Weihnachtsprojekt Bleiakkuwächter

Wer seine kompletten Projekte vorstellen möchte, kann dies hier tun

Moderator: Sebi

Weihnachtsprojekt Bleiakkuwächter

Beitragvon Max346 » 27.12.2012, 11:25

Hallo!

Hier mein Weihnachtsprojekt:

Kleiner Bleiakkuwächter der die Last bei leerem Akku abschaltet.

Akku.jpg



Die rote LED zeigt an, wie weit der Akku noch geladen ist. Sie bleibt von 13.8V bis 12V aus, zwischen 12V und 11.5V blinkt sie und unter 11.5V leuchtet sie dauernd und gleichzeitig wird
die Last abgeschalten. Die Last bleibt danach auch abgeschalten bis der Akku wieder über 13V hat (wieder geladen wurde).

Statt dem normalen Relais werde ich demnächst ein bistabiles einbauen. Das sollte den Eigenverbrauch der Schaltung senken.
Werte bis jetzt: Relais angezogen (Last ein): 35mA, Relais abgefallen (Last aus): 2 mA

Lg Markus
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon Anse » 27.12.2012, 12:51

Schöne Sache, nur ist ein Tiny25 ohne Programm nutzlos oder hab ich was übersehen?
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon topas » 27.12.2012, 17:35

Die Schaltung ist einfach und nachvollziehbar. Genau richtig. Aber ob man dafür einen µC braucht? 2 Transistoren und ne Zenerdiode machen den Job auch. (ohne Blinken natürlich :D )
Über R5 gehört noch ein Schutz gegen zu hohe Messspannung (Zenerdiode?)
Software kommt bestimmt noch?
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon alterhase » 27.12.2012, 18:15

Ich würde auch eine Schaltung bevorzugen die mit Schmitttrigger und Hysterese arbeitet.
Konkret, OP-Amp oder Komparator. ... sogar eine reine Relaissteuerung wäre reizvoll ... :mrgreen:

Edit: Akkuwächter nach Rübezahl :mrgreen:
Akkuwächter.GIF
Akkuwächter.GIF (2.48 KiB) 8589-mal betrachtet

R1 Einstellen dass Rel bei 13V zieht
R2 Einstellen dass Rel bei 10V abfällt
Und passt. Nach 50 Schaltspielen nachjustieren -zuschrauben -vergessen.


Aber die Schaltung mit µC hat auch ihre Vorteile, sie kann über LEDs ihren Status mitteilen. Wenn das gut gemacht ist, dann ist das schon was wert. Hauptaufgabe: Human Interface. Auch könnte daraus das Ladegerät eingeschaltet und gesteuert werden usw. Die Sach ist also noch recht ausbaufähig. :wink: ... Hat Potenzential 8)
Löten verbindet ...manchmals. :mrgreen:
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon Max346 » 27.12.2012, 23:25

Das Programm zum Projekt:

Spoiler: show
Code: Alles auswählen
'Bleigelakkuwächter
'
'
'Version 2.0:  Schaltungsüberarbeitung und
'              Programmanpassung:
'              Sobald Spannung unter 11.5V liegt,
'              wird die Last über das Relais
'              abgeschaltet und verbleibt auch in
'              diesem Zustand solange bis wieder
'              > 13V gemessen werden.
'-------------------------------------------------------------

$regfile = "attiny25.dat"
$crystal = 1000000
$hwstack = 10
$swstack = 10
$framesize = 10


Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc

Config Portb.0 = Output
Config Portb.1 = Output
Set Portb.0
Reset Portb.1
Led Alias Portb.0
Relais Alias Portb.1



Dim X As Integer
Dim Wert As Single , Messergebnis As Single
Dim Flag As Byte
Dim Relais_status As Bit
Dim Abschaltung As Bit


Const Faktor = 5.01 / 1024


Do

Gosub Messung

  If Flag = 0 Then                                          'Spannung ok
    Led = 1
    If Relais_status = 0 And Abschaltung = 0 Then
        Set Relais                                          'Last einschalten
        Set Relais_status
     End If
  End If


  While Flag = 1                                            'Spannung an Grenze
     Reset Led
     Waitms 500
     Gosub Messung
     Set Led
     Waitms 500
     Gosub Messung
  Wend


  If Flag = 2 Then                                          'Alarm
    Led = 0
    If Relais_status = 1 Then
          Reset Relais                                      'Last ausschalten
          Reset Relais_status
          Set Abschaltung
    End If
  End If

Waitms 500

Loop
End


Messung:
X = Getadc(2)
Wert = X * Faktor
Messergebnis = Wert / 0.357                                 '0.357 = 5V / 14V

Select Case Messergebnis                                    'Auswertung
Case Is >= 13 : Reset Abschaltung
                  Flag = 0
Case 12 To 12.9 : Flag = 0
Case 11.5 To 11.9 : Flag = 1
Case Is < 11.5 : Flag = 2
End Select
Return


Ich weiß dass es viele Möglichkeiten für einen Akkuwächter gibt.
Aber sie ist unter anderem auch für Anfänger realisierbar. Einfach und simpel. Und wie Alterhase bereits sagte, auch noch ausbaufähig. :)
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon topas » 28.12.2012, 05:18

Ich würde die Last mit einem Logik-kompatiblen MosFET (IRL34N) schalten. Eine Grundlast von 35mA ist für kleine Akkus (1...6Ah) doch etwas viel. Ein akkustisches Warnsignal in regelmässigem Abstand (vielleicht alle 15 min) würde ich mir wünschen.
Ein Watchdog würde die Schaltung perfekt machen. (Immerhin hängt die Lebensdauer des Akkus von dieser Schaltung ab)

@Max346: Wie findest Du diese Vorschläge? Es ist Dein Projekt - ich will es nicht ändern. Es ist vom Nachbau ebenso einfach wie Anses Projekt. Genau so hatte ich mir das Weihnachts(bastel)projekt vorgestellt. Dafür Dank an euch beide.
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon Anse » 28.12.2012, 14:07

Was mir aufgefalen ist, und was man verbessern könnte:
Im Unterprogramm "Messung" wird der ADC-Wert in Volt umgerechnet. Alle Berechnungen mit größeren Variablen als Word brauchen sehr lange. Ich habe mal zum Test, das Unterprogramm nur mit Word Variablen geschrieben. Die Laufzeit ging von 1ms auf 0,1ms runter. Jetzt müssen die Schaltschwellen halt in den ADC-Wert umgerechnet werden.

Das man den µC zwischendurch in den Powerdown schicken könnte, hat topas ja schon gesagt. Der Watchdog würde ihn dann in einstellbaren Abständen aufwecken und eine Messung starten. Der Messwert wird ausgewertet und die entsprechenden Aktionen durchgeführt. Im Powerdown sinkt die Stromaufnahme auf 6µA.

Das soll nur mal als Verbesserungsvorschläge gesagt sein. Was Du daraus machst ist Deine Sache :wink:
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon topas » 28.12.2012, 14:33

Bei Messwerten von 0....1023 sind Fliesskommavariablen unnötig.
Anse hat geschrieben:Ich habe mal zum Test, das Unterprogramm nur mit Word Variablen geschrieben. Die Laufzeit ging von 1ms auf 0,1ms runter. Jetzt müssen die Schaltschwellen halt in den ADC-Wert umgerechnet werden

Das klingt schon recht professionell. Staun! Was danach kommt (Laufzeit) ist noch besser.
Das man den µC zwischendurch in den Powerdown schicken könnte, hat topas ja schon gesagt. Der Watchdog würde ihn dann in einstellbaren Abständen aufwecken und eine Messung starten. Der Messwert wird ausgewertet und die entsprechenden Aktionen durchgeführt. Im Powerdown sinkt die Stromaufnahme auf 6µA.

Das habe ich nicht gesagt.
Stromsparen kann man auch anders (ohne Watchdog) - eine prima Sache für Chefs Lehrgänge. Der Watchdog dient in diesem Fall nur zur Sicherheit. Stürzt das Programm ab, startet der Watchdog das Programm neu. Sonst nix. In den Fällen, wo Sicherheit gefragt, nicht unwichtig. :D
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon alterhase » 28.12.2012, 15:11

Zwischenfrage: Könnte der µC im Power down Modus den MOS-FET bzw. das Relais weiter treiben?
Löten verbindet ...manchmals. :mrgreen:
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon Anse » 28.12.2012, 15:18

@topas: Wie würdest Du die Stromaufnahme senken? Das interessiert mich jetzt.
Max346 hat geschrieben: unter 11.5V leuchtet sie dauernd und gleichzeitig wird
die Last abgeschalten
Ich würde bei Unterspannung die LED ganz ausschalten.
Zwischenfrage: Könnte der µC im Power down Modus den MOS-FET bzw. das Relais weiter treiben?
Das I/O Register bleibt beim Powerdown erhalten. Eine angeschlossene LED würde weiter leuchten.
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon Max346 » 28.12.2012, 15:22

Eure Verbesserungsvorschläge sind mir stets willkommen! Immerhin wisst ihr mit eurer grösseren Erfahrung mehr als ich und worauf es ankommt!!!
Werde versuchen sie alle umzusetzen.
Im Moment ärgert mich allerdings ne kleine Sache mit dem bistabilen Relais. (Is nur mal n Versuch. IRF540 liegt auch schon hier).
Und zwar war das vorige Relais ein 5V Teil, das Bistabile jetzt is ein 12V.... Und dieses rührt sich nun nicht bei den Schaltschwellen.
Normalerweise sollte das doch der BC547 locker treiben können.

Datenblatt is dieses: http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/500000-524999/505077-da-01-en-LEISTUNGSRELAIS_DE1_1A_10A_12V_Bist.pdf

Bei der Pinbelegung: 2 Coil latching type - 1 Form A
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon topas » 28.12.2012, 15:30

@topas: Wie würdest Du die Stromaufnahme senken? Das interessiert mich jetzt.


Nicht mit dem µC. Seine Stromaufnahme ist in diesem Fall uninteressant. (evtl. Taktfrequenz senken auf 32768Hz - aus Sicherheitsgründen mag ich den µC nicht ausschalten - es ist etwas anderes ob ein Soundchip eine Melodie abspielt oder ein Akku überwacht wird.) Weg mit dem Relais. Der Spannungsregulator (7805) frisst mehr als der Tiny - ersetzen durch 78L05. 5V-Relais geht dann nicht mehr ohne weiteres - ich habe ja schon MOSFET angeboten.

Max346: Dein Mosfet sollte es tun, (20A bei UGD 5V) besser als manches MiniRelais mit max. 1A Schaltstrom.
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon Anse » 28.12.2012, 15:40

Die Grüne LED ist auch nicht nötig. Bei richtiger Ladung des Akkus könnte man die Rote LED in großen Abständen auf blitzen lassen als Funktionskontrolle.
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon topas » 28.12.2012, 15:42

Anse: es ist so vieles nicht nötig. Aber eine grüne "Lampe" beruhigt. Es ist alles in Ordnung
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Re: Bleiakkuwächter

Beitragvon Anse » 28.12.2012, 15:49

Anse: es ist so vieles nicht nötig. Aber eine grüne "Lampe" beruhigt. Es ist alles in Ordnung
Dann kommt die grüne LED an den PB2.
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