ja, die Schaltung ist sogar im Dauereinsatz.
Im Aufbau wie in den voraus gegangenen Artikeln beschrieben.
Erfahrungswerte:
Bei Stromunterbrechung von der Schiene bricht die Spannung auf die Akkuspannung runter.
Dabei ruckelt die Lok bei größerer Differenz zwischen Schienenstrom und aktueller Akkuladung etwas.
Die H-Brücke muß dabei stärker nach geregelt werden.
Mehr Akkus habe ich nicht getestet, da ich mich wg. der Balancer-Boards aus China auf 4 Akkus bzw. 2 Akkus eingestellt habe.
In der oben beschriebenen Lösung werden die Akku-Management-Boards jedoch nicht verwendet.
Bitte bei Akkus immer die allgemeinen Sicherheitshinweise beachten.
Viele Grüsse
Michael
Statistik: Verfasst von Adler Nbg — Mo 25. Jan 2016, 09:01
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hast Du die letzte Schaltung jetzt eigentlich schon getestet?
könnte man die Akku-Spannung durch das hinzufügen eines weiteren Akkus noch etwas erhöhen? oder wäre das aus deiner Sicht nicht zu empfehlen?
lg
Thomas
Statistik: Verfasst von papabaer465 — Sa 23. Jan 2016, 13:06
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hier eine Anregung, wie mittels Diodenschaltung bspw. eine H-Brücke zusätzlich mit höherer Spannung versorgt werden kann:
Die Schaltung ist noch nicht final getestet.
Anregungen und Verbesserungen bitte gerne mitteilen.
Viele Grüße
Michael
Statistik: Verfasst von Adler Nbg — Di 15. Jul 2014, 13:37
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in meinem Taurus-Umbau setze ich folgende Schaltungskombination ein:
Diodenschaltung mit vor- und nachgeschaltetem StepUp-StepDown-Regler.
Außerdem kann ich variabel die Spannungen und Stromstärken regeln.
Daher habe ich dieses Schaltungsprinzip gleich zweimal pro Lok verwendet (7 V und 12 V Ausgang)
Hier ein paar Detailbilder vom Einbau in die Lok:
in Gleichspannung mit 24 V, 10 A gewandelt.
Die Sicherung und der Schalter sind dem Gleichrichter vorgeschaltet.
Die Schaltung dazu zeige ich später im Bautagebuch bzw. hier unter Grundlagen...
Details zum Strom-Sensor ACS712-20 findet Ihr hier:
http://www.gartenbahntechnik.de/forum/v ... f=72&t=194
Viele Grüße
Michael
Statistik: Verfasst von Adler Nbg — So 29. Jun 2014, 17:36
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Man könnte entweder Relais mit entsprechenden Umschaltkontakten oder aber MOSFETs als Umschalter vorsehen.
Statistik: Verfasst von ateshci — So 29. Jun 2014, 13:18
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Eure Fragestellungen haben mich auch schon umgetrieben.
Ideal wäre das Erfüllen einer Schaltung folgender Anforderungen:
1) Stromversorgung von Schiene und gleichzeitige Schwebeladung des Akkus oder
2) Stromversorgung von Schiene und Akku als Standby mit Akku-Monitoring.
3) Stromversorgung von Schiene und Akkuladung (bis maximaler Aufladung mit optimierter Ladeleistung).
3) Bei Stromausfall unterbrechungsfreie Umschaltung oder reines Akku-Fahren, beides mit Akku-Monitoring.
4) Reines Laden des Akkus der abgestellten Lok, ohne Akkuentnahme mit Akkumonitoring.
5) Akkumonitoring: Sicherheitskriterien (Schutz vor Überladung, Schutz vor Tiefenentladung, Schutz vor Überhitzung, Schutz durch Schwebeladung) und Management (Leistungskontrolle mit daraus ableitbaren Funktionen (Bspw. "Restlaufzeit", verbleibende mgl. Wegstrecke bei aktueller Last, die am Akku anliegt, usw.).
6) Berücksichtigung der jeweiligen Akkuchemie (LiPo, Li-Ion, Blei, etc.) und deren jeweiligen Ladeanforderungen.
7) Berücksichtigung von 2 oder mehr Akku (zellen) von Punkt 5.
Nimmt man als Basis der Überlegung einen Akku mit einer vergleichsweisen robusten Akkuchemie wie dem Bleiakku, kann in gewissen Grenzen die Schaltung sehr einfach gehalten werden, wie die Diodenschaltung.
Bleibt man bei einem Akku und wählt aus Leistungs-, Gewichts- oder Größengründen eine anspruchsvollere Akkuchemie (Punkt 5 Sicherheitskriterien), sind wir schon genau bei den Fragestellungen.
Die MosFet Schaltung in Kombination mit einer Logikschaltung kann die Punkte 1 bis 6 abdecken.
Die Logikschaltung übernimmt das Akku-Monitoring, bietet Ansätze für daraus ableitbare Funktionen und ermöglicht das gleichzeitige Laden beim Fahrbetrieb über Schienenstrom.
Ein kleiner Chip und eine Schaltung für 1 Li Po (Li Ion) Zelle findet sich hier:
http://www.microchip.com/Developmenttoo ... 383XRD-PPM
Im Dokument "Reference Design" findet sich genau eine Schaltung mit MosFet.
Das Dokument kann über folgenden Link geladen werden:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/D ... 51746a.pdf
Tipp: Auf der Referenz Design Platine sind 2 Schaltungen für 2 Chipvarianten gezeigt. Es reicht eine davon.
Es gibt 3 bis 4 Chiphersteller, welche sich auf integrierte Schaltungen für die Punkte 1 bis 7 spezialisiert haben.
Im Grunde finden wir die Anwendungen vielfach in Handies und Notebooks.
Allerdings ist für unseren Bereich neben Suchen einer Lösung der doch sehr verschiedenen Anforderungen ggf. jedesmal individueller Anpassungsaufwand notwendig.
Ich schreibe dazu später mehr und freue mich über den entstandenen Gedankenaustausch.
Viele Grüße
Michael
Statistik: Verfasst von Adler Nbg — So 29. Jun 2014, 00:50
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Statistik: Verfasst von ateshci — Sa 28. Jun 2014, 20:23
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ich persönlich tendiere bei dauerauften Einbauten immer zu der einfachsten Lösung, was hier die Variante mit Dioden wäre. Ist man erst im Betrieb bei 5 V (nach Dioden, also ca. 2,9 V am Akku) angelangt, ist es ohnehin Zeit, den Betrieb einzustellen, da die Li-Akkus ja lange die Spannung halten und erst zum Ende stärker abfallen: Ein klares Zeichen für "Akku leer".
Welchen Vorteil hätte denn die Mosfet-Schaltung, außer dass es aufwändiger und (vielleicht) fehlerträchtiger wäre?
Eine elektronische Variante könnte ich mir vorstellen, wenn gleichzeitig eine Warnung wegen fast leerer Akkus herausginge, damit die Lok zurückgeholt werden kann.
Viele Grüße
Holger
Statistik: Verfasst von gatzi — Sa 28. Jun 2014, 13:52
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bei dem oben vorgestellten Akku-Typ sind einige Schutzmechanismen mittels Chip im Akku bereits eingebaut.
Im folgenden zeige ich einfache "automatische" Umschaltungsmöglichkeiten zwischen Schienenstrom und Akku.
Diese lassen sich selbstverständlich mit zusätzlichen Schaltungsmöglichkeiten anreichern.
Variante 1: Umschaltung zwischen Schiene und Akku mittels Dioden:
die Akkus "nur" minimal geladen. Je nach Widerstandstyp kann dies natürlich verändert werden.
Variante 2: Umschaltung zwischen Schiene und Akku mittels Relais:
Variante 3: Umschaltung zwischen Schiene und Akku mittels P-Kanal MosFet:
Allgemeine Erläuterungen:
Fritzing-Skizzen:
Grundsätzlich sollen vorrangig die Schaltungsprinzipien veranschaulicht werden.
Die gezeigten Bauteile sind wegen der teilweise eingeschränkten Fritzing-Bauteil-Datenbank nicht immer korrekt dargestellt.
Dann wird ein jeweiliger Ersatz genommen und ggf. auf die grafische Abweichung hingewiesen.
LTspice-Skizze (P-Kanal MosFet):
Die Werte in der Skizze sind noch nicht final aufeinander geprüft.
Es wird vorrangig das Schaltungsprinzip gezeigt.
Im Prinzip ersetzt der MosFet das Relais aus der Relaisschaltung. Auch hier wird dann die Diode umgangen.
Der MosFet schaltet schneller als ein Relais. Evtl. kommen Größen- und Leistungsvorteile hinzu.
Der "Verdrahtungsaufwand" ist höher und die Bauteile um den MosFet müssen sorgfältig gewählt werden,
damit der MosFet sauber schaltet.
(Fritzing-Skizze folgt).
Fehler: Irren ist menschlich! Also bitte, falls jemand Fehler entdeckt oder Verbesserungen anregen will, freue ich mich über entsprechende Hinweise!
Viele Grüße
Michael
Statistik: Verfasst von Adler Nbg — Sa 28. Jun 2014, 11:45
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brauchbar:
Aus Phosphorbronze (Stärke 0.3 mm) mit der Blechschere ausgeschnittene "Plättchen":
Ecken gut im Batterie Halter verkantet.
Fertig montierte Li-Ion Akkus (hier 2 Zellen, 7.4 Volt):
herauszunehmen, muß dann nur der Kabelbinder durchtrennt werden.
Viele Grüße
Michael
Statistik: Verfasst von Adler Nbg — Sa 31. Mai 2014, 15:00
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für die Stromversorgung meiner größeren Loks plane ich eine Versorgung via Schiene und/oder Akku.
https://de.wikipedia.org/wiki/Akkumulator
Die eigentliche Schaltungslösung ist noch etwas grob und wird später skizziert.
Für ein paar Akku-Loks zum Testen habe ich einige (Trustfire Li-Ion) Akkus und Zubehör-Teile in der Bucht bestellt.
Geplant sind Akku-Kombinationen mit 7,4 Volt und 14,8 Volt.
Teileliste:
Update 22-07-2014: Achtung! Das nachfolgende Chip-Board wird nach ersten Tests fehlerhaft geliefert! Kurzschlussgefahr wg. Produktionsfehler
und falscher Beschriftung! Hat mir einen Li-Ion zerstört!
http://www.ebay.de/itm/10pc-Battery-Spa ... 4ac5113f5c
Angaben laut Hersteller:
Zell-Typ: 26650, Marke: Trustfire
Nennkapazität Cn in Amperestunden (Ah): 5000mAh
Nennspannung in Volt: 3,7 V
Material: Li-Ion
Innenwiderstand des Akkus: 23mOhms
maximal zulässige Ladespannung: 4.20V
maximal zulässiger Ladestrom: 6.5A
Entladeschlussspannung: 2.5v
maximal kontinuierlicher Entladestrom (Entladung pro Zeiteinheit): 10A
Schutz: integriert 10A (Kurzschluss-, Überladungs- und Tiefentladungs-Schutz)
maximale zulässige Entladestromspitze: 20A
Chemie: LiNiCoAlO2 (Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide)
Abmessungen: Höhe 65mm / Durchmesser: 26 mm
Gewicht: 92 Gramm
Testergebnisse
Falls die Links oder Auktionen veraltet sind, bitte alternative Auktionen suchen.
Erste subjektive Wertung der eingetrudelten Akkus, nach Wochen des Wartens:
Ich habe mehrere Akkus zu je 2 Einheiten bei verschiedenen Anbietern bestellt, insgesamt 12 Stck.. Alle kamen an.
Alle waren mit Siegel versehen.
Jedoch: 2 Akkus weichen größentechnisch von den übrigen ab. (Fälschung oder Produktionsschwankung?)
Beim Aufladen verweigerte ein Akku sich dem Ladevorgang.
(Nach verschiedenen Tests mußte ich leider feststellen, dass es sich hierbei um einen defekten Akku handelt).
Die übrigen 11 Akkus (auch die 2 "kleineren") erreichen nach erster Voltmessung ziemlich genau 4,2 Volt.
Die Akkus enthalten bereits selbst ein Protection Board mit diversen Schutzmechanismen.
Im nächsten Schritt prüfe ich, wie die externen Protection Boards, mit denen ich 2 bzw. 4 Akkus in Reihe "zusammenschalten" will, mit den internen Boards vertragen.
Mehr dazu demnächst.
Viele Grüße
Michael
Statistik: Verfasst von Adler Nbg — Sa 31. Mai 2014, 14:55
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