Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : BleiGelAkku mit 12V Festspannungs Netzteil laden als USV
Hallo,
ich habe im Haus ein 12V Netz, das durch ein 12V 15A Festspannungs-Netzteil gespeißt wird.
Ich verwende dieses 12V Netz im Haus z.B. für LED-Beleuchtungen und andere 12V Elektroniken.
Nun möchte ich dieses 12V Netz Puffern (USV), also bei Stromausfall weiter (z.B. Notbeleuchtung mit LEDs) benutzen.
Meine Frage nun, gibt es eine Möglichkeit (IC/Schaltung) mit den 12V einen BleiGelAkku zu laden?
Also quasi ein mit 12V betriebener Akku-Lader und Last-Abschaltung für 12V BleiGelAkkus?
Hallo Christian,
im Prinzip brauchst du keinen Laderegler im herkömmlichen Sinn.
Es reicht eine genaue Spannungsquelle von ca.13,7 Volt.
Es können auch nur 13,2V oder 14V sein die du brauchst,
das hängt von der Akkutemperatur (Umgebung) ab.
Siehe z.B.: 'http://www.atx-netzteil.de/bleiakku_laderegler_1k5_ampere.htm'
Auf jedenfall musst du dir "etwas Spannung" vor der regelung abzwacken können.
da du ja 13,7V + Dropspannung des Reglers brauchst.
Wenn das nicht geht halt ein zweites Netzteil zum laden.
Zum Umschalten reicht ein Relaise welches am Netz hängt, und abfällt
wenn dieses ausfällt. Gibt andere möglichkeiten, aber das wäre die einfachste.
Gruss Achim
Hallo Achim,
wenn ich aber nur 12V zur Verfügung habe und keine 13,8V bzw. 14V ?
Evtl. mit einem Step-Up-Wandler oder einem DC-DC-Wandler?
Oder reichen die 12V für das Akku Laden?
OK dann wird er nie richtig voll, aber 12V reichen ja.
Und wie schalte ich dann die Last, also das Relais um, wenn die 10,5 V Minimal-Spannung des Akkus erreicht sind?
Am besten alles in einer Schaltung???
Kurze Zwischenfrage: Ist die gelinkte Ladeschaltung irgendwie modifizierbar (wenn ja wie) um den Ladestrom runter zu regeln? Um einen 4Ah Bleiakku zu laden sind 1,5A ja bekanntlich zu viel. Optimal wurde mir mal ein zehntel der kapazität des Akkus genannt (also hier 400mA). Kann man theoretisch die 1,1A anders Verbraten (Event. Leistungswiderstand)? Wäre zwar stromverschwendung aber das soll hier nicht das Thema sein.
Bitte nicht böse sein cni über meine Zwischenfrage. Ich will hier nicht vom eigentlichen Thema ablenken ;-)
Hallo,
@ oZe
Siehe 'http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/L/2/0/0/L200.shtml'
Sind Beispiele dabei, sollte für dem Zweck reichen.
Hab ich in der Ausbildung mit gespielt (spielen müssen)
@ Christian
Einen StepUp-Regler bzw. DC-DC Wandler (is das nich dasselbe?) würde ich nicht nehmen,
dann lieber ein zweites Netzteil.
Also ich "Tummele" mich hier sei kurzem rum weil mein C-Control zu langsam für meine neuen
wünsche war, deswegen jetz bei Atmel.
Das wäre doch eine schöne Aufgabe für einen kleinen Atmel, oder ?
Spannungs- ,Strom- , Temperaturüberwachung der Akkus, Anzeige von Ladezustand bzw. Restkapazität usw.
Und dürfte auch nicht soviel kosten.
Kommt halt auch drauf an wieviel Ah du in den Keller stellen willst.
Und wenn es als USV sein soll, ohne das du Vds gerecht Laden musst,
dann kommst du auch mit relativ kleinen Ladeströmen (z.B. 1/20 - 1/30) aus, muss ja nicht in 24h wieder voll sein.
Könnte man dann auch so programmieren das er ab und zu die Akkus belastet, damit sie nicht so schnell
"träge" werden.
Also einen Shunt einen Spannungsteiler nen PTC und ein Netzteil mit laderegler + Relais und Atmel
mit Display und 4 Tasten = was ganz komfortabeles.
Und wenns ne nummer kleiner sein soll, irgendwo hab ich noch nen Plan für
eine Tiefentladeschutz, und davor netzteil mit obigem Regler
Gruss Achim
Besserwessi
10.07.2008, 18:24
Ein Step up Wandler ist eigentlich keine schlechte idee. Den könnte man dann auch gleich so auslegen, das man da den Strom begrentzt und ggf. abschaltet wenn die knapp 14 V erreicht sind. Kleine Netzteile (z.B. 12 V 0,2 A) haben fast alle einen relativ hohen Standby-verbrauch und schlechten Wirkungsgrad. Die sollte man also vermeiden, wenn man schon 12 V zu Verfügung hat.
Eventuell könnte man das ganz auch direkt von einem Controller aus steuern, damit Ladeschaltung, Umschaltung und Tiefentladeschutz zusammenspielen. Eventuell sogar noch mit Akkufrischhalten iclusive.
Zur Umschatung zwischen normalem Netzteil und dem Akkus wäre es gut wenn man ein unabhängiges Signal hat, ab die Netzspannung vorhanden ist. Wenn möglich sollte man MOSFets statt eine Relais einsetzten, sonst hat man leicht ein paar ms Pause beim Umschalten.
Mir kommen 4 Ah aber relativ klein vor um eine Netz bis 5 A zu puffern.
Hallo,
ich habe im Haus ein 12V Netz, das durch ein 12V 15A Festspannungs-Netzteil gespeißt wird.
Ich verwende dieses 12V Netz im Haus z.B. für LED-Beleuchtungen und andere 12V Elektroniken.
Nun möchte ich dieses 12V Netz Puffern (USV), also bei Stromausfall weiter (z.B. Notbeleuchtung mit LEDs) benutzen.
Meine Frage nun, gibt es eine Möglichkeit (IC/Schaltung) mit den 12V einen BleiGelAkku zu laden?
Also quasi ein mit 12V betriebener Akku-Lader und Last-Abschaltung für 12V BleiGelAkkus?
Du sagst in deinen Anfangspost du hast einen 12V Festspannungsregler. D.h. du hast vor diesem Regler eine höhere Spannung. Dann schließ doch parallel zu deinem Regler einen 13,8V Regler oder eben die LAdescaltung falls die mit einer ungeregelten Versorgung zurecht kommt.
Hallo,
also:
@TheHawk :
Nein, ich habe ein 12V Schalt-Netzteil, das 12V 15A Bringt, wobei die 12V exakt geregelt werden!
Abgreifen vorher ist also nicht!
@Besserwessi:
Deine Idee mit dem Controler finde ich gut, dann kann man evtl. alles vereinen!
Doch was braucht man alles dazu? Ich hab noch einen Arbeitslosen Mega8 rumfliegen, geht der evtl.?
Die Umschaltung kann durch ein 230V Relais erfolgen, da die Umschaltzeit nicht wichtig ist, sind ja nur Beleuchtungen. Evtl. den Controler durch einen entsprechend hohen Kondensator puffern, das sollte doch denke ich reichen, oder?
Ich hatte nie gesagt, das ich nur einen 4Ah Akku benutzen will! Ich habe 2 6,5Ah Blei-Gel-Akkus!
@whynot:
Die Idee alles mit einem Controler zu machen sagte ich ja bereits, finde ich super!
Auch die Idee, das man den Akku ab und zu mal belastet, damit er nicht träge wird!
Immer her mit den Ideen und den Logiken!
@oZe:
Schon OK, Deine Frage!
Also jungs, wie bekomme ich die 12V auf die entsprechende Lade-Spannung, wie muss ich die Schaltung für den Controler aufbauen, wie die Ligiken inkl. Laderegelung dafür und reicht dafür ein Mega8?
SNT modifizieren auf 13.8V.
Hallo,
Also wenns denn nen µC werden soll dann kann man ihm die meiste Arbeit machen lassen.
Der Mega8 sollte mehr als ausreichen.
StepUp na gut wie wärs damit, leicht zu bauen, und sollte für ein paar Ah reichen.
Und wenns mal mehr werden kann man am anfang ein paar Ampere vom Netzteil mit ins Boot holen.
Datenblatt: 'http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/M/C/3/3/MC33063.shtml'
Rechner dafür: 'http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml'
Und Danach vieleicht einen LM2595 ? 'http://www.national.com/pf/LM/LM2595.html'
Ladung mit Konstantspannung ist denke ich OK, dauert ein bisschen länger, ist aber wesentlich
einfacher zu realisieren als IU oder PWM.
Ich würde aber den aufwand scheuen.
Meine Vorschlag wäre den µC vom Akku und grossem Netzteil zu füttern, und die Überwachung machen zu lassen.
Umschaltung über ein Relais am µC/Akku was gleichzeitig als Tiefentladeschutz dient.
(Strom noch nicht da? Akku leer! Relais fällt wieder ab)
Ladung der Akkus über Konstantspannung (Trafo, Gleichrichter, Siebung,7812 mir Poti gegen Gnd)
Und das Ladegerät nur bei Bedarf, Primärseitig vom µC Einschalten lassen.
Softwareseitig je nach bedarf zusatzinfos aufnehmen lassen.
Für meine marke Eigenbau EMA habe ich für die Netzüberwachung eine 230V Led und eine Fotodiode in
ein Stück Kunststoffrohr gesteckt (Filzer), an einen ADC eingang, fertig.
Gruss Achim
SNT modifizieren auf 13.8V.
Geht ja nicht! Ist auf max. 12,4 V Regelbar!
Gibt es denn keine Möglichkeit, die festen 12V auf die zur Ladung benötigte Maximal-Spannung zu bekommen?
@Achim,
Wie meinst Du das mit "das Ladegerät nur bei Bedarf, Primärseitig"?
SNT modifizieren auf 13.8V.
Geht ja nicht! Ist auf max. 12,4 V Regelbar!
Dann sag doch wenigstens mal, was das für ein Schaltnetzteil ist!
Alle SNTs die ich kenne haben einen Regelkreis. Da wird die erzeugte SPannung zurückgeführt. Das macht man über einen Spannungsteiler. Den modifizieren, fertig. Natürlich klappt das nicht immer, z.B. nicht wenn das SNT schon im normalbetrieb zu 100% ausgelastet ist.
Du könntest zur Not googlen.
Ansonsten ist hier nur ein Step-up Wandler sinnvoll. Allerdings brauchst du dann auch wieder einen 'Schalter' um den Akku während des Netzbetriebs vom Netz zu trennen.
Hallo Christian,
Ich meinte ein ganz normales Netzteil/Ladegerät (230V) mit passender Strombegrenzung (ca. 1/10Ah)
und Konstantspannung (13,7V).
Dieses dann µC gesteuert bei bedarf (selbstentladung) über ein SolidState-Relais ans Netz hängen lassen.
So hat man die Nachteile eines zugegeben nicht so hohem Wirkungrades mit der einfachheit verbunden.
Und die Kosten dafür sind auch sehr überschaubar.
Gut der Akku ist nicht immer 100% geladen sonder auch mal nur 90%, je nach Programmierung.
Kommt halt immer darauf an wo das Interesse liegt,
wenns ums Basteln und eigene Erstellen von Schaltungen geht ganz klar die Reglertechnik.
Wenns aber nur um Funktion geht, Preiswertes Netzteil (warum nicht Schaltnetzteil) und einen Regler danach.
Alles andere macht der Mega8, je nach wunsch halt.
Der Eingiff in die Anlage wäre mit einem Relais 2xUm schon alles. Der µC würde sein Futter vom Akku
bekommen, so entfällt die Pufferung. Alles noch in einen Kasten und man könnte es zur Not auch mal Mitnehmen.
Von wegen der Möglichkeiten, siehe Links 2 weiter oben, StepUp/Downregler. Es sollte auch fertige für den
entsprechenden Preis geben.
Gruss Achim
OK, kannst Du mir mal einen simplen Schaltplan geben, wie ich das Realis, und den µC beschalten muss?
Hallo Christian,
Ich habe mal versucht Aufzuzeichnen wie ich glaube das es gut funktioniert. (Prinzip)
Gibt natürlich sachen wo man drauf achten muss. z.B. Dioden in Ladegerät, das der Akku
sich nicht über dieses Entlädt wenn es abgeschaltet ist. Die Stromaufnahme/Abgabe muss
nicht sein, ist aber nützlich um die ganzen zusatzinfos berechnen zu können. (Lade/Entladezustand) usw.
Nicht eingezeichnet ist eine Temperaurkontrolle der Akkus, kann ganz nützlich sein.
Natürlich muss nen Treiber für das Relais rein. Das wird mit 20mA nicht schalten.
Das SolidState-Relais (=> 4Kv Iso) würde ich in ein Zwischensteckergehäuse bauen, mit einer Buchse für
die Steuerspannung. (abstände Steuer/Lastkreis beachten)
So hat man die 230V schön weit weg von der Elektronik, und es ist für jede andere µC-Schaltung wiederverwendbar.
Die Versorgung des µC über den Akku, oder mit geeigneter Diode, Z-Dioden Anordnung vom Netzteil + Akku.
Ist keine Fertige Schaltung, aber ich hoffe verständlich.
Gruss Achim
OK verständlich, aber wie sieht dann die Logik vom µC aus?
Hallo Christian,
Zur Info:
Na ja, als erstes mal denn zweite stromsensor vergessen, hab ich blödsinn gedacht.
Wird ja geladen ODER entladen, beides passiert niemals gleichzeitig also 1 StromSensor direkt vor den Akku, gleich nach dem
SpannungsSensor. (evt. mit bereichsumschaltung für laden/entladen).
Denn Optokoppler habe ich extra ans Netzteil gelegt, könnte man natürlich auch an die 230V zum SolidStateRelais packen,
aber ich persönlich versuche immer möglichst wenige punkte zu 230V zu haben. (Heist natürlich wenn Netzteil kaputt,
keine Ladung der Akkus, weil er glaubt 230V währen nicht da)
----
Logik? Hast du doch schon formuliert:
Wenn Netzteil Aus
UND Akkuspannung > Minimalwert,
dann Relaise ein.
Andernfalls Relais aus.
LADEN:
Wenn Relais Aus (Keine Last am Akku)
UND Netzteil An ( 230V sind da)
UND Akkuspannung < min. Sollwert
UND Akkuspannung < Ladeschlussspannung
UND Akkutemperatur < maxTemp,
dann Laden.(SolidStateRelaise ein)
Andernfalls Laden aus.
Vieleicht zeigesteuert je nach selbstentladung 1x die Woche oder so nachladen, wenn nicht durch
Spannungsüberwachung (min.Sollwert) schon geschehen.
Damit hätte man auch schon einen Teil der Ladereglung, und bräuchte nur noch eine Konstantstromquelle 1/10Ah,
die Spannungsüberwachung ist ja Prorammiert.
Drei Led für den Status dran, und fertig.
Bis dahin sollte es recht einfach zu Programmieren sein, und es braucht auch keinen Stromsensor/LCD.
Ein LCD mit Status, aktueller Spannung, momentanen Lade/Entladestrom und zum Anpassen der Werte
Ladeschluss, max. Temperatur, Tiefentladeschutz, min.Sollwert Akku usw. über ein Menü sollt auch noch gut
zu machen sein.
Die Anzeige der Gesamt/Restkapazität bzw, die Zeit wie lange die Akkus mit momentaner Stromentnahme noch durchhalten
ist eine Sache für sich. Da gibts im Netz einige schöne Arbeiten drüber wie man das berechnet.
In der Aktuellen Elektor ist was drin, sollte also auch zu machen sein. Liegt neben mir :-)
Für den Stromsensor haben die einen von Allegro genommen.
Siehe: 'http://www.allegromicro.com/en/Products/Categories/Sensors/currentsensor.asp'
Oder Goggle mit 'currentsensor' bemühen.
Bei der Umsetzung in ein passendes Programm bin ich nicht der beste Ansprechpartner, vom Konzept ja,
vom Programieren in Bascom wohl nicht, ich kämpfe noch um jedes Byte. Mir fehlt noch die Routine und das
Wissen um einiges an Bascom-Befehlen. Programmieren ja, aber der Stil. ;-)
Wenn dich das nicht Schreck, gern bereit "mitzugrübeln".
1 µC
1 Schalter :=Optokoppler
2 Potis :=Spannung/Strom
2 Leds :=Relais 1+2
1 "Bitte nicht Stören" Schild
Und Fertig ist die Entwicklungsumgebung für das Programm.
Gruss Achim
Hallo Achim, kannst Du das Schema noch mal anpassen?
Ansonsten denke ich blick ich das ganze jetzt!
Werde mir mal die Teile (µC hab ich ja schon) besorgen und mich dann an die Umsetzung machen.
Eine Frage noch an alle, geht es (als temporäre Lösung, bis die Steuerung steht) auch einfacher?
Ich dachte da evtl. an ein Relais oder/und eine Diode, das müsste doch auch reichen, oder?
Hallo Christian,
Ein 12V Relaise 2xUm.
An die beiden mittleren Kontakte dein Last.
An die im erregten Zustand die Last 'Fütterden' dein Netzteil.
An die Kontakte die ohne erregung an Last hängen deine Akkus.
Und die Relaisspule ans netzteil.
Wenn man 1 mal im Monat z.B., die Akkus als Stromquelle bis zur abschaltung nutzt, von wegen trägheit,
kann man dabei gleich die aktuelle Kapazität mit berechnen U*I*t = Wh.
Und hat so eine recht verlässliche Angabe über den Gesamtzustand der Akkus und kann damit eine recht
gute Ausage über die Verbleibende Zeit bis zur Abschaltung, bei USV-Betrieb anzeigen lassen.
Ich Zeichne es mal "ordentlich".
Gruss Achim
Hallo Christian,
Keine Zeit gehabt mich mit dem Cad Programm anzufreunden, also nur geändert.
Wenn du nach Teilen schaust und ein bistabiles Realis wählst, schau doch mal
ob es das auch mit 3xUm oder 2xUm + Hilfskontakt gibt, dann hättest du eine Rückmeldung
über die Aktuelle Stellung. Sonst 'hofft' der µC nur das es geschaltet hat. ;-)
Und auf die Belastbarkeit achten, AC bzw. DC Belastbarkeit kann sich gewaltig unterscheiden.
Gruss Achim
Ein 12V Relaise 2xUm.
An die beiden mittleren Kontakte dein Last.
An die im erregten Zustand die Last 'Fütterden' dein Netzteil.
An die Kontakte die ohne erregung an Last hängen deine Akkus.
Und die Relaisspule ans Netzteil.
Hallo Achim,
meinst Du das ganze geht so:
12V
VCC
o Diode
|
+-----+--->|--.
| | |
| | |
| | .-------.
| | | | |
_|_ o /o o /o
|___|- - -/ - - - /
| / /
Relais | o o
| | |
| | |
| .-. ---
| ( X ) -
| '-' Last | Akku
| | |
| | |
=== === ===
GND GND GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Hallo Christian,
So würde ich es nicht machen, oder nur bedingt.
Du möchstest mit deinem Netzteil auch gleich den Akku wieder laden,
es ist aber keine Strombegrenzung vorgesehen.
Wenn der Akku mal wirklich leer ist zieht er aber mehr Strom als gut für ihn ist. :-(
Also entweder einen Leistungswiderstand passender grösse in Reihe zur Diode, oder einfach machen:
Akku
.-------. |
| Netzt.| +----||-+
'-------' | | |
| | | |
| | | |
+---------------o----|--+ |
| | | | |
| | +----+ | |
| +-------o | | ++
| | | | | |
| _|_ o /o o /o
| |_/_|-------/-----------/
| | / /
+---+ o o
| |
| ___ |
+---|___|---+
Last
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
(Schönes Prg. für sowas.)
Und die Ladung selbst übernehmen.
Ich persönlich würde für eine maximale Ladespannung von vieleicht 11,5-11,7V, ihn nicht unbeaufsichtig Laden, aber mit Widerstand sollte es gehen.
Gruss Achim
Hi Achim,
OK und wie groß sollte der Widerstand sein?
Und nach meiner Schaltung Paralel zur Diode?
Ich will das ja nicht als Ewigkeitslösung, sondern nur temporär, bis die µC-Steuerung fertig ist!
Hallo,
so ich hab mich nun entschlossen, meine C-Control dafür zu nemen!
Kann mir evtl. einer schnell einen Beispiel-Code im C-Control Basic schreiben oder hat evlt. einen Link für mich, wo ich eine Blei-Akku Lade Programm Beispiel finde?
Hallo,
hat keiner oder kennt keiner einen Beispiel-Code für einen Blei Gel Akku Lader ???
Also nach dem sich keiner gemeldet hat, hab ich das selbst mal in Angriff genommen!
Ich werde das ganze doch über ein seperates Pb-Akku-Ladegerät bauen und mit Relais das ganze bei Stromausfall umschalten.
Das ganze sieht dann so aus:
http://i34.tinypic.com/24q63hh.png
Geht das so?
So, ich hab´s mal noch etwas verfeinert, so das der µC den Akku bei 10,5 V abschaltet, wegen Tiefentladeschutz:
http://i34.tinypic.com/242wrxv.jpg
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