Schaltung für Reserveakku

D

Donaufisch66

User
Hallo ,

ich würde in meine Modelle gerne einen Reserve-Akku einbauen. Dieser soll erst einspringen, wenn der "normale" Akku (oder ein BEC) unter einen definierten Wert sinkt oder ausfällt.
Als Reserve-Akku dachte ich an einen LiFe mit 200-400mAh. Die Kapazität sollte zum gemütlich Landen ausreichen.

Es gibt unzählige Schaltungen für Akkuweichen. Von Schottky bis Oring Mosfet Schaltungen. All diese Schaltungen saugen 2 Akkus parallel leer. Ich suche eine Schaltung, die wirklich nur dann auf den 2ten Akku umschalten, wenn der erste ein Problem hat (ausfällt) oder unter eine definierter Spannung fällt.
Den Umschaltvorgang, kann ich über eine Spannung mit Telemetrie überwachen. Hat zB.: Spannung3 einen Wert über 0,1V, =Sicherungsakku ist aktiv, klingelt ein Alarm und ich muss landen.
Ich würde den Umschaltwert bei normalen RC Analgen auf 4V legen. für HV Anlagen entsprechend höher. Die Umschaltung muß schnell genug sein, sodass der Empfänger immer versorgt wird und nicht neu bootet. Zurückschalten auf den Hauptakku muß die Schaltung nicht können.

Ich glaube ein MoSFET mit Mosfet Controller müsste der richtige Ansatz sein. Ich habe nur leider keine Ahnung wie ich einem Mosfet Controller sage, ab welcher Spannung oder unter welchen Bedingungen, er umschalten muß.

Ich fände solch einen Ansatz sinnvoller, als eine echte Doppelstromversorgung, da ich die Reserve nur im Problemfall benötige. Und wenn ein Problem auftritt möchte ich ohnehin nicht weiterfliegen, so wie es bei einer Doppelstromversorgung der Fall ist.

Kann mir jemand eine Schaltung empfehlen oder hat jemand einen Schaltplan?

Ich hatte mal einen Link zu einer Schaltung, die Riesen-Elkos als Sicherungsakku einsetzte. Leider finde ich den Link nicht mehr. ELKOS wären mir zwar für Segler viel zu groß, aber die Schaltung dahinter müsste ähnlich sein.

LG
Roland
 
GC

GC

User
Es ist relativ einfach, wenn Du HV Bauteile nimmst.

Der Standardakku ist ein 2S lipo. Der Reserveakku ein 2S LiFePo. Beide Akkus sind mit Schottky Dioden an den Empfänger und Servos angeschlossen.

Der lipo wird auf 8,2V aufgeladen. Der LiFePo auf 7,6v.

Erreicht der lipo 7,6 V so steuert der LiFePo Strom bei und Du müsstest bei Deiner Anlage Unterspannungsalarm bei 7,6V einstellen. Der LiFePo versorgt natürlich auch, wenn der LiPo z.B. durch Kabelbruch auf 0V fallen würde.
 
BNoXTC1

BNoXTC1

User
Warum wird der Lipo "nur" auf 8,2V geladen?

Wenn du nicht auf HV setzt, dann kannst du einen 4zelligen nimh nehmen.
 
Christian Baron

Christian Baron

User
Ich verwende so eine Schaltung mit zwei Akkus. Beide Akkus werden direkt an den Empfänger gesteckt. Ein Akku hat aber ein oder zwei Dioden in der Plus-Leitung, je nach gewünschter Spannung die der zweite Reserveakku haben soll. Bei mir sind das zwei LiFe A123 Akkus mit jeweils zwei Zellen, also 7,2V Nennspannung. Der Hauptakku hat 2500mAh und der Reserveakku 1100mAh. Durch zwei Dioden BYV79-200 hat man einen Spannungsabfall im Betrieb mit 5,8V des Reserveakkus. Der Reserveakku mit der damit geringeren Spannung wird durch die Dioden nicht durch den Hauptakku geladen sondern ist unbenutzt bis die Spannung des Hauptakkus auf 5,8V einbricht durch Defekt oder weil er leer ist. Mit der Telemetrie des Senders stelle ich die Alarmgrenze auf 5,8V und bekomme damit eine Meldung und weiss, dass jetzt der Reserveakku den Strom liefert. Mit den 1100mAh kann ich dann noch etwas weiterfliegen oder kurz darauf landen.
Ein Elko wird noch zwischen der Plus- und Minusleitung des Reserveakkus gelötet um Rückströme zu verhindern.
Die Empfehlung zu dieser Stromversorgung habe ich von Hermann Kleinegesse übernommen, ist also nicht auf meinem Mist gewachsen. Ich habe das ganze nur um die S-Bus-Verdrahtung erweitert. Man braucht gar keine speziellen Kabel, Stecker oder Hub-Systeme um S-Bus einsetzen zu können.
Ein Schaltplan mit der S-Bus-Verdrahtung und meiner Lösung MPX-Stecker als Ein/Aus-Schalter und gleichzeitig Ladekabelanschluss zu verwenden ist hier in der Mitte dieser Seite zu finden:

http://www.retroplane.net/forum/viewtopic.php?t=3959&postdays=0&postorder=asc&start=105

Da ich keinen Balancer beim Laden der Akkus verwende, sind die einzelnen Zellen parallel an die MPX-Buchse angelötet und werden erst durch den MPX-Stecker als Schalter in Reihe geschaltet.
 
S

SeK

User
Hallo Roland,

das was du vorhast ist nicht ganz trivial und wird etwas Schaltungsaufwand erfordern. Ein oder zwei einfache Oring Controller an jedem der beiden Akkus werden hier nicht ausreichen, da allein nach der Begriffsdefinition "OR" beide Akkus gleichzeitig aktiv sein können. Was du bräuchtest wäre demnach ein "XORing" Controller, also entweder der eine oder aber der andere Akku.
Mit ein wenig Nachdenken wäre es vielleicht möglich, zwei ORing Controller zu einer XOR Funktion zu verschalten. Prinzipiell zweifle ich aber das Vorhaben in Bezug auf Sinnhaftigkeit und Sicherheit an. Zudem muss man die Sache mal zu Ende denken: Was passiert wenn die Spannung des Hauptakkus auf Grund einer Stromspitze eingebrochen ist und die Umschaltung auf den Hilfsakku stattfand? Der Hauptakku wird sich vermutlich wieder erholen. Stellt sich dann aber die Frage, wird jetzt auf dem Hilfsakku verblieben oder wieder auf den Hauptakku gewechselt? Im ersten Fall würde man eine Schaltung mit einer monostabilen Kippstufe implementieren, die mal ausgelöst zur Landung zwingt. Im zweiten Fall wird man eine Hystere einbauen wollen, sonst schalten sich die beiden Akkuschalter zu Tode.
 
M

Mesche

User
nur ein Akku mit Diode

nur ein Akku mit Diode

Hallo Christian,
wenn der Hauptakku ohne Diode angeschlossen ist bleibt ein Risiko. Das ist der Fall wenn der Hauptakku durch inneren Kurzschluss stirbt. Auch das kann passieren und dann hilft in Deinem Fall auch der Reserve Akku nicht.
VG
Markus
 
D

Donaufisch66

User
Hallo SeK,
die Schaltung sollte nur EINMAL auf den Hilfsakku umschalten und dann dort bleiben.
Sollte eine Stromspitze den Akku in die Knie zwingen, liegt ein Problem vor! Entweder der Akku ist leer, zu klein dimensioniert, defekt oder sonst etwas. Jedenfalls zu kritisch um weiter zu fliegen.
Die Umschaltung sollte erst kurz vor der unteren Spannungsschwelle der RC Anlage passieren. Also wirklich erst kurz bevor ein Empfänger neu bootet. Sollte dieser Zustand durch eine Spannungsspitze passieren, könnte es jederzeit wieder passieren. Daher soll die Schaltung nicht mehr zurück schalten.

Damit wäre der Hilfsakku wirklich nur eine Sicherung um sicher zu landen und sollte normalerweise nicht in Verwendung kommen. Trotzdem hätte man ein sehr leichtes Backup und bräuchte keine echte Doppelstromversorgung mitnehmen.

Lg
Roland
 
F

fireball412

User
Hallo Roland,

das Anliegen ist technisch interessant. Aber nie im Leben bringt so etwas komplexes einen Sicherheitsvorteil. Eine Diodenweiche ist so einfach, so billig, so leistungsfähig und so zuverlässig, dass es meiner Ansicht nach nicht lohnt über eine Alternative nachzudenken.

Wenn man unbedingt will kann man ja in einem Zweig eine Diode mehr verwenden und mit einem Stromsensor den Strom messen und in ein Telemetriesignal übersetzen. Dann wäre der "Schnick-Schnack" wenigstens nicht an der Funktion beteiligt.

Stefan
 
  • Like
Reaktionen: GC
D

Donaufisch66

User
Zur Telemetrie : die wäre notwendig um mitzukommen wann der Hilfsakku aktiv wäre. Sonst wärs alles andere als ein Backup.

Ich habe gehofft, dass es vielleicht eine einfache Lösung gibt. Wenns kompliziert wird, kann wieder zuviel ausfallen.
Lg Roland
 
GC

GC

User
Ich sehe keinen Sicherheitsgewinn bei Deinem Vorhaben gegenüber zwei gleichen Akkus getrennt durch zwei Shottky-Dioden. Z.B. 2S Lipos und eine Alarmspannung von 7,5V am Sender programmieren.

Beide Akkus werden gleichmäßig entladen und bei einem Kurzschluss eines Akkus oder oder einer Trennung eines Akkus (z.B. kabelbruch) macht der andere weiter. In einem solchen Falle werden die 7,5V eben früher erreicht. Du hast dann aber immer noch genügend Zeit in Ruhe zu landen.

Bei einem einigermaßen funktionsfähigen 2S Akku sehe ich einen Spannungseinbruch unter 3,5V (bis dahin machen moderne Empfänger mit) mit 2S für absolut ausgeschlossen. Hierzu müßte Dein Kabel zum Empfänger und den Servos absolut unterdimensioniert sein. Aber in solch einem Fall würde Dir Deine geplante Schaltung auch nicht helfen.
 
Christian Baron

Christian Baron

User
Hallo Markus,
Dein Hinweis ist richtig! Man kann den Hauptakku auch mit einer Diode mit geringem Spannungsabfall versehen und hat damit auch das Risiko eines eventuellen inneren Kurzschlusses des Hauptakkus vermieden.
Mir ist es mit LiFe aber noch nicht vorgekommen, das sich eine Zelle verabschiedet hat. Bei vernünftiger Pflege der Zellen sollte das nicht passieren.

Das Risiko, das man nicht mitbekommt wie es um den Empfängerakku bestellt ist, ist mit der Telemetrie heutiger Anlagen sehr gering. Ein Reserveakku ist für mich damit nur eine zweite Absicherung und wird nur in großen Modellen mit mehr als acht Servos eingesetzt.
Der Senderakku kann ja auch einen Kurzschluss erleiden und hat kein Reservesystem! :(
 
S

SeK

User
Donaufisch66 schrieb:
Zur Telemetrie : die wäre notwendig um mitzukommen wann der Hilfsakku aktiv wäre. Sonst wärs alles andere als ein Backup.
Zum Vergrößern anklicken....

Falls du unbedingt eine eigenständige Erkennung für die Unterspannung des Hauptakkus möchtest und der Stützakku nur bei Unterspannung aktiv werden soll könnte ich mir folgende Lösung vorstellen: Beide Akkus werden über Dioden isoliert. Der Stützakku wird zusätzlich über eine Komparator-Schaltung nur zugeschaltet, wenn der Hauptakku einmal eine kritische Spannung unterschritten hat. Die Schwelle könnte man einstellbar gestalten. Zusätzlich ließe sich auch noch ein Ausgang definieren, der signalisiert ob der Stützakku bereits aktiv ist oder nicht.
Auch wenn ich persönlich das nicht so machen würde, käme es deinem Ansatz entgegen.
 
Du musst dich anmelden oder registrieren, um hier zu antworten.
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten