierlich messen, um die Ladespannung dementsprechend zu regeln. Wie kann ich das am besten realisieren? Gruß Paul P.S.: Der Schaltplan kommt morgen ;)
Man misst nicht die Akkuspannung um die Ladespannung zu regeln. Man legt 6.89V an und sorgt für eine Strombegrenzung damit nichts kaputt geht. Die gemessenen Akkuspannung liegt natürlich wenn Strom reinfliesst leicht höher als wenn man den Ladestrom vor dem messen abschaltet, weil der Akku einen Innenwiderstand hat. Macht nichts, weil sich bei annäherung an 6.89V der Strom von selbst verringert.
MaWin schrieb: > Man misst nicht die Akkuspannung um die Ladespannung zu regeln. > Man legt 6.89V an und sorgt für eine Strombegrenzung damit nichts kaputt > geht. > ... > Macht nichts, weil sich bei > annäherung an 6.89V der Strom von selbst verringert. Eigentlich wollte ich eine Konstantspannungsladung realisieren. Dazu möchte ich die Spannung messen, die am Akku anliegt und wenn diese 6,9V übersteigt, wird die Ladespannung über den L293 so weit runtergeregelt, dass die Spannung am Akku bei 6,9V konstant bleibt. Der Strom der fließt ist ja egal, da dieser sich von selbst verringert. (Am Ende soll die Schaltung an eine Solarzelle angeschlossen werden, die liefert sowieso nur max. 250mA, das liegt unter dem max. zulässigen Ladestrom)
Hier der Schaltplan. Könnte es vielleicht daran liegen, dass ich die Akkuspannung nicht direkt von der Klemme zum Spannungsteiler zum messen lege? Beim Breadboard habe ich nämlich den Spannungsteiler direkt am Akku und das scheint einwandfrei zu funktionieren. Gruß Paul
In deinem Schaltplan sind die Netze N$8 und N$11 nicht verbunden, obwohl es so aussieht, als ob sie das sein sollen. Lass mal DRC laufen. Wenn du die Reset-Taste drückst, während die grüne LED leuchtet, erzeugst du einen Kurzschluß für PD0.
Paul P. schrieb: > Eigentlich wollte ich eine Konstantspannungsladung realisieren. Dafür müßtest du die Spannung, die von der Solarzelle kommt, mit einem Spannungswandler auf deine Konstantspannung umwandeln. Dann könnte man den Ladestrom messen und für eine Anzeige/Abschaltung auswerten. Du müßtest zusätzlich aber sicherstellen, dass der Ladestrom irgendwo begrenzt wird Sind die 12V wirklich 12V oder ist das die Ausgangsspannung eines reinen Solarpanels? Beim Betrieb deiner Schaltung an einer reinen Solarzelle läufst du während des Ladens auf der Kennline der Zelle entlang, d.h. der Ladestrom wird durch Zellengröße und Einstrahlung bestimmt und die Spannung ändert sich entsprechend. Hast du deine Schaltung mit Labornetzgerät oder am Panel getestet?
Michel schrieb: > In deinem Schaltplan sind die Netze N$8 und N$11 nicht verbunden, obwohl > es so aussieht, als ob sie das sein sollen. Lass mal DRC laufen. > Wenn du die Reset-Taste drückst, während die grüne LED leuchtet, > erzeugst du einen Kurzschluß für PD0. Sorry, da hab ich nicht ganz aufgepasst. Die Netze sollen nicht miteinander verbunden sein. DRC liefert keine Fehler. Matthias schrieb: > Paul P. schrieb: >> Eigentlich wollte ich eine Konstantspannungsladung realisieren. > Dafür müßtest du die Spannung, die von der Solarzelle kommt, mit einem > Spannungswandler auf deine Konstantspannung umwandeln. Dann könnte man > den Ladestrom messen und für eine Anzeige/Abschaltung auswerten. Du > müßtest zusätzlich aber sicherstellen, dass der Ladestrom irgendwo > begrenzt wird Einen Spannungswandler wollte ich eigentlich nicht verwenden. Meine Idee war halt, den Ladestrom abzuschalten, sobald 6,9V am Akku erreicht worden sind und wieder anzuschalten wenn die Akkuspannung darunter liegt. Wenn das An-/Ausschalten schnell genug erfolgt, ergibt sich ja eine Art PWM, sodass die Spannung auf 6,9V gehalten wird. Auf dem Breadboard funktioniert es auch genauso. > Sind die 12V wirklich 12V oder ist das die Ausgangsspannung eines reinen > Solarpanels? Beim Betrieb deiner Schaltung an einer reinen Solarzelle > läufst du während des Ladens auf der Kennline der Zelle entlang, d.h. > der Ladestrom wird durch Zellengröße und Einstrahlung bestimmt und die > Spannung ändert sich entsprechend. Hast du deine Schaltung mit > Labornetzgerät oder am Panel getestet? Das Solarmodul hat 5W und eine Nennspannung von 9V. Bei voller Sonneneinstrahlung liefert es ca. 250mA. Die Schaltung teste ich gerade an meinem Labornetzgerät.
Paul P. schrieb: > ... Die Schaltung teste ich gerade an meinem Labornetzgerät. Dann liegt das andere Verhalten wahrscheinlich daran. Die Ausgangkennline von deinem Labornetzgerät ist ohne Zusatzbeschaltung ganz anders als bei dem Panel. Stell mal am Netzgerät die Spannung auf die Leerlaufspannung des Panels, die Strombegrenzung auf 300 mA (nur zur Sicherheit) und schalte einen Widerstand ausreichender Leistung in Serie, so dass sich ein Kurzschlußstrom von 250 mA ergibt. Dann wird das Verhalten des Solarpanels wesentlich besser simuliert.
Ok, werde ich dann mal probieren. Aber die Schaltung auf dem Steckbrett habe ich auch am Labornetzgerät getestet und da funktioniert ja alles.
So, ich habe jetzt die Platine nochmal zur Seite gelegt und das Breadboard gezückt. Da ging es anfangs erstmal auch nicht wie gewünscht. Anscheinend macht mir der ADC einen Strich durch die Rechnung. Ich lasse das ganze über das Funk-AVR und das Addon-Board von Pollin laufen, wobei mir die ADC Werte kontinuierlich per UART ausgegeben werden. Ich habe jetzt ein Multimeter direkt an den Akkuklemmen und eins am Spannungsteiler. Der Akku speist das Funk-AVR Board. Mein Labornetzgerät liefert die Ladespannung von 9V. Masse von Akku und Netzgerät sind direkt an der Akkuklemme verbunden. Lasse ich das ganze laufen unterscheiden sich die Spannungswerte jeweils um ca. 0,1V. Heißt also, an den Klemmen liegen zb 6,9V an, dann liegen am Spannungsteiler exakt 6,8V an und der ADC misst ca. 6,7V. Woran kann das liegen? Stell ich den ADC-Schwellwert im Programm auf 6,7V ein, wird die Akkuspannung konstant bei 6,9V gehalten und am Netzgerät geht der Strom allmählich zurück.
> Woran kann das liegen? Wissen wir nicht, denn ich kann deinen Schaltplan nicht lesen, denn es gibt ungefähr 60 Dateiformate http://www.terrypin.dial.pipex.com/ECADList.html Im Prinzip haben alle Stellen die durch einen Draht verbunden sind dieselbe Spannung. Von Spannungsabfall auf Grund von viel Strom über zu dünnen Draht mal abgesehen. Wenn du einen Akku egal welcher Spannung mit einem Kabel an ein Netzgerät egal welcher Sapnnung anschliesst, haben hinterher beide dieselbe Spannung. "Eine Spannung aus zusammengelegten Spannungen" scheint bei dir das zu bedeuten. Du glaubst, wenn du ein Netzteil von sagen wir 7V hast und einen Akku von 6V dann wäre da irgendwie 6.5V. Humbug. Einer gewinnt, derjenige der stärker ist, das ist meist der Akku weil klugerweise zum Akkuladen verwendete Netzteile absichtlich so beschaffen sind, daß sie mit der Spannung runtergehen wenn der Strom so hoch wird, daß Gefahr besteht, sie zu beschädigen. Das ist halt anders als beim Stromnetz, wo 230V, wenn sie an 0V kommen (Kurzschluss) zum Auslösen einer Sicherung führt zum Schutz vor Überstrom. Das würde dir aber beim Akku nicht helfen, nach dem Auslösen der Sicherung würde er nicht mehr geladen werden. Daher ist es vollkommen unsinnig, ein Netzteil in der Spannung regeln zu wollen, so daß die Spannung der Akkuspannung entspricht, und im Laufe des Ladevorgangs steigt. Und ich befürchte, so was hast du vor. Vergiss es einfach. Stell dein Netzteil auf die Ladeschlusspannung des Akkus, also die Spannung die er hat wenn er voll ist, das sind 6.89V. Sorge dafür, daß auch wenn du einen leereren Akku anschliesst, nicht mehr Strom fliessen kann, als das Netzteil verträgt. Beispielsweise hat der leere Akku minimal 6V, das Netzteil schafft 1A, dann reicht ein 1 Ohm Widerstand mit 1 Watt zwischen Akku und Netzteil. Besonders elegant ist es, wenn das Netzteil die Stromregelung selbst übernimmt, wie es ein Labornetzteil tut, sogar einstellbar. Oder ein L200 Spannungsregler, fest verdrahtbar, Schaltung zum Akkuladen steht im Datenblatt. Oder ein PB137, alles fest vorgegeben.
MaWin schrieb: >> Woran kann das liegen? > > Wissen wir nicht, denn ich kann deinen Schaltplan nicht lesen, denn es > gibt ungefähr 60 Dateiformate > http://www.terrypin.dial.pipex.com/ECADList.html Hä??? Ist doch ein allgemein übliches Eagle Layout: http://www.cadsoft.de/ > Im Prinzip haben alle Stellen die durch einen Draht verbunden sind > dieselbe Spannung. > > Von Spannungsabfall auf Grund von viel Strom über zu dünnen Draht mal > abgesehen. > > Wenn du einen Akku egal welcher Spannung mit einem Kabel an ein > Netzgerät egal welcher Sapnnung anschliesst, haben hinterher beide > dieselbe Spannung. > Kann ich nicht bestätigen. Wenn ich mein Labornetzgerät direkt an meinen Akku anschließe und eine höhere Spannung anschließe, dann steigt die Spannung an den Akkuklemmen nicht sprunghaft auf die Ladespannung an, sondern "wächst" langsam dahin. > "Eine Spannung aus zusammengelegten Spannungen" scheint bei dir das zu > bedeuten. > Du glaubst, wenn du ein Netzteil von sagen wir 7V hast und einen Akku > von 6V dann wäre da irgendwie 6.5V. > > Humbug. Ich glaube Ursache für dieses Verhalten ist der Innenwiderstand des Akkus, der sich je nach Ladung verändert. > > Einer gewinnt, derjenige der stärker ist, das ist meist der Akku weil > klugerweise zum Akkuladen verwendete Netzteile absichtlich so beschaffen > sind, daß sie mit der Spannung runtergehen wenn der Strom so hoch wird, > daß Gefahr besteht, sie zu beschädigen. > > Das ist halt anders als beim Stromnetz, wo 230V, wenn sie an 0V kommen > (Kurzschluss) zum Auslösen einer Sicherung führt zum Schutz vor > Überstrom. Das würde dir aber beim Akku nicht helfen, nach dem Auslösen > der Sicherung würde er nicht mehr geladen werden. > > Daher ist es vollkommen unsinnig, ein Netzteil in der Spannung regeln zu > wollen, so daß die Spannung der Akkuspannung entspricht, und im Laufe > des Ladevorgangs steigt. > Meine Ladeschaltung wird auf die Ladeschlussspannung eingestellt! Wenn die Akkuspannung diese erreicht hat, wird abgeschalten bzw. runtergeregelt. > Und ich befürchte, so was hast du vor. > > Vergiss es einfach. Stell dein Netzteil auf die Ladeschlusspannung des > Akkus, also die Spannung die er hat wenn er voll ist, das sind 6.89V. > Sorge dafür, daß auch wenn du einen leereren Akku anschliesst, nicht > mehr Strom fliessen kann, als das Netzteil verträgt. Beispielsweise hat > der leere Akku minimal 6V, das Netzteil schafft 1A, dann reicht ein 1 > Ohm Widerstand mit 1 Watt zwischen Akku und Netzteil. Besonders elegant > ist es, wenn das Netzteil die Stromregelung selbst übernimmt, wie es ein > Labornetzteil tut, sogar einstellbar. Oder ein L200 Spannungsregler, > fest verdrahtbar, Schaltung zum Akkuladen steht im Datenblatt. Oder ein > PB137, alles fest vorgegeben. Da die Schaltung an ein Solarmodul kommt, das max. nur 250mA liefert, brauche ich mich um die Strombegrenzung nicht zu kümmern.
Bei einem Solarpanel wird niemals der Stromfluss unterbrochen! Denn das kann zu Überspannung an den Klemmen führen. Das Panel muss immer kurz geschlossen werden. Wenn das Panel nicht kurz geschlossen wird, dann wird der Akku direkt über eine Schottky Diode geladen. Ich kann den Plan auch nicht lesen. PS: Ein OPV und ein paar Widerstände und Festspannungsquelle und ein Mosfet reichen dafür locker aus.
Angehängte Dateien:
-
laderegler.png
98 KB
Markus Müller schrieb: > Ich kann den Plan auch nicht lesen. Dann halt nochmal als PNG. Ist das Linux-Eagle etwa irgendwie besonders, dass es andere nicht lesen können?
Angehängte Dateien:
-
laderegler2.png
98 KB
ups, alte Version. Hier die etwas neuere. Ich lasse den Regler jetzt schon seit 6.00Uhr laufen und die Spannung am Akku wird konstant auf 6,9V gehalten ;)
>Dann halt nochmal als PNG. Ist das Linux-Eagle etwa irgendwie besonders, >dass es andere nicht lesen können? Ja, ich hab KEIN Eagle! Und ich werde es auch niemals wegen irgend einem Thread installieren.
Übrigends: Eine Schaltung für Solar/Akku Betrieb zu bauen und dann LED's zu verwenden die jeweils 20mA verschleudern ist irgendwie suboptimal.
Die LEDs sind bloß zum testen bzw. anzeigen des Ladezustands. Sind bei Solarbetrieb natürlich ausgeschalten.
Warum muss man denn dafür einen L293 benutzen? Das ist doch sinnlos. Ich würde einfach den Strom über einen Shunt messen und dem Komparator vorwerfen. Dann einen p-Kanal MOSFET in einem definierten Takt einschalten und beim Komparator-Trigger ausschalten. Dann noch ein kleines LC Glied (Freilaufdiode nicht vergessen) hinter den p-FET und fertig ist der Mini-Schaltregler.
Markus Müller schrieb: > Das Panel muss immer kurz geschlossen werden. Simon K. schrieb: > Dann einen p-Kanal MOSFET in einem definierten Takt > einschalten und beim Komparator-Trigger ausschalten. Wieso ein p-Kanal, wenn der das Panel kurzschließen soll?
Markus Müller schrieb: >>Dann halt nochmal als PNG. Ist das Linux-Eagle etwa irgendwie besonders, >>dass es andere nicht lesen können? > > Ja, ich hab KEIN Eagle! Und ich werde es auch niemals wegen irgend einem > Thread installieren. Ich auch nicht. Ich brauche kein rogramm zur Entwicklung meiner Lochrasterschaltungen. Gruss Harald
> Ich lasse den Regler Welchen Reger ? 7805 ? Ansonsten ist da kein Regler. > Meine Ladeschaltung wird auf die Ladeschlussspannung eingestellt! Das ist gut so. > Kann ich nicht bestätigen. Wenn ich mein Labornetzgerät direkt an meinen > Akku anschließe und eine höhere Spannung anschließe, dann steigt die > Spannung an den Akkuklemmen nicht sprunghaft auf die Ladespannung an, > sondern "wächst" langsam dahin. Es sei denn der Akku war voll. Natürlich steigt die Spannung, weil der Akku ja geladen wird. Aber der Akku gewinnt, d.h. es stellt sich die Spannung ein, die der Akku entsprechend seinem Ladezustand hat, und nicht die (Leerlauf-)Spannung der (strombegrenzten) Spannungsquelle. > Hä??? Ist doch ein allgemein übliches Eagle Layout: > Ist das Linux-Eagle etwa irgendwie besonders, > dass es andere nicht lesen können? Mir ist klar, da DU das nicht verstehst. Andere Leute haben andere Software und werden sich ihren Rechner nicht mit irgendwelcher gecrippelten Freeware versauen bloss damit du faul sein kannst und irgendwelche proprietären dateioformate ohne Umwandlungsarbeit posten kannst. Nach dem 20. Posting ist inzwischen klar, daß du einen SOLARladeregler bauen willst. Hätte man das nicht am Anfang sagen können ? Eine Solarzelle hat wie du schon festgestellt hast die nette Eigenschaft, strombegrenzt zu sein, sie kann also direkt an den Akku und lädt ihn, bei passender Nennspannung, nahe des maximum power points am besten Wirkungsgrad auf. Man muß nur für eines sorgen: Wenn der (Blei-)akku voll ist, darf nicht weiter geladen werden. Es geht nur um den Abschaltmoment, bei dem man die Spannung am Akku überwacht, der ganze Ladevorgang geht quasi von alleine. Du hast jetzt einen Transistor eines L293 als Abschalttransistor gewählt. Das ist sehr ungeschickt. Der L293 kostet mindestens 1.5V und damit Leistung zudem bezieht er seinen Betriebsstrom vom Solarpanel und keiner weiß was er macht wenn da uz wenig rauskommt. Ausserdem ist nach dem Abschalten die Solarzelle im Leerlauf und erzeugt eine eher hohe Spannung. Definierter ist es sie im Kurzschluss zu halten dann kann die Spannung in der ganzen Schaltung nicht höher sein als die Akkuspannung. Zudem verwendest du als Spannungsreferenz den A/D-Wandler des AVR, besonders genau ist das nicht, daß brauchst du nicht von 6.89V zu reden, sind 2 Stellen nicht erreichte Genauigkeit. Mit Poti ausregeln nützt auch nicht, weil schon die Ursprungsquelle zu ungenau ist. Ein Solarladeregler sieht normalerweise so aus: http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.5 Das ist genau weil der ICL7665 genau ist, das ist effektiv weil nur die Diode mit ihren 0.7V im Weg liegt,´das spart Strom nachts aus dem Akku weil der ICL7665 mit Mikroampere auskommt, das ist sinnvoll weil die Solarzelle kurzgeschlossen wird, und das wird millionenfach so gebaut. Warum musst du es zwanghaft anders bauen ? Deine Schaltung hat keine Vorteile, nur Nachteile. Und deine Grundfrage, was kommt raus wenn man 2 Spannungsquellen, den Akku und die Solarzelle, zusammenschliesst: Die Solarzelle bricht in der Spannung auf die aktuelle Spannung des Akkus ein, weil sie strombegrenzt ist und der Akku stärker ist. Leider schliesst du die Spannungsquellen nicht zusammen, sondern schaltest sie über eine L293 der 1.5V kostet, eher hochohmig ist, und bei einer kräftigen Solarzelle (über 2A) einfach in Rauch aufgeht. Es ist der falsche Baustein dafür.
Also ich habe in diversen anderen Beiträgen und Foren gelesen, dass man ein Solarmodul nicht kurzschließen sollte. Und da man für P-MOSFETs noch einen Treiber braucht, dachte ich mir, man könnte doch gleich den Treiber an sich zum Schalten verwenden, wie zb. den MCP1407. Hatte ich bloß leider nicht da und ein L293 macht doch im Prinzip das gleiche. Die Variante mit dem ICL7665 sieht aber auch sehr interessant aus, werde ich dann in meiner kommenden "Verbesserung" verwenden ;)
Michel schrieb: > Markus Müller schrieb: >> Das Panel muss immer kurz geschlossen werden. > > Simon K. schrieb: >> Dann einen p-Kanal MOSFET in einem definierten Takt >> einschalten und beim Komparator-Trigger ausschalten. > > Wieso ein p-Kanal, wenn der das Panel kurzschließen soll? Ach so, Solarpanel. Wie schon gesagt ist das eh strombegrenzt. Da kann er sich den Prozessor sparen und die Schaltung aus der dse-faq nehmen.
> Also ich habe in diversen anderen Beiträgen und Foren gelesen, dass man > ein Solarmodul nicht kurzschließen sollte. Was die Leute so lesen. > Und da man für P-MOSFETs noch einen Treiber braucht, Was die Leute so glauben.
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