Laderegler Selbstbau

[Jacques M. (fruppes)]

Hallo liebe Elektronikfreunde,

zuerst wollte ich mich kurz vorstellen. Mein Name ist Jacques und bin 
Student an der Uni Göttingen. Ich interessiere mich für alles was mit 
Selbstversorgung und (Energie)-Unabhängigkeit zu tun hat.

Ich hab mich im Forum angemeldet, weil ich ein bisschen Hilfe zum 
Verständnis einer Schaltung brauche (im Anhang, sie stammt aus dem Buch 
"Einfälle statt Abfälle - Solarstrom in 12V Anlagen" von Michel Daniek). 
Ich habe mal ein Semester Elektrotechnik studiert und interessiere mich 
auch nebenher ein bisschen für das Thema, die meisten Fachbegriffe und 
Funktionen der verschiedenen Bauteilen sind mir bekannt - praktische 
Erfahrung in dem Gebiet habe ich allerdings sehr wenig.

Jetzt zu meiner Frage: Ich habe ein paar alte Solarmodule (35W, 17V) 
geschenkt bekommen. Ich will damit 12V Akkus laden und hab mir daher den 
hier abgedruckten Überladeschutz gebaut. Dieser schliesst die Module 
über ein Relais kurz sobald die Batterie voll ist.
Allerdings verstehe ich nicht was genau man mit den Potis eigentlich 
verändert wird, bzw. wie die Transistoren in Wechselwirkung stehen.
Auch verstehe ich nicht wann das Relais anzieht, passiert das beim 
Überschreiten einer gewissen Spannungsschwelle, oder schaltet irgendein 
Bauteil die Stromzufuhr zum Steuerkreis des Relais?
Kann man mit den beiden Potis die "Breite" der Hysterese einstellen?
Ich würde mich sehr freuen wenn mir jemand die Funktionsweise der 
Schaltung kurz erläutern könnte. Bis jetzt blicke ich da nähmlich noch 
nicht ganz durch.

Vielen Dank im Vorraus fr die Hilfe

Sonnige Grüsse
Jacques

[Helge A. (besupreme)]

Eins vorweg: Diese Schaltung hat zwei kleine Nachteile. Sie wird nämlich 
aus dem Akku versorgt und die Z-Diode ist etwas groß gewählt. Wenn du 
das Ding gut zum Laufen bekommen hast und dein Akku groß genug ist, kann 
man das aber so lassen.

Die Schaltung ist ein Schmitt-Trigger mit einstellbarer Spannung (links) 
und - im Bild falsch beschriftet - einstellbarer Hysterese (Mitte). Bei 
einer Spannung von ca. 0,6-0,7V an der Basis des kleinen Transistors 
fängt dieser an zu leiten und steuert den größeren durch. Das schaltet 
die Spule und gleichzeitig erhöht sich der Basisstrom durch den kleinen 
Transistor ein wenig, da entsteht die Hysterese.

Die Funktion ist ähnlich aktueller einfacher Solar-Laderegler, nur daß 
diese statt eines Relais gleich mit einem Mosfet die Solarspannung 
kurzschließen. Das ist auf lange Zeit gesehen sicherer, weil das Relais 
irgendwann verschleißen kann.

Alle Klarheiten beseitigt? ;)

[MaWin (Gast)]

Jacques Miltgen schrieb:
> Allerdings verstehe ich nicht was genau man mit den Potis eigentlich
> verändert wird, bzw. wie die Transistoren in Wechselwirkung stehen.
> Auch verstehe ich nicht wann das Relais anzieht, passiert das beim
> Überschreiten einer gewissen Spannungsschwelle

So soll es sein.

Beim Dauerladen soll ein Akku bei 13.8V (eigentlich etwas abhängig von 
der Temperatr) abgeklemmt werden.

Hier werden "12-13V" (mit Toleranz der Z-Diode) abgezogen, und es 
sollten 0.7V übrig bleiben für die Basis-Schaltspannung des BC148, dazu 
dient das 10k Poti.

WENN der Transistor wegen ausreichender Spannung einschaltet, fällt die 
Spannung vom 500 Ohm Widerstand von Akkuspannung auf fast Masse, und 
Strom von ca. 25mA fliesst in den PNP, der daraufhin auch durchschaltet 
und das Relais einschaltet.

Die Relaisspannung am überflüssigen (schädlichen) Elko steigt von 0V auf 
Akkuspannung und ein kleiner Teil dier Spannung wird auf die gemessene 
Spannung am 10k Poti hinzuaddiert, je nach Einstellung der Potis so 10 
bis 70mV.

Dabei beeinflussen sich die Potis gegenseitig.

Die Schaltung ist grober Murks.

Erstens sind Z-Dioden so was von ungenau, es fliesst nicht mal ein 
definierter Strom durch sie sondern theoretisch "0uA" unter 13.7V dann 
ist eigentlich auch die Z-Dioden-Spannung undefiniert, daß man eben 
Potis braucht, um die Spannung genau einstellen zu können (die ändert 
sich dann aber sowieso zufällig abhängig von der Temperatur(.
Zweitens braucht die ganze Schaltung erheblich Strom, so daß der Akku 
nachts schnell entladen wird.
Drittens ist ein Relais überflüssig, ein MOSFET täte es besser.

Vermutlich stammt die Schaltung aus den frühen 70ger Jahren.

Heute baut man das so (inklusive Unterspannungsabschaltung):

               Diode
      +------+--|>|------+----------+--------+---+---+-----+
      |      |           |          |        |   |   |     |
      |      |          R12         |       R23 10k  |     |
      |      |           |     +---------+   |   |   |     |S
      |      |           +-R13-|Out2 Out1|---)---+---(----|I P-MOSFET
      |      | N-MOSFET  |     |         |   |       |     |
   +  |      I|----+-----(-----|Hys2 Hys1|---+       |     |
 Solarmodul S|     |     |     |         |   |       | +   |
   -  |      |     |     |     | ICL7665 |  R22     Akku   |
      |      |     |     |     |         |   |       | -   |
      |      |    10k    +-----|Set2 Set1|---+       |     |
      |      |     |     |     +---------+   |       |     | +
      |      |     |    R11         |       R21      |  Verbraucher
      |      |     |     |          |        |       |     | -
      +------+-----+-----+----------+--------+-------+-----+

Berechnung der Bauteile im Datenblatt des IC.

[Dominik W (Gast)]

Hallo, evtl. habe ich Glück und jemand kann helfen... Folgende 
Problematik: Wir haben 2 Windräder die auf 2 Phasen (+ und -) 12 Volt 
liefern. Damit laden wir Bleiakkus. Leider haben wir keinen Laderegler, 
so daß die Akkus überladen werden uns sterben. Wir benötigen folgende 
sehr simple Schaltung (die ich auf dem Markt so leider nicht finde): bis 
13,5 Volt wird der Strom vom Windrad an die Batterie weitergeleitet, ab 
13,5Volt wird der Strom auf einen Widerstand geschickt und vernichtet. 
(Solarladeregler oder MPPT sinmd NICHT geeignet, Windkraftladeregler 
haben IMMER 3 Eingangsphasen - statt der benötigten 2) Das Ganze mit 
min. 30A. Wer kann so was besorgen oder bauen? Wird natürlich bezahlt! 
DANKE

[Sven S. (schrecklicher_sven)]

Erst auf "neuer Beitrag" klicken.