Neu entwickelte Akkuweiche

Hallo an alle,

ich möchte nicht den anderen Thread über die Akkuweiche zerstören, habe ihn ja schließlich auch nicht gestartet.

Ich möchte euch nur kurz über meine Akkuweiche informieren.
Angefangen hat alles, als ich mir einen Akku kaufen wollte für meine 5m ASW28. Die wollten ersnthaft über 40 Euro für einen 4 Zellen, ca 3500mah Akku.

Zwei kleiner, mit 2000mah, kosten weniger als der große und bieten zusätzliche Sicherheit. Die Frage nach einer "neuen" Akkuweiche stand mitten im Raum.
Durch "monatelanges" suchen im Internet habe ich dann endlich die Teile zusammen, sind ja gerade mal drei! 2x Mosfet und 1xGate Driver.

Das besondere an dieser Weiche ist, dass sie extrem klein ist.gerade mal 3,5 x 2,5cm, wobei die 3 Multiplex Stecker den meißten Platz brauchen.
Durch die verwendeten Mosfets, ist so gut wie kein Spannungsabfall zu beobachten. Ca 0,05V. Daher ideal für 4 Zellen Akku.
Der Gate Driver schaltet immer den Akku ein, der die größere Spannung hat. Die Umschaltschwelle ist 0,1V. Sind die Spannungen genau gleich, wird der Strom aufgeteilt. Die Mosfets schalten im mikrosekunden Bereich.

Die Mosfets halten einen Dauerstrom von 20 Ampere und 105 Impulsstrom aus. Der Widerstand zwischen Drain und Source ist gerade mal ca 0,005Ohm, anhängig natürlich vom Strom. Daher werden die Mosfets nicht mal irgendwie warm. Die maximale Eingangsspannung beträgt, sicherheitshalber, 20V!

Leider ist der Gatedriver im MSOP10 Gehäuse, daher echt schwierig zum löten.
Der Nachbau ist gerne gestattet. Die Teile sind bei Digikey erhältlich. Platinen habe ich eine Menge zu hause, falls jemand welche benötigt.

Wenn man bedenkt, dass normale Akkuweichen, die moderne Mosfets verwenden, nicht unter ca 50 Euro zu bekommen sind, ist das echt eine Super Alternative.
Die Platine sieht ein bisschen konfus gelötet aus, das kommt von den großen MPX-Steckern:D
Hoff euch gefällts!
 

Anhänge

  • Weiche1.JPG
    Weiche1.JPG
    61,6 KB · Aufrufe: 45
  • Weiche2.JPG
    Weiche2.JPG
    64,8 KB · Aufrufe: 52

seagull1

User gesperrt
Eagle Library

Eagle Library

Hallo Fliegerpez,

zu erst mal Gratulation für Deine hervorragende Pionierleistung! Ich würde mir gerne eine Weiche mit anderem Layout (Connectic etc.) bauen. In dem anderen Thread meine ich gelesen zu haben dass Du mit Eagle gearbeitet hast. Falls ja, könntest Du mir den LTC4416 und den MOSFET als Library-Elemente zur Verfügung stellen? Das würde mir einiges an Arbeit ersparen.

Mit freundlichen Grüßen
Hartmut
 
Hallo,

@otti: Das Layout und Schaltplan sind im anderen Akkuweichen Thread ziemlich hinten. Da ist alles zu finden.

@seagull1: Ich habe den LTC und die Mosfets jetzt nicht speziell in einem Package, ich habe einfach irgendeinen IC mit MSOP10 Gehäuse und SOIC8 Gehäuse genommen. Die sind bei Eagle eh dabei....Wennst du gar keine findest, sag mir bescheid, dann schick ich dir die Bauformen.

MFG
Peter
 

seagull1

User gesperrt
Hallo Peter ,

wie ich sehe bist Du den brutalen/effizienten Weg gegangen. Die Packages habe ich selbstverständlich gefunden. Früher habe ich immer ein neues Bauelement in meiner Bibliothek angelegt. Nach 3 Jahren Eagle-Abstinenz komme ich im Moment nicht darauf wie ich es damals gemacht habe. Ich hoffe ich komme wieder darauf.

Mit freundlichen Grüßen
Hartmut
 
..tja, es scheitert wohl wirklich an den Liefermöglichkeiten.
Digikey liefert ja erst ab einem bestimmten Mindestbestellwert.
Für ein oder zwei ICs ist das uninteressant. Schade.
 
Abwarten Leute, :cool:

Ich bin gerade an einer anderen Lösung dran! Die Teile bekommt man alle in Deutschland :p

Hab heute die Teile bestellt, wird ein bisschen dauern, bis sie da sind....

Und das Beste, es wird noch günstiger, Materialpreis ohne Platine ca 5,50!

Ein bisschen müsst ihr euch noch gedulden!


@alle:

Würdet ihr der Weiche noch etwas hinzufügen? Oder was würde euch noch fehlen? Wenn ich schon dabei bin zu ändern, kann man ja auch gleich was hinzufügen, nur wüsste ich nicht was!

Peter
 

wenni

User
Ein elektronischer Schalter wäre noch interessant, dass man einfach einen Taster irgendwo hinbaut und ne Status-LED ob alles an ist oder nicht.

Spannungssstabilisierung auf ca. 6V wäre als Option auch fein, dann kann man die max. Kraft aus den Servos ziehen und dabei Lipos als Akkus verwenden.

Und für die, die mehrere Servos pro Ruder ansteuern wollen evtl. noch eine Verteilung für 4 Kanäle auf drei Servoanschlüsse ;)

Ich weis, etwas viel, aber dann wäre das eine wirkliche Alternative zu teureren Fertigweichen, zwar nicht ganz so hochintelligent und auswertbar, aber erstens selbstgelötet (was mir z.B. sehr gefallen würde) und zweitens viel günstiger.

Vielleicht könnte man das Layout modular erstellen, dass jeder den Bereich den er nicht braucht einfach weglässt.
 

seagull1

User gesperrt
@ Fliegerpez

Denkbare Erweiterungen

Im Gegensatz zu einer simplen/normalen Diodenweiche besteht hier die Möglichkeit die 2. Versorgung (V2) als Back-Up auszulegen, d.h. mit einem Akku kleinerer Kapazität und optional kleineren Spannung. Für Lichtorgelanhänger wäre es dann interessant mit einer LED anzuzeigen ob das System z. Zt. vom Back-Up versorgt wird. Kostet aber 2 Widerstände, ein Transitor und eine LED (und nagt an der Kapazität des Back-Ups).


@ Nik, Fliegerpez

Einen Schaltplan mit Erläuterungen könnte ich beitragen.



@ Wenni

Dein Wunschkatalog ist sicherlich berechtigt. IMHO würde das zu einer professionellen Entwicklung und Fertigung führen und der Nachbau würde dabei auf der Strecke bleiben.

Gruß
Hartmut
 

wenni

User
Warum professionelle Fertigung? Wer den LT löten kann, für den ist der Rest ein Kinderspiel ;)

Am Ausgang eine Spannungsstabilisierung (wobei man hier auch einfach noch ein Fertigteil dazwischen hängen kann, gibts ja von Jamara usw.) und eine ausreichend dicke Leiterbahn für Plus und Minus an eine Reihe Stiftleisten, dann drei Impulsleitungen zusammengefasst usw.

Einzig das mit dem elektronischen Schalter wäre evtl. etwas schlecht, da dieser ja einen Ruhestrom zieht und die Akkus bei längerem nichtbenutzen leersaugt. Aber in der jetzigen Fassung wären zwei Schalter von nöten, oder man zieht jedesmal die Akkus aus der Weiche (auf Dauer auch nicht so ganz toll)
 

cgraf

User
Hallo

Als mögliche Idee:
- Telemetrie die die Bordspannung zum Boden sendet (oder ein pip-pip auf
dem Variokanal. Dazu gibts einen schönen kleinen Chip von Linx)
- Spannungsregelung auf einer zweiten Platine
- Optokoppler/Servoverstärker auf einer dritten Platine

Wäre alles machbar auf 70X35mm. Ich habe die Schaltpläne fertig
und einen Teil der Layouts auch. Wäre interessant, die verschiedenen
Ideen abzugleichen. Wäre ja der Sinn eines Forums, eigentlich.. oder ?

Als Beispiel die oberste Platine mit dem Chip von Fliegerpez plus einem
Microcontroller für die Spannungsüberwachung (habe mal einen PicAxe genommen)

Schaltpläne für die anderen Platinen sind auch vorhanden.
Zum Layouten benutze ich Eagle 4.xx

Gruss Christoph
 

Anhänge

  • upperdeck.png
    upperdeck.png
    13,2 KB · Aufrufe: 38

rjm

User
Was interessant wäre, wäre anstelle einer Kontroll-led ein richtiger akkucontroler, natürlich für jeden akku, umschaltbar für 4 oder 5 zellen.
gleichzeitig eine memoryfunktion, wenn z. b. der akku im flug mal zusammengebrochen ist. d. h. beim einschalten zeigt die led grün, sollte es im Flug probleme gegeben haben, blinkt die diode rot.

gruß
rjm
 

wenni

User
Sowas is ja schon fast zu umfangreich ;) Eine Akkuanzeige muss kalibriert werden, ok können vielleicht ein paar, aber nicht alle.

So sachen wie Spannungsstabilisierung, die Weiche an sich sind einfach nach Anleitung zusammenzulöten.

Wäre für ein modulares System, immer einen Bereich für eine Funktion auf dem Layout, wer will bestückt diesen und wer nicht schneidet ihn einfach weg und lötet evtl. ein paar Drahtbrücken.

Der eine will nur die Weiche, der andere mit Schalter, der andere mit Spannungsstabilisierung usw. So wäre für jeden was dabei.
 

cgraf

User
@rjm
Genau deswegen ist bei mir ein Microcontroller in der Schaltung. Und 4 Led's auf dem Print. Guter Input mit der Memoryfunktion :-) Danke

Ursprünglich habe ich auch über den Controller je nach Akkuzustand den Notakku zugeschaltet. Aber der kleine LTC Chip hat mir super gefallen :p
und aus diesem Grund arbeitet die Schaltung "eigentlich" nicht mehr mit
Notfallakku.
Allerdings: Wenn man als Hauptakku einen 5-zelligen nimmt (oder Lipo 2s) und als Notakku einen kleinen 4-Zeller, macht die Schaltung ja automatisch das Richtige. War eine Superidee von Fliegerpez.

@wenni
Modular ist gut. Bei mir gibt es halt ein Sandwich aus 1-3 Platinen.
Wegschneiden gefällt mir nicht so ;-)
Also bei Einsatz von 4 und 5 Zellen: 1 Platine
Bei Einsatz von Lipo: 2. Platine
Bei langen Servokabeln: 3. Platine für 8 Kanäle

Was fehlt ist die Schalterfunktion (ginge noch auf die 2. Platine)

Natürlich haben die einzelnen Platinen eine Interkonnektion...

Was denkt Ihr ?
 

wenni

User
Dachte halt so wie capriolo mit der RSZS-Weiche die ja nen elektronischen Schalter beinhaltet, den man aber wegschneiden kann und z.B. für ne Zündung einsetzen.

Klar ist dass dann der Print etwas größer wird, aber man könnte dann ja gleich den Empfänger mit draufschnallen und zur Fehlersuche währen einzelne Sektionen auch etwas hilfreicher ;)
 

seagull1

User gesperrt
Meine Wunschliste

Meine Wunschliste

Hi Folks,

zunächst einmal mein(e) Einstellung/Prinzip, nämlich KISS (Keep It Simply Simple; oder mach es so einfach wie möglich).

Der Vorteil dieser „idealen Dioden“-Schaltung liegt in den geringen Durchlassverlusten (im Millivoltbereich) und macht sie daher für 4 Zellen NiXX interessant. IMHO genügt für 5 Zellen, aber spätestens für 2 Zellen LiXX, eine normale Diodenweiche (den Stress mit MSOP10 zu verlöten würde ich mir dann nicht antun).

Ich werde die Weiche für E-Segler (F3J) einsetzen mit BEC als primäre Versorgung und 4 Zellen NiXX als Back-Up.

Vor einigen Minuten habe ich gerade für meine Connectic die Leiterplatten bestellt. Nun ist mir gerade der Gedanken gekommen V1 zu priorisieren, dies müsste unter Benützung der Hx Ausgänge und Spannungsteilern möglich sein (also kein uP).

Was ich mit priorisieren meine sei durch folgendes Beispiel erläutert:

1) Ohne Priorisierung
BEC = 5 V. Akku frisch geladen =5.6 V. Die Weiche wird also Rx aus dem Akku versorgen und zwar solange bis die Akkuspannung auf < 5 V abgesunken ist, dann übernimmt BEC die Versorgung. Wenn dann das BEC ausfällt habe ich nur noch eine verminderte Kapazität des Back-Ups zur Verfügung.

2) Mit Priorisierung
BEC ist die primäre Versorgung solange BEC Spannung >4.5 V. Bei BEC <= 4.5 V wird der Back-Up „enabled“ und zwar solange bis BEC > 4.9 V. D.h. im Falle eines stationären Ausfalls des BEC hätte ich die volle Kapazität des Back-Ups zur Verfügung.


Nicht auf meiner Wunschliste:

Auf einen „Telemetriekanal“ kann ich persönlich verzichten da ich die in Frage kommenden Modelle eh mit einem Vario fliege welches mich über die aktuelle Bordspannung informiert (und nach der Landung den Min.-Wert durchsagt).


@ cgraf

Die Erweitung mit Deiner 3. Platine (Optocoupler, Servoimpulsvestärker) halte ich persönlich für ein wünschenswertes Feature.

So long
Hartmut
 
Na hallo...

Na hallo...

Hallo an euch alle,

hier gehts aber zu :) freut mich, freut mich :)

Also findet das ganze doch irgendwie an Interesse.

@cgraf: Irgendwie sind wir Seelenverwandte. Ich habe mehr oder weniger das gleich wie du gemacht, allerdings schon vor einem halben Jahr. Ich habe auch eine Telemetrieübertragung gebastelt, die Teile sind mit dem LTC mitgekommen. Hatte aber noch keine Zeit zum basteln. Meine Telemetrie beinhaltet aber noch ein bisschen mehr: Spannung beider Akkus, Strom, verbrauchte mAh (!!!Ganz Wichtig für mich!!!) , Höhe, Temperatur.
Bin halt ein Segelflieger:D hier ein kurzer Link, damals noch mit Datenlogger
http://www.rclineforum.de/forum/thread.php?threadid=196781&sid=

@all,

wie gesagt finde es klasse, dass es ein bisschen weitergeht. Habe von ein paar von euch emails mit mehr oder weniger interessanten Infos bekommen. Für mich auch ganz klar im Vordergrund: KEEP IT SIMPLE!!! und billig:D

Ein paar Sachen werde ich bei der nächsten Platine umbessern: Wie gesagt ich habe einen besseren Mosfet Treiber gefunden. Günstiger, in Deutschland erhältlich und man nimmt zwei, also für jeden Mosfet einen, das heißt noch mehr Ausfallsicherheit! Dazu kommt noch parallel zu den Mosfets eine Shottky Diode, die "überflüssig ist" wenn die Mosfets leiten aber Sicherheit bieten, wenn etwas defekt wird. Es kann also kein Strom in die Batterien zurück. Gut,ok,ihr habt recht, die Mosfets haben auch eine Diode, aber wird eventuell ein Mosfet zerstört, könnte da vielleicht irgendwie Strom rüber ....Desshalb eine SMD Shottky Diode, klein, billig (1Euro) und erhöht die Sicherheit ungemein!
Wenn ich ehrlich bin, halte ich,meine Meinung, von Leds nicht viel. Man sollte sowieso wissen, ob der Akku voll oder leer ist. Bei NIMHs und NICDs ist die Spannungslage sowieso nicht wirklich ein Indiz dafür, ob der Akku jetzt noch was drin hat, oder nicht. Also ok, wenn es gefordert wird, kann man es machen. ABER: es kommen doch einige Elemente dazu. So waren es nur drei ICs!
Mit Lipos, das ist so eine Sache. Einen normalen Festspannungsregler, ala 7805, wäre für mich keine gute Lösung. Ich lege alle Sachen immer größer aus, also 5A MUSS mindestens gehen. Wenn, dann müsste man einen Switching Step Down Regler nehmen, der kostet aber ungemein (ca. 10 Euro).Bedenkt immer, es soll einfach,klein und simple sein. Dazu braucht man dann wieder Spule, Kondis, Widerstände....Aber wer hier eine gute Idee hat, her damit:)

Also wie gesagt, bin für jede gute Idee zu haben und man sollte sich einigen, was man da jetzt wirklich effektiv noch dazugibt!

Sodala, das waren kurz meine Gedanke dazu:p
Tschüßli
Peter
 
Anbei noch ein Bild der Telemetrie!

Sollte nur so nebenbei sein und hier in diesem Thread eher unpassend:D
Gerade mal 6x3,5cm groß, mit 2,4ghz Übertragung, also locker 1km weit.
Peter
 

Anhänge

  • Tele.JPG
    Tele.JPG
    81,5 KB · Aufrufe: 34
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten