Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik BMS und +-12V / GND


von Marco G. (flaschenpost)


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Hallo,

falls das Thema schon durchgekaut wurde, freu ich mich über Links oder 
die richtigen Suchbegriffe. Ich konnte nichts zur Versorgung per V+, V- 
und GND finden.

In einem Mikrophonbastelprojektvideo war zwar mal ein extra 
Boost-Converter-Chip dafür vorgestellt, aber der ist erstens nicht mehr 
erhältlich und liefert zweitens nur relativ kleine Ströme.

Für das Reaktivieren eines alten Verstärkers (STK41421) als mobile 
Soundbox brauche ich die Stromversorgung mit V-, GND und V+. Ungefähr 
sollte das ja bei einer 6-S Akkureihenschaltung aus alten 18650er Li-Ion 
Zellen hinkommen, wenn ich zwischen 3. und 4. Zelle GND entnehme. 
Prototyp-Test lief auch ganz nett, nur bei höherer Lautstärke rasselt 
die Box dann.

Die 6S Akkus will ich per BMS schützen, die 6S- Version von diesem Board 
hab ich 
(https://www.ebay.de/itm/404186492993?hash=item5e1b647041:g:QgYAAOSw0kdkCcqA)

Natürlich liefert dieses "Halbieren" kein genaues GND, aber den Bau 
einer komplexeren Logik wollte ich mir eigentlich ersparen.

Jetzt meine drei Fragen:

1. läuft über GND bei diesen Verstärkerchips viel Strom oder 
funktioniert das primär als "Referenz"?

2. was sind die Auswirkungen, wenn GND leicht über oder unter der Mitte 
aus V+ und V- ist?

3. Kommt das BMS dann durcheinander? Wären 2 BMS für 3-S dann deutlich 
besser?

Zusatzfrage: für so einen kleinen Bluetooth Adapter brauch ich die 
Spannung einer Zelle. Kann ich die aus dem 6S mit abzweigen oder sollte 
ich eine extra Zelle dafür spendieren, mit einem extra Ladechip?

Den Verstärkerchip samt umliegenden Kondensatoren hab ich noch aus einer 
ansonsten kaputten alten Pioneer-HiFi Kompaktanlage aufgehoben, damals 
(1993) waren an den einzelnen Boards die Kontakte sogar noch sauber 
beschriftet.

Vielleicht ist das Projekt auch total bescheuert, weil der Chip zu wenig 
Effizienz hat und zu viel Batterie verbrät? Konzipiert war das Teil ja 
für Netzbetrieb.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Marco G. schrieb:
> 2. was sind die Auswirkungen, wenn GND leicht über oder unter der Mitte
> aus V+ und V- ist?

Mmmhmm, es gibt kein GND. Es gibt nur + und - ... ist alles quasi 
potentialfrei.

GND ist dort, wo du bei deinem Verbraucher dann - anschließst.

Ansonsten, die BMS Dinger fand ich anfangs auch verwirrend.

Sie machen aber ein paar Sachen wie
- Balancing
- Unterspannungsschutz
- Überstromschutz

Sie haben aber keine Ladeelektronik oder so ...

Du schließt an + und - deinen Lader an und er lädt den Akku.

Bist du fertig, entfernst du deinen Lader und schließt an die selben + 
und - deinen Verbraucher an.

Die BMS sieht quasi "passiv" wie ein Stück Draht aus mehr oder weniger.

: Bearbeitet durch User
von Marco G. (flaschenpost)


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Mampf F. schrieb:

> Mmmhmm, es gibt kein GND. Es gibt nur + und - ... ist alles quasi
> potentialfrei.

Bei Audio ist es sehr sinnvoll, eine Nullinie in der Mitte zu haben.
Du kannst es auch gern 0V, +12V und +24V nennen, so lange der Line-In 
seinen GND auf der Mitte hat. Üblicherweise wird das aber 0, -12 und +12 
genannt.

von Marco G. (flaschenpost)


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von Michael B. (laberkopp)


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Marco G. schrieb:
> läuft über GND bei diesen Verstärkerchips viel Strom

Ja, der ganze Lautsprecherstrom.

Marco G. schrieb:
> was sind die Auswirkungen, wenn GND leicht über oder unter der Mitte aus
> V+ und V- ist?

Keine. Voll ausgesteuert beginnt eine Polarität der Ausgangswelle zuerst 
zu clippen.

Marco G. schrieb:
> Kommt das BMS dann durcheinander?

Ja. Man kann nicht mitten im BMS Strom abzwacken.

Wären 2 BMS für 3-S dann deutlich
> besser?

Ja, und die Ausgänge gegen Verpolungmit einer Diode von minus nach plus 
absichern.

von Marco G. (flaschenpost)


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Michael B. schrieb:

> Wären 2 BMS für 3-S dann deutlich
>> besser?
>
> Ja, und die Ausgänge gegen Verpolungmit einer Diode von minus nach plus
> absichern.

Vielen Dank!

Kann man die sechs Akkus an den zwei BMS trotzdem gemeinsam mit einem 
Ladegerät aufladen?

von Michael B. (laberkopp)


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Marco G. schrieb:
> Kann man die sechs Akkus an den zwei BMS trotzdem gemeinsam mit einem
> Ladegerät aufladen?

Nicht unbedingt, das BMS des ersten vollen Akkus trennt ab und 
verhindert das Vollladen des anderen Akkus. Zudem können 24V am 
abschaltenden 12V BMS entstehen, was es ggf. nicht aushält, Doku 
absolute maximum ratings lesen.

von Marco G. (flaschenpost)


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Michael B. schrieb:
> Marco G. schrieb:
>> Kann man die sechs Akkus an den zwei BMS trotzdem gemeinsam mit einem
>> Ladegerät aufladen?
>
> Nicht unbedingt, das BMS des ersten vollen Akkus trennt ab und
> verhindert das Vollladen des anderen Akkus. Zudem können 24V am
> abschaltenden 12V BMS entstehen, was es ggf. nicht aushält, Doku
> absolute maximum ratings lesen.

Dann mal anders gefragt: Wie ist denn die übliche Lösung, um aus Akkus 
diese drei Stufen zu erzeugen? Drei Ladegeräte einzeln anzuschließen 
(Bluetooth Modul, BMS1, BMS2) scheint mir doch ziemlich unhandlich zu 
sein.

Doch irgend ein spezieller Boost-Konverter?

von Michael B. (laberkopp)


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Marco G. schrieb:
> ist denn die übliche Lösung

Verstärker für Akkubetrieb nutzen keine bipolare Versorgung am ClassAB 
Chip, sondern ClassD single supply BTL, und das BlueTooth Modul wird per 
DC/DC Wandler auch aus demselben Akku versorgt.

Bei zwangsweise bipolarer Versorgung und einem dritten galvanisch 
unabhängigen Akku wird man eine Netzstromversorgung mit 3 Ausgängen aus 
einem Schaltnetzteil so konstruieren, dass sie gleichzeitig Ladegerät 
ist. Der Akku sorgt dafür, dass das Netzteil nur den mittleren Strom 
nach rms Leistung des Amps liefern muss, und nicht den Spitzenstrom der 
dann aus dem Akku kommt, auch wenn der erst halbvoll ist, und damit 
deutlich billiger zu konstruieren ist.


Das BMS wird bloss secondary protection machen, für jeden der 3 Akkus 
einzeln.

von Michi S. (mista_s)


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Marco G. schrieb:
> für so einen kleinen Bluetooth Adapter brauch ich die
> Spannung einer Zelle. Kann ich die aus dem 6S mit abzweigen
> oder sollte ich eine extra Zelle dafür spendieren, mit einem
> extra Ladechip?

Aus dem 6s abzweigen und dem Modul dafür eine eigenen Spannungsregler 
oder StepDown zu spendieren ist auf jeden Fall machbar; den Strom fürs 
BT einfach aus einem der 6 Akkus zu klauen bringt Dir halt 
ungleichmäßige Akku-Nutzung und zumindest bei fix verbauten Akkus, wird 
diese eine Zelle vsl. als erste das zeitliche Segnen; ob bzw. wie 
relevant das wird hängt dann vor allem vom Stromverbrauch (also BT-Modul 
in Relation zum Amp) ab.

Eine extra Zelle mit eigenem Lademodul (das aber trotzdem immer mitladen 
sollte, wenn die Amp-Akkus gefüllt werden) hätte aber jedenfalls den 
Vorteil, daß Du damit so nebenbei für Dein BT auch gleich eine 
galvanisch getrennte Stromversorgung hast. Genau das ist jedenfalls 
meiner Erfahrung nach die mit Abstand wirksamste Einzelmaßnahme gegen 
alle möglichen Störgeräusche und Rauschen mit denen man sonst bei 
solchen Modulen i.d.R. zu kämpfen hat.
Gibt aber alternativ dafür fix-fertige, zuckerwürfelkleine DC/DC 
Wandlermodule mit galvanischer Trennung für alle gängigen Kombis (eben 
auch z.B. 5V/5V) von Eingangs- u. Ausgangsspannung. Die Unmengen 
billiger StepDown Module mit der wir aus Chinesien beworfen werden haben 
dagegen i.A. keine galvanische Trennung.


Marco G. schrieb:
> Vielleicht ist das Projekt auch total bescheuert, weil der
> Chip zu wenig Effizienz hat und zu viel Batterie verbrät?

Kann sein oder auch nicht...
Aber nachdem Du den Verstärker bei Deinem Test schon mal problemlos am 
dudeln hattest, ist eine simple (Zeit)messung die Beste Methode, um das 
abschätzen zu können, denn damit erfährst Du unmittelbar, wie lange 
Deine 6 LiPos bei Deiner Wohlfühl-Lautstärke durchhalten - nur darauf 
kommts (bei 'nem Hobby-Bastelprojekt) doch an.

von Marco G. (flaschenpost)


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Nachtrag: Mittlerweile hab ich glatt mal Lust, die "Mitte" einfach per 
zwei Kondensatoren und 1k Widerständen aus den Rändern abzuzweigen, 
allein um mal zu hören, wie so ein Pfusch klingt. ;-)

Für das Projekt hab ich mir einen passenden Bluetooth Amp mit simpler 
zweipoliger Powerversorgung bestellt.

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