Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Robot automatisch 3S LiPo Laden


von Sebastian S. (sepl1977)


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Hi!

Ich arbeite jetzt schon eine Weile an einem Robotervehikel und der ganze 
"fun-stuff" (fahren, Kontrolle über W-LAN, Sensoren, Bilderkennung, 
usw...) funktioniert mittlerweile ganz gut... -wo ich mir aber wirklich 
schon seit ein paar Wochenenden die Zähne ausbeiße ist der 
"Ein-Schalt/Lade/Power -management" Stromkreis…

Das sind die Anforderungen:
Nachdem der Roboter in die Dockingstation (Aus elektrischer Sicht ein 
dummes 12V/8A Netzteil) gefahren ist checkt der Roboter dass auf seiner 
externen Powerrail Spannung anliegt und schaltet um auf externe 
Stromversorgung.
Sollte der Akku nicht randvoll sein soll ein Ladegerät (am Roboter) 
aktiviert und der Akku geladen werden bis das Ladeprogramm zu Ende 
gelaufen ist.
Zu jedem Zeitpunkt soll man abdocken können (Ladevorgang wird 
unterbrochen und es wird um geschalten auf Akkubetrieb).
Mittels Taster (den man ein paar Sekunden drückt) soll man das Ding 
einschalten können egal welche Stromversorgung gerade verfügbar ist (nur 
Ext, nur Bat oder beides).

Meine derzeitige Lösung (die nicht funktioniert ;) (siehe 
Schematics_01.jpg):
Sicher könnte man an einigen Stellen MosFets anstatt der Relays verbauen 
aber da ich die Ladekabel des LiPos via Relays schalten muss und ich 
eines von diesen billigen "8 Relays Boards" rumliegen hatte verwendete 
ich das für alle Schaltaufgaben (sehr amateurhaft -ich weiß ;).
Als Ladegerät hab ich das 
https://hobbyking.com/en_us/turnigy-12v-2-3s-basic-balance-charger.html 
bzw das 
https://hobbyking.com/en_us/hobbykingr-dc-4s-balance-charger-cell-checker-30w-2s-4s.html 
genommen.
Akku ist ein 3 Zellen 11,1V Lipo Pack (5,1Ah).
Überall ist common ground (auch wenn der Akku geladen wird 
-möglicherweise ist ja das das Problem (?))

Das Problem:
Einschalten, An- und Abdocken funktioniert einwandfrei nur wenn geladen 
wird (R8 wird aktiviert und isoliert damit den Akku vom restl. 
Stromkreis, R6 wird geschlossen um das Ladegerät einzuschalten und 
danach wird R3-R5 geschlossen um die Ladekabel an das Ladegerät 
"anzustecken" wodurch der Ladevorgang gestartet wird.) scheint für die 
ersten 2min alles ok doch dann beginnt das Ladegerät zu rauchen und ist 
von da an defekt (ich hab das 3x mit 3 verschiedenen Ladegeräten 
getestet ;)
Auf dem Foto sieht man den durchgebrannten Teil... Kann leider nicht 
mehr Lesen was drauf stand -scheint aber auf der Eingangsseite der 
Schaltung zu liegen (?).

Ich zerbreche mir schon recht lange den Kopf darüber (im Trockentest 
funktioniert alles fein [Ladegerät hängt an Dockingstation-Netzteil und 
lädt den Akku auf])... -möglicherweise übersehe ich was ganz 
grundlegendes (?)
Gibt es für so eine Anforderung irgendeinen "Best Practice Blueprint" 
oÄ?
Bitte um Hilfe! Mittlerweile bin ich auch bereit das ges. Konzept zu 
ändern z.B.: anderer Akkutyp der nicht so empfindlich ist und leicht zu 
laden...

Danke schon mal für jeden Hinweis!

lg!

sepl

von Sebastian S. (sepl1977)


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Keiner eine Idee?
Oder kennt jemand LiPo charger boards (für 3s) -oder power/charge 
management boards/chips die ich da eventuell verwenden könnte?
das letzte was mir noch einfällt ist ein LiFePo4 akku (ist aber leider 
mehr als doppeld so schwer)
thx!

von Roboterer (Gast)


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Hi Seb,

du scheinst sehr vetrauensseelig zu bauen.
Ich sehe keine Sicherungen gegen Überstrom. Ich sehe keine Diode als 
Absicherung dagegen, dass die Relais mal hängen bleiben oder falsch 
angesteuert werden. (Wenn dein Akku mit dem Pluspol zugleich mit dem 
Charger auf dem "Main Power Rail" hängt, hast du beispielsweise eine 
Konstellation, für die der Charger wohl kaum gebaut ist.) Ich sehe keine 
Steckbrücken, mit denen du deinen Aufbau modular aufteilen und auf 
Funktion prüfen kannst. Ich sehe keine Vorkehrung, mit denen du z.B. 
Glühlämpchen zur Strombegrenzung routinemässig und komfortabel 
einschleifen kannst, um die Ströme zu begrenzen.

Fehler werden immer passieren. Folgeschäden sind vermeidbar.

Sebastian S. schrieb:
> ... nur wenn geladen
> wird (R8 wird aktiviert und isoliert damit den Akku vom restl.
> Stromkreis, R6 wird geschlossen um das Ladegerät einzuschalten und
> danach wird R3-R5 geschlossen um die Ladekabel an das Ladegerät
> "anzustecken" wodurch der Ladevorgang gestartet wird.)
Du glaubst, dass das alles passiert. Der Fehler zeigt aber, dass einiges 
nicht so passiert, wie du glaubst.

Sebastian S. schrieb:
> scheint für die
> ersten 2min alles ok doch dann beginnt das Ladegerät zu rauchen und ist
> von da an defekt (ich hab das 3x mit 3 verschiedenen Ladegeräten
> getestet ;)
Nach dem ersten Fehlerfall zwei mal nach zu heizen, das ist schon sehr 
konsequent.

Mein Rat wäre, die Massnahmen aus dem ersten Absatz um zu setzen und 
ganz konsequent ALLE Ströme und Spannungen ausehen und schauen, was 
TATSÄCHLICH passiert.

von Roboterer (Gast)


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Übrigens zu den möglicherweise widersprüchlichen Relaisstellungen: 
Normalerweise verriegelt man Relais so gegeneinander, so dass keine 
unerlaubten Verbindungen möglich sind.

von Sebastian S. (sepl1977)


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Hi!

@Roboterer:
Danke, dass du dir das angeschaut hast!
Bin noch im labor-status, wenn du so willst und eigentlich auf der Suche 
nach einem passendem Konzept..... natürlich ist am Schluss alles richtig 
abgesichert und geschützt usw aber zuerst muss ich mal wissen, wie meine 
Lösung eigentlich ausschauen soll...
Bin zb. gerade am überlegen, ob ich nicht zwei von denen --> 
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5050-2.pdf nehmen soll und mir damit 
schon mal den ganzen Ärger mit den "power"-relays spare (die - Pole der 
Stromquellen könnt ich dann noch zusätzlich mit nfets schalten). Dann 
ist nur noch die frage, wie ich die 4 lipo-ladekabel schalte...
Deine Kritik richtet sich sag ich mal äher an die fertigungstechnische 
Seite des Projekts (und danke dafür -nur ist mir das grundsätzlich klar 
und ich weiß wie und wo meine ströme laufen)... -mich würde deine 
Meinung zu dem Konzept an sich interessieren! Macht man das so? Schätze 
nicht (in einem laptop klicken nie 8 relays wenn ich ihn ans netzt 
stecke) oder haben die alle custom-chips die das alles erledigen?

von Karl K. (karl2go)


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Zu kompliziert gedacht.

Welchen Strom zieht der Robo im Betrieb? Welchen Strom zieht er (ohne 
Akku laden) in der Station? Mit wieviel Strom soll der Akku geladen 
werden?

Und warum soll der Robo in der Station extra Betriebsstrom bekommen?

Ich geh mal davon aus, dass der Robo weniger Strom zieht als der Akku 
geladen wird. Sonst wärs ja sinnlos, der Robo würde stundenlang geladen 
für kurzzeitigen Betrieb.

Dann würd ich das einfach so machen: 12V => Laderegler, eventuell mit 
Balancer => Akku => MainRail

Ich mein, die meiste Zeit läuft der Robo doch eh über Akku, oder? Den 
ganzen Schmonz mit den Relais und Dioden kannst Du Dir sparen. Damit ist 
das nur unnützer Ballast.

von Sebastian S. (sepl1977)


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Hi Karl! Danke für die Antwort!

Wenn die Motoren blockieren und alles aktiv ist (Licht, Kamera, 
Voice-com usw) komm ich auf ca 4A max Last.
Normaler Durchschnittsverbrauch liegt knapp unter 2A.
In der Station ohne Laden und Fahren usw sinds ca 0,7A
Ladestrom sind ca 500mA - 700mA dh wenn geladen wird braucht das ges 
ding ca 1,5A.
Leider muss der Robot in der Docking-station betriebsbereit bleiben da 
er -wenn er in einer der docking-stations gefahren ist weiterhin 
überwachungstätigkeiten nachgeht. abgesehen davon sollte man zu jeder 
zeit (sofern der akku nicht absolut leer ist) manuell (remote via wlan) 
abdocken und damit rumfahren können...
Die meiste Zeit wird er in der docking station verbringen und nur wenn 
er gewissen aufgaben nachgehen soll rumfahren...
So verlockend Deine lösung auch ist -ist sie für mich leider nicht 
anwendbar... und selbst wenn ichs so machen würde muss ich trotzdem 
-wenn der akku dann voll und wieder unter last steht davor die ballancer 
kabel sauber vom ladegerät trennen -ohne dionden-relays schmonz wirds 
etwas schwer... -abgesehen davon muss der einschaltmechanismus auch 
irgendwie berücksichtigt werden.

von Oliver S. (oliverso)


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Sebastian S. schrieb:
> Leider muss der Robot in der Docking-station betriebsbereit bleiben

Ja und? Kann er doch. Der Robbi hängt am Akku, und ist immer an. Am Akku 
hängt auch das Ladegerät, daß lädt, wenn es Strom bekommmt.

Oliver

: Bearbeitet durch User
von Roboterer (Gast)


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Hi Sebastian,

ich fürchte, ich wurde missverstanden.
Mein Beitrag ist nicht als Kritik gemeint. Ich habe aber Vorschläge 
gezeigt, mit denen man das Verheizen von Chargern vermeiden kann, - mit 
denen man vermeiden kann, dass man im Fehlerfall die Ursache nicht sieht 
und mit denen man vermeiden kann, blind Konzepte zu wechseln, um die 
selben Fehler mit dem nächsten Konzept nochmals zu produzieren.

Anstatt auf meine Vorschläge ein zu gehen, begründest du deine 
Vorgangsweise mit "Laborstatus". Das finde ich schon sehr seltsam. 
Gerade im "Laborstatus" prüfe und kontrolliere ich alles was passiert. 
Das heisst, im Laborstatus ist ein Schutz gegen Überströme genau so 
wichtig wie im laufenden Betrieb. Du hast doch gesehen, dass dir im 
"Laborstatus" ein Charger abbrennen kann. Der Schutz gegen 
Fehlschaltungen der Relais ist im Laborstatus gleich wichtig wie im 
laufenden Betrieb, Vorkehrungen für das modulare Aufteilen des Aufbaus 
sind im "Laborstatus" gleich wichtig wie in Wartung und Reparatur. Und 
Massnahmen zur Überstrombegrenzung sind im "Laborstatus" so wichtig wie 
bei einer späteren Reparatur.

Zu deiner Fertigungtechnik habe ich gar nichts geschrieben. Da ist in 
deinem Beitrag und in den Fotos zu wenig sichtbar. Ob du beispielsweise 
die Litzen, di in Klemmen angeschlossen werden, mit Adernendhülsen 
versehen hast, weiss ich nicht. Ob du die angelöteten Litzen mit 
Knickschutz versehen hast, kann ich auch nicht erkennen.

Sebastian S. schrieb:
> ich weiß wie und wo meine ströme laufen
Wenn das wahr wäre, würdest du wissen, warum dir die Charger abgebrannt 
sind und du hättest den Fehler mit wenigen Handgriffen beheben können.

Über dein Konzept habe ich nicht vor, nach zu denken, denn bei deiner 
Art, es umzusetzen, kannst du offensichtlich nicht mal erkennen, wie der 
Strom läuft und deinen Charger verheizt.

Bei deinem gegenwärtigen Kenntnis- und Erfahrungsstand, würde ich - so 
wie Karl es auch vorschlägt - ein viel einfacheres Konzept realisieren.

Später kannst du das erweitern, wenn du etwas Übung mit rauchfreiem 
"Laborbetrieb" bekommen hast.

von Sebastian S. (sepl1977)


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Hi!
@Oliver: wenn das ein bleiakku wäre -wäre das möglicher weise eine 
lösung aber einen LiPo Laden (gebalanced) und gleichzeitig strom raus 
ziehen ist glaub ich nicht so eine gute idee...

@Roboterer:
>Über dein Konzept habe ich nicht vor, nach zu denken, denn bei deiner
>Art, es umzusetzen, kannst du offensichtlich nicht mal erkennen, wie der
>Strom läuft und deinen Charger verheizt.

das wäre aber genau das was ich brauche und nicht eine empörung darüber 
wie grottenschlecht meine umsetzung ist...
aber ich gehe gerne auf deine punkte ein -immerhin machst du dir ja auch 
die mühe dich damit auseinanderzusetzen (leider nicht konzeptionell ;)
akku und netzteil sind by the way mit 7A träge abgesichert... -ist/war 
leider zu hoch bzw sollte man den charger selbst auch nochmal mit 2A 
absichern schätz ich (sicherungen hab ich im schaltplan nicht 
eingezeichnet).
ok dann gehst du davon aus dass ich irgend etwas zusammenlöte und dann 
gleich gas gebe und mich dann wundere dass es raucht... -stimmt leider 
nicht so ganz... ich messe sehr wohl ströme und spannungen so gut es 
geht(hab leider nur 3 multimeter und ein oszi) und im fehlerfall (als es 
zu rauchen begann) wurden ca 2,5A gezogen (vom nethzteil, 0A vom akku), 
die relays waren alle so geschalten wie sie sollten (zumindest zeigten 
mir das die indikator-led's). der +Pol des Akkus war definitiv getrennt 
vom restl. stromkreis (das hab ich auch gemessen). ich hab auch nicht 3 
charger nach der reihe ohne nachzudenken verheizt: beim 1. "vorfall" war 
der taster gleichzeitig gedrückt und R8 gabs noch nicht... -dachte dass 
das (für micht auch nachvollziehbar) das problem ist und habe das mit R8 
"gelöst" (nicht wirklich) -wie auch schon erwähnt sieht die ersten 2min 
strom und spannungs-technisch alles fein aus... weil du auch so oft 
erwähnst dass ich nicht weiss wie/wo die ströme laufen... -welcher strom 
würde dich denn konkret interessieren an dem man erkennt warum der 
charger abraucht? -wie gesagt meine letzte idee war ein common ground 
issue (der charger ist für micht die einzige black box bei dem ganzen).
ok was hattest du noch zu bekritteln: nicht modular aufgebaut: modul1: 
relaysbank, modul2: mc, modul3: die schaltung selbst (weiss nicht in 
wieviele module du das aufteilen würdest), modul4: der step-down 
brick...
keine steckbrücken?: sind an sich vorhanden (.1-inch header pins, 
allerdings nur für daten bzw die 5V sachen -der "high voltage" stuff ist 
mit schrauben geklemmt.
Relays gegeneinander absichern (elektisch schätz ich mal): da ich 
generell von den relays so gut es geht weg kommen will und bis jetzt 
alles so geschalten hat wie es soll hab ich mir die mühe nicht gemacht 
-mag sein dass das sehr stümperhaft ist -mir momentan in der 
entwicklungsphase aber egal... -auch wenn ich all deine "Anregungen" 
umsetzten würde -stände ich vor dem gleichen problem... mag sein dass 
meine zeichnung/mein ansatz etwas infantil wirkt -eine bessere lösung 
konnte mir bis jetzt aber noch keiner liefern. es hat sich 
forum-kulturtechnisch seit den 90ern leider nicht viel getan: jemand 
stellt ne frage und alle regen sich über seine rechtschreibfehler auf 
-antwort hat aber keiner auf lager... lol!

von Oliver S. (oliverso)


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Sebastian S. schrieb:
> @Oliver: wenn das ein bleiakku wäre -wäre das möglicher weise eine
> lösung aber einen LiPo Laden (gebalanced) und gleichzeitig strom raus
> ziehen ist glaub ich nicht so eine gute idee...

Die paar mA, die der Roboter im Stand braucht, machen doch kaum was aus.

Sebastian S. schrieb:
> Akku ist ein 3 Zellen 11,1V Lipo Pack (5,1Ah).

Sebastian S. schrieb:
> Ladestrom sind ca 500mA - 700mA

Mit 500mA lädt der doch >10 Stunden von leer bis voll.
0.5C = 2.5A sollten den bei weitem noch nicht stressen, und wenns ein 
einigermaßen normaler Modellbauakku ist, dürfte der auch 2C = 10A locker 
vertragen.


Oliver

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> Meine derzeitige Lösung (die nicht funktioniert ;) (siehe
> Schematics_01.jpg):

Laut Forenregeln sind Schaltpläne als PNG und nicht als JPG hochzuladen!

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Oliver: also nach allem was ich so gehört/gelesen habe "sollte" man das 
nicht machen (lipos gleichzeitig laden und belasten) -der robot hat 
einen um 2 achsen drehbaren "kopf" der mit 2 steppern betrieben wird... 
-wenn die laufen sind es nicht mehr ein paar mA und ich glaub wenn ich 
da strom aus dem akku ziehe während ich lade verwirre ich den balancer 
etwas und es könnte rauchen...
tja ich muss mich was charger betrifft nach der decke strecken... -ich 
kann leider kein hochleistungs-teil einbauen weil das meist 
bedienelemente hat -da das alles automatisch gehen soll kann ich nur die 
oben erwähnten teile nehmen (sollte jemand ein board kennen das 3S laden 
kann [ohne knöpfe] bitte her damit). und ich hab nicht vor 5Ah aus dem 
LiPo pack zu saugen (tiefentladung) bei ca 2,5Ah (sag ma mal kurz unter 
11V) ist ende -und ja dann lade ich eben meine 5h aber das ist 
akzeptabel.

von Sebastian S. (sepl1977)


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@MaWin: auch bei fotos von schaltungen? ;) nein hast recht! asche über 
mein haupt! wollte ich sogar machen nur der irfanview produzierte ein 
2,5MB PNG und ich fand keine komprimierungsoptionen... -also dachte ich 
-auch wenn es illegal ist- schade ich dem mikrokontroller-forum weniger 
mit meinem 500k jpg als mit einem legalen 2,5MB PNG

von Roboterer (Gast)


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Lieber Sebastian,

du hast ein paar Dinge missverstanden. Diese Missverständnisse 
aufzuklären, hat sich aber für mich erübrigt.

Du dichtest mir eine Empörung an, die ich weder empfunden, noch 
geäussert habe,
Sebastian S. schrieb:
> eine empörung darüber ...

du phantasierst von einer Bewertung als grottenschlechter Umsetzung, was 
ich nicht geschrieben habe,
Sebastian S. schrieb:
> wie grottenschlecht meine umsetzung ist

und du bezeichnest konstruktive Vorschläge abwertend als Bekritteln.
Sebastian S. schrieb:
> was hattest du noch zu bekritteln


Nun, Sebastian, DAS motiviert mich nicht, mit dir dein Projekt weiter zu 
diskutieren.

Ich wünsche dir viel Erfolg und Lernfortschritte beim Basteln.

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Roboterer:
Naja ich will das jetzt nicht noch weiter aufbauschen... du hast aber 
quasi verweigert dir dazu was zu überlegen weil ich nicht selbst drauf 
komme warum der charger abgebrannt ist (was eigentl. meine ursprüngl. 
frage war ?!?!) und -mag sein dass ich das zu harsch aufgefasst habe (?) 
-aber die diversen unterstellungen bzgl. meiner kenntnisse/vorgangsweise 
usw fand ich persönl. nicht gerade konstruktiv...
wie auch immer... danke für die lieben wünsche wollte dich nicht 
anpissen...

von MaWin (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> @MaWin: auch bei fotos von schaltungen? ;) nein hast recht! asche
> über
> mein haupt! wollte ich sogar machen nur der irfanview produzierte ein
> 2,5MB PNG und ich fand keine komprimierungsoptionen... -also dachte ich
> -auch wenn es illegal ist- schade ich dem mikrokontroller-forum weniger
> mit meinem 500k jpg als mit einem legalen 2,5MB PNG

Lade bitte das Bild nochmals als PNG hoch. Egal wie groß die Datei ist. 
Die Forenregeln sind nicht umsonst da!

von Oliver S. (oliverso)


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Sebastian S. schrieb:
> Überall ist common ground (auch wenn der Akku geladen wird
> -möglicherweise ist ja das das Problem (?))

Das kann tatsächlich das Problem sein, wenn deine Relays ansonsten 
richtig schalten. Trenn die Masseverbindung der Batterie zum laden auch 
ab.

Oliver

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Oliver: thx! werd ich bei meinem neuen design mit den beiden LM5050-2's 
so machen... danke!

von Sebastian S. (sepl1977)


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hmm..., kann das anscheinend nicht mehr ändern (nur bis 60min nach 
submit)... da auf jeden fall die schaltung in PNG (3,5MB)...
Darf ich die sinn-frage stellen? ;)

von narmo (Gast)


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Also.

Li-Ion oder Li-Po kannst du problemlos mit einem normalen Labornetzteil 
laden, das mache ich schon seit Jahren ohne Vorfall. (Natürlich immer 
mit ein bisschen Respekt vor dem Akku, und keine losen Kabel etc.)

Das geht so:

Du suchst dir die Endladespannung (nicht ent-) deines Akkus, und stellst 
die Spannung auf einen etwas tieferen Wert (z.B. 0.3V tiefer).
Dann nimmst du die Kapazität deines Akkus, bei 4Ah stellst du die 
Strombegrenzung auf 4A (1C laden).

Jetzt, was normale Ladegeräte haben - sobald der Ladestrom etwa 1-5% des 
Anfangladestroms erreicht, schaltet das Ladegerät aus.
Da wir aber ein bisschen tiefer sind mit der Spannung spielt es keine 
Rolle, wenn das Ladegerät am Akku bleibt, vor allem da deine Schaltung 
auch Strom zieht.

(Am besten schaust du dir den Ladeprozess eines Li-ion/Li-po akkus an, 
gibt diverse Beschriebe)

Das ganze balancing überlässt du deiner Schutzschaltung auf dem 
Akkupack.

Wie sieht nun dein Aufbau aus?

Dockingstation -> Akku -> Roboter

Sobald dein Ding in der Station ist, wird geladen und gleichzeitig dein 
Roboter mit Strom versorgt. Du kannst jederzeit losfahren.

Somit kannst du als Ladegerät eine einstellbare Speisung nehmen, viele 
DC-DC-Wandler von Aliexpress kannst du mit CC/CV-Potis einstellen. 
Kosten auch nicht viel und gibt es für ganz hohe Ströme/Leistungen...

von Philipp G. (geiserp01)


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narmo schrieb:
> Li-Ion oder Li-Po kannst du problemlos mit einem normalen Labornetzteil
> laden, das mache ich schon seit Jahren ohne Vorfall. (Natürlich immer
> mit ein bisschen Respekt vor dem Akku, und keine losen Kabel etc.)

Und was ist ein 'normales' Labornetzteil? Meines z.B darf nur im 
zwei-Quadrantenbetrieb betrieben werden!

@to:

Du musst gar nicht Balancer Anschlüsse per Relais trennen. Wohl aber die 
beiden Hauptleitungen, das Ladegerät geht nicht davon aus, dass während 
dem Laden noch 'Strom entzogen' wird. Das will bis 4.2V laden welche nie 
erreicht werden.

Da FET nicht so Dein Ding sind, fahre fort mit der Relais Lösung, und 
zwar so:

Roboter erhält AkkuStrom über die Ruhekontakte der Relais.
Roboter fährt zur Docking, bekommt +12V.
uC schaltet eine Sekunde später beide Relais um (der Plus Zweig und der 
Minuszweig vom Akku).

Der Akku hängt nun am Ladegerät. Es wird geladen. Strom für den Rest 
bekommt er vom Netzteil.

Du musst nur während dem Umschalten aufpassen, dass die uC während 
dieser Zeit weiterhin mit Strom bekommen, das lässt sich mit C und D 
lösen.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (sepl1977)


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@Narmo: Danke für die entmystifizierung des LiPo ladens! So wie ich das 
immer mitbekommen habe kann da schon ein hundertstel Volt an der 
falschen stelle zum SuperGAU führen... Freut mich dass es nicht ganz so 
extrem ist ;)
Mir sind die Standard-Ladephasen eines LiPo-Laders an sich bekannt 
(zuerst CC, dann CV und dann noch ein bischen "erhaltungsstrom") ich 
befürchte nur dass mein akku-pack keine eingebaute schutzschaltung 
besitzt... aber egal! das hört sich gut an! ich werde mal die neuen 
ideen in einer schaltung skizieren und dann hochladen (in PNG ;)

Ich hätte sogar so einen strombegrenzenden step-down brick rumliegen. 
wenn das reicht und so lange ich unter der end-ladungsspannung bleibe 
nix schief gehen kann bin ich schon glücklich!

Danke nochmal + lg!

von Philipp G. (geiserp01)


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mach es doch mal so.

Relais zweipolige Umschalter, also in einem Gehäuse. Brauchst nur zwei 
davon.

Sebastian S. schrieb:
> Ich hätte sogar so einen strombegrenzenden step-down brick rumliegen.
> wenn das reicht und so lange ich unter der end-ladungsspannung bleibe
> nix schief gehen kann bin ich schon glücklich!

Nein. Das macht man anders.

: Bearbeitet durch User
von R. H. (narmo)


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@geiserp01

Mit normalem Netzteil meine ich eine Gerät, welches, sofern eingestellt, 
z.B. 5V ausgibt.
(CV - Constant Voltage Betrieb)

Mit der Strombegrenzung kann man den maximalen Strom einstellen.
Zieht eine Last nun mehr Strom, so wird die Spannung heruntergeregelt, 
bis nur noch der maximal eingestellte Strom fliesst.
(CC - Constant Current Betrieb

Diese Art von Labornetzteil ist so ziemlich das Einsteigermodell aus dem 
Baumarkt, somit wohl auch das häufigste - Hab wohl deine Frage falsch 
verstanden :)

---

Wenn man im Schaltplan für ein Macbook Pro Retina (2012/2013) (Anhang) 
die Speisungsschaltung anschaut, so sieht man, dass das Netzteil über 
den Laderegler den Akku lädt. Das ganze System hängt dann über einer 
Sicherung am Akku.

Es gibt nichts schädliches daran, während dem Ladevorgang Strom zu 
ziehen, solange der Laderegler damit umgehen kann.
Im Macbook misst der Laderegler den Akkustrom, und nicht seinen 
Ausgangsstrom.

Somit.. wenn du ein einstellbares Netzteil anwendest und genügend 
Abstand von Maximalwerten nimmst - sollte das die einfachste Lösung 
sein.

Dein Akkupack braucht aber eine Schutzschaltung, die gibt es aber wie 
Sand am Meer :) Nur als Absicherung, weil wenn dein Netzteil trotzdem 
mal eine zu hohe Spannung ausgibt ist das deine letzte Rettung - hilft 
auch wenn deine Schaltung zu viel Strom zieht, oder zu viel entlädt..

---

Es gibt aber verschiedene Ansätze, heisst nicht dass es anders falsch 
ist :)

von Philipp G. (geiserp01)


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R. H. schrieb:
> Diese Art von Labornetzteil ist so ziemlich das Einsteigermodell aus dem
> Baumarkt, somit wohl auch das häufigste - Hab wohl deine Frage falsch
> verstanden :)

Nein, du hast meinen Einwand falsch verstanden. Mein Rigol darf EXPLIZIT 
nur im Zwei Qudranten Betrieb.

Heisst keine (grossen) kapazitiven oder induktive Lasten, Laden nur mit 
Diode. Rückspeisung ist das Zauberwort.

R. H. schrieb:
> Es gibt nichts schädliches daran, während dem Ladevorgang Strom zu
> ziehen, solange der Laderegler damit umgehen kann.

Wie Du grad selber merkst denkst bei bei Schaden nur an den Akku, nicht 
an das Netzteil ;)

: Bearbeitet durch User
von R. H. (narmo)


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Philipp G. schrieb:
> Heisst keine (grossen) kapazitiven oder induktive Lasten, Laden nur mit
> Diode. Rückspeisung ist das Zauberwort.

Das stimmt, Rückspeisung ist .. weniger Vorteilhaft.

Dann kann man eine Diode dazwischenschalten wie du schon erwähnt hast, 
somit Problem gelöst - der Akku kommt halt nur an die eingestellte 
Spannung - Spannungsabfall.

Aber solange das Netzteil eine höhere Spannung als der Akku hat ist auch 
das kein Problem.

von Philipp G. (geiserp01)


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Hier noch ein Auszug aus der Benutzerhandbuch:

[...]
Bitte nur “Passive Verbraucher” anschließen.
Das Netzgerät ist für den 2 Quadrantenbetrieb (1ter und 3ter Quadrant) 
zugelassen.
Der Betrieb in den Quadranten 2 und 4 (Rückleistung, generatorischer 
Betrieb, siehe
Bild 1) führt zur Zerstörung des Ausgangsregelkreises. Z.B. Stark 
induktive und
kapazitive Lasten, sowie der Betrieb als Stromsenke sind nicht erlaubt.
[...]

von R. H. (narmo)


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Philipp G. schrieb:
> mach es doch mal so.
>
> Relais zweipolige Umschalter, also in einem Gehäuse. Brauchst nur zwei
> davon.
>
> Sebastian S. schrieb:
>> Ich hätte sogar so einen strombegrenzenden step-down brick rumliegen.
>> wenn das reicht und so lange ich unter der end-ladungsspannung bleibe
>> nix schief gehen kann bin ich schon glücklich!
>
> Nein. Das macht man anders.


Das würde auch klappen (Ausser dass K1 falsch angeschlossen ist -> Die 
Batterie ans Netzteil schalten anstatt die Last umschalten war wohl 
gemeint).

Geht auch, nur hast du dann Relais, welche sich abnützen können.

Hab noch mal geschaut beim Macbook, R7050 "SMC_BATT_ISENSE" hat nix mit 
dem Laderegler zu tun.
Somit ist die Schaltung so, dass während dem Ladevorgang Strom gezogen 
werden kann.

Wenn man sich das überlegt - das funktioniert eigentlich:

Das Ladegerät sieht, wie Strom fliesst, und denkt der Akku ist noch 
nicht geladen. Erst wenn der Reststrom klein genug ist, oder die 
Spannung erreicht ist, schaltet es aus.

Der Reststrom wird nie klein genug sein wenn dein System Strom zieht... 
somit speist das Ladegerät nun deine Schaltung, und lädt deinen Akku 
zugleich.

von R. H. (narmo)


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Philipp G. schrieb:
> Hier noch ein Auszug aus der Benutzerhandbuch:
>
> [...]
> Bitte nur “Passive Verbraucher” anschließen.
> Das Netzgerät ist für den 2 Quadrantenbetrieb (1ter und 3ter Quadrant)
> zugelassen.
> Der Betrieb in den Quadranten 2 und 4 (Rückleistung, generatorischer
> Betrieb, siehe
> Bild 1) führt zur Zerstörung des Ausgangsregelkreises. Z.B. Stark
> induktive und
> kapazitive Lasten, sowie der Betrieb als Stromsenke sind nicht erlaubt.
> [...]

Dankeschön, tut aber nix zur Sache da nicht dein Netzteil eingesetzt 
werden muss, und mit einer Diode auch das Problem gelöst ist. Mit dem 
DC-DC-Wandler des Fragenstellers wird es klappen, vor allem mit Diode.

von Philipp G. (geiserp01)


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R. H. schrieb:
> Das würde auch klappen (Ausser dass K1 falsch angeschlossen ist -> Die
> Batterie ans Netzteil schalten anstatt die Last umschalten war wohl
> gemeint).

Stimmt, war natürlich so gemeint.

R. H. schrieb:
> Hab noch mal geschaut beim Macbook, R7050 "SMC_BATT_ISENSE" hat nix mit
> dem Laderegler zu tun.
> Somit ist die Schaltung so, dass während dem Ladevorgang Strom gezogen
> werden kann.

Natürlich. Dafür ist es ja gebaut worden, dass es das kann. Was die TO 
Schaltung macht wissen wir nicht.

R. H. schrieb:
> Das Ladegerät sieht, wie Strom fliesst, und denkt der Akku ist noch
> nicht geladen. Erst wenn der Reststrom klein genug ist, oder die
> Spannung erreicht ist, schaltet es aus.

Ich denke das sieht nix, aber der Innenwiderstand vom Akku lässt Strom 
fliessen. ;)

Zum Thema: Mein Lipo Charger lädt mit eingestelltem Strom CC bis zu 90% 
voll, geht dann in CV über und misst bis jede Zelle 4.2V hat, macht 
dazwischen immer 3s Pause und bewertet über den Spannungsabfall die 
Qualität der Zellen. Das ist aber ein ziemlich advancestes Teil 
(Hyperion DUO).

Das machen die meisten so: Wenn die Zelle 4.2V hat schaltet der 
Ladevorgang ab. Mit CC laden die nicht voll.

: Bearbeitet durch User
von Karl K. (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> aber einen LiPo Laden (gebalanced) und gleichzeitig strom raus
> ziehen ist glaub ich nicht so eine gute idee...

Quatsch, wie soll das gehen?

Entweder der Robo verbraucht mehr Strom als Ladestrom fließt, dann wird 
der Akku entladen, oder er verbraucht weniger, dann wird der Akku 
geladen. Da ist nie "gleichzeitig".

Erstmal würde ich versuchen, den Stromverbrauch im Standby zu 
verringern, 700mA erscheint mir recht viel.

Dann, wenn wirklich parallel zum Laden der Robo versorgt werden soll, 
würde ich...

... die Versorgung auf 14-15V anheben, muss die Elektronik natürlich ab 
können
... 15V => Diode => Laderegler => Akku => Diode => MainRail
... 15V => Diode => MainRail

Ist die Eingangsspannung höher als die Akkuspannung, wird MainRail aus 
dem Eingang versorgt, sonst aus dem Akku. So haben wir das schon im 
letzten Jahrhundert gemacht. Da braucht es keine Relais für. Und die 
Akkuladung wird auch einfacher.

Es gibt auch Schaltkreise von LT die so eine Umschaltung über nehmen, 
kann ich aber erst Fr nach schauen.

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Philipp:
Danke für die Schaltung!!!! kann es sein dass Du in Deiner Zeichnung die 
K1-Schalter falschherum eingezeichnet hast (wenn k1 aktiviert ist liegt 
am "PWR-AKKU" ausgang nichts mehr an und der akku bekommt die 
netzteilspannung stattdessen)? Glaube aber das grundkonzept verstanden 
zu haben -thx! und es macht sicher nichts dass die 4 
lade/ballancer-kabel permanent mit dem charger verbunden sind?

@narmo:
auch danke für den Schaltplan! sehr interessant!

von Philipp G. (geiserp01)


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ja K1 ist falsch herum. Kann es morgen nochmal neu zeichnen mit ein 
bisschen mehr features.

Und nein es macht nichts.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (sepl1977)


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@Karl K:
Danke! Auch ein guter Ansatz!

Hab schon ne menge durch Euch gelernt und das mal alles in mein neues 
Konzept einfließen lassen (bild).
Ich dachte ich brauche unbedingt relays wegen der lipo-ladekabel aber da 
die permanent verbunden sein können hab ichs mal mit fets und den 
LM50502 (ideal diode nfet treiber mit cp) probiert... eine höhere 
netzteil-spannung (höher als der lipo je sein kann) scheint mir auch 
sinvoll. Das kleine detail/problem das ich noch habe ist dass ich den 
-Pol des akkus nicht mit einem nfet trennen kann da ich das ding dann 
nicht einschalten kann (wenn nur akku vorhanden). Und wie schalte ich 
den spannungsteiler (zum U messen) an der akku-seite ist ein fet bei so 
kleinen strömen zu gebrauchen??
Nochmal Danke für euren Einsatz!

lg!

von Raph (Gast)


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ich find das soo cool!

von Philipp G. (geiserp01)


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Da fehlen leider etliche Widerstände. Auch sonst nicht zu Ende gedacht.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (sepl1977)


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@Philipp:
pull-down und strombegrenzende R's sind in der endfassung natürlich 
vorhanden, sicherungen auch ;) soll ich bei der relays-variante bleiben 
(bei Deiner version stellt sich die frage wie man das ding 
ein-schaltet)?
Was konkret sollte deiner meinung nach verbessert werden?
danke!

von R. H. (narmo)


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Sebastian S. schrieb:
> (bei Deiner version stellt sich die frage wie man das ding
> ein-schaltet)?

Du kannst ja deinen Schalter zwischen K1 und Last/Roboter einfügen, 
somit kannst du auch im ausgeschalteten Zustand den Akku laden.

Oder halt mit einem Taster, Interrupt und Sleep-Modus softwareseitig..

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (sepl1977)


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wenn der schalter zwischen k1 und last liegt kann ich das ding nur mit 
akku einschalten... -muss aber ohne auch funktionieren...

von R. H. (narmo)


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Zeichne dir morgen wie das gemeint ist, wenn mir nicht jemand zuvorkommt

von Sebastian S. (sepl1977)


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alles klar... vielen dank!

von Karl K. (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> LM50502 (ideal diode nfet treiber mit cp)

Mach Dir mal nicht son Kopp wegen der Dioden. Bei Deinen lächerlichen 
Strömen nimmt Du Leistungs-Schottkys, MBR1030, MBR2045 oder so. Da 
fallen dann mal 0.4V dran ab, das kannst Du verschmerzen. Da kannst Du 
an anderer Stelle mehr Energie sparen.

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Karl K.
danke! ich werd das mal ausprobieren und schaun wie stark das in der 
praxis wirklich ins gewicht fällt... es sind nämlich noch ein paar 
spannungswandler an board die dann natührlich mehr strom ziehen würden.

von R. H. (narmo)


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Sebastian S. schrieb:
> wenn der schalter zwischen k1 und last liegt kann ich das ding nur mit
> akku einschalten... -muss aber ohne auch funktionieren...


So hat das Philipp G. gemeint - siehe Bild im Anhang.

Den Schalter kannst du zwischen K1 und Last tun, ich seh das Problem 
nicht.

Musst dich trotzdem auf die Spannungen achten, z.B. brauchst du, um den 
Akku vollständig zu laden mind. 12.6V beim Eingang des Ladegeräts. Aber 
wenn der Akku nun seinen 11.xV nähert, dann muss deine Schaltung auch 
noch damit umgehen können - also mindestens 11.xV-12.6V vertragen an 
Uint.

Meine 2 cent dazu:
Eventuell ist K2 überflüssig - wenn du K1 auf Batterie umschältst und 
losfährst, ist das Ladegerät ja auch getrennt.
Wenn du in die Dockingstation fährst, und K1 auf Uext schaltest, ist der 
Akku von Uint getrennt und kann geladen werden.

Trotzdem ist es vorteilhaft, nur Strom zu ziehen wenn dein Roboter gut 
mit dem Dock verbunden ist (und loszufahren erst, wenn kein Strom mehr 
fliesst / die Klemmen abgehängt sind von deiner Schaltung -> mit K1 und 
K2), so minimierst du den Verschleiss an den Verbindungselementen falls 
du mal höhere Ströme ziehst.

: Bearbeitet durch User
von Karl K. (Gast)


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Welchen Sinn soll es haben, Plus UND Minus zu schalten? Außer dass man 
sich Ärger mit der Spannungsüberwachung an Vin und Akku durch den uC 
einhandelt?

von Philipp G. (geiserp01)


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R. H. schrieb:
> So hat das Philipp G. gemeint - siehe Bild im Anhang.
>
> Den Schalter kannst du zwischen K1 und Last tun, ich seh das Problem
> nicht.
>
> Musst dich trotzdem auf die Spannungen achten, z.B. brauchst du, um den
> Akku vollständig zu laden mind. 12.6V beim Eingang des Ladegeräts. Aber
> wenn der Akku nun seinen 11.xV nähert, dann muss deine Schaltung auch
> noch damit umgehen können - also mindestens 11.xV-12.6V vertragen an
> Uint.

Stimmt genau, danke hast du mir das abgenommen.

Fehlen noch die Dioden antiparallel zum Relais. Aber so könnte der TO 
das mal bauen, da kann nicht mehr viel schief gehen.

von Karl K. (Gast)


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R. H. schrieb:
> Akku vollständig zu laden mind. 12.6V beim Eingang des Ladegeräts.

Es gibt Sepic Laderegler, die können auch mit kleineren Spannungen 
laden, z.b. den LT1512.

von Philipp G. (geiserp01)


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@TO: Zeig doch mal deinen Roboter und was der so kann. Gerne auch mit 
Video.

von Sebastian S. (sepl1977)


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@narmo:
Danke für die Zeichnung! Wenn jetzt aber kein akku vorhanden ist -kann 
ich den robot nicht einschalten oder übersehe ich da was (?) (wenn der 
schalter zw. K1 und dem Uint Ausgang liegt)

@Philipp:
Bin erst am wochenende wieder in meiner Werkstatt und dann werde ich 
euch gerne ein paar bilder/videos zeigen... -freut mich!

@Karl:
zumindest beim akku will ich beide pole schalten -da ich vermute dass 
die common-gnd sache meine charger zerstört haben

ich werde die ext-spannung auf jeden fall anheben damit das mit dem 
laden auf jeden fall funktioniert.

von Philipp G. (geiserp01)


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Sebastian S. schrieb:
> @narmo:
> Danke für die Zeichnung! Wenn jetzt aber kein akku vorhanden ist -kann
> ich den robot nicht einschalten oder übersehe ich da was (?) (wenn der
> schalter zw. K1 und dem Uint Ausgang liegt)

Warum? Solange der uC welcher K1 schaltet seine Versorgung vor dem 
Relais bekommt, funktioniert das auch wenn kein Akku drin ist.

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Philipp:
Naja dann muss ich mir aber auch aussuchen von welcher rail ich den mc 
speise (ok da kann ich dann die sache mit den dioden (wie in meiner 
urspr. fassung) machen) -nur will ich eigentlich nicht dass wenn nur der 
akku vorhanden ist und das ding ausgeschalten dass strom gezogen wird... 
sleep-modus hin oder her -das relays-board wird auch ein bischen fressen 
-ganz abgesehen vom step-down brick... -ok moment,  habs glaub ich 
gecheckt: ich mach das wieder mit einem taster der via dioden von beiden 
seiten strom beziehen kann und damit dann den stp-down-brick schaltet... 
und der startet den mc und treibt die relays. von der main-rail geht 
dann auch noch mal mit diode eine leitung zum step-down (sonst ist es 
wieder dunkel wenn der taster los lässt).

von Philipp G. (geiserp01)


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Sebastian S. schrieb:
> @Philipp:
> Naja dann muss ich mir aber auch aussuchen von welcher rail ich den mc
> speise (ok da kann ich dann die sache mit den dioden (wie in meiner
> urspr. fassung) machen) -nur will ich eigentlich nicht dass wenn nur der
> akku vorhanden ist und das ding ausgeschalten dass strom gezogen wird...

Grundsätzlich: simple ist King. Baue Dir nicht Teile ein, welche nicht 
unbedingt notwendig sind. Wieviel Strom zeiht das im Betrieb, beim 
Laden? Du musst dann auch Dioden nehmen, die den Strom abkönnen. 
Ausserdem hast Du dann bei jeder (nicht schottky) .7V Spannungsabfall.

Baue doch stattdessen einfach einen simplen Kippschalter in die Supply 
Leitung an.

Ich würde jetzt die Schaltung von mir/narmo mal als Ansatz direkt 
nachbauen. Noch zwei Schutzdioden über den Relais, ein Kippschalter 
dazwischen, zwei Schmelzsicherungen, Verpolschutzdiode und fertig. Plus 
der Kondensator mit Diode vor dem uC, damit der während dem Schalten der 
Relais (paar ms) nicht einen Reset durchführt.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (sepl1977)


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@Philipp/Narmo:
Danke Euch! Werde das mal so machen bzw heute abend eine finale Skize 
anfertigen und mir dann nochmal von Euch den Segen dazu geben 
lassen...;)
Nochmal für mein Verständnis: Der Kippschalter schaltet dann nur den mc 
(also den step-down-brick der den mc und die Relays versorgt) richtig?


Beim Laden werden ca 1,4A gezogen (ca 700mA Ladestrom u. ca 700mA der 
Rest)

von R. H. (narmo)


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Sebastian S. schrieb:
> @Philipp/Narmo:
> Danke Euch! Werde das mal so machen bzw heute abend eine finale Skize
> anfertigen und mir dann nochmal von Euch den Segen dazu geben
> lassen...;)
> Nochmal für mein Verständnis: Der Kippschalter schaltet dann nur den mc
> (also den step-down-brick der den mc und die Relays versorgt) richtig?
>
>
> Beim Laden werden ca 1,4A gezogen (ca 700mA Ladestrom u. ca 700mA der
> Rest)


Schau mal im Anhang meine Skizze an.

Die Erklärung:

NC steht für Normally Closed, NO Normally Open - also wenn nicht 
gespeist, dann ist der Zustand so wie ich ihn gezeichnet habe.

Dein Kippschalter ist in der Speiseleitung. Ist der aus, dann läuft nix, 
so wie du es möchtest.

Ist er an, und der Akku leer, so kannst du immer noch den Akku laden und 
kriegst so Saft an deine Schaltung bei Uint. Diese kann dann K2 
umschalten um den Akku seperat zu laden.

Ist dein Roboter nicht im Dock und du schaltest ihn an, dann nimmt er 
die Energie über K2 vom Akku.

K2 kannst du so schalten, dass er erst lädt, wenn er im Dock ist / du 
nicht die Batteriespannung an den Klemmen hast wenn er herumfährt.

: Bearbeitet durch User
von R. H. (narmo)


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Was mir noch einfällt.. bitte noch Verpolungsschutz verwenden. Vor allem 
wenn deine Klemmen so über ein Dock funktionieren. Gibt diverse Arten, 
von der einfachen Diode in Serie, über der Diode in Parallel mit 
Sicherung bis hin zu den MOSFET-Verpolungsschütze. Da hilft sonst 
google..

von Sebastian S. (sepl1977)


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geil danke! jetzt hab ich's gecheckt ;) der akku muss aber in jedem fall 
vorhanden sein (ist jetzt aber kein drama) thx!

von Sebastian S. (sepl1977)


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bin mir nicht sicher ob die umschaltzeit von K1 nicht zu lange ist und 
alles resettet wird... werds am wochenende mal ausprobieren...

von Karl K. (Gast)


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Was soll der Pfusch?

NICHT Gnd abtrennen. Keine Relais. Wenn du eh mit 15V reingehst kannst 
du alles über Dioden verschalten. Die uC Versorgung vom Mainrail über 
eine Diode abkoppeln.

Und was willst du da am 0V vom Akku messen?

von Philipp G. (geiserp01)


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- Was macht Q1 da unten, verstehe ich nicht?

- Den C beim Rest vom Nano kannst Dir sparen

von Sebastian S. (sepl1977)


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Hi Karl

mein letzter "vorschlag" war mit dioden und fet's -hat aber keinen 
begeistert ;) -das mit der 0V schaltung ist wirklich blödsinn -das 
gehört igendwo an den +Pol des Akkus.

Den -Pol trenne ich weil sonst der charger abraucht

von Sebastian S. (sepl1977)


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wenn ich mir den C beim Nano spare resettet das ding wenn es verbindung 
mit dem pi (der erst nach ihm bootet) via serielle aufnimmt...

Q1 ist da unter sinnlos... gehört an den +Pol des akkus... ist ein 
Fehler

von R. H. (narmo)


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Sebastian S. schrieb:
> wenn ich mir den C beim Nano spare resettet das ding wenn es verbindung
> mit dem pi (der erst nach ihm bootet) via serielle aufnimmt...
>
> Q1 ist da unter sinnlos... gehört an den +Pol des akkus... ist ein
> Fehler

Q1 bringt auch nichts, wenn dein Block da am Pluspol ist.

Wenn dein Spannungsteiler keinen Strom durchlässt, weil Q1 sperrt, dann 
hast du 12V am Arduino (Zwar mit R3 in Serie, trotzdem ist das wohl 
nicht gesund...)

Weisst du denn, dass der Charger wegen dem GND abraucht? Hast du 
irgendwo ein Schema des Ladegerätrs? Ich vermute, dass dort GND so oder 
so mit VBat- verbunden ist - kannst ja mal mit dem Multimeter den 
Durchgang prüfen (Beide Richtungen, und vom Rest des Roboters/Speisung 
trennen). Würde mich sehr erstaunen.

von Sebastian S. (sepl1977)


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ok dann muss Q1 ein p-Fet sein und vor dem spannungsteiler liegen... 
jede andere lösung ist mir auch recht -ich will nur nicht permanent den 
akku (wenn auch nur gering) entladen...

ob common gnd wirklich der grund ist kann ich nicht sagen... -ich weiß 
nur dass wenn ichs wärend dem laden nicht trenne hab ich stromtechnisch 
die gleiche ausgangspos. wie am angang und da rauchte das ding ab...
werd am wochenende mal gnd-durchgang prüfen (hätt ich eigentl. schon 
längst machen können -gute idee ;)

von Philipp G. (geiserp01)


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Vorschlag: Bau meine Schaltung nach welche narmo gezeichnet hat und 
teste, ob das funktioniert. Und wenn es das tut, lass es doch so.

von Sebastian S. (sepl1977)


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Das ist eigentl. narmos/Deine schaltung nur eben mit dem 
nfet-spannungsteiler-fail (bitte weg denken ;) und einem geschaltenen 
-Pol des akkus...
ich glaub nur nicht dass das umschalten funktioniert weil ja doch 
einiges an last dran liegt und der C1 das nicht packen wird...

von Roboterer (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> @Roboterer:
> ... du hast aber
> quasi verweigert dir dazu was zu überlegen weil ich nicht selbst drauf
> komme warum der charger abgebrannt ist (was eigentl. meine ursprüngl.
> frage war ?!?!)
Das entspricht nicht den Tatsachen.

> -aber die diversen unterstellungen bzgl. meiner kenntnisse/vorgangsweise
Unterstellt wurde dir gar nichts.

> anpissen...
Mich ärgert in diesem Zusammenhang nichts, vor Allem pflege ich mich 
nicht über Missverständnisse zu ärgern.

von R. H. (narmo)


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Sebastian S. schrieb:
> -ich will nur nicht permanent den
> akku (wenn auch nur gering) entladen...

12V / 57k = 210.5uA

5Ah / 210.5uA = 23'750h = 2.709 Jahre

Dazu kommt der Leckstrom deines Akkus, laut lipolbattery.de  "LiPo akkus 
erleben eine Selbstentladung von ca. 5% pro Monat"

-> 250mAh / Monat = 8.33mAh / 24h = 347.22uA

Somit ist dein Leckstrom grösse, als was dein Spannungsteiler zieht. Nur 
so zum sagen.

Bau mal Philipp's Schaltung auf, wenn das funktioniert kannst du immer 
noch unnötige Dinge dazubauen. Aber dann weisst du schon mal, wo die 
Fehler liegen wenn es nicht klappt.

von Sebastian S. (sepl1977)


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> 2.709 Jahre
das ist ein argument ;)

von MaWin (Gast)


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> Autor: MaWin (Gast)
> Datum: 20.08.2019 14:43
> Autor: MaWin (Gast)
> Datum: 20.08.2019 15:47

Mal wieder 2 Beiträge des Psychopathen mit psychopathischem Inhalt.

von Philipp G. (geiserp01)


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MaWin schrieb:
>> Datum: 20.08.2019 15:47
>
> Mal wieder 2 Beiträge des Psychopathen mit psychopathischem Inhalt.

Soll ich Dir einen Account erstellen? Dauert nicht lange.

von Karl K. (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> mein letzter "vorschlag" war mit dioden und fet's -hat aber keinen
> begeistert

Mit den Dioden hab ich oben angeführt und wird auch von LT in Beispielen 
so gemacht. Wenn das hier einige nicht kapieren - muss dich das nicht 
aufhalten.

Sebastian S. schrieb:
> Den -Pol trenne ich weil sonst der charger abraucht

Dann stimmt was anderes nicht.

Sebastian S. schrieb:
> k dann muss Q1 ein p-Fet sein und vor dem spannungsteiler liegen.

Man kann den Spgteiler am Arduino mit 3Mohm aufbauen. Da muss nur 
unbedingt ein 10n C an den Pin. Der Strom ist dann vernachlässigbar.

von Philipp G. (geiserp01)


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Karl K. schrieb:
>> Den -Pol trenne ich weil sonst der charger abraucht
>
> Dann stimmt was anderes nicht.

GENAU deswegen haben ich und narmo ja die Relais Lösung vorgeschlagen, 
WEIL wir eben den Aufbau nicht kennen. Und jetzt kommst du wieder mit 
Dioden was er ja die ganze Zeit (erfolglos) versucht hat.

von Karl K. (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> funktioniert weil ja doch einiges an last dran liegt und der C1 das
> nicht packen wird...

Deswegen sollst du ja die uC Versorgung vom Mainrail per Diode 
entkoppeln. Dann reichen 47-100u.

Das Relais wird sich freuen, wenn es den Ladestrom für 1000u aus dem 
Akku schaltet. Und der Akku freut sich über die Rückspannung von 15V aus 
dem C beim Umschalten. Da wird wohl das BMS meckern.

Achso, das könnte deinen Lader gekillt haben: Rückspannung aus dem 
Puffer-C beim Umschalten.

Was ist das für ein Lader?

von Karl K. (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> Und jetzt kommst du wieder mit Dioden was er ja die ganze Zeit
> (erfolglos) versucht hat.

Wenn er die Dioden falsch eingesetzt hat, spricht das ja nicht gegen die 
Dioden, sondern gegen die falsche Schaltung.

von Philipp G. (geiserp01)


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Karl K. schrieb:
> Was ist das für ein Lader?

Hat er doch oben geschrieben.

@TO. Die Idee war eigentlich zwei zweipolige Relais einzusetzen, hat 
halt den Vorteil dass Du mechanisch beide Paare gleichzeitig schalten 
kannst. Mit Deinem Relais shield oder brick dingens oder wie immer ihr 
das nennt hast du dann halt wieder das Problem, dass du durch Fehler in 
der Programmierung nur einen schaltest.

Bitte versuche inskünftig bei Projekten von dieser zusammen gestöpselten 
shield brick Bauweise wegzukommen. Besorg dir bei reichelt Lochraster 
Karten und anständige Crimp Verbinder von Molex, nicht die 
Schraubklemmen und das Lüsterklemmen Zeuchs das ist grad für Omas Lampe 
gut genug.

Dann baust die Schaltungen auf dem Lochraster nach. Sparst eine Menge 
Platz dabei und hast am Ende einen PCB der funktioniert.

edit: Lochraster hast du ja schon oben. Merke: Widerstände immer nach 
rechts oder nach oben (der Toleranzring). Dann: Widerstände immer 
vertikal oder horizontal, niemals diagonal. Mach das neu mit zwei Relais 
und gut ist.

zu guter Letzt: Vermeide Draht, arbeite mit Litze.

: Bearbeitet durch User
von Karl K. (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> Hat er doch oben geschrieben

Das Hobbyking Teil? Ist schon optimistisch anzunehmen man könne da Minus 
der Versorgung mit Minus vom Akku zusammenschalten. Das ist dann 
ungeeignet.

von Philipp G. (geiserp01)


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Karl K. schrieb:
>> Hat er doch oben geschrieben
>
> Das Hobbyking Teil? Ist schon optimistisch anzunehmen man könne da Minus
> der Versorgung mit Minus vom Akku zusammenschalten. Das ist dann
> ungeeignet.

Ja, danke. Dann haben wir jetzt auch langsam verstanden, warum ich seit 
gefühlten 200 Posts von Relais rede ;)

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Philipp:
ich bin an sich auch nicht grad der "fertige boards zusammenschließ 
fanboy" -das relays-board hatte ich noch daheim und da ich dachte dass 
man die lipo-ballancer/ladekabel alle trennen muss (weil erst durchs 
anschließen dem ladegerät gesagt wird "Start! jetzt!") hab ich mit den 
relays angefangen... ganz ohne relays -glaub ich zumindest- kommt man eh 
nicht aus -da ich das ding ja auch noch einschalten muss und wenn die 
stromquellen via fet's auf die main-rail geschalten werden -woher kommt 
dann der initial-strom um die fets zu schalten (ist so ein henne ei 
problem).
aber abgesehen vom step-down brick, der relaysbank und dem ladegerät hab 
ich eh sonst keine bricks (in dieser sektion -stepper-driver zb. löte 
ich mir auch nicht selber zusammen sonder kaufe einfach dertig -sry)

Wegen buffer C: der rest (Pi, WLAN usw) muss aber auch noch weiter 
laufen während dem umschalten -es nützt mir nicht viel wenn nur der uc 
und das relays genügend strom haben...

ich will mir die ganzen "richtigen" teile auch besorgen -nur da muss ich 
davor genau wissen was ich einsetze... -wenn ich mir die dual-relays 
checke nur um danach draufzukommen dass es mit fet's oder wie auch immer 
besser wäre is blöd (deshalb eiere ich noch mit diesem relaysboard 
rum)...

danke für die anderen tips


ich hab eh schon mehrmals meine LM5050-2 (ideal diode) lösung 
vorgestellt aber darauf gabs nie response...

@Karl:
danke auch für den input! jetzt bin ich wieder ermutigt die LM5050 
lösung einzubinden ;) -der retourstrom vom C (15V) ist ein guter 
punkt...

von Sebastian S. (sepl1977)


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ich nehm auch gern ein anderes ladegerät -nur welches? es muss 
automatisch laden können ohne mehschl. interaktion

von Udo S. (urschmitt)


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Diese beiden Beiträge scheinen mir die einzig sinnvollen zu sein (Sorry 
falls ich weitere sinnvolle übersehen habe)
Wofür umschalten?

Karl K. schrieb:
> Zu kompliziert gedacht.
>
> Welchen Strom zieht der Robo im Betrieb? Welchen Strom zieht er (ohne
> Akku laden) in der Station? Mit wieviel Strom soll der Akku geladen
> werden?
>
> Und warum soll der Robo in der Station extra Betriebsstrom bekommen?
>
> Ich geh mal davon aus, dass der Robo weniger Strom zieht als der Akku
> geladen wird. Sonst wärs ja sinnlos, der Robo würde stundenlang geladen
> für kurzzeitigen Betrieb.
>
> Dann würd ich das einfach so machen: 12V => Laderegler, eventuell mit
> Balancer => Akku => MainRail
>
> Ich mein, die meiste Zeit läuft der Robo doch eh über Akku, oder? Den
> ganzen Schmonz mit den Relais und Dioden kannst Du Dir sparen. Damit ist
> das nur unnützer Ballast.

Oliver S. schrieb:
> Sebastian S. schrieb:
>> Leider muss der Robot in der Docking-station betriebsbereit bleiben
>
> Ja und? Kann er doch. Der Robbi hängt am Akku, und ist immer an. Am Akku
> hängt auch das Ladegerät, daß lädt, wenn es Strom bekommmt.
>
> Oliver

: Bearbeitet durch User
von Philipp G. (geiserp01)


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Karl K. schrieb:
> Was soll der Pfusch?
>
> NICHT Gnd abtrennen. Keine Relais. Wenn du eh mit 15V reingehst kannst
> du alles über Dioden verschalten. Die uC Versorgung vom Mainrail über
> eine Diode abkoppeln.

Wir drehen uns im Kreis.

Karl, jetzt guck die mal das Bild an. Was sagt dir das, was ich da 
markiert habe?

Der ist garantiert nicht durch Rückspeisung defekt gegangen, sondern 
weil der Load am Ausgang zu gross war.

@TO: bitte ncoh ein Bild der Front nachreichen.

Udo S. schrieb:
> Diese beiden Beiträge scheinen mir die einzig sinnvollen zu sein (Sorry
> falls ich weitere sinnvolle übersehen habe)
> Wofür umschalten?

Schon klar was du meinst Udo. Aber solange der TO die Ursache für die 
defekten Boards (3 stück) nicht genau ermitteln kann, steht halt der 
Hauptverdacht darin, dass das Charge PCB es gar nicht mag, wenn während 
dem Laden noch andere Verbraucher daran hängen.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (sepl1977)


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>@TO: bitte ncoh ein Bild der Front nachreichen.

mach ich am freitag -hab das ding leider nicht bei mir (ich glaub aber 
dass ausser 2 led's und ein paar leiterbahnen da nicht viel drauf ist)

von Philipp G. (geiserp01)


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Ich glaube das Rätsel hab ich gelöst:

Sebastian S. schrieb:

> Ladestrom sind ca 500mA - 700mA dh wenn geladen wird braucht das ges
> ding ca 1,5A.

User manual:

Output Current: 800mA (Max)

und:

Charges through the balance lead

wie immer: RTFM. Das Problem waren nie die Dioden, sondern dass während 
dem Laden noch 700mA durch die Hauptleitungen gezogen wird, während das 
Ladegerät versucht das Ding über die Balancerleitungen zu laden. Damit 
belastest Du die äussere natürlich am meisten, ein Balancen wird gar nie 
möglich sein.

: Bearbeitet durch User
von Karl K. (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> jetzt guck die mal das Bild an. Was sagt dir das, was ich da
> markiert habe?

Soll ich da jetzt raten, dass das der Lader sein soll?

Philipp G. schrieb:
> Der ist garantiert nicht durch Rückspeisung defekt gegangen, sondern
> weil der Load am Ausgang zu gross war.

Wenn wir schon beim raten sind, rate ich mal, dass der + Pin am 
dreipoligen Akkustecker gar nicht angeschlossen ist.

Philipp G. schrieb:
> Das Problem waren nie die Dioden, sondern dass während
> dem Laden noch 700mA durch die Hauptleitungen gezogen wird, während das
> Ladegerät versucht das Ding über die Balancerleitungen zu laden.

Mal abgesehen von siehe oben - wieso soll ein Akkulader eine direkte 
Verbindung zwischen Eingang und Akku herstellen?

Raten wir mal weiter: -Akku und -Eingang haben unterschiedliches 
Potential und beim externen auf Gnd legen hats gekracht. Steht auch oben 
schon.

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Philipp: sry versteh ich nicht so ganz...
der akku wurde ja nur über die charger/balancer-kabel geladen und der 
+Pol war abgeklemmt (also via relays vom stromkreis getrennt)... -mit 
"Das Ding" meinte ich den ges robot (weil das davor jemand gefragt hat) 
und ob neben dem ladegerät noch jemand strom zieht (nicht vom akku 
sondern von der ext stromversorgung) muss doch egal sein oder? (siehe 
meinen aller 1. schaltplan)
ich versteh auch noch nicht so ganz warum sich alle so auf die dioden 
konzentrieren? das passte doch im ursprüngl. plan oder?(das ganze dioden 
ding auf dem plan dient nur dem "einschalt-stromkreis")
Das sehr überschaubare manual hab ich gelesen ;)

: Bearbeitet durch User
von Philipp G. (geiserp01)


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Sebastian S. schrieb:
> "Das Ding" meinte ich den ges robot (weil das davor jemand gefragt hat)
> und ob neben dem ladegerät noch jemand strom zieht (nicht vom akku
> sondern von der ext stromversorgung) muss doch egal sein oder? (siehe
> meinen aller 1. schaltplan)

Ich habe das hier so verstanden, dass WÄHREND dem Laden noch 700mA 
gezogen wird:

> Ladestrom sind ca 500mA - 700mA dh wenn geladen wird braucht das ges
> ding ca 1,5A.

Weil sonst würde das heissen, dass der Lader noch 700mA verbrät. Oder es 
ist wie Karl meint, der Lader verbrät 700mA weil Du eine gemeinsame 
Masse mitführst.

Karl K. schrieb:
> Wenn wir schon beim raten sind, rate ich mal, dass der + Pin am
> dreipoligen Akkustecker gar nicht angeschlossen ist.

Nein, 3S Akku sind 4Pole, der andere ist für 2S Lipos.

Karl K. schrieb:
> Raten wir mal weiter: -Akku und -Eingang haben unterschiedliches
> Potential und beim externen auf Gnd legen hats gekracht. Steht auch oben
> schon.

Ja, leuchtet langsam ein. Dann eben doch beide mittels Relais trennen :)

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (sepl1977)


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ok cool + danke mal an alle mitstreiter! scheint mir dass sich da mal 
alle einig sind dass die gemeinsame masse das problem war... und um das 
problem zu beheben brauch ich wohl ein relays...

von Framulestigo (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> ich nehm auch gern ein anderes ladegerät -nur welches? es muss
> automatisch laden können ohne mehschl. interaktion

So was kann man sich auch selber bauen: Die Topologie eines StepDown 
(FET, Diode, Spule und zwei Kondensatoren), ein High-Side-Shunt mit 
Spannungsteiler an zwei AD-Eingängen und ein PWM-Ausgang. Die Regelung 
muss bei quasikonstanter Last nicht besonders schnell sein, da reicht 
ein einfacher Controller allemal. Wenn man dann schon dabei ist, kann 
man dann auch gleich das Ärgernis mit den Balancern mit erledigen 
(Zelleinzelmessungen und entsprechendes Schalten von parallelen 
Lastwiderständen ist auch keine Herausforderung für nen Controller).

von Sebastian S. (sepl1977)


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Philipp G. schrieb:
>Weil sonst würde das heissen, dass der Lader noch 700mA verbrät. Oder es
>ist wie Karl meint, der Lader verbrät 700mA weil Du eine gemeinsame
>Masse mitführst.

obwohl ichs in dem text anders gemeint habe hast ned ganz unrecht... 
-ich hab zum fehlerfall zeitpunkt ca 1A "zum viel" gemessen (im 
fehlerfall wurden ges. von der ext stromversorgung 2,5A und nicht 1,5A 
gezogen)... egal! bin froh dass das mal geklärt ist!
thx auch an Karl!

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Framulestigo:
ladegerät selber bauen hab ich mir auch schon überlegt... bin mir aber 
nicht sicher ob der 10bit AD-Wandler am arduino zum genauen u-messen 
ausreicht (keine ahnung)? bzw bin ich mir nicht sicher ob ich mir diesen 
mirokosmos (lipo charger) jetzt an tun möchte (wie du siehst hab ich ja 
schon mit wesentlich einfacheren schaltungen so meine probleme ;)
hab leider auch keine bausätze gefunden (für eine LiPo zelle gibts alles 
-bei 3 wird die luft schon sehr dünn)

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (sepl1977)


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ok hab doch was gefunden (hab mal auf deutsch gegoogelt und gleich der 
1. einrtrag... peinlich!) --> 
https://www.elv.at/li-ion-lipo-ladegeraet-lipo-4-komplettbausatz.html


das hobbyking-teil kostet dafür nur 5 Euro oder so...

von Karl K. (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> Dann eben doch beide mittels Relais trennen

Nein. Einen Lader mit gemeinsamen Gnd nehmen. Sonst hast du als nächstes 
Problem die Messung der Akkuladung mit dem uC.

Man achte immer auf ein möglichst gleiches Massepotential der wichtigen 
Komponenten. Sonst kann man sich ganz schnell mal die Elektronik 
abschiessen, wenn der uC über Usb auf dem Gnd des PC hängt und das Oszi 
den Akku messen soll, mal als Beispiel.

Als Lader wurde der LT1512 schon genannt, es gibt zahlreiche andere.

von Framulestigo (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> bin mir aber
> nicht sicher ob der 10bit AD-Wandler am arduino zum genauen u-messen
> ausreicht

Das reicht locker. Bei 15V Messbereich hast Du ja ne Auflösung von ca. 
15mV. Es steht auch nirgendwo geschrieben, dass ein LiPo auf 4,2V/Zelle 
geladen werden MUSS. Da bleibt man eben 100mV von weg.
Dieses Wegbleiben von den Grenzwerten soll übrigens lebensdauerfördernd 
sein. Mit einer parametrierbaren Eigenbaulösung hat man also etwas mehr 
Freiheitsgrade (z.B. auch eine Füllstandsmessung über den Shunt vor den 
Akkus. Da kann ja in beide Richtungen der Strom gemessen werden.)

von chris (Gast)


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Hier ein Beispiel eines Laders für max 16V basierend auf
https://github.com/olkal/ATTINY-programmable-Power-switch
und einem Interface wie bei den Pedelecs (Bosch classic).
Der NTC Kontakt wenn dieser 5V bekommt schaltet dieser
die Batterien (sofern diese geladen werden kann) für 30 Sekunden frei.
Wird in diesen 30 Sekunden die Batterie geladen, dann nach 150 Sekunden
wird die Ladung unterbrochen und ein definierter Entladestrom 
aufgeschalten.
Dies braucht Hilfe von entweder den Balancern oder von der 
Lastschaltung.
Damit wird dann der SOC bestimmt und im EEprom abgespeichert, dauert ca 
3 Sekunden. Dasselbe passiert bei Ladeschluss-spannung.
Der Baustein realisiert Ladeendabschaltung, Unterspannungsschutz,
Zählung der Ladezyklen sowie einige Statistik über das Laden,
Wiedereinschaltung des Ladegerät (lowest cost passive balancing).
Die Balancer sind Tiny13 welche die Komparatoren sowie OC Pins für
das Levelshifting verwenden. Während der ADC Messung sind alle OC Pins 
auf
LOW OUT sodass keine negative Spannung die ADC Messung stört.
Für einfache Messung ohne Balancer geht auch ein einzelner Tiny mit
z.B. 1Mohm und 100k Widerstand sowie 10pf Cap x3.
Damit wird dann während des Ladens die Max sowie beim Entladen die Min 
Spannung gemessen, da es preislich nicht viel kostet, ist es eine 
Möglichkeit, Ansonsten genügt das Balancing von mehreren Stunden
alle 5-7 Ladungen.

von Sebastian S. (sepl1977)


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@chris:
cool danke!

von Karl K. (Gast)


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Ernsthaft? Für diese Pfuschschaltung?  Wo ist denn bei diesem "Baustein" 
die Ladestrombegrenzung? Die Ladestrommessung?

Und: Die Adcs der Attinys haben hohe Exemplarstreuungen. Die Vref muss 
für jeden einzeln ermittelt und hinterlegt werden.

Manmanman, es gibt fertige Laderegler IC, da haben die Hersteller so 
viele von, dass sie die verkaufen müssen. Da muss man doch echt nicht 
mit sowas rumstümpern.

von Karl K. (Gast)


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Karl K. schrieb:
> Die Ladestrommessung?...

Die Reverse Polarity Protection? Einmal die Versorgung verpolt und es 
macht bumm. Der Rückentladeschutz? Der Akku entlädt sich wunderbar über 
die Bodydiode des Mosfet nach Vin.

von Philipp G. (geiserp01)


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Karl K. schrieb:
> Manmanman, es gibt fertige Laderegler IC, da haben die Hersteller so
> viele von, dass sie die verkaufen müssen. Da muss man doch echt nicht
> mit sowas rumstümpern.

Ich würde jetzt auch dringend empfehlen, bei dem Hobbyking PCB zu 
bleiben.

Wie und wo kann sichergestellt werden, dass der TO mit der 
Selbstbauschaltung den LIPO nicht überlädt? Zumal die mit Lipo dann in 
der Wohnung steht und täglich geladen wird, finde ich solche Ratschläge 
nicht so gut wenn ihm am Ende dann die gesamte Bude abfackelt wegen so 
einer Selbstbaulösung.

Das Hobbyking Teil kostet gerade mal 5 EUR.

von Sebastian S. (sepl1977)


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ok ich bleib beim hobbyking teil ;)
und trenne den -pol vom akku (beim Laden)
Bin am abend wieder in meiner werkstatt (ohne frau und kiner... 
-JUBEL!!! ;) -da werd ich dann mal eine bestellliste anfertigen und die 
schaltung neu zeichen und euch "vorlegen" ;)

von Philipp G. (geiserp01)


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Sebastian S. schrieb:
> -da werd ich dann mal eine bestellliste anfertigen und die
> schaltung neu zeichen und euch "vorlegen" ;)

Wenn Du schon am bestellen bist, besorge Dir möglichst viel Litzen und 
Schrumpfschläuche.

Litzen in mindestens 6 Farben, und das ist 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 4mm 
Querschnitt. Du wirst das nie bereuen es tut soooo gut wenn Du einfach 
aus dem vollen greifen kannst.

Deine Bauweise erinnert mich stark an meine Modellbauweise von damals. 
Da hatte ich nur eine RIESENGROSSE Box voller Kabel. Und wenn man nichts 
anderes hat nimmt man halt ein Chinch Audio Kabel, und zur Not tut es 
auch der gelbgrüne der eigentlich für die Hausverkabelung da wäre ;)

von Sebastian S. (sepl1977)


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ok das wäre derzeit mein letzter plan (Bild)...

D3 ist eine schottky oder ideal diode und Q2 kann natürlich auch ein 
transistor sein...
so komme ich mit nur einem relays aus -und das wird nur beim laden 
geschalten.
was sagt ihr?
ich hoff nur dass der charger checkt dass er laden soll wenn er schon 
mit angeschlossenem akku bootet

von Sebastian S. (sepl1977)


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sollte es jemanden interessieren...
- eine schematische darstellung der verbraucherseite (die load die nach 
der diskutierten schaltung hängt)
- die oberseite des chargers
- und ein paar bilder vom derzeitigen gesamtkunstwerk ;)
ist im grunde eine rc-crawler chassis (axial) mit dem "roboter-part" 
oben draufgepoppt... das erscheinungsbild ist derzeit rein funktional, 
wenn mal alles funktioniert mach ich mir gedanken ums aussehen ;)

von Philipp G. (geiserp01)


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leider immer noch nix.

Der Charger benötigt Ground.

Was soll Q1 tun? Warten bis ein Plus anliegt.

Mir scheint du hast das Problem immer noch nicht verstanden.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (sepl1977)


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@Philipp:

>Mir scheint du hast das Problem immer noch nicht verstanden.

anscheinend nicht... Q1 schaltet den charger ein wenn er benötigt wird 
-was ist da falsch? thx

von Karl K. (karl2go)


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Sebastian S. schrieb:
> die oberseite des chargers

Zusammen mit der Unterseite wird klar, warum der abgeraucht ist: Der 
Lader misst den Ladestrom an R33 = 0.22ohm zwischen -Akku und -Eingang. 
Als du -Akku und -Eingang verbunden hast, hast Du R33 kurzgeschlossen, 
der Charger misst keinen Ladestrom und steuert den Schaltregler aus T1, 
D3 und der Billigdrossel auf der Oberseite immer weiter auf, bis T1 und 
D3 abrauchen.

Du darfst R33 nicht kurzschließen. Dazu darfst Du -Akku nicht auf GND 
legen, sondern musst -Akku über R33 laufen lassen. Nun wird aber beim 
Entladen der Strom durch R33 zu hoch, so dass zuviel Leistung abfällt. 
Um das zu begrenzen schaltest Du eine Schottky-Diode über R33, so dass 
der Spannungsabfall beim Entladen begrenzt wird, beim Laden wirkt die 
Diode - da in Sperrrichtung - nicht.

Eventuell sollte R33 = 0.22ohm durch einen Widerstand mit gleichem Wert 
aber höherer Leistung (1-2W) ersetzt werden. Der sieht bißchen klein 
aus. Probieren, ob er heiss wird.

Die C3 und C4 sind wichtig am Arduino, daraus lädt der ADC seinen 
Sample-Kondensator. Läßt man die weg, dauert das Sampeln viel länger.

Kleiner Nachteil: Die Messung der Akkuspannung ist um die bis zu 0.4V 
falsch, die über R33 / D4 abfallen.

von Sebastian S. (sepl1977)


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ok brauch doch noch ein relays damit sich der robot selbst abschalten 
kann (wenn er zb umkippt und ich erst wieder in einer woche zu ihm komme 
und bis dahin der akku leer läuft)

von Karl K. (karl2go)


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Achso, ich sehe gerade da hängt ziemlich viel an den +5V. Da sollte C1 
vielleicht 330u sein und D5 eine MURS320 oder so. Und der Wandler ein 
LM2596.

von Karl K. (karl2go)


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Btw: Wie kommst du eigentlich auf die flockige Idee, mit 10k und 47k die 
Spannung für den ADC runterzuteilen? Da liegen am Arduino etwa 9-12V an 
den ADC Eingängen. Die zieht zwar die Schutzdiode im ATmega328 auf 5V 
runter, aber messen kannst Du so nichts.

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Karl:

Wow Danke für die super analyse und die zeichnung bzw verbesserungen!!!
Ja der Spannungsteiler wurde bei irgend einer copy-paste aktion 
vertauscht und vervielfältigt ;)
Der 5V Regler für die restl. Verbraucher ist ein anderer als der im 
schaltplan (hab also 2 an bord)

von Sebastian S. (sepl1977)


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ok so sollte es funktionieren oder?

von Karl K. (karl2go)


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Die Abschaltung des Laders funktioniert so nicht. Der Lader sieht über 
die Diode und R33 trotzdem GND.

Wenn dann müsstest Du den high-side schalten. Aber warum, der ist nur 
aktiv wenn der Robo an der Stromversorgung hängt, und sollte selbst 
abschalten, wenn der Akku voll ist.

von Sebastian S. (sepl1977)


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Karl K. schrieb:
> Die Abschaltung des Laders funktioniert so nicht. Der Lader sieht über
> die Diode und R33 trotzdem GND.

ich glaube Dir, nur verstehe ichs nicht wirklich... wie kommt der Lader 
über D4 zu seinem gnd?

Karl K. schrieb:
> Aber warum, der ist nur
> aktiv wenn der Robo an der Stromversorgung hängt, und sollte selbst
> abschalten, wenn der Akku voll ist.

hast eigentlich recht, ich dachte die möglichkeit das Ladegerät zu 
"resetten" wäre nicht schlecht -ist aber nicht notwendig.
Also lasse ich die Q1-Sektion einfach weg (?)

von Karl K. (karl2go)


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Sebastian S. schrieb:
> nur verstehe ichs nicht wirklich... wie kommt der Lader
> über D4 zu seinem gnd?

Der Lader hängt immer noch direkt an -Akku und ist damit immer um 
-Akkuspannung niedriger. Und da -Akku und -Eingang über R33 niederohmig 
verbunden sind, sieht der Lade-IC eine Spannung. Jetzt kommt es noch 
drauf an, was für Restströme fließen, z.B. unvermeidlbar durch die Diode 
in Sperrrichtung. Der Lader kann damit nicht mehr laden, kann aber 
versuchen eine Ladung zu starten, => undefiniertes Verhalten.

Floatende GNDs sind immer Mist und sollten vermieden werden.

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Karl:
Danke! ich glaub ich habs jetzt verstanden ;)
also lasse ich Q1 weg... wäre es dann nicht doch besser via relays den 
akku wärend des ladens vom stromkreis zu trennen (die vorletzte Variante 
nur eben mit D4)? thx!

von Karl K. (karl2go)


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Sebastian S. schrieb:
> wäre es dann nicht doch besser via relays den
> akku wärend des ladens vom stromkreis zu trennen

Nein. Wenn Vin > Vakku wird geladen und Vmain aus Vin versorgt. D3 
sperrt dann.

Wenn Vin < Vakku sperrt D2 und Vmain wird aus Vakku versorgt. Der Lader 
sollte dann abschalten.

Du hast insofern recht die Diode an Vin des Laders wegzulassen: Die ist 
auf dem Board des Laders bereits drauf, dort mit D1 markiert.

von Sebastian S. (sepl1977)


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also einfach so...(?)
D6 ist also die lösung für das "common ground R33 problem"... danke 
nochmal für den deep dive!

von Chris (Gast)


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Kannst du dann später mitteilen wie lange die Kontakte halten?
Verpolungsschutz fehlt soweit ich das Sehe.

von Sebastian S. (sepl1977)


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gerne... nur welche kontakte -die docking-station kontakte? da dachte 
ich, ich nehm so magnet stecker... -oder einfach zwei kupferfedern (ist 
noch nicht ganz sicher)
wo fehlt der Verpolungsschutz? ist ja eh schon alles voller dioden ;)

von Roboterer (Gast)


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Chris schrieb:
> Kannst du dann später mitteilen wie lange die Kontakte halten?
> Verpolungsschutz fehlt soweit ich das Sehe.

Wenn stromlos geöffnet wird und spannungslos geschlossen wird, dann 
halten die Kontakte schon.

von Sebastian S. (sepl1977)


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@Roboterer:

guter punkt! stromlos wird da nämlich gar nix geschalten... -sollt da 
eventuell doch noch ein relays dazwischen geben (zwischen D1 und dem 
Abgang zum Charger). Wie der kontak-mechanismus aber genau ausschaut 
überlege ich mir wenn die schaltung mal fix ist und funktioniert... 
-sollte da jemand aber ideen haben her damit!

von Karl K. (karl2go)


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Roboterer schrieb:
> Wenn stromlos geöffnet wird und spannungslos geschlossen wird, dann
> halten die Kontakte schon.

Ach Gottchen, wir reden hier über 4A.

a) Liegen auf Main schon die 11-12V des Akkus, damit muss der 
Ladekondensator nicht komplett geladen werden - was den größten 
Inrush-Strom erzeugen würde.

b) Kann man in der Docking-Station eine Strombegrenzung auf 4A einbauen. 
Wichtig wäre, dass die Docking-Station keine fetten Ausgangselkos 
enthält die sich beim Kurzschließen (falsches Anfahren, jemand popelt 
mit dem Schraubendreher dran rum) entladen.

Viel wichtiger ist ein gute Kontaktgabe, wenn die Kontakte nur leicht 
anliegen und vor sich hin brezeln sind sie schnell hinüber.

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