Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik KFZ Batterie über Mosfet zusammenschalten


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von Christoph (Gast)


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Guten Morgen,

ich möchte zwei Motorrad-Batterien mit einem Power N-Mosfet verbinden. 
Gibts da einen alten Elektrikertrick wie ich die Gate-Source Spannung 
aus den Batteriespannungen ableite sodass der FET richtig durchschaltet?
Vebinde ich Gate und Source jeweils an den Pluspol einer Batterie ist 
die Gate-Source-Spannung (maximal) die Spannungsdifferenz zwischen den 
beiden Batterien, d.h. der FET schaltet eigentlich nie richtig durch.

Alternativ kauf ich mir einen Stepupconverter bei Ebay oder nehm halt 
doch ein schnödes Relais ...

Gruß
Christoph

von Julian B. (julinho)


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Wenn Du die Pluspole verbinden willst, wäre ein P-Mos geeigneter.

Der Ladungszustand sollte aber nicht zu unterschiedlich sein, da sonst 
erheblich Ausgleichsströme fließen können.

von Tobias L. (murxwitz)


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und jenachdem wie rum die Ladungsdifferenz (Batteriespannung) ist leitet 
die Bodydiode und das Problem erledigt sich von selbst.

von Simpel (Gast)


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Du kannst die Batterien masseseitig über einen N-FET parallel 
zusammenschalten. Dann reichen die +12V aus, um den FET voll 
durchzusteuern.
Dabei können recht hohe Ausgleichströme fliessen, wenn beide Batterien 
mit ungleichem Ladezustand zusammengeschaltet werden.

Falls du das während des Startens per E-Starter vorhast, vergiss es. Der 
Fet wird den Ausgleich-Anlaufstrom dafür nicht verkraften, insbesondere 
dann, wenn die beiden Batterien noch ungünstig geladen sind. Ausserdem 
geht die Batteriespannung beim Starten schonmal deutlich in die Knie, 
was den FET in den linearen Betrieb bringen kann. Dann siehst du ihn 
leuchten...

von Nico .. (nico123)


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Erstmal wäre zu klären wie Du die beiden Batterien (nicht Akkus?) 
zusammenschalten willst, parallel oder seriell?

von Christoph (Gast)


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Ja klar P-Mos ist einfacher. Ich habe aber einen N-Mosfet rumfliegen.

Die KFZ-Batterien sollen parallel geschaltet werden. Warum man die nicht 
Akkus nennt ist mir auch unklar, aber es ist halt so.

Dange Simple.... mir ist grade auch ein Licht aufgegangen dass ich ja 
auch die Masse schalten könnte. Du warst nur schneller...
Das ist bei Fahrzeugen an sich problematisch da die Masse i.d.R. der 
Rahmen ist. In meinem Fall kann ich aber alle Massen auf den Minuspol 
der Zweitbatterie zurückführen.

Das mit den Strömen ist auch klar. Sollen sie doch fließen ;-)
Es geht darum dass mein Töfftöff etwas Marode Elektronik hat und die 
Spannung im Standgas einbricht sodass die Zündanlage irgenwann 
aussteigt. Gestartet wird über die "Erstbatterie". Zusammengeschaltet 
werden sie wenn die Lichtmaschine ca. > 12V liefert.

von Simpel (Gast)


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Sowas in der Richtung hatte ich mir gedacht.
Schutzschaltung für die Ansteuerung und gegen Gate-Überspannung nicht 
vergessen. Gerade wenn da einiges schon betagt und marode ist, könnten 
da schöne Spikes unterwegs sein. Besonders diese alten Krächz-Hupen, 
nach dem Prinzip des Wagnerschen Hammers, waren effektive 
Spike-Generatoren.. ;-)

von Christoph (Gast)


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Es hilft mal eine Nacht zu schlafen. Das Schalten der Masse geht in 
diesem Fall natürlich NICHT.

Bei mir geht es - wie gesagt - um die Zündanlage. Der Zündfuke ist ja 
selbst eine (Hoch)spannung gegen Masse und Masse ist der Motor/Rahmen. 
Ergo kann ich die Masse der versorgenden Batterie nicht vom Rahmen 
trennen.

Dumm di dumm ...

von Martin S. (sirnails)


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Smart power high side switch werden dafür verendet. Schau mal bei 
international rectifier unter den ips Typen. Vorteil: n-kanal über 
Ladungspumpe. Damit hast du das gute rdson. Vorteil 2) die Teile gibt es 
selbstschützend. Die schalten bei zu hohen strömen einfach aus.

von Nico .. (nico123)


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Und was ist der Grund für das Parallelschalten?

von Christoph (Gast)


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Ladungspumpe war das was ich gesucht hatte...
Da muss ich mal schauen, sollte ja auch mit einem einfachen NE555 
diskret aufbaubar sein? So exakt muss das ganze ja nicht sein. (Ich 
würde gerne Teile verwenden die ich habe... wenn ich wieder bestellen 
muss kann ich mir auch gleich geeignete P-Fets besorgen ;-) )

Nico ... schrieb:
> Und was ist der Grund für das Parallelschalten?
Eigentlich schon beschrieben.
Mein Moped hat eine Batterie (wow). Die wird natürlich über die 
Lichtmaschine geladen. Im Standgas bricht die Spannung der Lichtmaschine 
ein. Aufgrund alter langer Leitungen und Stecker bricht die Spannung von 
der Batterie an der Zündbox ebenfalls schnell ein. Die ist selber schon 
altersschwach und steigt dann aus. Kein Funke, kein laufender Motor, und 
garnix geht mehr. Das zu beheben ist garnicht so einfach. Den Kabelbaum 
zu regenerieren ist mehr Aufwand als Wert des Fahrzeuges. Die Kontakte 
sind so gut wie möglich gereinigt, aber das reicht nicht.
Der erste Ansatz war die Zündbox direkt über ein Relais an die Batterie 
schalten. Hat schon gut geholfen, aber mit leicht entladener Batterie 
reicht es beim Starten nicht für den Zündfunken. Zweiter Ansatz: 
Batteriekapazität verdoppeln durch parallelschalten einer Zweitbatterie. 
Funktioniert schon besser, trotzdem steigt sie mir manchmal aus.

Deswegen nun Ansatz drei: Erst- und Zweitbatterie trennen und nur 
verbinden wenn die Ladespannung für die Zündbox reicht (ca. 12V).
Geschaltet werden soll es über einen Komparator oder einen kleinen uC. 
An der Stelle tritt halt das Probem der Bezugspotentiale zum Schalten 
der N-Fets auf.

von Martin S. (sirnails)


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Christoph schrieb:
> diskret aufbaubar sein?

Warum sollte man das im Jahr 2015 noch tun wollen? Denkst Du, du baust 
soetwas besser, als es der Hersteller für 1,75 Euro tut? Klar geht es 
auch mit NE555, aber damit bekommst Du keinen Kurzschlussschutz. Und 
ohne würde ich keine 2 Bleisammler zusammenschließen.

: Bearbeitet durch User
von Joachim D. (Firma: JDCC) (scheppertreiber)


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Bring die Elektrik in Ordnung anstatt an irgendwelchen Symptomen
herumzudoktern. Wenn das Teil nicht einmal eine Batterie richtig
aufladen kann dann schon gar nicht gleich 2.

von Michael (Gast)


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Ich empfehle BTS555

von Christoph (Gast)


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Joachim Drechsel schrieb:
> Bring die Elektrik in Ordnung anstatt an irgendwelchen Symptomen
> herumzudoktern. Wenn das Teil nicht einmal eine Batterie richtig
> aufladen kann dann schon gar nicht gleich 2.
Aus dem Grund erläuter ich i.d.R. nicht was genau ich machen will weil 
irgendelche Honks immer meinen die Weisheit mit Löffen gefressen haben.
Ich bring das Moped gerne vorbei und du machst den Kabelbaum neu. 
Kostenlos versteht sich. Hab ich irgendwo geschrieben dass die Batterien 
nicht richtig geladen werden? Nein. Es ist ein Problem das bei 
teilentladenen Batterien insbesondere im Standgas auftritt. Nach etwas 
Fahrt gehts, sofern man nicht im Stau steht...


Vielen Dank für alle konstruktiven Hinweise...

P.S. es gibt Sicherungen. Hab gehört die Schützen gegen Kurzschlüsse ;-)

von Hans Maulwurf (Gast)


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von Nico .. (nico123)


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Christoph schrieb:
> An der Stelle tritt halt das Probem der Bezugspotentiale zum Schalten
> der N-Fets auf.

Ich sehe da eigentlich keine Probleme den Zusatzakku per N-Kanal-Fet 
über Masse an den Primärakku zu schalten!
Warum sollte es Probleme dabei geben? Der FET sollte natürlich die 
Leistung schalten können.

von Joachim D. (Firma: JDCC) (scheppertreiber)


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Christoph schrieb:
> Aus dem Grund erläuter ich i.d.R. nicht was genau ich machen will weil
> irgendelche Honks immer meinen die Weisheit mit Löffen gefressen haben.


Nicht Weisheit - Erfahrung. Bevor Du etwas komplett verbastelst mache
es richtig.

> Ich bring das Moped gerne vorbei und du machst den Kabelbaum neu.

Nein. So etwas kostet. Was ist das eigentlich für eins ?

von Udo S. (urschmitt)


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Joachim Drechsel schrieb:
> Bring die Elektrik in Ordnung anstatt an irgendwelchen Symptomen
> herumzudoktern. Wenn das Teil nicht einmal eine Batterie richtig
> aufladen kann dann schon gar nicht gleich 2.

Kann ich mich nur Joachim anschliessen. Neue Batterie, Lichtmaschine und 
Regler prüfen ggf instand setzen (lassen). Verkabelung instandsetzen.
Ansonsten wirst du damit nicht glücklich werden.

von Christoph (Gast)


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Nico ... schrieb:
> Christoph schrieb:
> Ich sehe da eigentlich keine Probleme den Zusatzakku per N-Kanal-Fet
> über Masse an den Primärakku zu schalten!
> Warum sollte es Probleme dabei geben? Der FET sollte natürlich die
> Leistung schalten können.
Hab ich oben eigentlich beschrieben.
Es hängt damit zusammen dass die Zündbox der Verbraucher ist. Masse muss 
wegen dem Zündfunken Motor/Rahmen sein wenn man nicht die Zündspulen 
entkoppeln will. Aber dann wirds zugegeben echt etwas albern.

Blabla... ihr mit euren Weisheiten. Die Idee ist nicht aus dem Nichts 
entstanden und ich bin nicht der Eintzige mit vergleichbaren 
Erfahrungen.

von Udo S. (urschmitt)


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Christoph schrieb:
> Blabla... ihr mit euren Weisheiten.

Und du mit deinem Unwissen.
ist der Minuspol deiner Zusatzbatterie an den Rahmen geschweisst? Die 
Batterien (richtiger Starterakkus), die ich kenne, haben einen Minuspol 
und ein Kabel, das vom Minuspol an Masse des Fahrzeugs geht. Und genau 
das kann man schalten.

Es gibt z.B. auch Natoknochen, die Masse schalten.

Christoph schrieb:
> Aber dann wirds zugegeben echt etwas albern.
Allerdings. Grundlagen lernen!

von Mani (Gast)


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Warum betreibst du deine Zündbox nicht über einen step up Wandler.

von René D. (Firma: www.dossmatik.de) (dose)


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Also für einen N-Mosfet Treiber im "High Pfad" kannst du den LT1910 
nehmen.

Eine Schmelzsicherung würde ich dir bestens empfehlen. Der Bleiakku hat 
schon Bums im Fehlerfall und dein Kabelbaum brennt lichterloh.

von Christoph (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> Christoph schrieb:
>> Blabla... ihr mit euren Weisheiten.
>
> Und du mit deinem Unwissen.
> ist der Minuspol deiner Zusatzbatterie an den Rahmen geschweisst? Die
> Batterien (richtiger Starterakkus), die ich kenne, haben einen Minuspol
> und ein Kabel, das vom Minuspol an Masse des Fahrzeugs geht. Und genau
> das kann man schalten.
Mann, Zeichne es doch mal auf.... Zündbox steuert Zündspulen, Zündspule 
erzeugt ein Funken (das blaue Ding an der Spitze - tut weh). Was ist das 
Bezugspotential des Funkens? Die Masse der Zündspule... wo steckt die 
Kerze drin? Im Motorblock. Also muss Masse der Zündspule und Motorblock 
verbunden sein sonst schlägt der Funke irgenwie undefiniert durch. Was 
passiert jetzt wenn man die Batterie vom Motor trennt? Irgwas aber nix 
Gutes. Sofern man die Massen zurückführen kann hast du Recht. Aber das 
geht hier nicht! Den Rest spar ich mir jetzt ... Ja und ich hab keine 
Ahnung.

Mani schrieb:
> Warum betreibst du deine Zündbox nicht über einen step up Wandler.
Ist das jetzt dein Ernst?

von Nico .. (nico123)


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Du musst doch aber nur die Masse des Zweitakkus per FET an den Rahmen 
schalten (+ des Zweitakkus ist fest verschaltet mit + des Primärakkus), 
das hat doch nichts mit dem Massesystem des restlichen Mopeds zu tun!

von Achim S. (Gast)


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Christoph schrieb:
> Mann, Zeichne es doch mal auf....

Genau: wenn du mal eine kleine Skizze gezeigt und irgendwo wirklich 
klar beschrieben hättest was du vorhast, dann müsste hier nicht ein 
Großteil der Leute an der eigentlichen Problemstellung vorbei 
diskutieren.

Viele Diskussionsteilnehmer gehen noch davon aus, dass du einfach eine 
zweite Batterie parallel schalten willst - und das wäre problemlos mit 
einer gechalteten Masse möglich. Aus deinem Beitrag von 8:39 kann man 
herausorakeln, was du tatsächlich vorhast: du willst zwei getrennte 
Stromkreise (einen für die Zündbox, einen für den Rest) die beide 
ständig aktiv sind. Der für die Zündbox soll - je nach Ladezustand - vom 
Rest des Bordnetzes getrennt werden können.

Hättest du das mal gleich klar beschrieben, dann wären nicht die vielen 
Vorschläge gekommen, die in dem Fall tatsächlich nicht funktionieren 
(z.B. Masse schalten).

Ich empfehle dir ebenfalls einen inetgrierten High-Side Schalter, der 
gegen die häufigsten Probleme im Boardnetz abgesichert ist. Die 
Wahrscheinlichkeit, dass dir eine Eigenbaulösung abraucht, ist sehr, 
sehr viel größer als bei eine integrierten Lösung. Und wenn du meinst, 
dass du es besser weißt: lass dich von unseren Vorschlägen nicht 
aufhalten und mach deine eigenen Erfahrungen.

von Christoph (Gast)


Angehängte Dateien:

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So ... sorry ich wollte nicht ausfallend werden.
Hab grade kein Zeichentool, also müsst ihr mit meinem Gekrakel 
zurechtkomen. Ist das Probkem erkennbar?

Zugegeben ich bin mir nicht ganz sicher was in Fall 2 passiert, aber gut 
ist das nicht...

B: Batterie
L: Lasten (Lampen etc.)
SW: Schalter (FET)
ZB: Zündbox
ZS: Zündspule
ZK: Zündkerze

von batman (Gast)


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Bei allen Ottomotor-Zündanlagen, die ich kenne, wird ist Zündspule fest 
mit Zündungsplus verbunden und wird masseseitig unterbrochen.

von Joachim D. (Firma: JDCC) (scheppertreiber)


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batman schrieb:
> Bei allen Ottomotor-Zündanlagen, die ich kenne, wird ist Zündspule fest
> mit Zündungsplus verbunden und wird masseseitig unterbrochen.

... und die Zündkerze von Masse über die Zündspule nach Masse ;)

von batman (Gast)


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Muß ich jetzt von wikipedia abmalen?

von Achim S. (Gast)


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@Christoph: danke für die Skizze, das nenne ich gutes Timing.

Zu deinen Bedenken beim Schalten von Masse: auch wenn der - Anschluss 
der Zweitbatterie von Masse aufgetrennt ist, floaten die beiden Netze 
nicht gegeneinander: im zweiten Fall sind die Kreise über den dauerhaft 
verbundnen Pluspol miteinander gekoppelt.

Der Stromkreis des Zündfunkens würde also von der Zündkerze auf Masse 
gehen, dann über den Masseanschluss zu Erstbatterie, durch diese durch 
und zum Pluspol der Zweitbatterie - der Stromkreis für den Zündfunken 
ist also auch dann geschlossen, es kann nur kein Ladestrom zwischen 
beiden Batterien fließen.

Ich persönlich rate aber weiter zum integrierten High-Side Schalter ;-)

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