Tiefenladeschutz für Blei Akku wie realisieren

[shaun]

Ein Relais fällt immer bei einer deutlich geringeren Spannung ab als es zum Anziehen benötigt, und diese ist zudem alles andere als genau. Was dazu führen würde, dass das Relais bei Ladeschlussspannung möglicherweise noch gar nicht anzieht, oder aber bei Tiefstentladung nicht abfällt. Oder auch nicht.
Klar, mit einem Microcontroller kann man alles lösen. Man kann es bestimmt auch so geschickt aufbauen, dass man den Microcontroller im Nachhinein durch ein Stück Draht ersetzen kann, weil man eh alle zur Lösung des eigentlichen Problems notwenidgen Funktionsgruppen bereits als Peripherie des uC vorgesehen hat. Wenn eine Spannungsanzeige oder spezielle Meldefunktion gefragt wäre - ok, aber um einen Komparator zu ersetzen, muss es nun wirklich kein Computer sein!



@PsiQ: man nehme einen Komparator, der sicher schaltet und hat das Problem umfassend gelöst. Wer Transistoren mag, setzt eben die Grundschaltung "Schmitt-Trigger" ein. Aber wer mag das schon

[PsiQ]

@shaun würde das klappen? (anhang)

achso, der widerstand zwischen Comp 1 und comp2 (R5) sollte 10k anstatt 1k sein..

reset über die mitm poti einstellbare z-diode oder nen taster

Die Abschaltung ohne schwingen mit dem einstellbaren komparator...
(ich mag keine Relais)
Die Spannung fällt unter den eingestellten Wert. (10V)
Der vordere Komparator wird low, dadurch wird der hintere über die diode ebenfalls low, der transistor + mosfet schaltet ab.
Wenn der vordere wegen erholendem akku (10,5V) wieder high wird, kann wegen der diode der 2. nicht wieder high werden.

der 2. wird erst wieder high, wenn die spannung soweit steigt, dass die reset z-diode leitet, und den hinteren wieder auf high zieht..

bei der reset z-diode bin ich nicht sicher, wenn die "so" nicht geht:
entweder ein weiteren transistor dahinter,der den hinteren komparator high schaltet..
oder eben ein taster nach plus ..

edit: ah, oder man nimmt nen 3. komparator , der high ist, wenn die spannung bei 12,5V ist
dann kann man diesen lm324 quad op-amp benutzen..

[shaun]

Auf die Schnelle: wozu soll R10 gut sein?
Unter Hysterese versteht man die Beeinflussung der Schaltschwelle eines Komparators durch dessen Ausgangssignal, realisiert durch eine Mitkopplung (also Widerstand zwischen Ausgang und nichtinv. Eingang), so wie gezeichnet macht die Schaltung nicht allzu viel Sinn, für eine Abschaltung mit Hysterese reicht ein einzelner Komparator, guck noch mal in RN Wissen oder den anderen hier einschlägigen Elektronikseiten nach der Komparator-Grundschaltung mit Hysterese, macht mehr Sinn. Der Hauptfehler ist, dass der 1. OPV dem zweiten über die Diode irgendeine Spannung "wegziehen" soll, aber Du führst keinerlei Spannung zu, nur wenn die "13V-Erkennung" zuschlägt, aber das reicht natürlich nicht. Z-Dioden solltest Du auch nicht unbedingt als Schwellwertschalter missbrauchen, zumindest nicht mit undefinierter Belastung, da die Dinger bisweilen zum Lecken neigen.

[PsiQ]

R10 sollte nur den stromfluß durch den transistor begrenzen..
da der wohl eh nicht voll durchgesteuert wird, is der wohl egal ?

So wies jetzt ist hab ichs beim rumlesen gesehen,
also eingangswiderstand, komparator rückkoppelungswiderstand..
aber da stand leider nicht dabei, in welchem Verhältnis die Werte der Widerstände sein müssen, bzw welche werte überhaupt..

Wenn der Rückkoppler Widerstand zu klein ist, wird das eingangssignal doch immer mit dem output übersteuert, wenn er zu groß ist, ist es im Verhältnis zum eingangssignal zu schwach..? wenn ichs 50/50 mache, bin ich wieder beim undefinierten zustand der schwingen kann

[shaun]

Die Rückkoppung ist eine Mitkopplung, keine Gegenkopplung. Da das Kriterium für ein schwingfähiges System reinzurechnen dürfte schwierig werden. R10 ist immer noch überflüssig. Ich würde die OPV-Eingänge umdrehen, dann habe ich eine definierte Hysterese, weil der augenblickliche Stand des Potischleifers dann nicht mehr in die Berechung eingeht und dann einen PNP in Sättigung steuern, der wiederum den MOSFET durchschaltet.

Die Widerstände ergeben sich aus den Grenzwerten für Uaus des OPV (wenn +Ub in weiten Grenzen schwankt, sollte man vielleicht eine Diode einsetzen, so dass nur ein gegen Masse gezogener Ausgang die Hysterese beeinflusst) und der gewünschten Hysterese, ist ja nichts weitere als ein Spannungsteiler, die Größe ist relativ egal. Nicht gerade Ohmbereich (Stromfluss) und nicht gerade Gigaohm (Leckströme, OPV-Eingangsstrom)

[Klingon77]

hi,

mal ne dumme Frage:

Wenn Du in deinem Projekt eh einen "Rechenknecht" verbaut hast.
Dieser auch sog. A/D Eingänge hat.

Wäre es dann nicht möglich, die Akkuspannung über einen Spannungsteiler auf max. 5V runterzubringen, den Wert über die A/D Wandler einzulesen und entsprechend Deine 4 Akkus zu schalten (Ladung oder Verwendung).

Also 14,4 V Akkuspannung = 5 V (A/D = 255)
10,5 V Akkuspannung = x V (A/D = xxx)

Mit ein wengi Programieraufwand kann man auch kurzfristige Spannungseinbrüche (z.B: durch ziehen höherer Ströme) kompensieren. Also die Schaltung "beliebig träge" machen.

Gruß, Klingon77

[PsiQ]

@shaun:
Ich hab das jetzt mal umgestellt soweit ichs verstanden habe,
aber könntest du den ablauf der schaltung mal mit ein paar worten erörtern?
was macht es jetzt für nen unterschied ob das poti am + oder - des op ist ?
gut,das signal ist invertiert, aber das ändert ja nur was am transistor hintenraus..?

das "in sättigung" nehme ich als voll durchgesteuert, da muß dann also entweder ein transistor mit sehr hohen gainfaktor dahinter, oder 2 normale..

"Die Rückkopplung ist eine Mitkopplung, keine Gegenkopplung. Da das Kriterium für ein schwingfähiges System reinzurechnen dürfte schwierig werden."
Den Satz verstehe ich nicht!

alsoo.. sofern das nur ein widerstand ist ist es ja immer in beide richtungen eine kopplung .
da der widerstand aber das signal von vorne abschwächt, ist das ausgangssignal OUT stärker, als das signal vom in
die diode würde das "rückwärts" dann verhindern.
entweder ich wähle den widerstand so, dass er sich schwächer auswirkt als das eingangssignal, dann nützt er mir aber nichts bei der selbsthaltung, oder ich wähle ihn so, dass die rückkopplung stärker wirkt als das eingangssignal, dann bringt mir das eingangssignal doch nichtsmehr.

Über den spannungsteiler eingang:kopplung bestimmte ich doch nur die signalstärken zueinander..
hmm


könntest du "einfach" mal den ablauf beschreiben?
anfangszusatnd wo die koppelung reinwirkt.. so..
also spannung fällt, komparator schaltet low, über den widerstand wird das eingangsssignal näher an low..

ÄÄÄÄH!!! ?? !!! SO:
Spannungsteiler 1k eingang , 3k koppelung also 1:3 bzw 75%:25%
Vor / beim ersten abschalten wird das eingangssignal immer um +25% über den koppelungsiwderstand erhöht, da der OUT high ist.

Wenn die spannung am Eingang unter den schaltwert fällt,
wird das Eingangssignal ab sofort immer um -25% verkleinert, da out nun Low ist...

In Worten: muß die Spannugn also erst um 25% tiefer als der eingestellte Wert fallen um abzuschalten.
Wenn abgeschaltet ist muß die spannung erst um 25% über den schaltwert steigen, um wieder einzuschalten....
?? ist das so klar wie ichs meine ?


In Zahlen:
Aus-Schaltwert = 50% ohne kopplung

50% + 25% high von output kopplung
=> schaltpunkt verlagert sich wegen koppelung nach unten 25% +25% = 50%
schaltet also bei 25% anstatt bei 50% ab

Ein-Schaltwert = 50% -25% low von output
=>schaltwert verlagert sich nach oben, da immer die 25% von output low abgezogen werden.
50% - 25% sind nur 25% also kein einschalten
der wert muß erst auf 75% steigen
=> 75% - 25% low von output => 50% => schaltet wieder ein..

äääh.. lässt sich schwer umschreiben..

[shaun]

Nun hast Du eine Gegenkopplung eingebaut und somit einen Verstärker, das wollten wir ja gerade nicht. Das Prinzip der Mitkopplung ist, bei Überschreiten einer Schwelle die neue Schwelle für das Zurückschalten soweit herabzusetzen, das der Zustand gehalten wird, umgekehrt bei symmetrischer Hysterese dasselbe. Der Unterschied, der sich aus dem Umlegen des Potis ergibt wäre der, dass die Hysterese unabhängig von der Stellung des Potischleifers ist. Den genauen Ablauf muss man sich einfach mal selbst vergegenwärtigen, sonst wird es schwer.
Wenn Du mit dem OPV den PNP in Sättigung treiben willst, brauchst Du dafür mitnichten eine hohe Verstärkung oder gar einen Darlington. Überleg mal: wenn das Gate umgeladen ist, was bei dieser nichtdynamischen Anwendung mal als leistungslos angenommen werden darf, fliesst nur noch Strom über den 10k-Widerstand, also ca. 1,2mA. Bei einem hFE von 100 braucht der Transistor also gerade mal 12uA. Aber einen Basiswiderstand braucht er auf jeden Fall auch noch, in Deiner Schaltung fliesst der Strom über die beiden E-B-Strecken direkt in den OPV-Ausgang - böse!

[PsiQ]

ich kapier jetzt gar nixmehr, und lust hab ich auch keine mehr..
vielleicht kannst dus ja mal aufzeichnen, sonst is mir das jetzt vollns wurscht, war eigentlich net mein problem und zeit und lust das nochmal 5 mal falsch umzubauen hab ich auch keine mehr.