Reduktion der Spannung

OP #5753231
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Ich habe zwei Lithium Akkus mit je 24V 100Ah mit denen ein 
24V-Elekto-Außenborder betrieben werden soll.
Ihre Ladeschlussspannung ist mit 29,4V angegeben.
Diese Akkus lade ich mit einem Blue Smart IP22 von Victron Energy.
Hier beträgt die "Konstant"-Ladespannung 28,4V. Diese Spannung zeigt mir 
auch der Batteriekontrollmonitor an.
Beim Anschluss meldet sich der E-Motor mit einer Fehlermeldung "Zu hohe 
Spannung".
Wie lässt sich die Spannung um ca. 0,5V reduzieren?
#5753238
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Der Motor ist wohl für Bleiakkus ausgelegt, oder?

In der Tat ist das eine suboptimale Situation.
Eine Idee wären um die 3-10 von diesen Dioden auf einem Kühlkörper. Die 
Dioden zueinander Parallel verschalten (damit sich der Strom aufteilt) 
aber dann in Durchflussrichtung mit dem Motor in den Stromkreis damit 
Spannung an den Dioden abfällt.

Hagen N. schrieb:
> Der Motor hat max. 1200W und max.50A
Blöderweise ist der Start-Strom bei solchen Motoren immer nochmals um 
eine Größenordnung höher.

EDIT: Link zu den Dioden vergessen: 
https://de.rs-online.com/web/p/gleichrichterdioden-und-schottky-dioden/0192994/

EDIT2: Oder vileicht besser zwei solche parallel-pakete in Reihe, denn 
pro Shottky Diode gehen nur um die 0.3V ab.
#5753243
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Alex G. schrieb:

> In der Tat ist das eine suboptimale Situation.
> Eine Idee wären um die 3-10 von diesen Dioden auf einem Kühlkörper.

Das wird vermutlich nicht funktionieren. Da die Motorelektronik
vermutlich zuerst mit geringem Strom misst, geht der Spannungs-
abfall an den Dioden gegen Null.

An den TE: Hat das Boot eine Beleuchtung? Schon wenige Minuten
Beleuchtung sollten die Akkuspannung um die gewünschten 0,5V
herunterdrücken. Falls keine da ist, kann man ja eine einbauen.
:-)
Gast #5753244
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Die Frage solltest du an den Hersteller des Motors schicken.
Mit Gebastel "Dioden" / "Shottky Diode" ist eher nicht geholfen, da die 
Spannungsmessung evtl. vor der Aktivierung des Motors erfolgt.
Kein (bzw. nur sehr kleiner) Stromfluss bedeutet: kein Spannungsabfall,
da isses egal ob Diode oder Widerstand.
Gruss
#5753255
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Stimmt, hmm.. Wenn man Wirklich basteln will, könnte man zum Start einen 
Zementwiderstand noch dazu schalten der dann nach Anlaufen des Motors 
per schalter abgetrennt wird =D

Erich schrieb:
> Die Frage solltest du an den Hersteller des Motors schicken.
Der wird mit 99%iger Sicherheit abwiegelnd da er sich nicht 
verantwortlich machen will falls da was schief läuft.
Gast #5753563
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Bleiakku parallel zum Motor schalten. Strom der Li-Akkus über die 
Zuleitung begrenzen. Wenn es läuft später Bleiakku (mind. 20Ah) 
abschalten und begrenzende Zuleitung überbrücken. Beim Ablegen als 
Uferschutz soll man sowieso erst mal langsam anfahren.
OP #5753975
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Harald W. schrieb:
> Alex G. schrieb:
>
>> In der Tat ist das eine suboptimale Situation.
>> Eine Idee wären um die 3-10 von diesen Dioden auf einem Kühlkörper.
>
> Das wird vermutlich nicht funktionieren. Da die Motorelektronik
> vermutlich zuerst mit geringem Strom misst, geht der Spannungs-
> abfall an den Dioden gegen Null.
>
> An den TE: Hat das Boot eine Beleuchtung? Schon wenige Minuten
> Beleuchtung sollten die Akkuspannung um die gewünschten 0,5V
> herunterdrücken. Falls keine da ist, kann man ja eine einbauen.
> :-)

Die Spannung fällt erst nach 24 Std. ganz gering ab.
Gast #5754014
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Es wurden in der Tat potentiell (also vielleicht) brauchbare Tipps
gegeben, jedoch weder praezise in den Fakten noch der Beschreibung.
An Deiner Stelle waere ich vorsichtig, und wuerde gut ueberlegen.

(Sorry, Leute, aber das sind doch groeßtenteils nur voellig wilde
Spekulationen - das hat nichts mit strukturiertem Vorgehen zu tun.)

Oliver S. schrieb:
> Gar nicht, zumindest nicht sinnvoll.

Das kann man so nicht sagen. Ein diesbzgl. hilfreiches Schaltbild mit 
(zuallermindest) dem Leistungszweig und natuerlich dem Teil mit der 
Spannungsmessung ist ja (noch) nicht vorhanden hier.

Bis_dahin ist jeder Post u. jede Handlung halbwegs sinnfrei.
Wie soll man denn eine Schaltung aendern, die man null kennt?

Alex G. schrieb:
> Blöderweise ist der Start-Strom bei solchen Motoren immer nochmals
> um eine Größenordnung höher.

Ja, man braucht hier den Wert des Anlauf-/Blockierstromes ebenfalls.
Hinweise darauf, um welche Stromwerte es geht, bieten auch die hier
schon verwendeten Leistungsbauteile - messen waere noch besser.

Erich schrieb:
> Kein (bzw. nur sehr kleiner) Stromfluss = kein Spannungsabfall,
> da isses egal ob Diode oder Widerstand.

Übertrieben. Dioden haben (natuerlich typabhaengig unterschiedliche)
mindest-Durchflußspannungen auch bei kleinsten Stroemen. Allerdings
koennen diese manchmal ueberraschend niedrig sein, verglichen mit
der sogenannten "Kniespannung" (die nur eine Approximation ist).

Aber ich verstehe, wieso Du das so darstellst: Um jemandem, der dies
evtl. nicht weiß, den (oft krassen) Unterschied deutlich zu machen.


Jens M. schrieb:
> Motorelektronik aufmachen,

...alles ansehen, gute Bilder + Beschreibung der weiteren Umstaende
(z.B. Kabellaenge(n) und Material(ien)) waere vorteilhaft, um einen
echten Ansatz zu finden.

Die entweder einfachste, oder sicherste, billigste, beste... egal,
was, Lösung laeßt sich dann noch ermitteln.


Nichts ueberstuerzen, sorgfaeltig analysieren (optisch + Messung(en))
und festhalten, sauber planen... dauerhaft funktionierende Loesungen
beginnen mit Sorgfalt von Anfang an. (Auch dann, wenn die Lösung
vielleicht ganz einfach ist am Ende.)


Hagen N. schrieb:
> Die Spannung fällt erst nach 24 Std. ganz gering ab.

Du meinst aber sicher nicht "nach 24h Dauerbetrieb", oder?  :)
Daß nach wenig Betrieb sich die gemessene "Nicht-unter-Last" -
Spannung nur wenig verndert, ist klar.

Du kannst einen Akku vereinfacht als Spannungsquelle mit gewissem
Innenwiderstand betrachten - bei hohem Strom faellt an diesem R_i
auch eine hoehere Spannung ab, was die effektive Klemmenspannung
(also von Akku + zu - Pol) verringert.

Deshalb wird vermutlich (!) eine Messung vor dem Start stattfinden.

Effekte wie dieser, und vieles weitere, erfordern die besagte ruhige
Herangehensweise. Um das Ding "auf's Trockene zu kriegen", muessen
wir Dinge wissen, deren Wichtigkeit oder gar überhaupt Einfluß man
ohne Kenntnis darüber nicht ahnt (gar nicht ahnen kann).

Man kann gar nicht zu viele Infos besorgen und hier preisgeben.
(Firma: matzetronics) #5754040
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Hagen N. schrieb:
> Hier beträgt die "Konstant"-Ladespannung 28,4V. Diese Spannung zeigt mir
> auch der Batteriekontrollmonitor an.
> Beim Anschluss meldet sich der E-Motor mit einer Fehlermeldung "Zu hohe
> Spannung".

Da stimmt sowieso was nicht mit dem Motor, denn der Victron nimmt ja für 
LiIon Batterien schon niedrigere Schlussspannungen als für die 
Bleitechnologien.
Im Normalmodus sinds ja 28,8V für Blei und 28,4V für LiIon. Beides 
sollte der Motor ohne Knurren akzeptieren.
Wäre gut, wenn du mal den Typ und die Marke des Motors postest.
#5754098
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Hagen N. schrieb:
>> An den TE: Hat das Boot eine Beleuchtung? Schon wenige Minuten
>> Beleuchtung sollten die Akkuspannung um die gewünschten 0,5V
>> herunterdrücken. Falls keine da ist, kann man ja eine einbauen.
>> :-)
>
> Die Spannung fällt erst nach 24 Std. ganz gering ab.

Nach 24 Std Beleuchtung? Glaube ich nicht ganz.

Ist es ein LiFePO4-Akku (8s) oder anderer Li-Ion (7s) ?
#5754141
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piet klock schrieb:
> Oliver S. schrieb:
>> Gar nicht, zumindest nicht sinnvoll.
>
> Das kann man so nicht sagen. Ein diesbzgl. hilfreiches Schaltbild mit
> (zuallermindest) dem Leistungszweig und natuerlich dem Teil mit der
> Spannungsmessung ist ja (noch) nicht vorhanden hier.

Doch, das kann man so sagen. Wörtlich und genau zutreffend, als Antwort 
auf die gestellte Frage. Das es andere Fragen mit anderen Antworten zur 
Lösung des Problems gibt, mag sein, ändert aber daran nichts.

Oliver
#5754168
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Hagen N. schrieb:

> Die Spannung fällt erst nach 24 Std. ganz gering ab.

Mit Licht? Falls Du kein Licht an Bord hast, baust Du es eben ein.
Aber bitte keine LEDs, sondern Glühlampe. Dann dauert es sicherlich
keine 24h, bis Du 0,5V weniger hast. Wenn Du an Spannungsteilern
rumwerkeln willst, wäre es m.E. besser, Du würdest die Ladespannung
des Ladegeräts verringern. Dann erzielst Du gleichzeitig eine höhere
Lebensdauer Deines Akkus.
#5754518
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Zumindest für einen Haswing Protruar 3.0 1440W 24V Brushless wird auf 
https://www.echolotzentrum.de/shop/haswing-protruar-3-0-1440w-24v-brushless/
ein Spannungsfenster von 17-26V angegeben. Es ist nicht 
unwahrscheinlich, daß dies auch für den Haswing Protruar 2HP gilt. Damit 
müsste man die Spannung schon recht massiv verringern, bis der Motor 
willig wird.
Offensichtlich sind die Dinger wohl nur für 24V-Pb-Akkus gedacht.

Hagen N. (hagen19) schrieb:

>Ich habe zwei Lithium Akkus mit je 24V 100Ah mit denen ein
>24V-Elekto-Außenborder betrieben werden soll.
>Ihre Ladeschlussspannung ist mit 29,4V angegeben.

Dann sind das wohl 7-Cell-Akkus. Da müsste man ja 0,5V/Cell runter, 
damit der Motor endlich will. Ich glaube, Deine gewählte Kombination ist 
etwas unglücklich geraten.
Überhaupt scheint die 24V-Angabe wohl etwas sehr willkühlich zu sein, 
und hat nicht wirklich viel mit Nennspannung zu tun. Bei 7 Zellen wären 
das reichlich 3,4V, bei 6 Zellen dagegen 4V. Paßt irgendwie nicht so 
richtig als Nennspannung. Naja, man will dies wohl als Ersatz für 
Pb-Akkus verkaufen.

U.U. könnte ich mir einen 24V-Schaltregler vorstellen, der auf hohe 
Ströme bei geringen Verlusten ausgelegt ist bzw. geringen Drop, und wenn 
die Akkuspannung unter 24V absinkt, dann läßt er die Spannung direkt 
durch.
Irgendwelche Dioden oder sonstwas in Reihe halte ich für eine eher 
schlechte Idee, wegen der doch recht hohen Verlustleistung (wenn auch im 
Vergleich zur Motorleistung evtl. vertretbar). Da könnte man sich gleich 
überlegen, einen Linearregler zu bauen, der paar 100W verheizen kann, 
dann hätte man zumindest einigermaßen definierte Bedingungen.
Gast #5754522
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Bei der Fa. Victron Energy habe ich jetzt einen D-DC Wandler 24V auf 
24V,
15A, galvanisch getrennt gefunden.
Der Eingangsspannungsbereich wird dabei mit 20-35V angegeben und die 
Ausgangsspannung mit 24V +/- 3%.
Könnte ich dieses Gerät nicht zwischen Ladegerät und Akku schalten?
#5754530
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Hagen N. (Gast) schrieb:

>Bei der Fa. Victron Energy habe ich jetzt einen D-DC Wandler 24V auf
>24V,
>15A, galvanisch getrennt gefunden.
>Der Eingangsspannungsbereich wird dabei mit 20-35V angegeben und die
>Ausgangsspannung mit 24V +/- 3%.
>Könnte ich dieses Gerät nicht zwischen Ladegerät und Akku schalten?

Was soll der Quatsch. Dann wird der Akku ja nie voll, sondern schafft es 
gerade mal auf 10% Ladung - oder so (wenn wir mal von 7 Zellen 
ausgehen).
Auserdem weis das Ladegerät dann nichts mehr über den Ladezustand 
während des Ladens.

Eigentlich brauchste solch einen DCDC-Wandler zw. Akku und Motor, aber 
eben für deutlich mehr Strom.


>Wie lässt sich die Spannung um ca. 0,5V reduzieren?

Woher weist Du, daß nur 0,5V weniger ausreichend sind?
(Firma: matzetronics) #5754598
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Alex G. schrieb:
> 24V Bleiakkus werden doch auch auf gut 27V geladen. 17-26V wäre wirklich
> sehr seltsam gefasst von dem Motor..

Das sehe ich genauso. Man kann natürlich eine Diodengruppe zwischen 
Motor und Akku setzen, aber es ist zumindest sinnvoll, sich mal mit 
Haswing oder dem Händler in Verbindung zu setzen, vor allem, wenn der 
Motor neu gekauft wurde.

Als Dioden würden sich diese hier eignen:
https://www.pollin.de/p/leistungsdiode-arh25b-140571

Wenn man z.B. 10 Stück oder so parallelschaltet. Blockierstrom ist beim 
Aussenborder ja nicht so hoch.
#5754761
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Hagen N. schrieb:
> Der Motor lief bei einer Spannung von 28V, die mir der Batteriewächter
> angezeigt hat.
Dann nimm wirklich die Dioden und falls nötig, schalte einen Widerstand 
um auch beim Einschalten, einen Stromfluss zu haben bei der die Dioden, 
die Spannung absenken.
Alles andere ist noch schlechter...

Als Widerstand sowas: 
https://www.reichelt.de/drahtwiderstand-axial-100-w-4-7-ohm-5-arc-hs100-4r7-j-p233394.html?&trstct=pol_2
Mach aber einen Taster dran, den du beim Starten gedrückt halten musst 
und keinen Schalter.
#5754786
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n.n. schrieb:
> Hagen N. schrieb:
>> Beim Anschluss meldet sich der E-Motor mit einer Fehlermeldung "Zu hohe
>> Spannung".
>
> Die einfachste Lösung wird es wohl sein, in der Software den Grenzwert
> anzupassen ;-)
Ähm, selbst wenn die Software offen und überschreibar wär... der 
Grenzwert wurde da nicht aus Jux so reingeschrieben...
Klar, es sind nur 2% mehr Strom, aber naja.
Gast #5754858
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Hi,
in den ganzen Thread gibt es nur einen zielführenden Ratschlag,

Erich schrieb:
> Die Frage solltest du an den Hersteller des Motors schicken.

Der Hersteller wird mit Sicherheit das Problem kennen. Ob er eine Lösung 
hat und sie zur Verfügung stellt, sollte abgewartet werden, bevor auf 
eigene Faust gebastelt wird.

Ein abgebranntes Boot sollte man nicht riskieren.

Grüße
Gast #5754957
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Hersteller anschreiben ist eine gute Idee. Ein guter Hersteller 
antwortet in dem Falle.

Wenn das nicht fruchtet, waere die Diodenloesung eine Variante. Der 
Motor ist gesteuert, aehnliche Stromaufnahme, wie Frequenzumrichter. 
Also lassen sich hohe Anlaufstroeme vermeiden. Sachte den Motor 
hochregeln mit dem "Gasgeben".
Gast #5754959
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Jens G. schrieb:
> Irgendwelche Dioden oder sonstwas in Reihe halte ich für eine eher
> schlechte Idee, wegen der doch recht hohen Verlustleistung (wenn auch im
> Vergleich zur Motorleistung evtl. vertretbar). Da könnte man sich gleich
> überlegen, einen Linearregler zu bauen, der paar 100W verheizen kann,
> dann hätte man zumindest einigermaßen definierte Bedingungen.

Wasserkühlung wäre ja kein Problem. :-)
#5756016
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Wie viele Zellen sind da im Akku hintereinander geschaltet?
Wahrscheinlich 7 Zellen. (29,4V/4,2V = 7)

28,4/7 = 4,05V
Das ist gut, dadurch zersetzen sich die Elektroden nicht so stark und 
der Akku hält länger.

Man könnte den Akku auch auf nur 28V aufladen, dazu musst du nur das 
Ladegerät etwas modifizieren. Das ist besser als die 
Spannungsabfall-Methode mit zig Dioden die dann 50W verheizen müssen.




Muss der Spannungsabfall permanent bestehen oder nur während der Motor 
nicht läuft?


Wenn die Spannung von der Elektronik nur am Anfang getestet wird, mein 
Vorschlag:
Man kann einfach eine normale Diode nehmen, so etwas wie eine 1N4007 um 
einen relativ definierten Spannungsabfall für die Elektronik zu 
erzeugen.

Jetzt misst man den Spannungsabfall an einem Shunt und brückt die Diode 
mit Hilfe eines MosFETs immer wenn der Strom über ... z.B. 500mA liegt.

(Man könnte theoretisch auch beides brücken, also Diode+Shunt, aber dann 
müsste man das System vielleicht immer reseten nachdem man den Motor 
abgeschaltet hat. Man hat ja dann keinen Spannungsabfall mehr über den 
Shunt und damit keinen Sensor-Wert auf den man reagieren könnte, daher 
müsste man den OpAmp so verschalten dass er den MosFET permanent 
durchschaltet.)


Der Shunt sollte bei über 50A Laststrom nur 1mOhm groß sein (ca. 2,5W 
Verlustleistung => 5W Shunt [10x 10mOhm parallel]).

Dessen Spannung mit einem OpAmp (LM358 reicht) noch etwas verstärken und 
mit einer Referenzspannung (Spannungsteiler) vergleichen um den N-Kanal 
MosFET an oder abzuschalten.

0,5A * 1mOhm = 0,5mV

Mit dem LM358 würde ich die Spannung 40 fach erhöhen, dann hat man 20mV 
die man gut mit einem Spannungsteiler erzeugen kann und dem zweiten 
OpAmp (im LM358) als Vergleichsspannung übergeben kann.

zu den MosFETs:
Man braucht eigentlich keine FETs die viel Spannung abhalten können, 
denn normaler Weise sehen die nur den Spannungsabfall an der Diode, aber 
zur Sicherheit und zum testen der Schaltung würde ich N-Kanal FETs 
nehmen die wenigstens 40V abhalten können.
Gast #5756336
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Mike J. schrieb:
> Muss der Spannungsabfall permanent bestehen oder nur während der Motor
> nicht läuft?

Der Spannungsabfall muss permanent bestehen. Der Motor läuft nur bei 
einer
Spannung unter 28V. Wenn der Motor nicht läuft kann die Spannung, wie 
über das Ladegerät erfolgt, 28,4V sein.
Das Ladegerät lässt sich sicher nicht so einfach modifizieren, das wäre 
natürlich die einfachste Lösung.
Gast #5756349
Lesenswert?

Hagen N. schrieb:
> Das Ladegerät lässt sich sicher nicht so einfach modifizieren, das wäre
> natürlich die einfachste Lösung.

Im Ladegerät würde es wohl auf die Verkleinerung eines Widerstandes 
hinauslaufen. Üblicherweise wird die Ausgangsspannung über einen 
Spannungsteiler heruntergeteilt und mit einer Referenz verglichen.

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