Hallo, ich versuche ein "kleines" Batteriemanagement für meinen alten VW Bus zu realisieren. Ich möchte, wenn die Batteriespannung unterhalb von 10,8V fällt, dass die Verbraucher alle Stromlos gemacht werden. In einem Test habe ich das mit einem 70A Relai gelöst, allerdings werden hier im Betrieb immer 120mA verbraten. Dies würde ich gerne umgehen, am besten mit einer P-Kanal MOSFET-Schaltung. Imax=80A, Umax=14,5V Ich habe leider keine P-Kanäler mit solch höhen Strömen gefunden bzw. einem sehr kleinen Uth, da ja möglichst die ganze Betriebsspannung an den Verbrauchern anliegen soll. Weiß jemand einen geeigneten FET oder eine vielleicht noch bessere Lösung? LG
>einem sehr kleinen Uth, da ja möglichst die ganze Betriebsspannung an >den Verbrauchern anliegen soll. Weis du was Uth ist? Bzw Rds,on?
Florian S. schrieb: > Weiß jemand einen geeigneten FET oder eine vielleicht noch bessere > Lösung? Die Parameter-Suche bei www.irf.com hast du schon abgegrast? N-Kanal gibts problemlos in dem Leitungsbereich, aber, wenn du nicht die Masse schalten willst, brauchst du eine entsprechende Ansteuerschaltung mit DC/DC-Wandler. Gibts auch "All-in-One" als "PROFET". BTS550 von Infineon wär evtl passend: Vielleicht findet sich aber auch ein bistabiles Relais in der Leistungsklasse?
Florian S. schrieb: > Weiß jemand einen geeigneten FET oder eine vielleicht noch bessere > Lösung? BTS550 und Freunde, sind dafür gebaut. MfG Klaus
Danke für die schnellen Antworten, ich denk ich muss meine Schaltung noch ein Mal komplett überdenken. Ich wusste bisher noch nicht dass es Bauteile wie den BTS550 gibt.....sehr cool das Teil^^ MfG
Florian S. schrieb: > sehr cool das Teil^^ Der wird bei 80 A dann schon hot werden: 80A*80A*2,5mOhm = 16 Watt. Da ist dein Relais mit 12V*120mA = 1,44W deutlich besser. Ok, ich geb zu, dass über dem Kontaktwiderstand (ca. 1mOhm) auch noch Spannung abfällt...
Lothar Miller schrieb: > Der wird bei 80 A dann schon hot werden: 80A*80A*2,5mOhm = 16 Watt. Das ist auch ein dicker Klotz. Ein Core I7 oder eine GPU heizt viel mehr, 16W ist da eher ein Netbook. Aber bei 80A Dauerstrom wird auch die Batterie nicht lange halten MfG Klaus
Lothar Miller schrieb: > Da ist dein Relais mit 12V*120mA = 1,44W deutlich besser. Ok, ich geb > zu, dass über dem Kontaktwiderstand (ca. 1mOhm) auch noch Spannung > abfällt... Die Siemens-Leute waren damals der Meinung, in Summe sei das Teil besser als ein Relais, keine Funken, Stromüberwachung als Ersatz für eine Sicherung und quasi "unkaputbar" MfG Klaus
Hallo,
da ja im (Bauteil)Schalt Mosfet letztendlich sehr viele Mosfet
Transistoren paralell "geschaltet" sind (auf dem Halbleitersubstrat),
vielleicht ist es auch möglich mehrere BTS parallel zu schalten, sollte
um Datenblatt stehen. Die zunehmende Kapazität dürfte ja bei der
Anwendung keine Problem verursachen (keine PWM oder ähnliches).
Die 80 A werden sowieso nicht dauernd anstehen so das evtl. der
durschnittlich zu erwartende Dauerstrom (und damit die Verlustleistung)
viel interessanter sein wird.
mfg
Cornelius X Machina
So hier bin ich wieder, die 80A sind nicht unbedingt Dauerbelastung. Aber wenn während der Fahrt über einen Spannungswandler (ca. 1000 Watt max.) Laptop und Co geladen werden soll, dann ergeben sich nach meiner Rechnung ca. 70A (und das dann schon für 4-5 Stunden Dauerbetrieb). I=P/U =1000W/14,5V (Lichtmaschinenspannung) = 69A Zusätzlich könnte noch der Kühlschrank laufen +4A, ... Da kommt schon einiges zusammen. Mein Problem mit den 120mA ist, dass ich das Relai anziehen wollte, wenn die Batterie zu leer wird, aber dann sauge ich ja die Startbatterie leer(von der der Strom für das Relai kommt). Wenn ich es anders herum angehe, dann hab ich pro Tag 3Ah für Nichts und wieder Nichts verbraten und das ist beim Wildcampen auch nicht sehr sinnvoll^^. So wahnsinnig begeistert bin ich noch nicht von dem BTS550. Auch bei den Bistabilen Relais hab ich noch nichts wirklich bezahlbares oder leistungsstarkes gefunden (Conrad,Reichelt). Bin ich zu blind oder sind die entweder relativ teuer (30Euro+) oder nur für max 16A? Was haltet ihr denn von simplem Parallelschalten von 2,3 P-Kanälern? Oder gibt es noch ganz andere (bessere) Lösungsansätze? Wie wird denn in richtig guten Batteriemanagementsystemen vorgegangen (hab leider auch hier nichts konkretes gefunden)? Danke für Eure Hilfe!!! MfG fuxreid
Florian S. schrieb: > I=P/U =1000W/14,5V (Lichtmaschinenspannung) = 69A Hoffentlich klappt das auch, eine Lima die 1kW zusätzlich erzeugt, auch wenn du nicht Vollgas fährst ?? Bei den Relais solltest du schauen, wieviel Strom die Kontakte vertragen, und wieviel Strom sie schalten können. Das kann schon ein großer Unterschied sein. Einen Strom von 70A, wenn auch induktive Lasten dabei sind, zu trennen ist was ganz anderes als diesen Strom nur fließen zu lassen. MfG Klaus
solche bistabilen Relais für den automotiven Bereich gibt es z.B. von Tyco Dropspannung kleiner als 40mV bei 100A. http://www.tycoelectronics.com/catalog/bin/TE.Connect?C=15355&M=PPROP&P=164165&BML=10576,16354&LG=1&PG=1&IDS=483627,483626&N=1 farnell / rs-online führt die Teile. Gruß Gerd
Danke für die Antworten, ich denk ich werde einen Versuch starten und einfach 2 P-Kanäler parallelschalten (könnt ja immerhin hinhaun) Strombegrenzung könnte ja schwierig werden bei 40A pro FET, oder? FET: IRF 4905 bei 40A ergibt sich eine Verlustleistung von 32Watt. Im Datenblatt steht dass das eine Erwärmung um eben 32°C bedeutet. Ist die Erwärmung dauerhaft oder steigt das doch noch an (Kühler oder kein Kühler notwendig?) Aber ich habe noch eine ganz andere Frage: Wie stelle ich am besten die Verbindung zwischen den FETS und den 6mm^2 bzw 16mm^2 Kablen her? Über Leiterbahnen wird das ja eher ned gehen? bzw ich bräuchte >7cm Breite Leiterbahnen :-D bei 35um Dicke. Meine Idee wäre gewesen direkt die Kabel an die Ausgänge der FETS zu löten, ist aber auch ned sonderlich elegant....Habe zuvor noch nicht mit solchen Strömen gearbeitet auf einer Schaltung. Was macht man hier überlicherweise? Muss Euch noch ein Mal um kurze Hilfe bitten. MfG fuxreid
Wie schaut es eigendlich mit Bistabielen Relais aus, bzw Stromstoßrelais. Da muss nicht dauerhaft ein strom fließen um ein Zustand stabil zu halten. Es reicht ein kurzer Stromimpuls.
@Basti Die Bistabilen Relais sind relativ teuer wie ich finde (>=35 Euro) was ich gefunden habe. Zum zweiten wären auch der Platzbedarf und die einfachheit der gesamten Schaltung bei einer Transistorlösung besser. Wie sieht es denn mit der Erwärmung der Transitoren und den Verbidungen zu den Leitungen aus? (siehe meine Beitag oben)? Hat jemand ne Idee? MfG
Hi, kurz zurück zur Anfangsfrage nach einem dicken PMOS. Infineon hat den IPB80P03P4L-04 im SMD-TO220, die gesteckte Gehäuseversion heißt irgendwie anders, aber ähnlich. Ich habe aber noch nicht versucht, den irgendwo zu kaufen. Von IR müsste es eigentlich auch welche geben, da weiß ich aber nicht, bis zu welchem Strom. Mfg Ottokar
Florian S. schrieb: > bei 40A ergibt sich eine Verlustleistung von 32Watt. Das ist schon schlechter als der BTS550. Und sowieso schlechter als der BTS555, den es für ~8 € bei Reichelt gibt. Und, was mir viel wichtiger wäre: Du verlierst den Kurzschlussschutz, den Überspannunsschutz, den Überhitzungschutz, ... Und deine Fets grillen, wenn zum Ausschaltmoment grad der Kühlschrankkompressor lief usw... > Im Datenblatt steht > dass das eine Erwärmung um eben 32°C bedeutet. Ist die Erwärmung > dauerhaft oder steigt das doch noch an (Kühler oder kein Kühler > notwendig?) Die Erwärmung von 32° gilt nur bei einem "unendlich großen und guten" Kühlkörper. Ohne einen Solchen erwärmt sich der FET um fast 2000°C. (32 Watt * 62 °C/Watt) Der BTS555 hat 2,5mΩ Rdson und ist damit "zehnmal so gut" wie der IRF4905 ;)
Alternativ : SI4401 mit 11mOhm @4.5V gate im SO8 Gehaeuse. Davon 10 Stueck parallel auf einer 70um Leiterplatte.
Es gibt ein passendes bistabile Relais von Gruner Typ 722. Du könntest das mal über die Reisemobil- bzw. Bootszulieferer probieren (Philippi, Calira), die setzen solche Hochstrom-Dinger ein.
oder du nimmst ein gutes N-Kanal-MOSFET und bastelst eine Ladungspumpe dran.
@Ottokar Danke für den Fet, weiß ja nicht warum, aber habe zuvor auf der Infineon-Seite nichts gefunden. Jetzt hätt ich sogar welche mit 100A gesehen^^ @Εrnst B✶ Ich habe mich vorher vielleicht unklar ausgedrückt: Meine Rechnung wäre gewesen: dT = 32W/(1W/K) (Wert aus Datenblatt) =32K Dann würd ich ja bei 30°C irgendwo bei 62°C landen? Ist die Rechnung so richtig? Ich komm ja um die 8,50 Euro für den BTS555 ned rum (wollt irgendwie des ganze "einfach" gestalten ohne fertige ICs oder so) War dumm von mir warsch. Zur Beschaltung des BTS555: 1,5 Parallel schalten ^= Ausgang zur Last 2 Dauerplus?? 3 Eingang von der Bordbatterie 4 Parallelschaltung von Z-Diode 10,8V und 1k-Widerstand oder muss ich extern vergleichen und an 2 nur + anlegen, wenn entladen werden darf? Wie kann ich denn die Verbindungen vom BTS555 zB zu meinen Leitungen realisieren?? Hat sowas noch keiner gemacht :-( MfG fuxreid Mir ist der BTS555 noch nicht 100%ig klar. Stell mich grad ein wenig an, glaub ich^^. MfG fuxreid
Florian S. schrieb: > Meine Rechnung wäre gewesen: dT = 32W/(1W/K) (Wert aus Datenblatt) =32K 1K/W ist der Wert Junction->Case. Also, wenn du das FET-Gehäuse fix auf 30°C hältst, z.B. mit einem großem Kühlkörper+Lüfter, dann erwärmt sich das Silizium im Inneren auf 62°C. Ohne Kühlkörper gilt der Junction->Ambient Wert, und der ist eben 62K/W. Berechnung gibts hier: Kühlkörper Florian S. schrieb: > Wie kann ich denn die Verbindungen vom BTS555 zB zu meinen Leitungen > realisieren?? Hat sowas noch keiner gemacht :-( z.B. Zwei Kupferschienen/Bleche, kleine Löcher mit Gewinde rein oder Muttern dahinter, Festschrauben. an die anderen Pinchen vom BTS Kabel dranlöten, Schrumpfschlauch drüber. Sowas ähnliches hättest du für die FET-Parallelschalt-Orgie auch gebraucht. Florian S. schrieb: > Zur Beschaltung des BTS555: > 1,5 Parallel schalten ^= Ausgang zur Last Genau. > 2 Dauerplus?? Nein. Das ist dein Schalteingang. Auf Masse ziehen=> Einschalten, Offen Lassen=> ausschalten. Perfekt zum Verbinden mit dem Ausgang deines Komparators zur Spannungsüberwachung > 3 Eingang von der Bordbatterie Jup. Ist mit der Kühlfahne verbunden, die auch verbinden, sonst packt er nicht den vollen Strom. > 4 Parallelschaltung von Z-Diode 10,8V und 1k-Widerstand Nö, kannst du offen lassen. Den Pin brauchst du zum Strommessen. Wenn du den Aktuellen Stromfluss nicht anzeigen/auswerten willst, ist der Pin egal.
@ Ernst B* Jetzt hab ich endlich die thermischen Angaben verstanden, ich hab mich immer gewundert wo die 30W hin solln^^ Zur Verlustleistung beim BTS555: P=I^2*R=(80A)^2*2,5mOHM=16W dT=Pt*Rt=16W*2,9K/W=47K http://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerper/0/500/index.html?;ACTION=2;LA=2;GROUP=C86;GROUPID=3383;START=0;OFFSET=500;SHOW=1;SID=28xwwd@qwQARwAACzOKrYe95db9ad09220e53613eff3fb7aee278 Bekomme ich weiterhin thermische Probleme, wenn ich ein Gehäuse habe, das nicht aktiv gekühlt wird sondern "nur" einige Lüftungsschlitze hat? nur als Beispiel: http://www.reichelt.de/Kunststoff-Kleingehaeuse/EUROBOX-RT/index.html?;ACTION=3;LA=444;GROUP=C714;GROUPID=3355;ARTICLE=50428;START=0;SORT=artnr;OFFSET=500;SID=28xwwd@qwQARwAACzOKrYe95db9ad09220e53613eff3fb7aee278 Nochmal zur Beschaltung: Pin 3 mit der Kühlfahne verbinden => Beides an die Bordbatterie ?? Vielen Dank für die kleine Schulung ;-) MfG fuxreid
Florian S. schrieb: > Bekomme ich weiterhin thermische Probleme, wenn ich ein Gehäuse habe, > das nicht aktiv gekühlt wird sondern "nur" einige Lüftungsschlitze hat? Jein. Wenn die 80A nicht dauernd fliessen, federt die Wärmekapazität des Kühlkörpers das einige Zeit ab. Bei Dauerbetrieb kann es halt vorkommen, dass der BTS zwischendurch zum Abkühlen abschaltet, dafür hat er ja seine Übertemperatursicherung... Wenn das ein größeres Problem ist: Zwangsbelüftung mit temperaturgeregeltem Lüfter oder Kühlkörper ausserhalb des Gehäuses plazieren, dabei daran denken dass der Kühlkörper am +-Pol der Batterie hängt... > Pin 3 mit der Kühlfahne verbinden => Beides an die Bordbatterie ?? Entweder so, oder nur die Kühlfahne alleine verbinden. Grund: Das Beinchen bringt einen zusätzlichen Widerstand von 0.5mΩ, beim Anschluss an der Fahne wird dieser überbrückt.
Εrnst B✶ schrieb: > der Kühlkörper ausserhalb des Gehäuses > plazieren, dabei daran denken dass der Kühlkörper am +-Pol der Batterie > hängt... Das würde ich in einem Fahrzeug, in dem alles metallische auf Masse liegt aber sowas von bleiben lassen! Schon mal gesehen, was passiert wenn etwas wie ein Gabelschlüssel oder Schraubendreher zwischen plus und Minus im Auto kommen (dort wo keine KFZ Sicherung dazwischen hängt wie z.B. dem Anlasseranschluss)? Ich habe die mal das Handgelenk eines Autoschlossers gesehen, der vergessen hat seine Uhr mit Metallarmband auszuziehen, und am Anlasser geschraubt hat. War kein schöner Anblick!
U.R. Schmitt schrieb: > Das würde ich in einem Fahrzeug, in dem alles metallische auf Masse > liegt aber sowas von bleiben lassen! Genau darum habe ich extra darauf hingewiesen. Je nach Einbauort kann das aber OK sein, muss er selber wissen, wie weit sein Kühlkörper von der Karosserie entfernt ist. Isolierte Montage des BTS auf dem KK ist halt leider kaum möglich wenn zwingend die Kühlfahne kontaktiert werden muss, vielleicht hat hier jemand einen Geistesblitz? U.R. Schmitt schrieb: > Schon mal gesehen, was passiert wenn etwas wie ein Gabelschlüssel oder > Schraubendreher zwischen plus und Minus im Auto kommen Ne, kenn aber die Geschichte der explodierenden Lackdose, die der Maler auf die dicken Stromsammelschienen einer Telefon-USV-Anlage der Post stellen wollte ;)
Florian S. schrieb: > @ Ernst B* > > Jetzt hab ich endlich die thermischen Angaben verstanden, ich hab mich > immer gewundert wo die 30W hin solln^^ > > Zur Verlustleistung beim BTS555: > P=I^2*R=(80A)^2*2,5mOHM=16W > dT=Pt*Rt=16W*2,9K/W=47K > > http://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerper/0/500/index.html?;ACTION=2;LA=2;GROUP=C86;GROUPID=3383;START=0;OFFSET=500;SHOW=1;SID=28xwwd@qwQARwAACzOKrYe95db9ad09220e53613eff3fb7aee278 Zu den 2,9K kommt noch Rthjc (Rtheta Junction Case) vom Chip.
> dT=Pt*Rt=16W*2,9K/W=47K
Wo kommen die 2,9K/W her? Vom KK? Da musste aber noch den Rth_j-c des
Halbleiters mit reinrechnen, und (wenn man es genau machen will) paar
Zehntel für den Übergang Halbleiter-KK.
Auserdem sind die KK-Angaben ziemlich idealisert, wo wirklich nix in der
Nähe des KK die Thermik der Luft stört. Mit einem Gehäuse drumherum
(auch wenn mit Schlitzen) sieht es dann schon weit schlimmer aus, wegen
Wärmestau.
Jens G. schrieb: >> dT=Pt*Rt=16W*2,9K/W=47K > > Wo kommen die 2,9K/W her? Vom KK? Da musste aber noch den Rth_j-c des > Halbleiters mit reinrechnen, und (wenn man es genau machen will) paar > Zehntel für den Übergang Halbleiter-KK. Na sag ich doch! ;-) > Auserdem sind die KK-Angaben ziemlich idealisert, wo wirklich nix in der > Nähe des KK die Thermik der Luft stört. Mit einem Gehäuse drumherum > (auch wenn mit Schlitzen) sieht es dann schon weit schlimmer aus, wegen > Wärmestau. Wohl wahr! Um das zu kompensieren, habe ich mal gelernt einfach 50° statt Raumtemperatur an Umgebungstemperatur anzunehmen.
Denk bei deiner Auslegung auch an mögliche Spitzenströme, die im Betrieb auftreten können! Wenn der FET einschaltet und ein stark kapazitives Boardnetz aufladen muss, sind ein vielfaches deines Dauerstromes für einen kurzen Moment möglich. Dabei sollte sich dein FET nicht flüssiges Silizium verwandeln. Denn: Ist der Rauch erst mal draußen, ist das Bauteil defekt :)
Michael O. schrieb: > Wenn der FET einschaltet und ein stark kapazitives Boardnetz aufladen > muss, sind ein vielfaches deines Dauerstromes für einen kurzen Moment > möglich. Wobei das Ausschalten eines induktiven Boardnetzes viel Problematischer ist. Zum Glück haben die Infineon-Kerle an beides gedacht, und den BTS555 entsprechend ausgelegt. ca. 500A beim Einschalten werden wohl reichen, und wenn nicht spricht der Kurzschlussschutz an. Und das Ausschalten klappt laut Datenblatt auch bei 80A durch eine induktive 1000µH-Last, sogar wenn der BTS555 im Ausschaltzeitpunkt schon 150°C hatte... Wie Klaus weiter oben schon schrieb: Das Teil ist so ziemlich "unkaputtbar", was wohl auch ein Designgoal von Siemens/Infineon war.
Ich danke Euch allen sehr (speziell Ernst B*) für Eure Hilfe, werde alle Ratschläge berücksichtigen und am Wochenende wenns zeitlich hinhaut die Schaltung aufbauen. Wird schon schiefgehen^^ MfG fuxreid
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