Hallo, ich betreibe in unserem Gemeinschaftskeller eine kleine selbstgebaute Alarmanlage auf Basis eines Raspberry Pi. Die Stromversorgung läuft dort über einen ansteckbaren 12V/12Ah Bleiakku von diesem Typ: http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D500/WP12-12%23LON.pdf Wenn ich derzeit den Akku auswechseln muss, läuft das immer so, dass ich den Raspberry herunterfahre, den alten Akku abstecke, den neuen Akku anstecke und das System anschließend wieder hochfahre. Ich überlege gerade die Prozedur dahingehend zu optimieren, mir das Herunterfahren des Raspberry zu sparen indem ich mir einen zusätzlichen parallel-geschalteten Akku-Stecker neben den vorhandenen Akku-Stecker installiere. Somit könnte man beim Akku-Wechseln kurzzeitig den vollen Akku parallel zum leeren Akku anstecken und sofort danach den leeren Akku abstecken. Die 12V Versorgung der Alarmanlage währe damit unterbrechungsfrei verfügbar. Allerdings sind dann eben kurzzeitig (ich schätze maximal 10 Sekunden) ein leerer* und ein voller Bleiakku parallel geschaltet. Mich interessiert jetzt eure Meinung, inwiefern dieses Vorgehen den Akkus schaden könnte? Ausgleichsströme werden ja bestimmt fliessen. Eine Google Recherche hat ergeben: (Dauerhaftes) Parallelschalten: kein Problem, aber bitte nur Akkus von gleichem Typ, und vor allem gleich-geladene Akkus. Andererseits tut man ja auch einen leeren und einen wahrscheinlich vollen Bleiakku Parallelschalten wenn man einem Auto Starthilfe gibt. *als "leer" und zu Wechseln gilt für meine Anwendung, wenn der Akku im Leerlauf bei etwa 11,7V steht, was ungefähr der Hälfte der absolut möglichen Betriebsdauer der Anlage mit einer Akkuladung entspricht. Gruß Jan
Naja, zunächst hast du natürlich hohe Ströme, da die einzige Beschränkung der Innenwiderstand ist. Das ist für den "leeren" Akku insofern ungünstig, dass der zulässige Ladestrom weit überschritten ist und für den vollen Akku, dass er blitzschnell und vor allem Pulsartig entladen wird. Das alles unter der Annahme dass du die Akkus wieder lädst und erneut benutzt ist das suboptimal. Warum nicht einfach kurzzeitig den Pi mit einer Powerbank via USB oder ähnlichem betreiben? Oder einem Netzteil? Noch viel besser: Ein geeignetes Blei-Akku Ladegerät bzw. eine USV benutzen: Wenn das Netz da ist, dann betreibt das Ladegerät lediglich den Pi und wenn das Netz weg ist, speist der Akku eben. Wenn das Netz dann wieder da ist wird der Akku geladen. Prinzipiell geht das mit jedem Ladegerät, einfach eine Diode ans Ladegerät, so dass der Akku nicht die Ausgangselkos lädt und fertig. Das einzige ist halt, dass der Bleiakku nicht am Laden gehindert wird, hierbei wäre ggf. nen Trennrelais gut. Wenns im Keller normal kein Netz hat bzw. jeder ausstecken kann, ist das natürlich doof und die Powerbank gefragt
Beim Auto geht das deswegen, weil das Starthilfekabel einen gewissen Innenwiderstand hat. Man sollte Starthilfekabel daher auch nicht kürzen.
Jan T. schrieb: > Allerdings sind dann eben kurzzeitig (ich schätze maximal 10 Sekunden) > ein leerer* und ein voller Bleiakku parallel geschaltet. Könnte mit diesen kleinen Akkus klappen, aber wir wissen noch nicht wie hochohmig Deine Anschlusskabel sind. Eleganter wären 2 dicke Dioden zur Entkopplung, die aber Spannungsabfall haben. Es bleibt weiterhin die Frage, wie Deine Elektronik mit dem Spannungssprung zurecht kommt. Evtl. startet eine Fehlfunktion? --->|--| --->|--|_____zur Schaltung>
Ich würde einfach je eine Diode in die +-Leitung der Akkus setzen:
VCC GND
| |
| |
Bat1(+) --|>|-+-----|<|-- Bat2(+)
|
Bat1(-) ----------+------ Bat2(-)
baue einfach zwei Dioden in die einzelnen Leitungen. Und schon hast du alle Probleme gelöst.
Je Akku einfach eine Diode einbauen, dadurch wird das laden des leeren Akkus mit dem vollen verhindert. Um die verluste der Diode noch weg zu bekommen gegebenenfalls noch ein Schalter parralel zu den Dioden. Wenn der Akku zum tauschen is einfach die Dioden aktivieren, neuen Akku anstecken, alten abstecken, Dioden wieder deaktivieren.
Oder du suchst mal nach idealer Diode gibt
Der leere Akku schützt sich durch einen Anstieg der Ladespannung selbst. Einfach parallel. Das Limit danach ist thermisch, d.h. erst nach Minuten erreicht.
Jan T. schrieb: > ich betreibe in unserem Gemeinschaftskeller eine kleine selbstgebaute > Alarmanlage auf Basis eines Raspberry Pi. Die Stromversorgung läuft dort > über einen ansteckbaren 12V/12Ah Bleiakku von diesem Typ: > http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D500/WP12-12%23LON.pdf > > Wenn ich derzeit den Akku auswechseln muss, läuft das immer so, dass ich > den Raspberry herunterfahre, den alten Akku abstecke, den neuen Akku > anstecke und das System anschließend wieder hochfahre. Wie wird denn der Akku geladen? Wenn das über Pufferbetrieb läuft und das Netzteil Stabilisiert ist wird doch bei einem Akkuwechsel die Versorgungsspannung gar nicht unterbrochen. Bei meiner Anlage steigt die Spannung auf ca 14,1V. Die nachfolgende Elektronik sollte das verkraften. Für die µC´s wird die Spannung sowieso auf 5V begrenzt. Aber ok, Deine Alarmanlage kenne ich nicht :) War nur so ein Gedanke. Gruß Thomas
Daniel H. schrieb: > Ich würde einfach je eine Diode in die +-Leitung der Akkus setzen: > > VCC GND > | | > | | > Bat1(+) --|>|-+-----|<|-- Bat2(+) > | > Bat1(-) ----------+------ Bat2(-) Einfache, preiswerte und sinnvolle Lösung. Hätte ich so auch vorgeschlagen. Daniel war nur schneller :-) Kein Akku wird unnötig belastet und die 0,7 Volt weniger an deiner Schaltung sollten wohl kein Problem sein.
Stefan U. schrieb: > Beim Auto geht das deswegen, weil das Starthilfekabel einen > gewissen Innenwiderstand hat. Man sollte Starthilfekabel daher auch > nicht kürzen. Troll
Hallo, erstmal danke für die zahlreichen (und schnellen ;) ) Beiträge und Vorschläge. Weil die Frage ein paar mal aufkam: Es gibt im Keller blöderweise keine Netzspannung. Der leere Akku wird geladen in dem ich ihn in meine Wohnung schleppe und dort an ein Ladegerät hänge. Zum Thema Spannungsschwankung: Der Raspberry hängt über einen KFZ-USB-Adapter an dem 12V-Akku. Ich vermute, diese KFZ-Adapter können in gewissen Maße mit Spannungschwankungen umgehen und diese ausgleichen, da diese im Auto bestimmt häufig auftreten. Mir gefällt der Vorschlag mit den Dioden (und eventuell dem Schalter zur Überrbrückung) am besten. Ich hab mich hier( https://www.reichelt.de/Dioden-Gleichrichter-Triacs-etc-/2/index.html?&ACTION=2&LA=2&GROUPID=2985&SHOW=1 ) auch mal umgesehen und muss zugeben, mit der Auswahl und Dimensionierung der Dioden stoß ich an die Grenzen meiner Elektronikkenntnisse. :) Könnt ihr mir ein konkretes Bauteil empfehlen? Wichtig in dem Zusammenhang ist wahrscheinlich - der größte Strom, der fließen kann, ist im Falle einer durch die Alarmanlage eingeschalteten Lampe und Sirene, ca. 3,5A. Gruß Jan
Und was wäre, wenn du einfach nur einen Wechselschalter einbaust, mit dem du dann vom einen Akku auf den anderen schalten kannst? Du wirst wahrscheinlich einen (großen?) Kondensator dahinter brauchen, damit im Umschaltmoment noch Energie da ist, das kommt aber auf die Schaltung an, die du hast.
>Troll
Wieder ein feiger anonymer Pöbler. Da kann man nicht mal um eine
Begründung bitten.
Jörg R. schrieb: > Kein Akku wird unnötig belastet und die 0,7 Volt weniger an deiner > Schaltung sollten wohl kein Problem sein. Nach dem Umstecken, wenn der leere Akku abgeklemmt ist, spricht doch nichts dagegen, die Diode zu überbrücken. Das dürfte den Wirkungsgrad des Akkus noch mal um rund 6% steigern.
> Das dürfte den Wirkungsgrad des Akkus noch mal um rund 6% steigern.
Wenn schon, dann steigert es den Wirkungsgrad der Schaltung (nicht des
Akkus). Wenn jedoch die Verbraucher lineare Spannungsregler verwenden,
dann ändert sich an Stromaufnahme und Laufzeit fast gar nichts.
Wobei man auch erwähnen sollte, das die Starhilfekabel auch den nötigen Strom liefern müssen. Bei 100A kann man sich keinen großen Leiterwiderstand leisten, sonst wird das Starten des Motors eher eine Nachladeprozedur, und man muss eine halbe Stunde warten. Das wäre dann aber keine Starthilfe.
Eine Frage: warum brauchst du für eine Alarmanlage ein Rasp.? Willst du dem "Einbrecher" Videos abspielen? Ich hätte einen kleinen uC genommen und mit einer Interrupt aufgeweckt. Der kommt mit so einem Akku ewig aus.
Anon Y. schrieb: > Das Limit danach ist thermisch, d.h. erst nach Minuten > erreicht. Das ist barer Unsinn, beim Kurzschluss eines Bleiakkus können die Kabel oder was auch immer den Kurzschluss verursacht hat, in Sekundenbruchteilen verdampfen. Georg
Zwischen Parallelschaltung von einem vollen und einem leeren Akku oder einem richtigen Kurzschluss ist aber ein großer Unterschied. So viel wird da nicht passieren - die Spannung vom leeren Akku steigt etwas an - beim vollen bricht sie etwas ein - klar dass da einige Ampere fließen werden, aber verdampfen tut da nichts, vorausgesetzt es wird kein Fädeldraht zur verwendet. Mal davon abgesehen, dass eine Alarmanlage wo regelmäßig händisch Akkus gewechselt und nachgeladen werden müssen nicht gerade eine tolle Sache ist.
Jan T. schrieb: > mit der Auswahl und > Dimensionierung der Dioden stoß ich an die Grenzen meiner > Elektronikkenntnisse. :) Nimm eine SB5xx (z.B. SB520).
Hier sind schon zwei Schottky Dioden in einem Gehäuse: http://www.reichelt.de/MR-MURS-P600-RGP-Dioden/MBR-1545CT/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=41947&GROUPID=2990&artnr=MBR+1545CT
Peter F. schrieb: > Eine Frage: warum brauchst du für eine Alarmanlage ein Rasp.? Willst du > dem "Einbrecher" Videos abspielen? > Ich hätte einen kleinen uC genommen und mit einer Interrupt aufgeweckt. > Der kommt mit so einem Akku ewig aus. Hauptgrund war für mich, dass einen Raspberry leicht in ein WLAN bekomme und darüber mittels Smartphone zwischen "scharf" / "unscharf" umschalten kann. Weiterhin tue ich über das WLAN eine Alarmauslösung auch an meine Haussteuerung weiterleiten und verarbeiten. Daniel H. schrieb: > Nimm eine SB5xx (z.B. SB520). ralf schrieb: > Hier sind schon zwei Schottky Dioden in einem Gehäuse: > > http://www.reichelt.de/MR-MURS-P600-RGP-Dioden/MBR-1545CT/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=41947&GROUPID=2990&artnr=MBR+1545CT Danke euch beiden für die Empfehlung.
Jan T. schrieb: > Mir gefällt der Vorschlag mit den Dioden (und eventuell dem Schalter zur > Überrbrückung) am besten. Mit Recht... So ist es auch relativ betriebssicher. Allerdings benötigt man (zur Vermeidung der dauernden Verluste) für die zwei Dioden auch zwei Schalter zum Überbrücken... Aber mit etwas Rechnerei könnte man sich u.U. einen der (Einzel-)Schalter und dessen Funktion, sowie eventuell eine Diode, auch noch sparen... Der Spannungsunterschied der Akkus ist ja scheinbar recht fest definiert: 1.) Jan T. schrieb: > *als "leer" und zu Wechseln gilt für meine Anwendung, wenn der Akku im > Leerlauf bei etwa 11,7V steht (obwohl sich da kurz mal die Frage nach der Belastungsspannung auftut, welche für meine Rechnung dann zum Tragen käme) 2.) ...und Deine geladenen Akkus sollten ja auch (näherungsweise) immer die gleiche Spannung aufweisen. (Mir nicht bekannt. Dir schon, spätestens nach einer Messung. Hier würde ich sicherheitshalber die Leerlaufspannung für die Rechnung einsetzen.) Die maximal mögliche Differenz, U(Leerlauf)voll minus U(Belastung)leer, steht also fest, oder? Diese Differenz plus Sicherheitsmarge (Dioden können, je nach Typ, durchaus mal 20% weniger Flußspannung haben, als im Datenblatt angegeben - obwohl es umgekehrt wahrscheinlicher ist...) müßte mindestens an der Diode (der am Pluspol des vollen Akkus) abfallen. Dann würde ebenfalls ein Stromfluß vermieden, und so müßte halt nur eine Diode (an Plus von "Akku voll") verwendet, und diese auch mit nur einem Schalter überbrückt werden. (Da mir o.g. Differenz nicht wirklich bekannt ist, noch als Hinweis: Man kann diesen Spannungsabfall, falls nötig, auch durch Reihenschaltung mehrerer Dioden erreichen.) MfG
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