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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Entladeschaltung für Akku von Elektroauto


Autor: Felix (Gast)
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Hallo,

ich stehe im Moment vor folgender Problematik:

Mein Vater hat ein Elektroauto (Twike). Damit der NiCD-Akku keinen 
Memoryeffekt bekommt will er ihn ca. einmal im Monat entladen.

Mein Plan bisher:
-----------------

ATMega32 zur Überwachung der Akkuspannung mit Ausgabe auf LCD.

Entladen werden soll der Akku mit mehreren Tauchsieder (Diese erwärmen 
das Wasser der Sonnenkollektoren im Haus).

Da der Akku zwischen 400V und 220V Gleichspannung hat, wollte ich die 
Leistung über einen Schütz schalten. Dieser wird wiederum von einem 
Relais angesteuert, dass am µC hängt (ggf. noch einen Treiber 
dazwischen).


Jetzt zu meinem Problem:
------------------------

Wie bekomme ich die Versorgungsspannung für ATMega und Relais?

Es gibt zwar ein 12V Bordnetz, das will ich aber nicht benutzen, da die 
Schaltung extern am Carport installiert werden soll (Wäre blöd, noch ein 
Kabel mehr zu legen).

Bis jetzt sind mir nur 2 Lösungen eingefallen:

1. Spanungsteiler
Finde ich zu primitiv und nicht vertrauenserweckend.
Sobald das Relais schaltet ändert sich das Wiederstandsverhältnis 
drastisch.
Außerdem hab ich mal überschalgen, dass ich bei 40mA Relaisstrom schon 
einen 15W-Vorwiderstand bräuchte -> zuviel Verlustleistung


2. DC/DC-Wandler basteln
Da es in der Größenordnung sicher nichts zu kaufen gibt, müsste ich 
einen Step-Down-Wandler bauen. Wenn dieser von einem NE555 gesteuert 
wird brauche ich aber wieder eine Versorgungsspannung und stehe vorm 
gleichen Problem.
Also bliebe auch wieder nur ein Spannungsteiler für die Versorgung vom 
NE555.



Meine Ansätze kommen mir beide wenig elegant vor. Hat jemand eine 
bessere Idee?

Gruß,

Felix

Autor: ABu (Gast)
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Normale Schaltnetzteile laufen normal auch mit DC Eingangsspannung, 
diese wird ja eh im ersten Schritt gleichgerichtet. Einfach mal 
ausprobieren

Autor: Johnny Maxwell (Gast)
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> Mein Vater hat ein Elektroauto (Twike). Damit der NiCD-Akku keinen
> Memoryeffekt bekommt will er ihn ca. einmal im Monat entladen.

Ob das nicht mehr schadet als hilft? Den Memory Effekt haben die 
Ladegeräte

Autor: Johnny Maxwell (Gast)
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.. angeblich heute sehr gut im Griff.

Sorry für die Aufspaltung, mein Fehler :)

Autor: Felix (Gast)
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Ich denke schon, dass das sinnvoll ist.
Der Hersteller des Fahrzeugs bietet eine ähnliche Schaltung an,
nur ist die recht teuer und außerdem wird die Energie nicht genutzt.

Das mit dem Schaltnetzteil teste ich direkt mal.
Vielen Dank!

Autor: SintesiMoe (Gast)
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Eben, nicht umsonst wird erst gleichgerichtet, außerdem vertragen 
heutige Schaltnetzteile alles von 90-240VAC.
Also sollte es auch alles von ca. 130-340VDC verkraften.
Da entweder ein 385V oder zwei 200V Kondensatoren in reihe verbaut sind 
dürfte auch noch mehr drin sein, muss man ausprobieren!

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Johnny Maxwell hat den Glauben an eine wirkliche Lösung der 
Akku-Problematik noch nicht verloren:

"Den Memory Effekt haben die
Ladegeräte angeblich heute sehr gut im Griff."

Der Memoryeffekt bei Nicd-Akkus lässt sich nach meinen 25J. Erfahrungen
fast nur durch regelmässiges Tiefentladen und nachfolgendes 
Wiederaufladen vermeiden.
Man müsste aber konsequenterweise jede der 200 Zellen einer 
240V-Batterie für sich behandeln, da sie nie gleich sind. =>
Beim kompletten Entladen der Gesamtbatterie wird mindestens eine Zelle 
"falschherum" aufgeladen...

Es gab schon jede Menge Elektronik-Messen mit dem Thema "Batterien";
jeder Normalverbraucher weiss von seinem Handy, welche "Fortschritte"
die Batterie-"Technologie" jedes Jahr macht.

Beispiele für Extremerfahrungen bezüglich Batterien-Akkus waren bei mir:

- Alkali-Mangan-Mignon-Zellen eines namhaften Hersteller waren schon bei 
Anlieferung völlig ausgelaufen und setzten bereits Rost an, 
Mindeshaltbarkeit noch 4 Jahre (!)

- Eine ebenfalls "frisch" gelieferte Monozelle brachte die gewünschte 
Funktion nicht, genaue Untersuchung ergab, dass sie falsch gepolt war !
( In diesem Moment dachte ich natürlich gleich daran, dass mein 
Alzheimer schon weit fortgeschritten war; bevor ich mich jedoch 
einweisen liess, zeigte ich dieses einzigartige Exemplar den 
Arbeitskollegen, die daraufhin genauso dämlich aus der Wäsche guckten, 
wie ich ... ). =>
Nach Abbestellen des Krankenwagens hielt ich eine Mini-Glühlampe an 
diese Zelle, sie leuchtete schwach, über 10 mA flossen falsch herum ...

- Eine bekannte Firma baute anfänglich in ihre "Scopemeter" mit 4 
Nicd-Akkuzellen ( Baby ) eine High-Tech-Ladeschaltung ein, die bei 1,8V 
pro Zelle noch 50 mA Ladestrom lieferte, so dass diese Akkus regelmässig 
totgeladen wurden ...

Die Geschichten stimmen ( zum 1. April hätte ich sowas nie geschrieben 
); es gab jede Menge Ärger mit Kollegen !

Viele Grüsse

Autor: Bensch (Gast)
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> Beim kompletten Entladen der Gesamtbatterie wird mindestens eine Zelle
> "falschherum" aufgeladen...

Richtig, könnte man notfalls durch Parallelschalten einer Diode zu jeder 
Zelle verhindern. Ziemlicher Aufwand allerdings...

Zum Thema: Entladen von Batterien in dieser Grössenordung ist ziemlicher 
Schwachsinn, ein GUTES Ladeteil z.B. nach dem Reflex-Verfahren macht das 
unnötig. Der Hersteller sollte mal seine Hausaufgaben machen. 
Umweltfeundliche Technik und Energieverschwendung passt für mich 
irgendwie nicht zusammen.

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Ich halte auch Elektroautos nicht für "umweltfreundlich"; 
Benzin-Dieselmotoren haben wohl einen schlechteren Wirkungsgrad als die 
elektrische Kette Kraftwerk bis Batterie, die mögliche 
Bremsenergie-Rückspeisung belastet die Batterien ( jaja, Goldcaps gehen 
auch ) zusätzlich, verkürzt also die Lebensdauer usw.
Die derzeitigen Sekundärspeicher mit Blei / Cadmium ..., naja.

Aber auch Brennstoffzellen sind offenbar noch sehr schwer, für mich das
entscheidende Kriterium.

( Hybridantrieb halte ich für komplett unsinnig, da viel zu viel 
Komponenten benötigt werden, und entsprechend viel Masse 
spazierengefahren
werden muss. )

MfG.

Autor: Bensch (Gast)
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> Ich halte auch Elektroautos nicht für "umweltfreundlich";

Über den Begriff kann man sicher streiten, "weniger umweltschädlich" 
wäre korrekter.

Es wird mit Sicherheit auf einen reinen E-Antrieb hinauslaufen, als 
Speicher gibt's z.Z. noch nichts Vernünftiges, aber vielversprechende 
Ansätze und Konzepte.

Autor: Otto (Gast)
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> ( Hybridantrieb halte ich für komplett unsinnig, da viel zu viel
> Komponenten benötigt werden, und entsprechend viel Masse
> spazierengefahren werden muss. )

absoluter Blödsinn - der komplette Hybridantrieb ist bei Toyota und 
Lexus nicht schwerer als ein konventioneller Antrieb.....

Gruss Otto

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Dann könnte man sich ja einen Teil aussuchen und so die Masse des 
anderen sparen ( W = mv²/2 ) ... /  => weniger Einzelteile, die 
ausfallen können, weniger Elektronik => i.d.R. auch mehr Zuverlässigkeit 
...

Gruss

Autor: Felix (Gast)
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>Der Memoryeffekt bei Nicd-Akkus lässt sich nach meinen 25J. Erfahrungen
>fast nur durch regelmässiges Tiefentladen und nachfolgendes
>Wiederaufladen vermeiden.

Sehe ich genauso.
Es gibt 2 Ladeverfahren für den Akku - Schnellladung und Normalladung. 
Normalladung ist aber nur zu empfehlen, wenn der Akku leer ist. Man 
könnte natürlich auch mit dem Auto durch die Gegend eiern, bis es leer 
ist - da das aber auf Dauer recht albern ist gibts ne Entladeschaltung.

>Man müsste aber konsequenterweise jede der 200 Zellen einer
>240V-Batterie für sich behandeln, da sie nie gleich sind. =>
>Beim kompletten Entladen der Gesamtbatterie wird mindestens eine Zelle
>"falschherum" aufgeladen...

Genau das passiert bei der Normalladung. Diese führt im Gegensatz zur 
Schnellladung eine Symmetrieladung durch.
Siehe hier: http://www.twike.de/ladesteuerung.18.html
Das System halt also durchaus seine Daseinsberechtigung.


>Ich halte auch Elektroautos nicht für "umweltfreundlich";
>Benzin-Dieselmotoren haben wohl einen schlechteren Wirkungsgrad als die
>elektrische Kette Kraftwerk bis Batterie, die mögliche
>Bremsenergie-Rückspeisung belastet die Batterien ( jaja, Goldcaps gehen
>auch ) zusätzlich, verkürzt also die Lebensdauer usw.
>Die derzeitigen Sekundärspeicher mit Blei / Cadmium ..., naja.

So einfach kann man sichs nun aber auch nicht machen ;-)
Solange wird es nicht mehr dauern, bis das Rohöl nicht mehr sprudelt.
Man muss langsam nach Alternativen suchen, da geht kein Weg dran vorbei.

Natürlich bleibt die Frage nach dem Sinn, wenn das Auto zwar nur
4-8 kWh / 100 km verbraucht, der nötige Strom aber durch zig Tonnen 
Kohle erzeugt werden muss.
Deshalb gibts bei uns im Moment nur 100% Ökostrom und bald kommen 
Solarzellen aufs Dach.

Auch wenn die Herstellung und Entsorgung von Akkus noch ein Problem 
darstellt, ist das Elektroauto ein großer Schritt nach vorne.

Autor: Rolli (Gast)
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@Felix:

mit welcher Enmergie wurden denn die Solarzellen hergestellt? Mit 
welcher
Energie werden sie transportiert? Mit welcher Energie werden sie 
montiert und gewartet? Mit welchen Recht sollen andere Deinen Ökounsinn 
bezahlen?

Grüße...

Autor: Udo (Gast)
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Felix schrieb:"Deshalb gibts bei uns im Moment nur 100% Ökostrom ...."

Ah ja..wie sieht der denn aus? Sind da die Elektronen grün gefärbt?

Ich halte diese Angebote der EVU's: "100% aus regenerativen Quellen 
hergestellter Strom", für reine Volksverdummung. Das ist der Versuch 
ihren normal herstellten Strom, sprich durch Atomkraftwerke und 
Kohlekraftwerke, noch teuerer als sonst zu verkaufen. Gewinnmaximierung 
nennt man das.

Sie sollten besser schreiben: aus 100% ökonomisch hergestellten Strom.
Da wären sie dann wenigstens mal ehrlich.

Nur meine Meinung.

Gruß
Udo

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Hallo, @Felix;

Du hast insofern Recht, als dass das Elektroauto aus Reichweitegründen 
zu eher gemässigter Fahrweise umerziehen würde: die derzeit sehr 
bescheidenen Fahrleistungen [ bis auf weiteres sind Auto-E-Antriebe mit 
Leistungen von 400 kW ( Grössenordnung eines Strassenbahn-Antriebs ! ) 
für irgendwelche Sportwagen oder Landrover völlig ausgeschlossen ] 
zwingen dazu.
Insofern ergäbe sich ein positiver Effekt, Abschalten von 
Klima-/Hifianlagen bringt dann 50 km Reichweite ....

Bereits 1975 in Düsseldorf gab's versuchsweise eine 
Elektro-Omnibus-Linie
( Rundkurs mit regelmässiger Nachladung an der Endstation, Pb-Batterie 
im Anhänger ) die sich jedoch wg. "technischer Probleme" nicht 
durchsetzte.
Ähnliches gilt für den Elektro-Golf, verschiedene Kleintransporter u.a.
( verschiedene Projekte von RWE-Essen um 1990 herum ).

Ein Auto-Antrieb mit Wasserstoff/Brennstoffzellentechnik ist für mich 
die einzige realistische Alternative.

Wg. des zur Neige gehenden Ölvorrats ist es absehbar, ob's Daimler und 
Co. passt, oder nicht, dass die Fahrleistungen weltweit limitiert 
werden.
Auch wenn's der Gesetzgeber nicht schafft, der Markt wird's schon regeln 
...

Selbst ich werde so etwas womöglich noch erleben ( als ich in dem o.a. 
E-Omnibus fuhr, war ich 17J. alt ).

Auch die für mich sittenwidrige Umwandlung von Getreide in "Bio"-Sprit
bzw. Wasserstoff wird keinesfalls die absehbare Nachfragesteigerung 
durch China/Indien ausgleichen können.

Zwar wird es zukünftig mehr Direkt-Strom aus Wind/Sonne geben, für das 
angeblich naturnotwendige Wirtschaftswachstum wird's vermutlich 
ausreichen, nicht jedoch zur nennenswerten Substitution des für den 
Verkehrssektor erforderlichen Primärenergiebedarfs !

Ich wünsche mir für meine zwei Kinder, dass ich mich irre !

Gruss

Autor: Felix (Gast)
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Ich glaube, das kann noch zu einer endlosen Diskussion führen.
Da hier sowieso der falsche Ort für sowas ist -> back to topic


Habe es mit einem alten Handyladegerät probiert.
Funktioniert wunderbar zwischen 50V und 350V DC Eingangsspannung (mehr 
hat mein Netzteil leider net geschafft ;-) )

Problem ist somit gelöst - Vielen Dank!

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