asymmetrische Akkuweiche für BEC-Anwendungen

[onki]

Dann erkläre mir bitte mal, wie man das mit einer Akkuweiche in Einklang bringen soll.
Weiche bedeutet nunmal zwei rein, einer raus. Und ohne Weiche keine vernünftige Entkopplung.

Und so der Knaller ist der UltraGuard auch nicht. Wurde nicht ohne Grund zeitweise nicht verkauft und hat auch bescheuerte LiPos drin, die ich auf keinen Fall dauerhaft im Modell lasse. Das Ding wurde halbgar auf den Markt geschleudert und eine Fortentwicklung kann ich keine erkennen.

Und von Redundanz sind wir im Modellflug noch meilenweit entfernt. Also kommt nicht immer mit dem Thema.

Wenn man die ESC-Variante genauer anschaut, sind da noch Pads für eine zusätzliche Leitung zum Empfänger vorhanden. Es wäre also möglich (sofern genug Platz am RX ist) eine zweite Leitung vom T60 zum Rx zu verlegen.

Gruß
Onki

 

[Papa14]

Dann erkläre mir bitte mal, wie man das mit einer Akkuweiche in Einklang bringen soll.

Das habe ich gar nicht vor.

Also kommt nicht immer mit dem Thema.

Gaaanz ruhig ... ich bin nur der Überbringer.

Ich sage ja nicht, dass das Prinzip der asymmetrischen Akkuweiche per se schlecht ist, im Gegenteil - ich werde mir das sicher näher anschauen. Aber die ist dann trotz allem nur ein Single Point of Failure. Wenn man die Geschichte aller Abstürze studiert, dann wird man kaum einen Fall finden, in dem nachweislich der Empfänger schuld war. Aber viele Fälle, wo die Stromversorgung abgesemmelt ist (lassen wir mal Servofehler beiseite).

Wenn wir also eine risikominimierende Doppel-Stromversorgung haben wollen, dann wäre ein separat angeschlossener Stützakku (mit Schottky Diode und niedrigerer Spannung als die Hauptversorgung) die optimale Wahl der Mittel. Den muss man dann separat einschalten und laden. Dann brauche ich aber auch keine Akkuweiche, das Geld kann ich mir sparen. Weniger ist mehr? Kommt drauf an, was einem wichtiger ist, Sicherheit oder Komfort.

 

[onki]

Hallo Peter,

ich seh da eher den übergeordneten Zusammenhang.
Wenn ich mir eine "Sicherung" in Form eines parallelen Akkus einbaue, der aber durch eine "besondere" Prozedur aufwändiger ist, dann hole ich mir so als Bedienfaktor "Mensch" eine neue, nicht zu unterschätzende Fehlerquelle ins Boot. Soll heißen ich muss Sorge Tragen, dass der Akku eingeschaltet wird, und auch gepflegt wird.
Und die Risiken beim Thema einschalten hab ich ja schon genannt.

Ich tendiere bei dem Thema mehr zum Komfortaspekt, weil das für mich, mit der zusätzlichen Sicherheit, die bessere Lösung ist.

Gruß
Onki

 

[Papa14]

Dem kann ich inhaltlich anschließen - jedem Tierchen sein Pläsierchen.

 

[Meier111]

Das Bessere ist halt ein Feind des Guten.

Wie wahr.

Für mich ist es wichtig, dass es sehr zuverlässig und praktisch (alltagstauglich) ist.
Nicht atomsicher, dafür klein und leicht.
Soll für kleine Turbinen-Jets passen.
Reserve-Akku wird im Normalbetrieb nicht entladen, aber überwacht (Telemetrie).
Der Stromverbrauch wird gemessen und am Sender angezeigt.
EZFW ist bei Fehlfunktion mit Polyfuse entkoppelt.

Die Schalter sind keine.
Ist ein zweipoliger Stecker, mit dicker, und hoch flexibler Litze.

Funktioniert seit ca. sechs Jahren einwandfrei. Ausfallrate = 0%

 

[Knut]

Wenn wir also eine risikominimierende Doppel-Stromversorgung haben wollen, dann wäre ein separat angeschlossener Stützakku (mit Schottky Diode und niedrigerer Spannung als die Hauptversorgung) die optimale Wahl der Mittel. Den muss man dann separat einschalten und laden. Dann brauche ich aber auch keine Akkuweiche, das Geld kann ich mir sparen. Weniger ist mehr? Kommt drauf an, was einem wichtiger ist, Sicherheit oder Komfort.

das halte ich ebenfalls für die simpelste und durchaus funktionierende Methode. Die Hauptversorgungspannung ist größer als die des "kleineren" Backupakkus. Damit funktioniert das einfache und bewährte Diodenweichenprinzip auch weiterhin, ohne irgendwelchen Firlefanz drumherum.
Ob nun dieser Backupakku auf Ladespannung gehalten werden muss, ist Ansichtsache. Ich persönlich halte das für nicht notwendig. Der ist zum Notlanden da, also egal wenn der nicht Randvoll ist. Kontrollieren sollte ich ihn eh von Zeit zu Zeit. Bleibt das vergessene Abstecken. Was hindert mich daran, diese Spannung über Telemetrie zu messen?
Kritischer sieht es aus, wenn keine HV Versorgung da ist, z.B. BEC auf 5,5V. Bleibt auf Grund des Spannungsunterschieds als Backup z.B. ein Eneloop, + Diodenweiche. Ging Jahrelang, aber eben nicht mehr so up to date.
Letztens hatte ich mir mal Gedanken gemacht für eine Umschalter der Primär immer den Eingang 1 nutzt und erst auf den zweiten Eingang (Backupakku) umschaltet wenn dieser komplett ausfällt oder unter eine bestimmte Spannung abfällt. Bei einem Servobrand könnte dies auftreten, dann habe ich beide Spannungsquellen zur Verfügung, die mir das abfedern. Die Höhe der jeweiligen Eingangspannungen ist dabei egal.
Allerdings habe ich das auch nicht weiterverfolgt, da ich nun ein UBEC mit 6V (genau 6,2V) und einen 1500 mA/h LIFEPO nehmen. Das UBEC bekommt eine Schottkydiode und der LIFEPo zwei Si Dioden. Selbst wenn geringfügig Strom fließt, sonst fällt je keine Spannung ab, ich hab genug davon, bis zur Kontrolle in absehbarer Zeit. "Keep simple"
In der Simulation funktioniert der erst genannte Umschalter aber Prima.

Tschüß
Knut

Das von Meier111 gezeigte geht auch, bleibt aber nur dieser eine Spannungsregler. Das wäre für mich nicht optimal, bzw. die Krux an der Sache.
Akkus fallen heuer eher selten aus.

 

[Papa14]

Akkus fallen heuer eher selten aus.

Ja, aber letztes Jahr sind sie voll krass ausgefallen ...

Spaß beiseite, wen man aufs Ausschalten vergisst, dann bleibt der RX aktiv - und wenn der Sender ausgeschaltet wird, gehen alle Servos in Failsafe Stellung. Das sollte man eigentlich mitbekommen.

 

[onki]

Hallo Peter,

Das Problem liegt im Wort "eigentlich".
Eigentlich sollte man das. Aber es gibt Situationen, wo man genau das vergisst und ggf. irgendwann später nicht mitbekommt, dass der Akku leer ist.
Ich seh halt im Faktor Mensch ein vielfach höheres Fehlerpotential als in der Technik. Wir haben nur Mühe das einzugestehen.

Gruß
Onki

 

[Meier111]

...
Das von Meier111 gezeigte geht auch, bleibt aber nur dieser eine Spannungsregler. Das wäre für mich nicht optimal, bzw. die Krux an der Sache.
Akkus fallen heuer eher selten aus.

Das ist aber der Witz: Spannungsregler fallen nicht aus. Wenn man sie richtig dimensioniert hat.
Spannungsregler werden nicht schlecht, weil alt.
Und die Polyfuse Sicherung schaltet das EZFW bei Überstrom ab.

 

[Meier111]

Ich seh halt im Faktor Mensch ein vielfach höheres Fehlerpotential als in der Technik. Wir haben nur Mühe das einzugestehen.

Genau. Das hatte ich beim Entwurf der Schaltung hauptsächlich im Sinn.

 

[Knut]

Das ist aber der Witz: Spannungsregler fallen nicht aus. Wenn man sie richtig dimensioniert hat.
Spannungsregler werden nicht schlecht, weil alt.
Und die Polyfuse Sicherung schaltet das EZFW bei Überstrom ab.

Das mag durchaus eigentlich stimmen, aber eben nur eigentlich, da auch das nur eine integrierte elektronische Schaltung darstellt.
Auf den Witz würde ich mich nun nicht zu 100 % verlassen wollen, auch wenn ich mich tatsächlich nicht erinnern kann, das mir ein Spannungsregler mal ausgefallen ist. Aber das gilt für viele andere Bauelemente ebenso. Richtig dimensioniert.
Ich sehe nun auch in der Schaltung nicht wirklich etwas, was dem Fehlerpotential Mensch entgegenwirken sollte, was wohl vorrangig Ziel war. Was sollte das sein?

Wie kann man sich die Signalisierung "Backupakku vergessen abzustecken" vorstellen? Das einfachste über den Sender. Kommt eine Warnung beim ausschalten, Jeti z.B. kann das, mal drüber nachdenken was noch sein könnte.
Ich selbst habe zwei Modelle mit Backupakku, in den 15 Jahren nicht einmal vergessen abzustecken und ich "vergesse" so manches.
Dagegen zwei Modelle mit Mosfetschalter. Immer abgeschaltet, aber schon ein paar mal vergessen auch die Akkus abzustecken. Einmal über den Winter. Der war dann wirklich leer. Ansonsten sicher auch nicht so tragisch, aber eben auch nicht gewollt.
Ich persönlich sehe da nicht wirklich dringenden Handlungsbedarf.

Tschüß

Knut

 

[Meier111]

Ich sehe nun auch in der Schaltung nicht wirklich etwas, was dem Fehlerpotential Mensch entgegenwirken sollte, was wohl vorrangig Ziel war. Was sollte das sein?

Reserveakku (ein oder aus) kann man nicht vergessen. Deshalb ein Stecker, der beide Plus-Pole Verbindet.
Reserveakku und Hauptakku werden über Telemetrie überwacht. Warnung vom Sender, wenn Unterspannung.

 

[lastdownxxl]

Das ist aber der Witz: Spannungsregler fallen nicht aus. Wenn man sie richtig dimensioniert hat.

Hallo,

das ist echt ein Witz. Jedes Bauteil kann ausfallen, auch richtig dimensioniert. Elektronische Bauteile fallen randommäßig aus.
Innerhalb ihrer Lebensdauer geht man bei elektronischen Bauteilen von einer konstanten Fehlerrate aus. D. h. die Wahrscheinlichkeit für einen Ausfall
ist nach 100 h oder 500 h gleich groß. Grundlage ist der verschleißfreie Betrieb im Gegensatz zu mechanischen Komponenten.

Im übrigen sind die vielen Elkos C1 - C5 die Bauteile mit der größten Fehlerrate in der Schaltung.

Gruss
Micha

 

[onki]

Hallo,

Die Handarbeit hab ich halt schon lange bei größeren Modellen abgeschafft. Dort ist ein RC-Switch im Einsatz der alles einschaltet.
Den Flugakku wie auch den Backupakku stecke ich lediglich beim Zusammenbau des Modells an bzw. ab. Mitunter lass ich den Backupakku auch dran weil nahezu kein Strom verbraucht wird.

Daher sind irgendwelche Steckerlösungen bei mir schon lange passé, es sei denn es handelt sich um meine Steckenflieger. Da nutze ich aber auch kein Backup weil einerseits kein Platz und andererseits überflüssig.

Das T60 sehe ich als würdigen Nachfolger des DSM von Jeti, das bei meinen Modellen der 5kg Klasse zum Einsatz kommen wird (z.B. der hoffentlich demnächst eintreffende Pace VX 3.8).

Da ich ausschließlich HV-Systeme nutze, machen Spannungsregler (Schaltregler) in diesem Umfeld keinen Sinn, sofern es sich nicht um das Regler-BEC handelt. Bei LV mag das anders ausshen ist aber auch nicht meines (da hab ich lieber LiFePos genutzt).

Gruß
Onki

 

[Meier111]

... Jedes Bauteil kann ausfallen, auch richtig dimensioniert. ...

Richtig.
Wahrscheinlich? Ja, in ca. 100 Jahren...

 

[Meier111]

Im übrigen sind die vielen Elkos C1 - C5 die Bauteile mit der größten Fehlerrate in der Schaltung.

Ja.
Das sind die gleichen Teile, wie in Deinem Sender, Empfänger und ESC.
Diese unbedingt entfernen!

 

[lastdownxxl]

Ja.
Das sind die gleichen Teile, wie in Deinem Sender, Empfänger und ESC.

So so, kenne mich da nicht aus.

 

[ingoh.]

Hallo zusammen,
ich bin mit der Thematik auch schon länger am grübeln und habe mir auch schon ein paar Gedanken gemacht wie man das ein oder andere lösen könnte. Ich bin auch schon eine ganze Weile auf der Suche nach einer "Doppelstromversorgung mit Vorrangschaltung".

Ich glaube bei der ganzen Thematik muss man unterscheiden ob es nur um Backup (wie bekomme ich das Modell heile runter wenn...) oder um möglichst geringen Ausfall der Stromversorgung. In meinen Augen muss man das unterscheiden. Mir geht es in der Sache vor allem un die Möglichkeit das BEC des ESC's primär zu nutzen, um das geht es ja auch in diesem Thread.

Mittlerweile gibt es tolle ESCs mit variabel programmierbaren BEC Spannungen für LiPos 4-12S oder mehr, die können Ströme von bis zu 20A kurzzeitig liefern. Aber es sind genau diese Schaltungen, denen ich (evtl. chinesische Lieferanten) bei teuren Modellen doch nicht so vertraue wie einem sorgfältig konfektioniertem Akku ohne weiterer Elektronik. Ich möchte aber primär den Strom des ESC nutzen, möglichst mit maximaler Spannung von 6.0V für LV_Servos.....
...aber ich fliege beruhigter wenn ich weiss, falls das BEC ausfällt, sagt mir meine Telemetrie dass etwas nicht stimmt und das Backup System aktiviert wurde.
Das einfache (und doch sehr praktikable) Prinzip mit der Schottky-Diode scheitert halt manchmal dabei, weil das Backup-System weniger Spannung haben muss als das Hauptsystem, mein ESC hat evtl. leider nur max. 5 oder 5,5V und mein Backup müsste ca. 0,5V darunter sein.

In meinen Augen wäre das "perfekteste Backup System" mit BEC, wenn das BEC des Regler primär genutz wird, und wenn es ausfällt kommt ein kleiner 2S LiFe mit ein oder zwei Diode zur Spannungsreduktion zum Einsatz. Wenn die Telemetrie das noch erkennen könnte wäre das perfekt.

 

[lastdownxxl]

Hallo Ingoh,

im Bild ist eine einfache Akkuweiche mit einstellbarer BEC-Spannung bei der auf den Backupakku geschaltet wird.
Die BEC-Spannung wird mittels eines Komperators mit einer Referenzspannungsdiode verglichen. Über den Spannungsteiler kann die Umschaltschwelle individuell angepasst werden. Der Backupakku wird also selbst bei einer höheren Spannung als die nominelle BEC-Spannung nicht entladen. Allerdings wird die Schaltung von dem Backupakku versorgt. Der Entladestrom ist allerding sehr klein, er liegt weit unter 1 mA.
Beim unterschreiten der eingestellten Umschaltspannung wird der FET IRF7240 durchgeschaltet. Die Akkuspannung wird auf die
Doppeldiode STPS3045 geschaltet. Im Prinzip ist die Schaltung eine Diodenweiche mit einstellbarer Umschaltspannung.
Für eventuelle Rückströme der Servos verwende ich eine 600 W Suppressordiode P6KE 9.1A am Ausgang der Schaltung.

Diese Schaltung hab ich in einem alten E-Segler mit 5.5 V BEC und einem 4S Eneloop als Backupakku getestet. Funktioniert seit ca. 25 Flugstunden einwandfrei. Aufgrund der Komperatorschaltung geschieht das Umschalten in wenigen Nanosekunden, das Abziehen vom Antriebsakku wird von den Servos und dem Empfänger nicht registriert. Die Kosten für die Bauteile sind minimal, die Schaltung kann man für weniger als 5 Euro aufbauen.

Gruss
Micha

 

[Knut]

Hallo,
genau wie Micha funktioniert meine, auf jeden Fall schon mal in der Simulation, wie gewünscht. Bei Kurzschluss, Unterspannung und Ausfall, schaltet die auf den Backupakku, egal welche Spannung der hat. R8 und D4 stellt nur eine Last dar. Bei Unterspannung, durch eventuell hohe Bealstung des BEC sind beide aktiv. Natürlich im schnellen Wechsel.
Die sollte in meine neue Ka6e, wo ich nur ein 5,5V BEC habe. Nun nehme ich aber das 6V , bzw. 6,2V UBEC und als Backupakku einen 1500 LIFEPO. Getrennt durch einmal Schottkydiode und für den Akku 2x SI Diode. Das geht genauso. Man sollte nicht vergessen, das ist ein Notakku für den eher unwahrscheinlichen Fall der Fälle. Egal ob da schon ein paar mA/h weg sind. Kontrollieren sollte man den eh von Zeit zu Zeit.
Da man Backupakus nun auch nicht beim 2m Segler einsetzt, bzw. wo es eng zugeht, ich zumindest nicht, würde ich den auch nicht zu eng bemessen. Bei der Ka6 brauche ich Gewicht vorn, also einen Akku für den Fall der Fälle., wobei der von den Maßen und Gewicht auch eher klein ist.
Auch wenn es heute gute BEC's gibt, gerade bei großen Seglern spielt das Mehrgewicht keine wirkliche Rolle und das Gefühl ist beruhigter auch wenn eigentlich kein Grund zur Sorge besteht. Wenn da nicht das Wort eigentlich wäre.

Tschüß
Knut