Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik zwei Akkus gleichmäßig entladen ohne Parallelschaltung


von Vincent F. (vincent_f)


Lesenswert?

Hallo Mikrocontroller Forum,

ich lese hier immer mal gerne rein und möchte jetzt mal meine erste 
Frage stellen. Vorab: Ich bin Softwareentwickler und kenne mich nur 
rudimentär mit Elektrotechnik aus.

In Segelflugzeugen werden oft mehrere Akkus (in der Regel LiPos) 
eingesetzt. Diese Akkus sind nicht immer gleich alt bzw. haben 
unterschiedliche Kapazitäten.

Aktuelle werden die Akkus über einen Batterieschalter umgeschaltet ( OFF 
 BAT1  BAT2 / BAT 3)

Der Pilot muss also im Laufe des Fluges die Batterien umschalten, wenn 
die Spannung sinkt. Das hat zum einen den Nachteil, dass häufig BAT1 
Tiefen entladen wird und der Pilot ans Umschalten denken muss.

Ich suche nach einer Lösung, wie allen drei Akkus gleichmäßig genutzt 
werden können, ohne diese parallel zu schalten. Da ich selbst 
Softwareentwickler bin, lande ich immer bei einem ESP, Spannungssensoren 
und Relais.

Ich habe aber die Hoffnung, dass einer von euch einmal laut lacht und 
eine wesentlich weniger fehleranfällige Idee hat.

Vielen Dank schon mal im vorraus.

: Verschoben durch Admin
von Peter N. (alv)


Lesenswert?

Warum nicht parallelschalten, mit Dioden entkoppelt um zu verhindern, 
daß der vollere Akku die leereren aufläd?

von Michael H. (micha_22)


Lesenswert?

Redest du von echten Segelflugzeugen oder Modellbau?

Im Modellbau machen wir genau das, die Akkus werden parallel geschalten 
um die Kapazität zu erhöhen ohne eine weitere Störquelle einzubauen.

Wenn es um echte Segelflugzeuge geht, geht es wohl um noch mehr 
Sicherheit, da würde ich aufpassen.

Könnte mir aber auch vorstellen, dass es ggf. sinnvoll wäre 2 Akkus 
parallel zu legen, die idR für den normalen Flug (für was eigentlich? 
Boardelektronik?) ausreichen. Und den Umschalter auf einen dritten Akku 
als "mechanisches Backup", quasi Reserve falls Akku 1+2 ausfallen.

: Bearbeitet durch User
von Keks F. (keksliebhaber)


Lesenswert?

Bei echten Segelflugzeugen ist das ein Sicherheitsding.
Ansonsten schaltet man Batterien parallel, gibt auch Management-Chips 
dafür.
Grund ist längere Laufzeit und Lebenszeit durch geringere Strombelastung 
der einzelnen Zellen.

Beim echten Segelflugzeug, oder beim aktuellen Beispiel, U-Booten, 
sollte man das Profis überlassen und auch auf die hören.

: Bearbeitet durch User
von Vanye R. (vanye_rijan)


Lesenswert?

> Ich habe aber die Hoffnung, dass einer von euch einmal laut lacht und
> eine wesentlich weniger fehleranfällige Idee hat.

Umschalten ist eigentlich schon eine wenig fehleranfaellige Idee.

Theoretisch koennte man noch ueber eine sophisted Elektronik nachdenken
die mit allen drei Batterien in einem Schaltnetzteil auf eine 
Zwischenspannung regelt und daraus wieder die Ausgangsspannung macht. 
Das waer aber sicher kein mal eben so Projekt.

Vanye

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Keks F. schrieb:
> ein Sicherheitsding
Dann ist es garantiert nicht so ohne weiteres drin, da ohne jegliche 
Zulassung einem selbstgebastelten Automaten diese sicherheitsrelevante 
Funktion zu übergeben.

Ich würde da also einfach die Spannungen und die Schalterstellung 
überwachen und dem Piloten per Blinklicht das Signal zum Umschalten 
geben.

von Uli S. (uli12us)


Lesenswert?

Gibts da nix fertiges, so wie ein BMS, das fortlaufend die Spannungen 
misst und nur den Akku mit der höchsten Spannung freigibt?

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Uli S. schrieb:
> Gibts da nix fertiges, so wie ein BMS, das fortlaufend die
> Spannungen misst und nur den Akku mit der höchsten Spannung freigibt?

Das wäre eine Aufhebung der Sicherheitsvorkehrung.

Mit so einer Schaltung fliegt man bis alle Akkus leer sind, und wundert 
sich dann warum das Funkgerät nicht mehr funktioniert.

Auch eine Schaltung die erst Akku 1 entlädt, dann unter Aufleuchten 
einer Warnlampe Akku 2, und wenn auch der nicht gut ist auf Akku 3 mit 
beunruhigend rotem Licht, führt wohl dazu, dass Akku 3 eigentlich immer 
kaputt ist. Man müsste bei jedem Flug wohl mit einem anderen Akku 
beginnen um sie rundum abzunutzen.

von Christian M. (christian_m280)


Lesenswert?

Uli S. schrieb:
> Gibts da nix fertiges, so wie ein BMS, das fortlaufend die Spannungen
> misst und nur den Akku mit der höchsten Spannung freigibt?

Doch, genau das:

Peter N. schrieb:
> mit Dioden entkoppelt

Gruss Chregu

von Stephan (stephan_h623)


Lesenswert?

Christian M. schrieb:
> Doch, genau das:
>
> Peter N. schrieb:
>> mit Dioden entkoppelt

Dioden führen doch auch dazu, dass alle gleichmäßig entladen werden (Ri, 
Entladekennlinie).
Ist ja nicht so, dass Akku 1 von 12 V auf 0 V springt wenn er leer ist 
und dann Akku 2 mit 11,9V weitermacht...

Gegen Tiefentladung sollte eine entsprechende Warnanzeige schützen 
können. Umschalten muss der Pilot halt selber. Wird so vorgeschrieben 
sein, oder in dem Modell halt die zugelassene Lösung.
Evtl. kann der Hersteller da was machen, weil es eine zugelassene 
Komfortvariante gibt.
Allerdings dürfte auch für die Warnanzeige nicht jedes beliebige 
China-Modul rechtlich zulässig sein.

Ich würde an sowas gar nicht rumbauen. Falls da wirklich mal was 
passiert - auch wenns gar nichts mit dem Akku zu tun hat - möcht ich die 
rechtlichen Konsequenzen nicht tragen. Die Versicherung ist dann nämlich 
auch ganz schnell raus.

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

Stephan schrieb:
> Christian M. schrieb:
>> Doch, genau das:
>>
>> Peter N. schrieb:
>>> mit Dioden entkoppelt
>
> Dioden führen doch auch dazu, dass alle gleichmäßig entladen werden (Ri,
> Entladekennlinie).
> Ist ja nicht so, dass Akku 1 von 12 V auf 0 V springt wenn er leer ist
> und dann Akku 2 mit 11,9V weitermacht...

Wo ist der Unterschied, außer daß man beim manuellen Umschalten mit der 
Nase darauf gestoßen wird, daß der Gesamtakku halb leer ist?
Die Gesamtakkulaufzeit bleibt gleich.

Mit der Diodenentkopplung kann man auch Akku 1 überwachen, und wenn der 
zu leer wird, wird Akku 2 dazugeschaltet.

von Stephan (stephan_h623)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Mit der Diodenentkopplung kann man auch Akku 1 überwachen, und wenn der
> zu leer wird, wird Akku 2 dazugeschaltet.

Wenn die 3 Akkus alle beim Start voll sind, dann werden die auch von 
Anfang an gleichmäßig entladen.
Könnte man auch direkt parallelschalten.

Ich vermute mal, das ist irgendso ein Sicherheitsding. Evtl. schon vor 
40 Jahren so entwickelt und abgenommen, vielleicht weil es da nichts 
anderes gab.
Aber in dem Bereich - zumindest bei den motorisierten - werden sehr 
viele alte Baupläne weitergebaut. Zumindest in Teilen.
Neuabnahme und damit verbundene neue Vorschriften sind viel zu teuer.
Der Flieger nach Muster / Abnahme von 1950 darf weiter gebaut werden. 
Heute mit einfachen Mitteln machbare Verbesserungen gehen aber evtl. 
nicht, weil dann für die betroffenen Teile eine erneute Zulassung mit 
weit strengeren Vorschriften notwendig wäre.

von Christian (dragony)


Lesenswert?

don't Rush it!

hrhrhr scnr

wobei... kapiert wahrscheinlich eh keiner.

: Bearbeitet durch User
von Wilhelm M. (wimalopaan)


Lesenswert?

Die Lösung heißt Power-Or. Dafür gibt es z.B. den LM74700

von Motopick (motopick)


Lesenswert?

> zwei Akkus gleichmäßig entladen ohne Parallelschaltung

Die Loesung ist so einfach und naheliegend:
Einfach in Reihe schalten. :)

von Christian M. (christian_m280)


Lesenswert?

...und die nicht Gebrauchten kurzschliessen!

Gruss Chregu

von Wilhelm M. (wimalopaan)


Lesenswert?

Motopick schrieb:
>> zwei Akkus gleichmäßig entladen ohne Parallelschaltung
>
> Die Loesung ist so einfach und naheliegend:
> Einfach in Reihe schalten. :)

Guter Scherz, trifft aber natürlich nicht die Anforderung des TO.

Akkus, die physisch nicht eng gekoppelt sind (v.a. thermisch und v.a. 
LiXXX) und auch getrennt geladen werden, lassen sich nicht sinnvoll 
parallel schalten.

Wie ich oben schon geschrieben habe, ist die einzige Lösung, ein 
power-or Lösung. Die Dioden-Variante ist natürlich mit hohen Verlusten 
behaftet. Aber es gibt schon lange dafür "aktive Dioden" Lösungen mit 
MosFets, die Verluste sind dann vernachlässigbar. Die ist z.B. im 
Modellbau üblich.
Bekannte Vertreter sind z.B. der LM74700 (oben schon erwähnt) oder der 
LM5050.

von Michael H. (micha_22)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Wo ist der Unterschied, außer daß man beim manuellen Umschalten mit der
> Nase darauf gestoßen wird, daß der Gesamtakku halb leer ist?

Genau das ist der Unterschied, genau das möchte man damit bezwecken.

Ein Sicherheitsding.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Ich finde hier im Thread nett, dass sich alle für das Thema 
interessieren. Nur offenbar der TO nicht.

von Martin S. (sirnails)


Lesenswert?

Stephan schrieb:
> Der Flieger nach Muster / Abnahme von 1950 darf weiter gebaut werden.

Sorry, aber das will ich hier so nicht stehen lassen, denn das ist 
absoluter Quatsch.

Ob ein Modell von 1950 noch genau so gebaut werden darf, hängt davon ab, 
ob es nicht zwingende Änderungsanforderungen seitens der 
Luftfahrtbehörden (EASA, FAA & jeweils zuständige) gab. Und davon kann 
man ganz sicher ausgehen.

Lothar M. schrieb:
> Ich finde hier im Thread nett, dass sich alle für das Thema
> interessieren. Nur offenbar der TO nicht.

Der hat wohl jetzt in seinem Segelflieger keinen Saft mehr für's Tippen.

von Wilhelm M. (wimalopaan)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> Ich finde hier im Thread nett, dass sich alle für das Thema
> interessieren. Nur offenbar der TO nicht.

Das ist doch normal: der TO wird zugeschüttet, verliert die Orientierung 
und taucht ab bzw. macht eine kubanische Acht.

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> Ich finde hier im Thread nett, dass sich alle für das Thema
> interessieren. Nur offenbar der TO nicht.

Schon abgestürzt.

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Uli S. schrieb:
> Gibts da nix fertiges, so wie ein BMS, das fortlaufend die
> Spannungen misst und nur den Akku mit der höchsten Spannung freigibt?

Gibt es.
Nennt sich PNG , als Kürzel für Power Net Guardian.

Ist seit längerem ein Thema im Automotive Bereich.

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.