Lipo/LiIon Akkus im laufenden Betrieb tauschen.

[Mario M. (astroino)]

Hallo zusammen,

ich habe als Verbraucher eine Teleskopsteuerung, die ich mit einem 
Lipo-Akku oder einem LiIon-Akku betreiben möchte.

Mein Ziel ist es, während des Betriebes den Akku ohne Unterbrechung der 
Versorgunsspannung zu tauschen; die Teleskopsteuerung müsste bei einer 
Unterbrechung neu eingerichtet werden.

Ich plane am Verbraucher eine Y-Leitung mit zwei Anschlüssen 
anzuschließen. Es wird nur ein Anschluss mit einem Akku verbunden, der 
zweite bleibt frei.

Wenn es notwendig ist, möchte ich einen vollen Akku an den zweiten 
Anschluss einstecken und den verbrauchten Akku abziehen. Die 
Teleskopsteuerung läuft dann wieder mit nur einem vollen Akku.

Das Problem besteht darin, dass kurzzeitig über die Y-Verbindung ein 
entladener und ein voller Akku miteinander verbunden sind. Das gilt es 
zu vermeiden. Der volle Akku wird den entladenen aufladen, und das mit 
einem sehr hohem Strom.

Wenn ich nun an jedem +Pol der Akkus eine Diode anbringe sollte das 
Problem behoben sein. Was meint Ihr dazu?

[hacker-tobi (Gast)]

Hi,

das funktioniert. Bedenke aber das die diode den maximalen Betriebsstrom 
der Steuerung aushalten muss und ggf. auch gekühlt werden muss. Am 
Sternpunkt der beiden Dioden würde ich noch einen elko als Puffer 
vorsehen.
Eine gute Idee hierfür wären doppel-schottky-dioden im TO220 Gehäuse.
Die können gekühlt einige A Strom ab und haben einen geringen 
Spannungsabfall. Und du hast beide Dioden in einem Gehäuse.
Ob du die Dioden in den + oder - pol einschleifst, ist unerheblich, so 
lange du alle Verbraucher hinter dem Sternpunkt der Dioden anschließt.

[Sigma (Gast)]

Das mit den Dioden ist brauchbar. Ich würde noch eine 
Überbrückungsmöglichkeit für die Dioden einbauen. Dann muss man nicht 
dauerhaft diesen Spannungsverlust drin haben.

Alternative wäre eventuell ein dicker Kondensator so dass immer ein 
kurzer Moment ohne Batterien überbrückt werden kann.

[Michael L. (cybertracker)]

Guten Morgen,
wie viel zieht die Steuerung denn.
Eine anderen Idee wäre auch eine Art Umschalter zwischen 2 
Batterie/AkkuPacks mit großem Kondensator, Goldcap usw drin.

Oder was meint Ihr dazu?

So könnte man den umschalten und den immer zwischen leer und voll 
wechseln.

[Mario M. (astroino)]

Wenn alle Motoren laufen benötigt die Steuerung ca. 1,5A bei 12V.

Welche Kapazität (..und warum damit ich was lerne 🤓) sollte der 
Kondensator haben wenn:

- ich einen Umschalter weg lasse (beide Akkus sind kurzzeitig 
miteinander verbunden, Dioden notwendig)

- ich einen Umschalter verwende (beide Akkus sind nicht miteinander 
verbunden, keine Dioden notwendig)

[Holger (Gast)]

Mario M. schrieb:
> Wenn alle Motoren laufen benötigt die Steuerung ca. 1,5A bei 12V.
>
> Welche Kapazität (..und warum damit ich was lerne 🤓) sollte der
> Kondensator haben wenn:
>
> - ich einen Umschalter weg lasse (beide Akkus sind kurzzeitig
> miteinander verbunden, Dioden notwendig)

Ja, Dioden sind hier notwendig, Kondensator ist unnötig.
>
> - ich einen Umschalter verwende (beide Akkus sind nicht miteinander
> verbunden, keine Dioden notwendig)

Das kannst du selbst grob abschätzen, wenn du weißt wie lange die 
Unterbrechung beim Umschaltvorgang dauert (Kippschalter schnell mit 
evtl. Kontaktprellen, Schiebeschalter hängt vom Bediener ab), und bei 
welcher Spannung deine Steuerung noch arbeitet.
C = (I * t) / (12V - Umin)
d.h. bei 1,5A und 1V Spannungseinbruch sind das 1,5mF pro Millisekunde 
Unterbrechung.

Ich würde immer die Diodenlösung der Umschalterlösung vorziehen. Einmal 
vor dem Abziehen des verbrauchten Akkus vergessen umzuschalten, und 
schon darfst du neu einrichten.

[Rüdiger B. (rbruns)]

Bei 12 Volt gibt es für die Autodiskos Kondensatoren im 1F Bereich die 
relativ Preiswert sind.
https://www.ebay.de/itm/275002187705

[Udo S. (urschmitt)]

Wenn die 5-8% Verluste für die Diodenflusspannung zu viel sind könnte 
man auch intelligentere Schaltungen nehmen ("Power-ORing").

Das wurde hier schon diskutiert:
Beitrag "Ideale Diode oder MOSFET"
Die letzten beiden Beiträge von Falk und Andrew.

[Martin S. (gibsea106)]

Hallo @Mario M.

Ich habe mich letzten Winter mit dem "Hot-Swapping" zwischen 2 
Spannungsquellen beschäftigt.

In meinem damaligen Thread hier im Forum gibt es Lösungen (bzw. 
Lösungsansätze).
Ist ein langer Thread, aber vielleicht für Dich interessant:
Beitrag "Manuelles HotSwapping U-Versorgung"

Viel Erfolg,
lg Martin