Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 4x AKKU Überwachung USV


von Daniel E. (everyday_fun69)


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Hallo zusammen,

ich habe das Forum schon etwas umgegraben, aber so richtig habe ich 
nichts brauchbares gefunden.

Es geht um eine Überwachung, von 4 AKKU´s in Reihe geschalten einer 
Server-USV. Problem ist, wenn ein Akku den Geist aufgibt, das dieser 
sich dann aufbläht und aufplatzen kann. Das ist mir persönlich dann 
schon etwas zu spät und letztens erst passiert. Daher bräuchte ich eine 
Überwachung aller AKKU´s hierzu, da die USV diesen Umstand scheinbar 
nicht abdeckt.

Außer dieser einzeln Bausätze bei Reichelt und Cò. gibt es irgendwo 
etwas für vier in Reihe geschaltete AKKU`s gleichzeitig und mit 
akustischer Meldung?

Für sachdienliche Hinweise (ich hoffe die Angaben reichen) schon mal 
vielen Dank !

Danke und Grüße

von Stefan F. (Gast)


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Vielleicht verrätst du uns mal wenigstens, um was für Akkus es geht!?

von MCUA (Gast)


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Ja, eine einzige Regelung für alle 4 Akkus zusammen geht nicht. Denn bei 
Defekt einer Zelle bekommen die anderen eine zu hohe Spannung.
Also muss man das mit 4 separaten Schaltungen an den Akkus verhindern.
Wie immer gibts da mehrere Möglichkeiten (ua sep. galv getrennte 
Netzteile, Serial-Shunt Regler usw).
LT hat extra Basteine dafür.

von Daniel E. (everyday_fun69)


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Stefan U. schrieb:
> Vielleicht verrätst du uns mal wenigstens, um was für Akkus es
> geht!?
AMG Akkus

von Daniel E. (everyday_fun69)


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Hallo zusammen,

die Usv macht die Ladung selber. Es geht daher nicht um eine Ladeanlage, 
sondern eher um eine Ueberwachung der Ladung und Batteriespannungen 
selber.

Bevor ich bastel, wollt ich mal schauen, obs was fertiges gibt eben.

Grüsse

von oszi40 (Gast)


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Daniel E. schrieb:
> Es geht um eine Überwachung, von 4 AKKU´s in Reihe geschalten einer
> Server-USV

Gut, daß es da NUR einen Typ gibt? Nimm eine NMC = Network Management 
Card. Damit kannst Du aus der Ferne Deine APC mit PowerChute überwachen. 
Nach 3 Jahren oder Tiefentladung sollte man diese Akkus sowieso mal 
ansehen oder besser tauschen, da man schwangere Akkus später nicht mehr 
aus dem Gehäuse bekommt.

von Daniel E. (everyday_fun69)


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Ähm, die Akkus sind extern in Reihe geschalten. Wie soll die 
vorgeschlagene Überwachung jeden einzelnen Akku daher überwachen?

Grüsse

von oszi40 (Gast)


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PowerChute kann Akkus kalibrieren. Ob das monatlich zweckmäßig ist steht 
auf einem ganz anderem Blatt. Aber die wahre Akku-Kapazität misst man 
unter Belastung. Nur Spannung messen ohne Belastung ist irreführend.

von Stefan F. (Gast)


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Irgendwie habe ich gerade ein Dejavu. Vor einiger Zeit hatte schonmal 
jemand was von seltsamen AMG Akkus geschrieben. Was sind das für Akkus? 
Wenn ich danach googele, finde ich nur AMG Alarmanlage mit Akku und 
Mercedes AMG Fahrzeuge.

Ich habe auch noch nie Bleiakkus (falls es denn welche sind) gesehen, 
die sich aufblähen. Warum sollten sie das tun? Die sind doch so weit 
offen, dass sie ggf. Druck ablassen können. So kenne ich das jedenfalls.

> Denn bei Defekt einer Zelle bekommen die anderen eine zu hohe Spannung.

Das kannst du wohl nur durch einen Erheblichen Eingriff in den 
Laderegler lösen, der IMHO mangelhaft konstruiert ist. Mal eben irgendwo 
was dran Clipsen wird wohl nicht gehen.

Was dazu führt, dass wir das Datenblatt der konkreten Akkus und den 
Schaltplan des Ladereglers brauchen.

Vielleicht sollte man das ganze Gerät besser ersetzen. Was nützt mir 
eine billige USV, wenn die reihenweise Akkus zerstört?

von MCUA (Gast)


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>die Usv macht die Ladung selber. Es geht daher nicht um eine Ladeanlage,
>sondern eher um eine Ueberwachung der Ladung und Batteriespannungen
>selber.
Zur Ladung gehört bereits das Kontrollieren der Spannungen und Ströme, 
sonst wäre es keine Ladeschaltung.

von oszi40 (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> jemand was von seltsamen AMG Akkus geschrieben

Beim AGM Akku wird das Elektrolyt in einem Glasfaservlies gebunden. 
Dicke Backen bekommen sie trotzdem wenn sich die aktive Masse aufbläht.

von Daniel E. (everyday_fun69)


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Ups, sooorrrry. AGM Akkus

vorher waren da Bleiakkus drin,

wenn einer den Geist aufgibt, dann höherer Innen-Widerstand und eine 
grössere Spannung über diesen, welcher dann dicke Backen macht...

die verbleibenden Akkus bekommen eine geringere Spannung

von Daniel E. (everyday_fun69)


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Was nützt mir eine billige USV, wenn die reihenweise Akkus zerstört?

passiert nur, wenn einer der Akkus in die Jahre kommt und zu spät 
getauscht wird

von MCUA (Gast)


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>die verbleibenden Akkus bekommen eine geringere Spannung
nicht bei richtiger Ladeschaltung.
Kann es sein, dass du das irgentwie nicht verstehst?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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APC USV wegschmeißen und was besseres kaufen. Ich hab keine Ahnung wieso 
diese Scheißdinger einen so guten Ruf haben, die sind bei uns 
reihenweise gestorben. Mit reinem Netzbetrieb ohne USV hätte es weniger 
Ausfälle gegeben. Eines dieser Scheißteile mußten wir entsorgen weil die 
Akkus dermaßen heftig überladen wurden, daß sie ausgesehen haben wie 
Kugelfische. Natürlich geht das Akkupack dann nicht mehr ohne 
Brechstange aus dem sorgfältig vernieten und punktgeschweißten 
Geräterahmen heraus. Da waren alle hell begeistert, vor allem der Kunde, 
der durfte den Spaß nämlich bezahlen.

Mit den Geräten von Siemens hatten wir diese Masse an Problemen nicht.

von oszi40 (Gast)


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Ben B. schrieb:
> daß sie ausgesehen haben wie Kugelfische.

Kenne ich. Ursache des Übels war oft Mißhandlung durch Tiefentladung bei 
längerer, planmäßiger Stromabschaltung oder Geiz ist geil. Nie alte 
Akkus erneuert? USV nie großzügig genug dimensioniert und immer weitere 
Geräte angeschlossen? Eine USV muß man beobachten und pflegen. Sonst hat 
man mehr Ärger als Nutzen.

von Peter M. (Gast)


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Daniel E. schrieb:
> gibt es irgendwo
> etwas für vier in Reihe geschaltete AKKU`s gleichzeitig und mit
> akustischer Meldung?

Im angehängten Bild habe ich die Batterieüberwachung meiner Eigenbau
USV kopiert. Diese überwacht den Zustand eines 12V Akkus.

Die könnte man bei Deiner Anlage an jeden Akku einzeln anschliessen oder 
auch nur ein einmal über die gesammten 4 Akkus legen.

Wobei es aus meiner Sicht besser ist,
für jeden Akku eine solche Überwachung einzusetzen.

Bei 4 Akkus sollten die Spindeltrimmer gegen 100k Typen ausgetauscht 
werden.


Der BC237 ist nur für die Invertierung des Ausgangssignal zuständig,
da ich das so gebraucht habe. Der Ausgang des NE555 kann einen Summer 
direkt
ansteuern, solange der nicht mehr als 100 mA zieht. Tun sie meist nicht.

Die Schaltung funktioniert super.

von Stefan F. (Gast)


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> Ich hab keine Ahnung wieso diese Scheißdinger einen so guten Ruf haben,
> die sind bei uns reihenweise gestorben. Mit reinem Netzbetrieb ohne USV
> hätte es weniger Ausfälle gegeben.

Das deckt sich mit meiner Erfahrung mit 10 fern-schaltbaren 
Steckdosenleisten von APC. Die wollten wir verwenden, um Notfalls 
hängende Server zu resetten. In der ersten Woche nach dem Einbau gingen 
schon drei davon kaputt (Server ohne Strom) und die anderen hatten mit 
diesen Geräten 5x mehr Ausfallzeit, als ohne.

Warum zum Henker sind die auch so gebaut, dass sie z.B. bei einem 
Watchdgo-Reset die angeschlossenen Server stromlos schalten (und dann 
auch in diesem Zustand verbleiben). Warum brauchen die überhaupt einen 
Watchdog? Meine Mini-Webserver laufen auch ohne diesen absolut 
zuverlässig. Was bei µC ja auch normal sein sollte.

Mein Vater hatte eine Mini USV von APC, die hat den Akku schon nach 
einem Jahr verschlissen (oder soll man "zerstört" sagen?), obwohl gar 
kein Stromausfall stattgefunden hatte. Er hatte sich weniigstesn 3 Jahre 
haltbarkeit erhofft.

von Stefan F. (Gast)


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Ohne großartigen Eingriff in den Laderegler bleibt Dir wohl kaum mehr 
übrig, als die Spannungen der 4 Akkus zu überwachen und bei Überspannung 
mit einem Summer Alarm zu geben.

Das kannst du mit 5 Bauteilen pro Akku erledigen:

- 1 TL431
- 2 Widerstände
- 1 Summer
- 1 Kondensator
1
                         TL431
2
                         _______
3
+ o----+--(Summer)------|       |------+----o -
4
       |                |_______|      |
5
       |                    |          |
6
       +---[===]------------+---[===]--+
7
                            |          |
8
                            +-----||---+ 
9
                                100µF 6,3V

Berechnung der Widerstände bitte gemäß Datenblatt. Nimm präzise 
Widerstände z.B. mit 1% Toleranz. Sonst brauchst du Potentiometer zur 
Feinabstimmung.

Ich nutze diese Schaltung in einem alten KFZ Ladegerät, das keine 
automatische Endabschaltung hat.

von MCUA (Gast)


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>Ohne großartigen Eingriff in den Laderegler bleibt Dir wohl kaum mehr
>übrig, als die Spannungen der 4 Akkus zu überwachen.....
Die Ladeschaltung in der USV hat das gefälligst schon selbst zu machen.
Und wenn nicht, hat er sich Murks zugelegt, den er wegschmeissen soll.
Entweder richtige USV benutzen oder eine richtige Ladeschaltung (nat. f. 
Akku-Ladung und -Überwachung, das hängt ja zusammen) complett selber 
bauen, aber nicht hier und da ein bisschen herum frickeln.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Warum zum Henker sind die auch so gebaut, dass sie z.B. bei einem
> Watchdgo-Reset die angeschlossenen Server stromlos schalten (und dann
> auch in diesem Zustand verbleiben). Warum brauchen die überhaupt einen
> Watchdog? Meine Mini-Webserver laufen auch ohne diesen absolut
> zuverlässig. Was bei µC ja auch normal sein sollte.
Absolut schwerster Designfehler, der diese Dinger für einen Betrieb von 
Servern völlig unbrauchbar macht.

Wenn ich so eine Steckdosenleiste entwickeln würde, dann so, daß die 
Grundschaltung unabhängig vom Controller funktioniert. Bedeutet, daß bei 
einem Ausfall des Controllers die Schaltzustände und 
Netzschutzfunktionen erhalten bleiben, der Controller diese nach seinem 
Reset zurückliest und seinen Betrieb wiederaufnimmt. Braucht man 
natürlich ein paar Bauteile mehr, aber besonders großer Aufwand ist das 
nicht.

von oszi40 (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Mini USV von APC

Wer nur A-Klasse kauft, kann nicht S-Klasse fahren sage ein 
Autoverkäufer.

von Daniel E. (everyday_fun69)


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Hallo Gemeinde,

ich hab mal meine Testschaltung wie anliegend aufgebaut. Funzt super wie 
gewünscht.

13,3 V grün, ab 13,3 grün und rot, ab 13,35 V nur rot (Spannungen sind 
nur Testbeispiel)

Hab sogar durch den Rail OPV eine Hysterese bei beiden LED´s von 0,05V 
als Spannungsbereich, wo beide LED an sind. Ich werde diese Schaltung 
wohl damit 4 x bauen.

Für die akustische Meldung (Piezo Impulsansteuerung) hab ich was 
aufgezeichnet, wie ichs mir vorstelle. Mit dem Transistor und den 
Widerständen muss ich noch mal rechnen, bei PNP hapert's immer irgendwie 
:-(.

Mit den Dioden an der Batterie geht das so?, oder hab ich dort einen 
Denkfehler? Damit wird der Strom aus der Batterie mit der höchsten 
Spannung bezogen.

Ganzes hat -so denk ich- den Vorteil, wenn vorne an der Messung was 
abkackt oder wirklich überlädt, dass ich sofort eine Meldung bekommen. 
Muss mal schauen, ob ich evtl. noch den Anschluss von der USV 
unterbreche oder nicht.

Hinweise und Ratschläge sind wie immer willkommen.

Danke noch mal an alle !

von MCUA (Gast)


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>Mit den Dioden an der Batterie geht das so?,
Nein! das raucht dir ab!

Vergiss nicht nur deine Schaltung, sondern dein ganzes "Konzept".

von Stefan F. (Gast)


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> ich hab mal meine Testschaltung wie anliegend aufgebaut

Was für ein Aufwand! Ich hätte den TL-431 genommen.

von Daniel E. (everyday_fun69)


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MCUA schrieb:
>>Mit den Dioden an der Batterie geht das so?,
> Nein! das raucht dir ab!
>
> Vergiss nicht nur deine Schaltung, sondern dein ganzes "Konzept".

Ja dann erklär mal bitte warum? Die einzelne Schaltung funktioniert 
einwandfrei. Das mit den Batterien könnte man auch durch ein externes 
kleines Netzteil oder einen 4:1 Step down traco über alle vier Batterien 
lösen. Einfach vergiss dein Konzept zu sagen, reicht mir jedenfalls 
nicht, erklär doch bitte warum !!!

von Daniel E. (everyday_fun69)


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Stefan U. schrieb:
>> ich hab mal meine Testschaltung wie anliegend aufgebaut
>
> Was für ein Aufwand! Ich hätte den TL-431 genommen.

Hallo, okay ehrlich gesagt hab ich die dargestellte Schaltung mit den 
zig Strichen nicht deuten können und die BE hab ich da liegen. Trotzdem 
danke !

von stromverteiler (Gast)


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Daniel E. schrieb:
> Mit den Dioden an der Batterie geht das so?, oder hab ich dort einen
> Denkfehler? Damit wird der Strom aus der Batterie mit der höchsten
> Spannung bezogen.

Nö, es wird nicht der Strom aus der Batterie mit der höchsten Spannung 
besorgt. Die obere Diode liefert (+)  der Reihenschaltung, die untere 
Diode den (-)der Reihenschaltung, die 6 Dioden dazwischen sind 
wirkungslos.

An der Kiste die mit "9V" beschriftet ist liegen also zwischen dem 
linken und dem mittleren Anschluss 48Volt bei 4 12 V Akkus.

von Stefan F. (Gast)


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> okay ehrlich gesagt hab ich die dargestellte Schaltung mit
> den zig Strichen nicht deuten können

Dann schau Dir mal das Datenblatt vom TL-431 an. Du wirst den Chip 
lieben lernen. Oder schau Dir dieses Bild an: 
http://i.stack.imgur.com/906KG.png Da schaltet die LED an, wenn eine 
gewisse Spannung überschritten wird. Statt LED kannst du auch ein Relais 
(mit Freilaufdiode!) oder deinen Optokoppler oder einen Summer 
anschließen.

von Daniel E. (everyday_fun69)


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Hallo,

das mir der Schaltung war wohl ein Darstellungsproblem. Hier auf meinem 
Laptop sieht das eindeutig aus.

Naja, mein OPV hat den Vorteil der Ausfallsicherheit, so dass dann bei 
LED AUS der Summer durch den PNP angeht. Ich schau mir das Teil trotzdem 
noch mal an. Danke für den Tip!

Das mit den Dioden war Mist, einfach was aufzuzeichnen ohne richtig 
nachzudenken ist halt scheise

Ich hab mich nun für einen LM2575HVT-adj Step down Regler entschieden, 
den ich auf Arbeit mit Induktivität verfügbar habe. Der hast 60 V max. 
Input und macht 0,5 A was locker reicht. Den häng ich über alle 
Batterien. Damit kann ich sogar dann den 100 dB Piezo in der Lautstärke 
variieren.

Damit müsste alles klappen. Wenn alles fertig ist werde ich nochmal 
Schaltung und Funktion posten, evtl. braucht ja einer so was für was 
auch immer.

Danke an alle.

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