Forum: Fahrzeugelektronik Motorstartvorgang zieht die Spannung zu sehr runter "CarPC" startet neu.


von Max (f01)


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Hallo liebes Forum,
ich bräuchte mal bitte einen Tipp von euch.

Ausgangsbasis:
Neues Fahrzeug aus 2024 mit Startstop-System.
CarPC mit ordentlicher Leistungsaufnahme (~200W).

Dieser CarPC wird mit einem DC/AC-Wandler von der Autobatterie gespeist 
über 4mm²-Kabel.

Leider ist der DC/AC-Wandler bzw der PC so empfindlich, dass der beim 
Start des Motors, wenn der automatisch ausschaltet (Spannung fällt kurz 
auf 10V (gemessen mit Multimeter)), direkt neustartet.

Versuche:
Eine weitere Batterie parallel angeklemmt über 4mm²-Kabel, was aber 
nicht immer funktioniert.
Sehr oft startet der Rechner neu.

Habt ihr eine Idee, wie man das Problem lösen kann, außer Start-Stop zu 
deaktivieren?
Das manuelle Deaktivieren der Start-Stop-Funktion ist keine Option, da 
es mal vergessen werden kann oder der Motor abwürgt beim Anfahren 
(Schaltwagen).


Dank euch für Tipps und Hinweise.

: Bearbeitet durch User
von Wastl (hartundweichware)


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Max schrieb:
> Habt ihr eine Idee, wie man das Problem lösen kann, außer Start-Stop zu
> deaktivieren?

Einen "richtigen" Wandler verwenden der die niedrige Spannung
beim Starten auch noch ab kann.

von Sebbl M. (sbm)


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Hallo Max,

vielleicht löst eine Trenndiode an der Zweitbatterie dein Problem.

Schick im Gehäuse mit tollen Anschlüssen in bunt:
https://www.offgridtec.com/batterien/zubehoer/batterietrenndioden.html#

Kannst ja mal mit einer Schottky einen Versuchsaufbau wagen.
Schnellschuss: 
https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/schottkydiode_50_v_40_a_to-247ad-41964



Viel Erfolg

: Bearbeitet durch User
von .● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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meine Idee ist es seit 275.000 Km diesen Mist deaktiviert zu haben

von Sven L. (svenl)


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Der Umweg über den Wechselrichter ist nicht sonderlich sinnvoll, da 
dieser vermutlich wegen Unterspannung abschaltet.

Ich würde eher in die Richtung PicoPSU gehen mit einem 
Buck-Boost-Schaltregler davor, um die Spannung konstant zu halten.

Mal eine kurze Frage am Rande: Wozu benötigt man 200 Watt Leistung bei 
einem CarPC? Das entspricht einer Stromaufnahme von bis zu 20 A bei 12 
Volt, eher noch etwas mehr, da der Wechselrichter auch nicht 100 % 
Wirkungsgrad hat.

Wie gesagt: Der Wechselrichter sollte raus und alles mit einem 
leistungsfähigen Schaltregler aufgebaut werden. In der Leistungsklasse 
könnte es aber schwierig werden etwas passendes fertiges zu finden.

Sven

von Max (f01)


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Danke für die konstruktiven Antworten.


Den Trennschalter habe ich da...
https://www.microcharge.de/img/cms/workshop_trenn_mosfet.pdf?srsltid=AfmBOoqOYDJSKF-PgnrBT7tlgoBrPzNsHzBCE0ignIynonQHwNdWOmx6
dann müsste ich den CarPC ja nur an die Zweitbatterie anschließen, 
richtig?

Das mit der Schottky-Diode wäre natürlich am "einfachsten", da ich auch 
die Vermutung habe, dass der Wagen beim Start auch zuviel Strom zieht.

Eine Überlegung wäre auch PowerCaps (1F) aus dem CarHifi-Bereich zu 
verwenden, der die Spannungseinbrüche abfedert.

Eine Modifikation an den vorhandenen eingesetzten Geräte ist leider 
nicht möglich.

Dank euch!

von Vanye R. (vanye_rijan)


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Du kannst dich da irgendwie drumrum pfuschen, aber eigentlich....

> CarPC mit ordentlicher Leistungsaufnahme (~200W).

...gehoert es zu einer ordentlichen Netzteilentwicklung auch eine 
gewisse Aufallueberbrueckung zu definieren. Also letztlich die groesse 
der Elkos im Zwischenkreis. Darauf muss man natuerlich bei Kauf/ausfall 
achten. Denn das die Spannung eines Akkus beim Motorstart zusammenbricht 
ist normales Systemverhalten.

Vanye

von Max (f01)


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Vanye R. schrieb:
> Du kannst dich da irgendwie drumrum pfuschen, aber eigentlich....
>
>> CarPC mit ordentlicher Leistungsaufnahme (~200W).
>
> ...gehoert es zu einer ordentlichen Netzteilentwicklung auch eine
> gewisse Aufallueberbrueckung zu definieren. Also letztlich die groesse
> der Elkos im Zwischenkreis. Darauf muss man natuerlich bei Kauf/ausfall
> achten. Denn das die Spannung eines Akkus beim Motorstart zusammenbricht
> ist normales Systemverhalten.
>
> Vanye

Leider ist das Kind schon in den Brunnen gefallen.
Damals gab es noch kein Start-Stop. :)

Und das aktuelle System betrachte ich somit als Blackbox. :)

von Udo S. (urschmitt)


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Sven L. schrieb:
> Mal eine kurze Frage am Rande: Wozu benötigt man 200 Watt Leistung bei
> einem CarPC?

Das ist das eigentliche Problem.
Also ist die Lösung: Eine USV vor den Car-PC.

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


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Udo S. schrieb:
> Das ist das eigentliche Problem.

Wenn auf dem PC 600W drauf stehen wuerde, haette der TO 600W 
geschrieben.

Es sollte die Reihenfolge von AutoAkku, Diode, dahinter Elkos und dann 
der PC in der Regel reichen.

Es gibt noch eine zweite Variante mit 7,5Ah Akku und Dioden. Siehe Bild.

: Bearbeitet durch User
von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Max.

Max schrieb:

> Eine Überlegung wäre auch PowerCaps (1F) aus dem CarHifi-Bereich zu
> verwenden, der die Spannungseinbrüche abfedert.

Auch die funktionieren wesentlich besser mit der Trenndiode.

Die Idee dabei ist, das der Kondensator auf eine Spannung gleich 
Bordnetzspannung minus Schwellspannung der Diode aufgeladen ist.

Wenn jetzt im Bordnetz ein Spannungseinbruch erfolgt, sperrt die Diode, 
und es fließt kein Strom aus dem Kondensator zurück in das Bordnetz.
Ohne die Diode würde auch die Spannung am Kondensator auf die 
zusammengebrochene Bordnetzspannung (minus die Spannungsfälle an der 
Leitung wegen des großen Stromes) heruntergerissen.

Persönlich stehe ich den PowerCaps eher etwas kritisch gegenüber. Du 
könntest aber genausogut eine kleine 12V 7Ah VRLA Batterie statt des 
PowerCaps nehmen, die ist etwas robuster. PowerCaps mögen keine 
Spannungsspitzen (wenn diese sehr steil sind), und die VRLAs würden die 
Spitzen sogar eher kappen und um die VRLAs zu beschädigen sind sie viel 
zu kurz.

Ausserdem könnte eine VRLA den Strombedarf des CarPCs sogar einige 
Minuten decken. d.h. du könntest auch im Winter etwas länger 
"herumorgeln" bis Deinem CarPC die Spannung zu niedrig wird.

Aber 200w für einen CarPC finde ich schon heftig. Wenn man so sieht, was 
ein Rasberry braucht im Vergleich.

Mit freundlichem Gruß:
Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Dieter.

Dieter D. schrieb:

> Es sollte die Reihenfolge von AutoAkku, Diode, dahinter Elkos und dann
> der PC in der Regel reichen.
>
> Es gibt noch eine zweite Variante mit 7,5Ah Akku und Dioden. Siehe Bild.

Die Idee, einen 7Ah Akku zu verwenden finde ich gut, aber er sollte dann 
so ähnlich eingesetzt werden wie die Elkos, also mit einer Diode vom 
Bordnetz
abgekuppelt werden.
Die Schaltung, die Du beschreibst begrenzt zwar hohe Ladeströme in den 
Zweitakku, belastet diesen aber auch über den Widerstand, wenn die 
Bordnetzspannung zusammenbricht.

Als Alternative könnte ich mir Vorstellen, dass Du die Diode, die in 
Deiner Schaltung direkt vom Bordnetz zum PC geht, durch eine Brücke 
ersetzt und die Diode stattdessen zwischen Bordnetz und dem Knoten 
Widerstand/PC setzt.

Dann kann die Bordnetzspannung nichts herunterreissen, der kleine 
Zweitakku wird strombegrenzt geladen, der PC sieht, solange die 
Bordnetzspannung hoch genug ist, diese minus Schwellspannung der Diode, 
und wenn die Bordnetzspannung zusammenbricht, bekommt der PC die 
Spannung des Zweitakkus minus Schwellspannung der Diode und, wenn der 
Strombedarf klein ist, die Spannung des Zweitakkus minus dem 
Spannungsfall am Widerstand. die ist bei kleinen Strömen höher als die 
Spannung über die Diode.

Wenn man mit Schottky Dioden arbeitet, sollte man aber auch immer im 
Auge behalten, dass diese Horrorleckströme haben. Das führt beim Messen 
schnell zu Phantomen. Die Leckströme werden ganz schlimm, wenn die Diode 
warm ist. Das muss nicht nur durch einen hohen Strom passieren, dazu 
langt die Umgebungstemperatur in einem Motorraum.


Mit freundlichem Gruß:
Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Bernd W. schrieb:
> belastet diesen aber auch über den Widerstand, wenn die Bordnetzspannung
> zusammenbricht.

Aber nur mit deutlich weniger als 1A. Das faellt gegenueber dem 
Stromverbrauch des PC gar nicht auf.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Dieter.

Dieter D. schrieb:

>> belastet diesen aber auch über den Widerstand, wenn die Bordnetzspannung
>> zusammenbricht.
>
> Aber nur mit deutlich weniger als 1A. Das faellt gegenueber dem
> Stromverbrauch des PC gar nicht auf.

Das stimmt mit ca. 0,7A zwar, deckt aber nicht den Fall ab, das eine 
unbedarfte Person in der Autowerkstatt nicht mit einer Zweitbatterie 
rechnet, die Hauptbatterie ausbaut und einen Kurzschluss macht 
(Plusleitung schlägt an Chassis). Ist zwar nur gut 0,7A Ampere, kann 
aber trotzdem Schäden machen.
Über Nacht wird der Zweitakku dann tiefentladen und beschädigt.

Wenn er keinen Kurzschluss macht kriegt der Autoschlosser wegen der 
gestützten Bordspannung den Motorrechner nicht mehr resettet. ;O) Das 
wird gerne durch Abklemmen der Batterie gemacht.

Besser ist, wenn gut entkoppelt.

Wichtig !
Eigenlich wäre noch eine Sicherung direkt am Anschluss des Zweitakkus 
angebracht, und natürlich noch direkt am Abgang vom Bordnetz/Hauptakku 
Richtung CarPC Subnetz.
Fehlt bei den Schaltungsvorschlägen oben natürlich auch alles komplett. 
Auch bei meinen.


Mit freundlichem Gruß:
Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Bernd W. schrieb:
> Wichtig !
> Eigenlich wäre noch eine Sicherung...

Habe ich alles weggelassen, wie auch den Schalter um die Zweitbatterie 
wegzuschalten. Macht erst Sinn, wenn Diode und Elkos nicht reichen da 
tiefer einzusteigen.

von Gerald B. (gerald_b)


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Sebbl M. schrieb:
> Kannst ja mal mit einer Schottky einen Versuchsaufbau wagen.

Ideale Diode, gibts als Modul vom Chinesen für kleines Geld :-)
https://de.aliexpress.com/item/1005009104671638.html
Hat noch weniger Spannungsabfall, als eine Schottkydiode, da der MOSFET 
im durchgesteuerten Zustand nur wenige Milliohm Widerstand hat.

Hab ich mir für den Eingang meiner Powerbox geholt, da die nur einen 
Eingang hat und ich ungern jedesmal zwischen Solar- und 
Zigarettenanzünder umstecken will. Man kann sich übrigens die 
Schraubterminals bei TME bestellen und selber einlöten.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Gerald.

Gerald B. schrieb:

> Ideale Diode, gibts als Modul vom Chinesen für kleines Geld :-)
> https://de.aliexpress.com/item/1005009104671638.html
> Hat noch weniger Spannungsabfall, als eine Schottkydiode, da der MOSFET
> im durchgesteuerten Zustand nur wenige Milliohm Widerstand hat.

Teilsteils. Du kannst nicht in jedem Falle den Transistor voll 
durchsteuern, vor allem nicht, wenn Du ein "diodenähnliches" Verhalten 
wünschst.
Dazu willst Du ja die Stromrichtung wissen, und eine einfache Methode 
ist,
den Spannungsfall bzw. dessen Richtung über dem Halbleiter zu bestimmen.
Dazu muss aber der Spannungsfall groß genug sein, und darum gibt es 
O-Ring Controller, die den Mosfet so ansteuern, das irgendwie 0,1-0,15V 
entstehen, um das sicher messen zu können.

Das ist leider mehr als ein gut durchgesteuerter Mosfet haben kann.

Wenn es andere Kriterien gibt, nach denen du weisst, wann welcher 
Zustand vorhanden ist, z.b. weil es sich aus dem Sollverhalten eines 
Schaltreglers ergibt, ist das natürlich kein Grund mehr.

Indem Falle kannst du aber immer noch gewisse Schutzfunktionen 
verlieren, weil die "Diode" jetzt nicht mehr von selber schaltet, wenn 
irgendein unvorhergesehenes Ereignis eintritt, wo sie eigentlich von 
selber schalten sollte, es aber nicht tut, weil das Schaltregler IC bzw. 
der Controller davon nichts weiss, oder zu langsam ist.

Eine andere Nummer ist, wie sich die idealen Dioden bei sonstigen 
Fehlern verhalten. Die Masseverbindungen sollten zum Einsatz von O-Ring 
Controllern nicht nur gut, sondern auch übersichtlich und transparent 
sein, sonst machen die Teile was sie wollen, inklusive langsam oder nur 
halb abschalten, was dann zu erheblichen Leistungen und entsprechender 
Wärmeentwicklung am Halbleiter führt, bis zur Zerstörung.

"Ideale Dioden" mögen eine elegante Lösung sein, aber nur dann, wenn man 
ziemlich gut weiss, was man da tut.


Mit freundlichem Gruß:
Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

von Thomas (kosmos)


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was läuft dem auf dem CAR-PC? Täte es nicht auch ein sparsamer Raspberry 
Pi. Oder muss es unbedingt Windows sein?

von Ulrich P. (uprinz)


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Thomas schrieb:
> was läuft dem auf dem CAR-PC? Täte es nicht auch ein sparsamer Raspberry
> Pi. Oder muss es unbedingt Windows sein?

Ich verstehe die negativen Bewertungen nicht auf die durchaus 
berechtigte Frage. Vielleicht muss man nicht direkt das Betriebssystem 
wechseln, aber in meinen Augen erfordert das Einbauen von Shottky-Dioden 
und PowerCaps die gleichen Handwerklichen Fähigkeiten, wie das einbauen 
eines anderen Netzteils in einen PC. Und da stellt sich mir dann schon 
die Frage, warum man nicht einfach die verlustreiche und instabile 
Konstruktion mit Inverter und PC-Netzteil durch einen DC/DC Wandler 
ersetzt und damit mehr Störabstand erreicht. Da diese CarPC scheinbar 
ein großes Geheimnis ist, weshalb der TO keinerlei Daten oder Bilder 
dazu veröffentlicht, kann man das aber nur schwer beurteilen.

Aktuell werden Symptome bekämpft. Abgesehen von mechanischen Platten 
braucht eigentlich nichts auf einem PC Board 12V. Die ganzen POL Wandler 
(Point Of Load DC/DC Wandler) auf dem Mainboard machen aus den 12V 
irgendwas zwischen 0.7V bis 3.3V. Ein paar Busse und Peripherie brauchen 
noch 5V.

Also statt 20% der Leitung im Inverter zu verbrennen, der womöglich bei 
kurzen Spikes unter 11V schon abschaltet, geht man mit den gepufferten 
13..14.8V aus dem Boardnetz an eine PicoPSU, die es speziell auch für 
PKW und LKW gibt.

Das Werkzeug und die erforderlichen Fähigkeiten sind identisch zu denen, 
die die ganze Bastelei rund um 2. Batterie, SuperCaps und anderes geht, 
die Brandgefahr aber deutlich geringer und es liegt deutlich weniger 
Zeugs lose im Kofferraum herum.

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Thomas schrieb:
> was läuft dem auf dem CAR-PC? Täte es nicht auch ein sparsamer
> Raspberry
> Pi. Oder muss es unbedingt Windows sein?

Vielleicht ist es ein Gaming-PC um die quengelnden Kinder ruhig zu 
stellen!

Bernd W. schrieb:
> und darum gibt es
> O-Ring Controller, die den Mosfet so ansteuern, das irgendwie 0,1-0,15V
> entstehen, um das sicher messen zu können.

Manche OR-ing Controller können das auch bei 10mV, oder sogar 0V - und 
schalten erst bei negativer Spannung ab. Wäre hier gar nicht so 
verkehrt, denn ein kleiner Rück-Strom ist hier nicht schlimm, man kann 
ihn dann auf einen gewünschten Wert begrenzen, indem man die 
Abschaltschwelle auf R_DS(ON) * Imax setzt.

von .● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Niklas G. schrieb:
> Vielleicht ist es ein Gaming-PC um die quengelnden Kinder ruhig zu
> stellen!

bis die Sache endlich läuft, brauchen die Kinder das nicht mehr

:-]

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