Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Selbstabschaltende Stromüberwachung


von Yannick H. (pchsws)


Lesenswert?

Hallo forum!

Hier mal mein erster Beitrag... Ich könnte einen Denkanstoß gebrauchen.
Ich würde gerne mein USB-Akkupack am Rad aufladen, und es nach dem 
Radeln dazu einfach anstecken können, mit einem Netzteil, das sich 
abschaltet, sobald kein Ladestrom mehr fließt. Natürlich könnte man das 
alles mit einem Timer machen, den müsste man dann aber entsprechend 
einstellen, erst mal testen, wie lange der Ladevorgang maximal braucht, 
und wenn das Akkupack erst halb entladen ist, verschenkt man die halbe 
Zeit.

Daher würde ich gerne eine Stromüberwachung basteln, die dann am besten 
das komplette Ladegerät netzseitig trennt, so muss ich mir keine 
Gedanken um den Standbyverbrauch machen.

Wo ich jetzt gerade am rätseln bin: wie mach ich es am elegantesten, 
eine Schaltung aufzubauen, die sich selbst eingangsseitig trennt, und 
dann auch wieder zurücksetzbar ist? Hat da zufällig jemand schon mal was 
entworfen und als Vorlage parat oder sonstige gute Tipps?

Vielen Dank schon mal & LG,
PCHSwS

von Ralf D. (doeblitz)


Lesenswert?

Weshalb willst du so etwas bauen?

Wenn es dir um Stromersparnis geht: wieviel zahlst du pro kWh und 
innerhalb welcher Zeit soll sich das Gerät amortisieren? Daraus ergibt 
sich dann der maximal zulässige Aufwand (und das Ergebnis wird sein: laß 
es, es bringt real nichts).

Geht es dir eher um Sicherheit (monatelang unbeaufsichtigt rumstehen 
lassen)? Da würde tatsächlich ein (mechanischer) Timer für ein paar 
Stunden wohl die einfachste und robusteste Lösung sein.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Ralf D. schrieb:

> Weshalb willst du so etwas bauen?
>
> Wenn es dir um Stromersparnis geht: wieviel zahlst du pro kWh

Am Fahrrad rechnet man nicht mit kWh,
sondern eher mit Kalorien oder Joule.
:-)

von Kurt A. (Gast)


Lesenswert?

Beim netzseitegn trennen der Versorgungsspannung sollte geprüft werden, 
dass die Akku sich nicht über das Ladergerät wieder entladen wird. 
Eventuell sollte auch die Verbindung zur Akku getrennt werden.

von Axel S. (a-za-z0-9)


Lesenswert?

Harald W. schrieb:
> Ralf D. schrieb:
>
>> Weshalb willst du so etwas bauen?
>>
>> Wenn es dir um Stromersparnis geht: wieviel zahlst du pro kWh
>
> Am Fahrrad rechnet man nicht mit kWh,
> sondern eher mit Kalorien oder Joule.

So wie ich es verstanden habe, will er den USB-Akku, der sich am Rad 
befindet, am Stromnetz aufladen wenn das Rad im Keller steht. Es geht 
also gerade nicht darum, Energie aus dem Dynamo zu entnehmen.

Allerdings verstehe ich nicht im Ansatz, wo das Problem liegt. So eine 
USB-Powerbank will zum Laden 5V aus einem USB-Netzteil sehen. Und der 
Ladecontroller für den Akku der da drin verbaut ist, der schaltet sich 
schon ganz alleine ab, wenn der Akku voll ist. Warum sich das Netzteil 
jetzt auch noch abschalten soll, ist mir nicht klar. Ein aktuelles 
Steckernetzteil hat weniger als 0.25W Leerlaufverluste, braucht im Jahr 
also um die 2kWh. Das Einsparpotential ist also arg begrenzt.

Wenn man sowas bauen sollte, würde man ungefähr nach diesem Muster 
vorgehen: ein Einschalttaster und parallel dazu der Arbeitskontakt eines 
Relais schalten die 230V Netzspannung. Eine Elektronik auf der 
Kleinspannungsseite versorgt das Relais nach dem Einschalten mit Strom, 
so daß die ganze Schaltung einen Selbsthaltungseffekt zeigt.

Sobald die Elektronik der Meinung ist, sie würde nicht mehr gebraucht 
(Ladestrom unters Limit gefallen, Timer abgelaufen oder eine 
Kombination) schaltet sie das Relais ab und alles ist aus. So lange bis 
wieder jemand den Taster drückt.

Wenn man das für €20,- bauen kann - immerhin braucht man für 230V ein 
richtiges Gehäuse - dann hat sich das schon nach 40 Jahren amortisiert.

von Yannick H. (pchsws)


Lesenswert?

Axel S. schrieb:
> So wie ich es verstanden habe, will er den USB-Akku, der sich am Rad
> befindet, am Stromnetz aufladen wenn das Rad im Keller steht.

Richtig.

> Allerdings verstehe ich nicht im Ansatz, wo das Problem liegt. So eine
> USB-Powerbank will zum Laden 5V aus einem USB-Netzteil sehen. Und der
> Ladecontroller für den Akku der da drin verbaut ist, der schaltet sich
> schon ganz alleine ab, wenn der Akku voll ist.

Nein, leider nicht, die Ladeelektronik ist nicht so schlau, sich 
komplett abzuschalten, sondern es fließt immer noch ein Reststrom. 
Außerdem würde sich durch die Selbstentladung des Akkus selbst bei 
idealer Ladeschaltung die Elektronik alle paar Stunden wieder aktivieren 
und nachladen, was zusätzlich zum voll Aufladen ein ziemlicher Li* 
Akkukiller ist.

> Warum sich das Netzteil
> jetzt auch noch abschalten soll, ist mir nicht klar. Ein aktuelles
> Steckernetzteil hat weniger als 0.25W Leerlaufverluste, braucht im Jahr
> also um die 2kWh. Das Einsparpotential ist also arg begrenzt.

> Wenn man das für €20,- bauen kann - immerhin braucht man für 230V ein
> richtiges Gehäuse - dann hat sich das schon nach 40 Jahren amortisiert.

Ich freue mich für deine Netzteile. Meine brauchen irgendwie leider 
mehr. Jedenfalls geht es mir weniger um monetäre Ersparnis, als dass ich 
einfach nicht so gern Elektronik am Netz hab, besonders wenn in dem Raum 
wertvolle Gegenstände stehen ;) Das ist aber doch eher zweitrangig. KAnn 
ich drauf verzichten.

Kurt A. schrieb:
> Beim netzseitegn trennen der Versorgungsspannung sollte geprüft
> werden,
> dass die Akku sich nicht über das Ladergerät wieder entladen wird.
> Eventuell sollte auch die Verbindung zur Akku getrennt werden.

Da es mein Hauptanliegen ist, den Akku zu trennen, würde aber ggf auch 
das ausreichen. Dann wäre es nur ebenfalls wichtig, dass sich die 
Schaltung selbst abschaltet, um nicht zum Standbyverbrauch beizutragen. 
Ein Relais wäre mir in dem Fall nicht so recht, da das ja wieder selbst 
Strom zieht....

von Torsten W. (wirehead)


Lesenswert?

Ich hätte da mehr bedenken das mir der Akku einfach ohne äußeren Grund 
in Flammen aufgeht als um nen Netzteil das bei einem Fehler 
warscheinlich nen vollen Kurzschluss erzeugt.

Hier lagern nach schlechten Erfahrungen LiPos/Akkugeräte wärend 
Abwesenheit nur noch unterm Holzofen...

von Inkognito (Gast)


Lesenswert?

Yannick H. schrieb:
> Ein Relais wäre mir in dem Fall nicht so recht, da das ja wieder selbst
> Strom zieht....

Wenn das Relais abgeschaltet hat, schon...

https://www.google.de/search?hl=de&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1010&bih=624&q=zeitschaltuhr&oq=zeitschaltuhr&gs_l=img.3..0l10.2322.5975.0.6759.13.8.0.5.5.0.124.817.3j5.8.0....0...1ac.1.64.img..0.13.861.5Kg4uZ7yipg

Steck so einen Timer dran und gut. Einige haben sogar eine
Zufallsfunktion, die dann gelegentlich einschaltet um deinen
Akku nachzuladen. Eine intelligentere Ladeelektronik bringt dir
nichts.

von Yannick H. (pchsws)


Lesenswert?

Also ich nutze diverse Powerbanks (gerade mal gezählt. Derzeit insgesamt 
12, 4 habe ich bereits überlebt), davon ist mir bislang nur eine in 
Wärme (aber auch weder Rauch noch Flammen) aufgegangen, nachdem ich sie 
schwungvoll zu Boden geworfen habe.

Da habe ich also keine akuten Bedenken.

von Yannick H. (pchsws)


Lesenswert?

Inkognito schrieb:
> Yannick H. schrieb:
>> Ein Relais wäre mir in dem Fall nicht so recht, da das ja wieder selbst
>> Strom zieht....
>
> Wenn das Relais abgeschaltet hat, schon...

Klar, aber im Betrieb.

> https://www.google.de/search?hl=de&site=imghp&tbm=...
>
> Steck so einen Timer dran und gut.

Ich will aber Niederspannungsseitig trennen. Vergesst mal die Idee mit 
netzseitig trennen, das ist Blödsinn und hab ich bereits verworfen. Das 
wäre nur zusätzlich gewesen.

> Einige haben sogar eine
> Zufallsfunktion, die dann gelegentlich einschaltet um deinen
> Akku nachzuladen.

Bloß nicht! Mein Akku hat eine Elektronik eingebaut! Die lädt bis voll 
ist und dann soll Ende sein, alles andere wäre Unsinn.

> Eine intelligentere Ladeelektronik bringt dir
> nichts.

Ich will ja auch keine intelligentere Ladeelektronik sondern eine 
intelligentere Abschaltelektronik, und die bringt mir sehr wohl was.

von Günter Lenz (Gast)


Lesenswert?

Yannick H. schrieb:
>Nein, leider nicht, die Ladeelektronik ist nicht so schlau, sich
>komplett abzuschalten, sondern es fließt immer noch ein Reststrom.
>Außerdem würde sich durch die Selbstentladung des Akkus selbst bei
>idealer Ladeschaltung die Elektronik alle paar Stunden wieder aktivieren
>und nachladen, was zusätzlich zum voll Aufladen ein ziemlicher Li*
>Akkukiller ist.

Li*Akku werden mit Spannungsbegrenzung geladen.
Wenn der Akku voll ist fließt auch kein Strom mehr
und es braucht deshalb auch nichts abgeschaltet werden.
Wenn das nicht so ist, benutzt du das falsche Ladegerät.
Und die Selbstentladung ist bei Li*Akkus so gering,
daß man sie vernachlässigen kann.
Was ist das denn für ein Ladegerät, daß du benutzt?

von Yannick H. (pchsws)


Lesenswert?

Nochmal: ich lade eine Powerbank. Die hat eine integrierte 
Ladeelektronik. Die kann ich nicht beeinflussen, ändern, oder außer 
Kraft setzen. Natürlich lädt die auch irgendwie mit Spannungsbegrenzung, 
aber sobald der Akku durch Selbstentladung wieder runter geht, wird 
kleckerliweise nachgeladen, da die Schaltung keine Hysterese hat.
Außerdem zieht die Ladeschaltung auch im Standby Strom, der Hersteller 
selbst empfiehlt das Ladegerät (Welches in dem Fall ein beliebiges 
Netzteil mit 5V ist, die Bank wird per µUSB angeschlossen) zeitnah nach 
Beenden des Ladevorgangs von der Powerbank zu trennen.

von Günter Lenz (Gast)


Lesenswert?

Nimm ein Relais in Selbsthalteschaltung.
Laß den Ladestrom über die Relaisspule und dessen eigenen
Kontakt fließen, wenn der Strom dann einen bestimmten Wert
unterschreitet fällt das Relais ab. Nimm einen Reed-Kontakt,
daß sind diese Dinger im Glasröhrchen und bring da eine
Wicklung mit soviel Windungen drauf das es sich selbst hält.
Zum einschalten nimm einen Taster und einen Widerstand in
Reihe und lasse damit das Relais anziehen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.