Hab den Schaltplan nochmal aktualisiert. Wie kann ich jetzt die Abschaltung bei 6V Akkuspannung hinkriegen?

Gesonderte Spannungsquelle wäre eine Option, ein 12V Netzteil hab ich ja. Und der Timer ist ja auch soweit belastbar. Das würde die Sache tatsächlich konstanter machen.

Ja genau, hin und wieder sollte man das machen. Nur im Winter geht das halt nicht, weil ich mein RC-Car ja schlecht in der Wohnung fahren lassen kann.

Ich werde mich dann mal ans berechnen der Widerstände und des Kondensators machen.

Den Schaltplan mit externe Stromquelle werd ich dann auch mal machen.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: P4CM4N am  4 Nov 2008 21:12 ]

Kleiner Fehler bei der Schaltung.

Das Potentiometer kommt sofort vor den IRF3205. Der offene Potentiometeranschluss wird mit Source verbunden.
Racingsascha schrieb, eigenes Netzteil für die Steuerelektronik verwenden. Dem stimme ich voll zu, weil Du dann saubere Verhältnisse für U_GS und somit den Laststrom bekommst.

Für die Abschaltung bei 6 Volt hätte ich eine simple Idee. Nehme ein kleines Relais 9 Volt. Bei 8 Volt schaltet es noch sicher ein. Bei etwa 6 Volt fällt es ab, muß man ausprobieren mit einem regelbaren Netzteil. Du kannst den Punkt des Abfallens mit einem Vorwiderstand oder Diode(n) davor noch etwas nach unten verschieben. Mit dem Relais wird dann die Steuerelektronik abgeschaltet. So kann dem Akku kein Strom mehr entzogen werden, der IRF3205 kann ja nicht mehr durchschalten.

DL2JAS

..das wird wohl nichts.

1: NiMh Akkus bedarfen fast! keiner Pflege. Am besten, mit 0,1C ca 14h volladen und bei Raumtemperatur! lagern...

2: Billig-Zellen von China-Herstellern sind immer fuer den Muell.

Warum? zu hoher innenwiderstand, schlechte uebergangswiderstaende innerhalb der zelle....uswusf...

3: formieren...d.h. wenn ein Akku-pack neu ist, benoetigt er einige Lade-Entladezyklen, bevor er seine volle Kapazität erreicht.

4: diese kurz-schock Therapie, die du anstrebst, bringt max. fuer Blei Akkus etwas, siehe Anhang...

PDF anzeigen

_________________
..was man nicht begreift, verlernt man nicht..:(

[ Diese Nachricht wurde geändert von: sepp@kaernten am  4 Nov 2008 22:11 ]

..nojo, das ganze wäre hier: LINK! nachzulesen..

_________________
..was man nicht begreift, verlernt man nicht..:(

Der Inverter ist doch nur zum Umwandeln der Einschaltzyklen in Ausschaltzyklen. (siehe Beckenrandschwimmers Beitrag)
Aber Umdrehen wäre ja keuin Aufwand.

@ Sepp
Bei den Akkus handelt es sich um Akkus, die auch im Rennbetrieb eingesetzt werden. Sind keine Billig China Akkus. Wenn ich die mit 1C volllade is ja soweit ok. Nur müsste ich das im Winter alle 3-4 Wochen machen, was auf Dauer den Akkus schadet, da ich sie nicht normal Belasten bzw entladen kann.

Zum Sinn ein Zitat aus einem anderen Forum:

Zitat :

20A Linear Entladung ist so eine Sache für sich hab das auch mal gemacht, dabei werden die Zellen extrem heiss. Bei Impulsentladung ist die Temberaturentwicklung nicht ganz so groß. und... Aus eigener Erfahrung kann ich nur sagen das ein Vereinskollege irgendwie mehr Druck in seinen Akkus hat. Er entläd seine Akkus mit einem Entladegerät was bis zu 100A Impuls entlädt. Also muss ja was dran sein.

Und was sollte es für einen Sinn machen, solche Gerät zu entwickeln, wenn sie nix bringen?
Außerdem: Der Nachbau wird sicher keine 160€ kosten, dafür ist er aber halt auch nicht so professionell ist. Er erfüllt halt seinen Zweck.
Und sollte das doch nix sein hab ich nicht gleich 160€ ausm Fenster geworfen.

Edit: das sind wie gesagt keine normalen Zellen, wie sie im Funktelefon oder weiß ich was sind. Solche sind das:
http://www.deependstudios.com/images/ib4200.jpg

Schaltplan kommt dann morgen.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: P4CM4N am  4 Nov 2008 22:21 ]

Moin,
so ganz schlau wer ich hier nicht, was das tatsächlich werden soll.
Wenn positive Erfahrungen vorliegen, das dadurch die Akkuleistung verbessert wird OK, dann kann man das ja ausprobieren. Mit 5€ wirst Du aber nicht hinkommen. Schätzte schon, das es so 20...30€ werden für ne vernünftige Ausführung.

Aber wie sieht das den eigentlich mit der Lebensdauer der Akku's aus?
Und was passiert, wenn in der Schaltung ein Fehler passiert?
Dann rauchen Dir Akku's im Wert von 60€ oder so ab.
Also eine sichere Strombegrenzung wär schon gut.

Nur was genau soll die Schaltung eigentlich machen?
Bei den Strömen sollte man schon genau hinschauen.
Wenn das in dem Foto Deine Akkupack's sind, dann haben die aber 8,4V Nennspannung.
Und 1V Unterschied sind bei den Strömen schon himmelweite Unterschiede.

Das Mustergerät macht doch folgendes:
Impulsstrom 80....90A
Impulse 5 x je Sekunde
Abschaltung bei 1V je Zelle unter Last
Betrieb wahlwese mit 7 oder 8 Zellen

Nur wie lange soll der Entladevorgang dauern?
10....20 Min. ähnlich wie bei einem Renneinsatz?
Der Punkt ist wichtig, um die erforderliche Impulslänge bestimmen zu können.
Immerhin sind 90A bei 8V mal eben 720W im Lastimpuls.
Wenn's 9V sind werden es schon 810W.
5 Impulse je Sec. macht schon mal eine Periodendauer von 200ms
Angenommene Entladezeit 30Min = 1800s ==> bei 90A ==> ca. 15...20ms Impulsdauer die zu realisieren sind.
Soll das ganze schneller gehen z.B. 10 Min. dann sind es 45...60ms Impulsdauer.
720W mit 20ms/180ms ==> 72W equivalente Dauerleistung
720W mit 60ms/140ms ==> 216W
Die Leistung muß insgesamt thermisch abgeführt werden.

Wenn Du den IRF1404 nimmst, dann werden es wohl mehrere werden.
Und besser auch den IRF1404S im D2Pak-Gehäuse.
Vom Gehäuse her ist der auch max auf 75A ausgelegt.
Mußt mal genau das Datenblatt durchgehen.
Gruppenschaltungen brauchen ausreichend Reserve aufgrund von Bauteilstreuungen.
Ebenso muß die Erwärmung der MOSFETs mit einfließen.
Der RDS Widerstand verändert sich zwischen 25°C und 120°C ja mal eben um 50%.
Ggfls. muß ne Temperaturkompensation mit rein.
Dazu nen ordentlichen Kühlkörper und Lüfter kann auch nicht schaden.
Oder auch ein externens Heizelement.
Eine Sicherung für den Fall der Fälle kann auch nicht schaden.

Zur Spannungsversorgung würd ich mit einem LF50...LF52...LF55 arbeiten zur Stabilisierung.
Dann kann man sich ein externes Netzteil sparen.
Zum ansteuern brauchst Du ohnehin nur eine sehr kleine Steuerspannung und der NE555 arbeitet ab 4,5V.

Für die Entladespannung würde ich auch einen ordentlichen Kompaator und Referenzdiode vorsehen.
Das mit dem Relais evtl. zusätzlich als Fehlerschutz.

Auf jeden fall bedarf das Ganze etwas Detailarbeit, damit am Ende nicht ne Akku-Killerschaltung bei raus kommt.

Gruß Holger



PS: Die Schaltung zu prüfen und den tatsächlichen Lastsrom hinreichend genau zu bestimmen wird auch nicht so einfach werden.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Brenner am  5 Nov 2008  8:46 ]

Naja, ganz so kritisch ist das nicht. Ich habe selbst so ein Teil aufgebaut (für Bleiakkus der USV).
Allerdings ging es bei mir darum, so wenig, wie möglich Strom zu verbraten. Das heißt, alle 2...3 Minuten für 100µs einen Stromimpuls. Das reicht für einen Bleiakku. (bei gerade einmal 2mA kontinuierliche Stromentnahme)
Durch die Kabel vom Akkupack zum FET wird der Strom schon etwas begrenzt. Sodass keine 1000A fließen können. Das würde der Akku auch gar nicht schaffen.
Wie schon geschrieben, aus der Kennlinie des gewählten FET's die Gatespannung ermitteln.
Dann würde ich mich für eine Entladezeit von einer Stunde entscheiden. Das hält die Verlustleistung im FET in Grenzen.
Bei 4200mAh - vorausgesetzt man kann mit den 100A ca. 2/3 davon entnehmen - ergibt dies ein Tastverhältnis von 1:35.

Nun ist es noch wichtig die Frequenz richtg zu bestimmen.
Alles von kHz bis hin zu 100mHz kann gewählt werden. Ich persönlich würde eher zu 100mHz greifen. Also 10sec aus, 0.3s an.
Die Abschaltung würde ich ebenfalls durch ein Relais realisieren, dass bei zu niedriger Spannung abschaltet. Alternativ ein Komperator mit 3...5V Hysterese sollte genügen + weiterer FET und Referenzspannung (Spannungsteiler durch POTI an der Versorgungsspannung der Elektronik).
Den Inverter kannst du einfach aus 2 Widerständen und einen Transistor aufbauen

Zitat : Brenner hat am  5 Nov 2008 08:41 geschrieben :

das es so 20...30€ werden für ne vernünftige Ausführung.

Damit habe ich schon gerechnet.

Zitat :

Aber wie sieht das den eigentlich mit der Lebensdauer der Akku's aus? Und was passiert, wenn in der Schaltung ein Fehler passiert? Dann rauchen Dir Akku's im Wert von 60€ oder so ab. Also eine sichere Strombegrenzung wär schon gut. Nur was genau soll die Schaltung eigentlich machen? Bei den Strömen sollte man schon genau hinschauen.

Sichere Strombegrenzung sollte per Sicherung doch machbar sein.
Die Schaltung soll die Akkus während der Winterzeit ähnlich belasten, wie sie beim Fahren belastet werden würden. Theoretisch wäre auch eine Dauerbelastung möglich, nur würden die Akkus dann viel zu heiß werden.

Zitat :

Wenn das in dem Foto Deine Akkupack's sind, dann haben die aber 8,4V Nennspannung. Und 1V Unterschied sind bei den Strömen schon himmelweite Unterschiede.

Nee, das sind nicht meine. Meine haben tatsächlich 7,2V Nennspannung. das Bild dient nur der Visualisierung.

Zitat :

Das Mustergerät macht doch folgendes: Impulsstrom 80....90A Impulse 5 x je Sekunde Abschaltung bei 1V je Zelle unter Last Betrieb wahlwese mit 7 oder 8 Zellen Nur wie lange soll der Entladevorgang dauern? 10....20 Min. ähnlich wie bei einem Renneinsatz? Der Punkt ist wichtig, um die erforderliche Impulslänge bestimmen zu können. Immerhin sind 90A bei 8V mal eben 720W im Lastimpuls. Wenn's 9V sind werden es schon 810W. 5 Impulse je Sec. macht schon mal eine Periodendauer von 200ms Angenommene Entladezeit 30Min = 1800s ==> bei 90A ==> ca. 15...20ms Impulsdauer die zu realisieren sind. Soll das ganze schneller gehen z.B. 10 Min. dann sind es 45...60ms Impulsdauer. 720W mit 20ms/180ms ==> 72W equivalente Dauerleistung 720W mit 60ms/140ms ==> 216W Die Leistung muß insgesamt thermisch abgeführt werden.

Mein Gerät soll für 6 Zellen geeignet sein. Wie schnell die Entladung von statten gehn soll muss ich bestimmen, indem ich gucke, wie heiß die Akkus werden. Das ist die einzige Begrenzung. Ansonsten so schnell, wie möglich.

Zitat :

Wenn Du den IRF1404 nimmst, dann werden es wohl mehrere werden. Und besser auch den IRF1404S im D2Pak-Gehäuse. Vom Gehäuse her ist der auch max auf 75A ausgelegt. Mußt mal genau das Datenblatt durchgehen. Gruppenschaltungen brauchen ausreichend Reserve aufgrund von Bauteilstreuungen. Ebenso muß die Erwärmung der MOSFETs mit einfließen. Der RDS Widerstand verändert sich zwischen 25°C und 120°C ja mal eben um 50%. Ggfls. muß ne Temperaturkompensation mit rein. Dazu nen ordentlichen Kühlkörper und Lüfter kann auch nicht schaden. Oder auch ein externens Heizelement. Eine Sicherung für den Fall der Fälle kann auch nicht schaden.

Das ich mehrer nehmen muss, um die Last besser zu verteilen hab ich mir auch schon überlegt. Denn bei einem wäre ich sehr knapp an der Grenze und da es ja Streuungen gibt sollte man besser Reserven haben. Die Kühlung wollte ich mit einem Kühlkörper realisieren.

Zitat :

Zur Spannungsversorgung würd ich mit einem LF50...LF52...LF55 arbeiten zur Stabilisierung. Dann kann man sich ein externes Netzteil sparen. Zum ansteuern brauchst Du ohnehin nur eine sehr kleine Steuerspannung und der NE555 arbeitet ab 4,5V.

Ein Netzteil ist kein Problem, hab ich ja da.

Zitat :

Für die Entladespannung würde ich auch einen ordentlichen Kompaator und Referenzdiode vorsehen. Das mit dem Relais evtl. zusätzlich als Fehlerschutz. Auf jeden fall bedarf das Ganze etwas Detailarbeit, damit am Ende nicht ne Akku-Killerschaltung bei raus kommt. Gruß Holger PS: Die Schaltung zu prüfen und den tatsächlichen Lastsrom hinreichend genau zu bestimmen wird auch nicht so einfach werden. [ Diese Nachricht wurde geändert von: Brenner am  5 Nov 2008  8:46 ]

Wie ich das mit nem Komparator usw. machen muss ich mir erst noch erlesen. Das das ganze nicht in 5min fertig ist habe ich mir fast gedacht.

Zitat :

von Beckenrandschwimmer Durch die Kabel vom Akkupack zum FET wird der Strom schon etwas begrenzt. Sodass keine 1000A fließen können. Das würde der Akku auch gar nicht schaffen. Wie schon geschrieben, aus der Kennlinie des gewählten FET's die Gatespannung ermitteln. Dann würde ich mich für eine Entladezeit von einer Stunde entscheiden. Das hält die Verlustleistung im FET in Grenzen. Bei 4200mAh - vorausgesetzt man kann mit den 100A ca. 2/3 davon entnehmen - ergibt dies ein Tastverhältnis von 1:35. Nun ist es noch wichtig die Frequenz richtg zu bestimmen. Alles von kHz bis hin zu 100mHz kann gewählt werden. Ich persönlich würde eher zu 100mHz greifen. Also 10sec aus, 0.3s an. Die Abschaltung würde ich ebenfalls durch ein Relais realisieren, dass bei zu niedriger Spannung abschaltet. Alternativ ein Komperator mit 3...5V Hysterese sollte genügen + weiterer FET und Referenzspannung (Spannungsteiler durch POTI an der Versorgungsspannung der Elektronik). Den Inverter kannst du einfach aus 2 Widerständen und einen Transistor aufbauen

Das mit der Frequenz muss ich halt austesten. Da ich ja regelbare Widerstände einbaue sollte das auch kein Problem darstellen.
Die Kabelfrage hab ich mir auch schon überlegt. Die müssen ja ausreichend dimensioniert sein. zumindest die, wo dann tatsächlich die hohen Ströme fließen. Ich dachte da an 4mm² Kupferkabel, wie ich sie auch für die Stromleitung zum Motor nehmen (also jetzt im car). Das sollte dann ok sein oder?

Zitat :

Wie schnell die Entladung von statten gehn soll muss ich bestimmen, indem ich gucke, wie heiß die Akkus werden. Das ist die einzige Begrenzung. Ansonsten so schnell, wie möglich.

Nun ja, dann wirst du wesentlich mehr Aufwand treiben müssen. Wenn die Akkus so schnell, wie möglich entladen werden sollen, dann würde ich mit max. 30A Dauerbelastung, d.h. einem Tastverhältnis von min. 1:3 rechnen.

Bei 240W Dauerleistung, bzw. 800W Spitzenleistung brauchst du schon einiges an Kühlung. Vier alte Prozessorkühler (ab AMD XP/ P4) mit Lüfter sollten ausreichen.

Durch das nötige Parallelschalten der Fet's wird die Ansteuerung schwieriger. Sonst kann es passieren, dass ein FET schon völlig überlastet ist und die übrigen 4 noch nicht mal warm werden.

Wenn die Akkus wirklich so schnell, wie möglich leer werden sollen, wird es wirklich auf die 20-30€ hinaus laufen. (Wegen der Kühlung, falls man nichts "verwerten" kann)

Hi,
also macht die Parallelschaltung das ganze schwieriger. Das wär natürlich nicht so gut kostenbezogen. Hält denn dieses eine MOSFET die Belastung aus?

Das mit dem so schnell wie möglich war anders gemeint. Ich meinte Entladung mit Impulsströmen, keine Dauerentladung mit Impulsen drin, sondern wirklich Impuls...keine Entladung... Impuls usw.

Diese Impulse dann mit 90A und so oft, dass der Akku nicht zu heiß wird.

Hab den Schaltplan nochmal aktualisiert, mit weiterhin nur einem MOSFET.

... es fehlt noch die Verbindung vom offenen Ende des Poti zu Source des MOSFET

_________________
Interpunktion und Orthographie dieses Beitrags sind frei erfunden.
Eine Übereinstimmung mit aktuellen oder ehemaligen Regeln wäre rein zufällig und ist nicht beabsichtigt.
Wer einen Fehler findet, darf ihn behalten!

Gibts für Komparator und Inverter auch fertige Bauteile?

Weiter oben stand, dass der Inverter aus Widerständen und einem Transistor besteht. Wie sieht die Schaltung dann aus?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: P4CM4N am  5 Nov 2008 17:49 ]

Moin,

ob das Sinn macht, die Impulse nochmals mit 100µs zu takten kann ich nicht beurteilen, wie die Akku's darauf reagieren.
Das "Mustergerät" scheint das nicht zu machen.

Letztendlich willst Du ja auch die ganze Ladung in kurzer Zeit verheizen. Was schätzt Du denn? Ehr um 10Min. oder ehr 1h?

Wie die 100A-Sicherung dafür aussieht kann ich mir noch nicht wirklich vorstellen. Eine Hausanschlußsicherung willst Du ja sicherlich nicht nehmen. Gibt es da denn was aus dem RC-Bereich?

Ein IRF1404 wär bei der Sache - je nach dem wie es denn letztendlich werden soll - hoffnungslos überlastet.
Für den MOSFET sind Impulslängen >10ms ohnehin fast wie Dauerbetrieb zu bewerten. Maximal würd ich mit 1/3 der Dauerlastparameter rechnen. Und für die Wärmeabgabe den getakteten Mittelwert heranziehen.

Die im Datenblatt angegebene maximale Verlustleistung von 200W ist zum einen ein absoluter Grenzwert und gilt auch nur, wenn das Gehäuse dabei auf 25°C gehalten wird. Mit jedem Grad mehr reduziert sich der Grenzwert um 1,3W.

Mal angenommenen Arbeitstemperatur = 60°C und einer 2/3 Sicherheitsreserve heißt das unterm Strich ==> 55W je FET
Bei über 200W Dauerverlustleistung ==> 4 FET's

Kühlkörper ohne Lüfter?
Daumenwert wär da etwa 100cm^2 für 5...10W ==> 200W ==> 0,2...0,4m^2 Kühlfläche.
Da würde ich ehr ordentliche Lüfter spendieren.

Die Spannungsstabilisierung würd ich dann ehrlich gesagt auch noch spendieren. Die macht letztendlich den Kohl nicht fett und das ganze ist dann unabhängig von jeglicher Steckdose. Hat auch den Vorteil, das bei einem Kurzschluß oder Defekt durch den Spannungseinbruch die FET's abgeregelt werden.

Was hast Du denn eigentlich für regelbare Widerstände?
Mit extra Lasten kannst Du natürlich die Verlustleistug in den FET's deutlich reduzieren, oder meinst Du damit die FET's?

Und wie willst Du das regeln? Hast Du ein Ampermeter für diesen Bereich? Die Steuerspannung für die FET's muß ja genau stimmen. 0,1V mehr oder weniger kann Dir die FET's auch ganz schnell an die Grenzen bringen.

4mm^2 für die Anschlußleitung zum Akku sollte OK sein. Möglichst kurz halt. Du brauchst im Gerät eine möglichst saubere Akkuspannung für den Entladegrenzwert. Im Gerät selber kannst Du dann den Querschnitt reduzieren und das in die Lastbetrachtungen einfach mit einbeziehen. Sollte nur keine schmelzende Isolierung haben.

Viel Spaß noch bei Deinen Starkstrombetrachtungen
Gruß Holger