Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladeausgleichsschaltung


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von Stapler (Gast)


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Hallo in die Runde!

Ich betreibe einen elektischen Gabelstapler mit 7 in Reihe geschalteten 
Autobatterien.

Das  funktioniert soweit gut, nur habe ich beim Laden oft das Problem, 
dass eine Batterie bei 16,xxV kocht, während die andere bei 13,XXV noch 
längst nicht voll ist.


Daher habe ich mir bereits ein Belastungsgerät gebaut, dass mit 
H4-Lampen einzelne Batterien belastet, wenn man es einschaltet.

Nun war der Gedanke, das zu automatisieren (Vergesslichkeit und so...)

Dafür bräuchte ich insgsamt 7 Schaltungen (für jede Batterie eine), die 
bei einer eingestellten Spannung (meinetwegen 15V) ein Relais anziehen 
lässst, und so die Spannung wieder runterzieht. Nach 1...2min sollte es 
wieder Abfallen und erst bei neuerlichem Überschreiten der 15V anziehen.

Ich kann mit Platine und Lötkolben umgehen, aber bin leider Laie, was 
die Bauelemente angeht. Wie müsste ich rangehen?

Danke!

von MaWin (Gast)


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Autoakkus bestehen selbst schon aus 6 in Reihe geschalteten Zellen, da 
weisst du auch nicht, welche dadrin schon überladen wird und welche noch 
nicht voll ist.

Welchen Ladestrom kann dein Ladegerät denn liefern ?

Man kann die Schaltung wie du es vor hast mit Relais und Widerstand und 
einer Elektronik die entscheidet, wann das Relais geschaltet werden soll 
aufbauen,

oder mit einem MOSFET statt dem Relais ansonsten aber gleich, nur wurde 
ich nicht nach Zeit, sondern nach Spannung abschalten,

oder mit einem MOSFET der auch gleich die Rolle des 
Belastungswiderstandes übernimmt und daher dann auf einen Kühlkörper 
muss

aufbauen, die 2. Variante wäre wohl besser als die erste

Wenn der Akku nicht zu voll ist, sollte die Schaltung fast keinen 
eigenen Strom brauchen, ich schlage pro Akku einen ICL7665 eingestellt 
auf 15V einschalten und 14.8V ausschalten der einen MOSFET IRF4905 
schaltet vor, aber man müsste die Akkutechnologie, Antimon, wartbar, 
Calcium, wartungstei, Silber kennen um sich genau an den Akku 
anzupassen.

von Kilo S. (kilo_s)


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Stapler schrieb:
> Das  funktioniert soweit gut, nur habe ich beim Laden oft das Problem,
> dass eine Batterie bei 16,xxV kocht, während die andere bei 13,XXV noch
> längst nicht voll ist.

16V pro Batterie und mehr ist zu viel!
14,4-15V Maximal, Ladestrom auf 10/C einstellen.

Alle Batterien sollten die gleiche Kapazität haben, vorher Alle auf 
gleichen Ladezustand (Spannung) bringen.

Dann erst in reihe schalten und ein mal gemeinsam entladen und als 
Gesamtpaket erneut laden.

von Helge (Gast)


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Gegen ganz grobe Unterschiede, insbesondere durch erhöhte 
Selbstentladung, habe ich diese simple Schaltung. RL1-RL4 lassen sich 
gut durch Tacho-Glühbirnchen (12V/1W) austauschen, dann hast gleich eine 
Anzeige. Hatte sowas für einen Steiger gebaut, 4x6V und die Ladezustände 
wanderten auseinander. Ging noch 1 Jahr zu fahren das Ding mit den alten 
Batterien. Das ganze war halt immer dran, nicht nur beim laden, sonst 
reicht die Zeit nicht zum ausgleichen bei den max. 100mA 
Ausgleichsstrom.

von Bastler (Gast)


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Helge schrieb:
> habe ich diese simple Schaltung.

Die niedrige Flussspannung der Dioden D2 bis D4 verhindert zuverlässig, 
dass jemals ein Transistor durchschalten wird.

von Stapler (Gast)


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Ich nutze das originale Ladegerät,  dass etwa 10...15A max Strom hat, 
der aber dann mit der Spannung rapide abfällt, bei 100...105V pegelt 
sich der Ladestrom meist so bei 2A ein.

Die Batterien sind gesammelte Werke, keine AGM, zwischen 60 und 100Ah.
Ich tausche auch regelmäßig eine aus, sind alles Batterien, die als 
Starterbatterien schwächelten oder ihre 8...10 Jahre auf dem Buckel 
hatten.

Die schaltung müsste also so 2A verbraten, wenn die Spannung über 15V 
geht.

Unterschiedlichen Ladebedarf werde ich nie verhindern können, eben wegen 
der sehr unterschiedlichen Batterien und der Tatsache, dass z.B. die 
Beleuchtung bei 24V betrieben wird und so die beiden immer mehr entladen 
werden.

Die Schaltung mit dem Batteriewächter sieht interessant aus.

von Stapler (Gast)


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MaWin schrieb:
> ich schlage pro Akku einen ICL7665 eingestellt
> auf 15V einschalten und 14.8V ausschalten der einen MOSFET IRF4905
> schaltet vor

Wie würde die zugehörige Schaltung aussehen?

von Stapler (Gast)


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...sorry, kann als Gast meine Beiträge nicht bearbeiten.

Soweit ich das verstanden habe, brauche ich einen 5V-Spannungsregler, 
der die insgesamt 7 ICL´s mit Spannung versorgt. Und eine hochohmige 
Spannungsteilerschaltung, um dem ICL eine Sollspannung vorzugeben. 
Wahrscheinlich sogar für jeden einzeln, oder?

von Helge (Gast)


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Die Überwachungsschaltung muß komplett 7x aufgebaut werden.

7665, Mosfet (+ Glühlampe, wenn du genug davon hast) ist in diesem Fall 
sinnvoll. Ideal hat das ganze noch eine Temperaturabhängigkeit, warme 
Akkus haben eine geringere Zellspannung.

Alternativ ließe sich pro Akku ein Schaltregler mißbrauchen, der an 
seinem Ausgang statt üblicher Beschaltung eine Glühlampe betreibt, 
sobald 14,5V (minus Temperaturgang) erreicht werden.

von Stapler (Gast)


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Welches Spannungsversorgungs-Bauteil würdet ihr empfehlen, für die 5V?

von Helge (Gast)


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Der 7665 läuft an Spannungen bis 15V. Um irgendeinen beliebigen Mosfet 
anzusteuern, sind bis zu 10V sinnvoll. Ich würde die Bausteine mit je 
einem 78L10 zu versorgen. Im interessanten Bereich >14V ist die Spannung 
damit stabil genug, und Mikroampere-Lösungen brauchts hier nicht.

Für etwa 2A als Belastung dürften sich 21W-Glühlampen eignen, oder 
21+5W.

von Klaus (Gast)


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Stapler schrieb:
> Ich nutze das originale Ladegerät,  dass etwa 10...15A max Strom hat,
> der aber dann mit der Spannung rapide abfällt, bei 100...105V pegelt
> sich der Ladestrom meist so bei 2A ein.
>
> Die Batterien sind gesammelte Werke, keine AGM, zwischen 60 und 100Ah.
> Ich tausche auch regelmäßig eine aus, sind alles Batterien, die als
> Starterbatterien schwächelten oder ihre 8...10 Jahre auf dem Buckel
> hatten.
>
> Die schaltung müsste also so 2A verbraten, wenn die Spannung über 15V
> geht.

Ich denke deine Annahme mit den 2A stimmt so nicht. Im schlechtesten 
Fall hast du Batteriespannungen von 6 mal 13V und einmal 15V. Wenn jetzt 
der Ladestrom an der 15V Batterie vorbeigeleitet werden soll, muss diese 
Schaltung den Strom abkönnen, den dein Ladegerät bei 93V Gesamtspannung 
abgibt.

von Stapler (Gast)


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Es existiert bereits eine Schaltung mit H4-Lampen (60/55W), die auf eine 
Box geschraubt getrennt schaltbar sind. Diese Weiterzuverwenden würde 
einigen Aufwand sparen.

Die Frage ist welcher Mosfet kann das ab?

Ich würde 15V durchaus als zulässige Spannung noch durchgehen lassen, 
15,5 sind meinem Batterienspezi nach für nicht-AGM/VRLA noch unkrtisch, 
wenn auch mit leichtem H2Overlust verbunden.

Ich habe mal angefangen, das in einen Schaltplan zu gießen...aber 
irgndwie bin ich nicht besonders weit gekommen.

Problem an den H4-Lampen ist wohl auch, dass ich einmal Plus und einmal 
Minus schalten muss, weil die beiden Fäden der Doppellampe ja eine 
gemeinsame "Masse" haben.

von Stapler (Gast)


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Klaus schrieb:
> muss diese
> Schaltung den Strom abkönnen, den dein Ladegerät bei 93V Gesamtspannung
> abgibt.

Dem käme ja die Verwendung von H4-Lampen durchaus entgegen.

Andererseits: Wenn wirklich mal eine Batterie nicht optimal geschützt 
werden kann und dann eben kocht, stört mich das auch nicht sooo sehr. 
Wie gesagt: Alt sind die eh alle. Aber aktuell ist es so, dass ich mich 
schwer tue, wenigstens alle irgendwie ausreichend zu laden.

von Stapler (Gast)


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Da ja meist Bilder gern gesehen sind...

von Stapler (Gast)


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Der Gedanke war nun, statt der Schalterbatterie eine Lochrasterplatine 
in die Graue Kiste zu basteln.

von Klaus (Gast)


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Stapler schrieb:
> Es existiert bereits eine Schaltung mit H4-Lampen (60/55W), die auf eine
> Box geschraubt getrennt schaltbar sind. Diese Weiterzuverwenden würde
> einigen Aufwand sparen.

Ich würde den Kasten unverändert lassen, und deine Automatik neu 
aufbauen. Dann hast du eine Rückfallposition falls die neue Schaltung 
ein Problem zeigt.

Wie sieht denn generell deine Verkabelung aus. Ist die Box immer an die 
Batterien angeschlossen, oder wird sie nur beim Laden angeschlossen?

> Die Frage ist welcher Mosfet kann das ab?

MaWin hat dir weiter vorne den IRF4905 PMOSFET genannt. Hier gibt noch 
es eine Übersicht:
https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht

> Ich habe mal angefangen, das in einen Schaltplan zu gießen...aber
> irgndwie bin ich nicht besonders weit gekommen.

Dein Spannungsregler 78L10 benötigt noch die im Datenblatt angeführten 
Kondensatoren am Ein- und Ausgang. Ich sehe aber die Notwendigkeit für 
einen Spannungsregler nicht so direkt. Der ICL7665 hat einen weiten 
Versorgungsspannungsbereich von 2..16 Volt (darf sogar bis 18 Volt 
gehen), und die interne Referenzspannung ändert sich laut Datenblatt nur 
um 0,004 %/Volt.

Der ICL7665 braucht bei deiner Anwendung auf jeden Fall noch eine 
Hysterese. Schau ins Datenblatt wie das geht. Und er ist in deiner 
Zeichnung falsch angeschlossen. Der Ausgang des Spannungsreglers muss 
auf den Pin 8, der Spannungsteiler wird direkt an Plus der Batterie 
angeschlossen (die soll er ja messen) und der Mittelpunkt muss an den 
Pin 3 (Set1), da du ja den MOSFET an Out1 angeschlossen hast.

Wie die MOSFETs angeschlossen werden, und worauf zu achten ist, kannst 
du aus diesem Link ersehen: https://www.mikrocontroller.net/articles/FET

> Problem an den H4-Lampen ist wohl auch, dass ich einmal Plus und einmal
> Minus schalten muss, weil die beiden Fäden der Doppellampe ja eine
> gemeinsame "Masse" haben.

Wie schon gesagt plädiere ich für einen Neuaufbau, und dann mit H1 oder 
H7 Birnen. Damit kannst du 7x die identische Schaltung aufbauen und hast 
kein Problem mehr mit dem gemeinsamen Anschluss der zwei H4 Fäden. Zumal 
eine H4 deren beide Fäden glühen wohl nicht allzulange halten wird.

von Stapler (Gast)


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Danke für die guten Hinweise.

Ich werde mich die Tage nochmal mit dem Datenblatt auseinandersetzen.

Die Gerätschaft wird nur zum Laden angesteckt, nicht während des 
Betriebs. Allerdings kommt es durchaus vor, dass nach dem Laden eine 
Woche lang nix abgezogen wird. In so fern sollte der Ruhestrom schon 
klein sein.

Sicherungen (5 oder 7.5A glaube) sind in allen Zuleitungen drin.

Die H4 kann das schon ab, beide Fäden an zu haben. Es gibt auch (wenige) 
Autos, die beim Fernlicht das Abblendlicht nicht ausschalten. Aber die 
Schaltung ist mit H1/H7 sicher einfacher.

von Stapler (Gast)


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So, gestern und heute haben wir endlich Zeit gefunden, dass ich mich mal 
mit meinem Kumpel zusammensetze und Datenblätter analysiere und das 
Berechnungsporgramm zähme.

Das Ergebnis seht ihr im Bild. Scheinbar funktioniert das.


Trotzdem habe ich noch ein paar Fragen:

Ist der Mosfet der Sache gewachsen, mit 16V Steuerspannung versorgt zu 
werden? Und: Braucht der einen Kühlkörper?
Haben wir sonst irgendwas vermorkst?

Vielen Dank für eure Hilfe!

von Klaus (Gast)


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Stapler schrieb:
> So, gestern und heute haben wir endlich Zeit gefunden, dass ich mich mal
> mit meinem Kumpel zusammensetze und Datenblätter analysiere und das
> Berechnungsporgramm zähme.
>
> Das Ergebnis seht ihr im Bild. Scheinbar funktioniert das.

In der Theorie ja, aber in der Praxis 100 MOhm Widerstände einzusetzen 
ist nicht ganz ohne. Da spielen dann Leckströme, Verschmutzung etc. eine 
große Rolle.

Die gewählten Widerstände R11, R21 und R31 sind um Größenordnungen zu 
groß. Ich würde alle 3 Widerstände mindestens um den Faktor 100, eher um 
den Faktor 200 kleiner machen. Bei Faktor 100 fließen immer noch nur ca. 
15 uA durch den Spannungsteiler, und zusammen mit den 15 uA des ICL7665 
sind das gerade mal 5 mAh pro Woche. Bei Autoakkus musst du ja nicht um 
das letzte Mikroampere geizen.

R11 würde ich aufteilen in 0,9 x R11 als Festwiderstand und 0,1 x R11 
als Wendeltrimmer. Damit kannst du auch mal eine andere Schwelle wählen 
bzw. Toleranzen ausgleichen.

> Ist der Mosfet der Sache gewachsen, mit 16V Steuerspannung versorgt zu
> werden? Und: Braucht der einen Kühlkörper?

Der IRF4905 ist ja mit +-20 V maximale Gate-Source Spannung 
spezifiziert, sollte also die 16 Volt abkönnen. R2 würde ich verkleinern 
z.B. auf 10 kOhm, und einen zusätzlichen Widerstand 500..1000 Ohm in den 
Out1 Pfad einfügen. Wenn der Mosfet die spezifizierten 20 mOhm einhält, 
sehe ich keinen Grund für einen Kühlkörper, er schaltet ja nur ein oder 
aus. Du solltest aber schauen, daß er nicht durch deine Heizungen 
gebraten wird.

> Haben wir sonst irgendwas vermorkst?

Sollen die 10 Ohm am Mosfet die Halogenlampe ersetzen? Da fließen dann 
ja keine 2 Ampere an der Batterie vorbei, und sie wird weitergeladen.

Du solltest die Schaltung testweise einmal aufbauen, und erstens schauen 
ob sie wie gewünscht funktioniert, und auch mal messen wie die 
Batteriespannung am Punkt R31 absinkt wenn der Mosfet durchschaltet. 
Eventuell braucht es noch einen kleinen Kondensator am SET1 Eingang um 
einen Spannungseinbruch abzufangen. Wenn die Lampe kalt ist fließt ja 
für kurze Zeit ein hoher Einschaltstrom.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Als andere Lösung würde ich jeweils 8 rote LED, einen Optokoppler und 
eine Basis-Emitterstrecke eine Transistors in Reihe schalten.
Wenn eine Spannung zu hoch werden sollte, würde der Transistor leitend 
für eine Last und eine Überbrückung eines Vorwiderstandes zwischen Akku 
und Ladegerät würde über die Optokoppler weggeschaltet.

von Stapler (Gast)


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Ja, der 10 Ohm (R1) soll die Halogenlampe abbilden. Und ja, der ist zu 
hochohmig. Aber ich denke, dass das auf die grundsätzliche 
Funktionalität keinen Einfluss hat.

Den Spannungsteiler passe ich an, das ist kein Problem.

Den Zusätzlichen Widerstand im OUT1-Pfad setze ich zwischen den ICL und 
den Abzweig zu R2 oder zwischen den Abzweig zu R2 und den Mosfet?


Das mit dem Kondensator klingt logisch, mal sehen, vielleicht komme ich 
ringsrum, die Batterien sind ja nicht klein und ziemlich träge, was die 
Spannung angeht (--> Starterbatterie).

von Klaus (Gast)


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Stapler schrieb:
> Ja, der 10 Ohm (R1) soll die Halogenlampe abbilden. Und ja, der ist zu
> hochohmig. Aber ich denke, dass das auf die grundsätzliche
> Funktionalität keinen Einfluss hat.
>
> Den Spannungsteiler passe ich an, das ist kein Problem.
>
> Den Zusätzlichen Widerstand im OUT1-Pfad setze ich zwischen den ICL und
> den Abzweig zu R2 oder zwischen den Abzweig zu R2 und den Mosfet?

Direkt zwischen OUT1 und dem Knoten R1/Gate. Dieser Widerstand bildet 
mit R2 einen Spannungsteiler und setzt die Spannung die zwischen 
Gate-Source liegt noch etwas herunter. Und er soll den Strom, der beim 
Umladen des Gates in den ICL hineinfließt, begrenzen.

> Das mit dem Kondensator klingt logisch, mal sehen, vielleicht komme ich
> ringsrum, die Batterien sind ja nicht klein und ziemlich träge, was die
> Spannung angeht (--> Starterbatterie).

Ja, eine halbwegs gute Batterie wird ihre Spannung halten. Aber die 
Messung findet ja nicht direkt am Batteriekontakt statt (außer du ziehst 
2 Leitungen), sondern am Ende einer Leitung über die im Einschaltmoment 
dann auch der hohe Einschaltstrom der Lampe fließt. Je nach Strom und 
Übergangswiderständen könnte das dazu führen, daß die Spannung am 
Messort unter die Hystereseschwelle geht, und der ICL wieder 
ausschaltet.

von Stapler (Gast)


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Ist eigentlich abschätzbar, was passiert, wenn die Versorgungsspannung 
(also die Batterie) ihre Polarität ändert?

Durch die unterschiedlichen Batterietypen und -zustände kommt es im 
Betrieb vor, dass die schwächste Batterie nach weitgehender Entladung 
umgeladen wird.

Das wird natürlich beim Ladevorgang wieder umgekehrt, aber erstmal kann 
es passieren, dass der ICL falschrum versorgt wird...


(Und ja, ich weiß, dass die Batterien das gar nicht mögen, aber da 
müssen sie durch. Betrifft ja ohnehin immer die, die eh als nächstes 
ausgetauscht werden muss.)

von Helge (Gast)


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Gegen negative Batteriespannung hilft eine ausreichend starke 
Schottkydiode. Z.B. wenn dein Verbraucher 30 A maximal zieht, eine 
MBR3045.

von Klaus (Gast)


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Stapler schrieb:
> Ist eigentlich abschätzbar, was passiert, wenn die Versorgungsspannung
> (also die Batterie) ihre Polarität ändert?
>
> Durch die unterschiedlichen Batterietypen und -zustände kommt es im
> Betrieb vor, dass die schwächste Batterie nach weitgehender Entladung
> umgeladen wird.
>
> Das wird natürlich beim Ladevorgang wieder umgekehrt, aber erstmal kann
> es passieren, dass der ICL falschrum versorgt wird...

Das ist ein guter Punkt. Ja dann schätze ich mal daß der ICL ohne 
weitere Maßnahmen in der Hölle schmoren wird.

Ok, das heißt die Schaltung etwas umbauen. R31, R2 und V+ in einem 
Knoten zusammenfassen (Vbat'), und durch eine Diode von Vbat trennen, 
dann sollte der ICL geschützt sein. Der Durchlassstrom der Diode beträgt 
ja nur ein paar Milliampere, also reicht hier eine Kleinsignaldiode. Die 
Löstung hätte auch noch den Vorteil, daß man Vbat' mit einem Kondensator 
gegen Spannungseinbrüche stützen kann.
Du musst aber bei der Berechnung der Widerstände R11, R21 und R31 nun 
mit Vbat' = Vbat - 0,5..0,7V rechnen.

Bei gedrehter Polarität wird die Bodydiode des Mosfet leitend und die 
Lampe wird leuchten. Ein Zeichen daß die Batterie getauscht werden 
sollte.
Bei 1,6 Volt Durchlassspannung und einem nur durch die Lampe begrenzten 
Strom muss der Mosfet aber einiges an Leistung verheizen und braucht 
eventuell einen Kühlkörper. Eine zusätzliche Schottky Diode, die den 
Lampenstrom gut abkann, zwischen Source und Drain kann das abmildern.
Alternativ kannst du die Diode auch in Sperrrichtung (bei falscher 
Polarität) in den Lampenpfad schalten. Diese Diode aber nicht vor den 
Messpunkt setzen, da sonst der Spannungsabfall durch den Lampenstrom der 
Hysterese entgegenwirkt.

Mir ist noch aufgefallen, daß der SET2 Eingang im Schaltplan offen 
hängt. Unbeschaltete hochohmige Eingänge sind immer schlecht. Ich würde 
diesen Eingang auf GND legen.

von Stapler (Gast)


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Ich habe die Schaltung jetzt aufgebaut und sie funktioniert an sich 
auch.

Leider kommt es aber im Betrieb zu Wechselwirkungen zwischen den 
einzelnen Lampen, sodass wenn eine schaltet, andere mit eingeschaltet 
werden, ob wohl sie noch WEIT außerhalb der eigentlichen Schaltschwelle 
liegen.

Daher würde ich nun versuchen, die bereits über eine Diode gegen 
Umpolung geschützte Versorgungs- und Messspannung des ICL zusätzlich 
über einen Widerstand und einen Kondensator zu stabilisieren.

R11 ist jetzt 47kOhm groß (+0....10kOhm Trimmer), R21 470kOhm und R31 
wieder 47kOhm.

Wie groß sollte der Kondensator und der Versorgungswiederstand sein?

von Stapler (Gast)



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Leider hatte ich im ersten Anlauf eine Lötbrücke am Spannungsteiler 
R11/21/31 vergessen, sodass ich mir einen Mosfet getrillt habe...daher 
ist Nr2 derzeit außer Betrieb.

von Stapler (Gast)


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Die beiden obersten, schräg angeordneten Widerstände sind der 
Spannungsteiler, der zwischen OUT1, Gate und + hängt.

Ist es möglicherweise eine Ursache, dass ich den zweiten Widerstand an 
"Dioden-+" gehangen habe, während der Mosfet mit Source ja zwangsläufig 
nicht über die Diode versorgt wird? könnte man ja ändern...

von Stapler (Gast)


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...und noch eine Frage:

Ich habe noch einen IRF5210 gefunden. Könnte ich diesen anstatt des 
gegrillten IRF4905 verwenden? Das Datenblatt sieht gut aus, soweit ich 
es überblicke.

von Udo S. (urschmitt)


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Stapler schrieb:
> (Und ja, ich weiß, dass die Batterien das gar nicht mögen, aber da
> müssen sie durch.

Ich hätte ja gedacht, dass man die Batterien eher überwacht und wenn 
eine die Entladeschlussspannung erreicht abschaltet oder zumindest 
signalisiert dass Nachgeladen werden muss.

So klingt das für mich wie ein Bleiakku-Zerstörungsbeschleuniger.

Der schwächste Akku wird mit Gewalt platt gemacht und dann ausgetauscht. 
Dann wird der jetzt schwächste wieder mit Gewalt kaputt gemacht und 
ausgetauscht, usw.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D (Gast)


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Der TO ist noch nicht so weit, das er mit Mosfets einen vorzeitig leeren 
Akku ueberbruecken koennte.

von Klaus (Gast)


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Stapler schrieb:
> Ich habe die Schaltung jetzt aufgebaut und sie funktioniert an sich
> auch.
>
> Leider kommt es aber im Betrieb zu Wechselwirkungen zwischen den
> einzelnen Lampen, sodass wenn eine schaltet, andere mit eingeschaltet
> werden, ob wohl sie noch WEIT außerhalb der eigentlichen Schaltschwelle
> liegen.

Das ist der Nachteil von Glühbirnen, sie können zwar gut Leistung 
wegheizen, aber ihr geringer Kaltwiderstand führt zu einem hohen 
Einschaltstrom. Der kann dann als Störung auf die anderen Leitungen 
einkoppeln. Normalerweise würde man jetzt mit dem Oszilloskop messen, 
aber ich nehme an du hast so etwas nicht.

> Daher würde ich nun versuchen, die bereits über eine Diode gegen
> Umpolung geschützte Versorgungs- und Messspannung des ICL zusätzlich
> über einen Widerstand und einen Kondensator zu stabilisieren.
>
> R11 ist jetzt 47kOhm groß (+0....10kOhm Trimmer), R21 470kOhm und R31
> wieder 47kOhm.
>
> Wie groß sollte der Kondensator und der Versorgungswiederstand sein?

Du kannst es mit 220 uF oder 470 uF zwischen Vbat' und GND versuchen. 
Ein Widerstand wäre kontraproduktiv.

Stapler schrieb:
> Die beiden obersten, schräg angeordneten Widerstände sind der
> Spannungsteiler, der zwischen OUT1, Gate und + hängt.
>
> Ist es möglicherweise eine Ursache, dass ich den zweiten Widerstand an
> "Dioden-+" gehangen habe, während der Mosfet mit Source ja zwangsläufig
> nicht über die Diode versorgt wird? könnte man ja ändern...

Nein, das war schon Absicht (ICL Schutz bei vertauschter Polarität), und 
dem Mosfet macht das nichts. Für den zählt nur die Spannungsdifferenz 
zwischen Gate und Source.

Aber du solltest mal einen neuen Schaltplan zeichnen und hier 
einstellen. Und da sollte auch die Leitungsführung und Leitungslängen 
bis zur Batterie erkennbar sein, und auch welche Halogenbirne du 
einsetzt (Leistung?).

Mir ist nicht klar wie du das jetzt verschaltet hast. Auf deinem ersten 
Bild sind blaue und braune Kabel vorhanden, auf deinem letzten Bild sehe 
ich nur noch blaue Kabel mit nicht allzu großem Querschnitt zu zwei 
Konnektoren gehen. Und wie geht es dann von diesen Konnektoren weiter zu 
den Batterien?

von batman (Gast)


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Von der Funktion her müßte da ein ein stino LiPo-Balancer mit 
abgeänderten Spannungsschwellen passen. Da braucht man keine Glühbirnen.

von Stapler (Gast)


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Ich habe mal auf die Schnelle ein Schaltbild gezeichnet.

Braun - GlühlampenMinus
Blau - Batterieplus und Glühlampenplus.


Von der Platine gehen 0,5er Kabel zu X1, X2,...X8, die zwischen 10 und 
25cm lang sind (X8 am längsten).
Alle Enden in einer Lüsterklemme seitlich im Gehäuse, wo sie auf die 
dickeren (ich schätze etwa 1...1,5mm²) blauen Kabel geht.
Diese führen zu den achtpoligen Steckverbindern.

Die Steckverbinder sind als Zwischenstecker ausgeführt, weil ich eine 
Spannungsanzeige für alle 7 Batterien dran habe, in deren 
Steckverbindung ich mich zwischenstecke.

Von den Steckverbindern führt etwa 1m (je nach Batterieposition auch 
kürzer) eben dieses blaue Kabel (1 oder 1,5mm²) zu den Polklemmen der 
Batterie.

Dabei ist X1 Minus, X2 Plus der Batterie 1 = Minus Batterie 2, usw. bis 
X8 Plus der 7.Batterie, sodass zwischen X1 und X8 die Nennspannung 84V 
beträgt.



Nein, ein Oszi habe ich leider nicht.

Überlegung: Wenn Glühlampe 3 einschaltet, sinkt die Spannung zwischen X3 
und X4 deutlich ab, mal kurz. Damit steigt automatisch die gemessene 
Spannung in den Nachbarschaltungen, also zwischen X2 und X3 sowie 
zwischen X4 und X5 kurz an, was zu deren Einschalten führen könnte.
Nur: Bei effektiv gerade mal 13,XV aktueller Spannung müsste er ja dann 
auch wieder abschalten.


Wäre der andere Mosfet verwendbar, oder muss ich nochmal einen 4905 
bestellen?

Danke für eure Hilfe!

von Klaus (Gast)


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Stapler schrieb:

> R11 ist jetzt 47kOhm groß (+0....10kOhm Trimmer), R21 470kOhm und R31
> wieder 47kOhm.

Ich habe mal nachgerechnet, mir erscheint die Widerstandskombination 
etwas ungünstig gewählt, die Hysterese ist mit ca. 1,5 Volt recht hoch. 
Aus dem Maxim Datenblatt von 2015 und den Formeln für Figure 5 auf Seite 
8 rechts oben ergibt sich

bei R11 = 47 kOhm: VU-Ein = 15,6 Volt und VL-Aus = 14,3 Volt
bei R11 = 57 kOhm: VU-Ein = 13,5 Volt und VL-Aus = 12   Volt

Vielleicht solltest du mit R31 auf 100 kOhm oder höher gehen, um die 
Hysterese zu verkleinern. Wenn dir dann der Einstellbereich nicht 
ausreicht, musst du R11 und R21 auch noch anpassen. Unabhängig davon, 
der Kondensator an Vbat' schadet auf keinen Fall.

Für deine weiteren Tests kannst du den IRF5210 nehmen. Er ist schon 
etwas schlechter, aber wenn du dann mal eine funktionierende Lösung hast 
würde ich für die entgültige Version den IRF4905 nehmen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Anbei noch eine primitive Schaltung, wie Du unter der Staplernutzung 
große Unterschiede der Akkus bei der Fahrt optisch merken könntest.

von Stapler (Gast)


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Ich hatte R11 zunächst 33kOhm + 0..10kOhm.
Dabei kam ich aber mit der Spannungseinstellung (wohl durch den 
Spannungsabfall über die Diode) nicht weit genug runter.

Tatsächlich liegt die Hysterese bei etwas unter einem Volt, die 
Einschaltspannung ist auf 15,2...15,3V eingestellt.


Der Kondensator ist doch durch die Diode in der Lage, Spannungseinbrüche 
zu verhindern, oder?

Ich hab aber eher das Gefühl, dass es Spannungsspitzen nach oben gibt, 
da der ICL ja sonst nicht einschalten würde. Und die lässt die Diode 
doch voll durch - und dann kann doch der Kondensator auch nix mehr 
machen, oder? Daher die Idee, einen Widerstand davorzuhängen.

Oder optional den Kondensator an den Spannungsteilerkonten SET1 
anschließen, sodass er dort eine gewisse Trägheit reinbringt?

Naja, da ich tatsächlich null Erfahrungen habe, werde ich zunächst auf 
euch hören und Vbat' mit einem Kondensator versehen.

von Stapler (Gast)


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Einen Indikator für schlechte Batterien habe ich schon: Das Feld mit den 
Spannungsanzeigen, fest am Stapler angebaut, im Hintergrund von einem 
der ersten Bilder zu sehen.

Es hat sorgar eine regelrechte Signalwirkung, da unter 3V die 
Spannungsanzeigen nicht mehr hinreichend versorgt werden und ausgehen 
(jede Batterie versorgt ihre eigene Spannungsanzeige). Wenn also eine 
oder mehrere ausgehen, weiß ich, dass der Akku platt oder zumindest 
entladen ist.


Praktisch bin ich da aber ziemlich herzlos: Ich habe neben der Anzeige 
einen gelben und einen roten Magneten, mit dem ich die schlechteste und 
die zweitschlechteste Batterie kennzeichne.
Vom Fertigmachen einer Aufgabe (oder manchmal auch nur dem Zurückfahren 
zum Ladegerät) hält mich das aber nicht ab, zumal ich hinreichend 
Nachschub an "neuen" Akkus zweifelhaften Zustands habe, die dann eben 
nochmal ne Runde Stapler fahren dürfen, bevor sie wirklich wegfliegen.

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