Tiefentladeschutz und Mosfet gegen Überspannungen schützen

1. offizieller Beitrag

    Hallo!


    Ich habe den Akku-Safe Tiefentladeschutz 8A (von Manfred Peters AG). Die maximale Last von 8A möchte ich mit mehreren parallelen IRFP064N Mosfets aufbohren (das Gate des Mosfet über das Last-Plus ansteuern). Die IRFP064N lassen sich so schön stapeln und sind einfacher zu verkabeln.


    Wegen Relaiströmen möchte ich von der Verwendung eines dicken Relais absehen, das mir den Akku langsam aber sicher bis zur Abschaltspannung leer saugt.


    Der Akku-Safe ist eigentlich für Solarablagen konzipiert und entsprechend nicht gegen Kfz-Überspannungen geschützt.

    Der Tiefentladeschutz hat vier Klemmen:
    - Akküberwachung/Stromversorgung +/-
    - Last +/- , der Lastausgang wird von einem kleinen Relais gesteuert


    Eine Übersicht zu den typischen Kfz Störungen habe hier gefunden: http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23 .


    Fragen:
    - Ist es sinnvoll, das Relais aus dem Tiefentladeschutz auszubauen und die Mosfets mit dem Relaiseingang direkt anzusteuern (ggf. vorher mit einem Transi verstärken)? Das Relais erzeugt beim Lösen ja eine Spannungspitze.


    - Wie baue ich weiter eine pragmatische Entstörung für den Tiefentladeschutz und die Mosfets? Welche Kontakte sind vorrangig zu schützen? Welche Sachen aus http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23 sind notwendig und welche verzichtbar?


    - Sollten die Störer einzeln direkt an der Quelle entstört werden? Lichtmaschine, Trennrelais, elektrisches Schaltventil für Standheizung, 2x Wischermotor, Heizungslüftermotoren, Zentralverriegelung, elektrische Aussenspiegel, diverse Relais.... Kommt ganz schön was zusammen.



    Gruss
    Consuli

    It's not a bug, it's a feature!


    Verbrauch 10,6 l/100km @150 km/h

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    • Offizieller Beitrag

    Moin,


    grundsätzlich muss man nicht jeden Verbraucher entstören/absichern. Eine zentrale Absicherung für die MOSFETs genügt. Z.B. mit einer TVS-Diode.


    Ich halte jedoch Deinen Ansatz für falsch:
    1. gibt es bessere MOSFETs (z.B. IRF1405 mit RDSon 0,002).
    2. brauchst Du in der Regel einen Treiber für die MOSFETs, weil die meisten großen Verbraucher im Auto high-side geschaltet werden.
    3. ist es dem Gate egal, woher die Spannung kommt. Kann also auch ein Relais sein. Da ja nur die Kontakte genutzt werden, spielt die Relaisspule keine Rolle. Sie trägt je nach Schaltung nur zum Bordnetzdreck bei.


    Mein Tipp: 1 oder 2 BTS555 und gut ist.
    Braucht keine Treiber trotz high-side, hat ca. 0,002 Ohm und ist ab Werk gegen den üblichen Dreck im Auto sowie Übertemperatur/-last geschützt. Ggf. muss er nur mit dem einen oder anderen Bauteil (Widerstand, Diode) beschaltet werden; siehe Datenblatt.
    Kostet zwar pro Stück knapp 8 Euro bei Reichelt. Du wirst ihn aber mögen ;)
    Gibt noch andere BTSxxx mit anderen Stromstärken.


    Den Akkus-Safe schützt Du mit der in der DSE-FAQ oder in T4-Wiki angegebenen Standardbeschaltung: Sicherung - Spule - TVS:


    [Blockierte Grafik: http://www.t4-wiki.de/wiki/ima…g_Spannungsversorgung.jpg]


    (aus http://www.t4-wiki.de/wiki/Bordnetz)

    • Offizieller Beitrag

    Moin,


    eine andere, nicht elektronische Lösung wäre, den Akku-Safe per Relais zu verstärken. Einfach Öffner-/Wechsler-Relais in die Laststromkreise und diese durch den Akku-Safe öffnen lassen.
    Dann fließt zwar im Unterspannungsfall immer noch der Spulenstrom. 150 mA sind aber in diesem Fall besser als 15 A.

    Ich würd einfach ein Remanenzrelais (aka Bistabiles Relais) nehmen. Das braucht nur kurz Strom zum umschalten. 12V/16A gibts beim großen C für 19EUR.


    Edit: Hmm, da könnte man ja auch nen nettes Unterspannungsschutzmodul für die Wiki designen. Vorschläge fürs Lastenheft? ;)

    • Offizieller Beitrag

    Moin,


    Zitat

    Original von Mikart
    Edit: Hmm, da könnte man ja auch nen nettes Unterspannungsschutzmodul für die Wiki designen. Vorschläge fürs Lastenheft? ;)


    Ideen liegen bei mir schon 'auf Halde'. Solange ich aber keine praktikable Lösung für das Hauptproblem gefunden habe, komme ich da nicht weiter.


    Hauptproblem: wie bekommt man den Strom auf die Platine?
    Meine persönliche Schmerzgrenze liegt bei den normalen Platinen, Platinenanschlüssen und Sicherungen bei 15 Ampere. Das ist für solche Anwendungen aber zu wenig. 30 A müssen's schon sein.

    Der Strom würde ja nicht auf der Platine geschalten. Es gibt ja auch entsprechende Relais, nur halt nciht an jeder Ecke, aber wenn man sucht sollte sich was finden lassen. Nur ein paar Beispiele:
    Link 1
    oder wenns ein bisschen mehr sein darf Link 2
    sollte alles nicht bezahlbar bzw beschaffbar sein. Aber wenn man bissl überlegt kann man ja auch zum Beispiel sowas in der Art basteln Link


    Ist eben eine Frage was es alles können muss und wieviel es kosten darf.

    • Offizieller Beitrag

    Moin,


    es tut halt in der Seele weh, mit Relais zu arbeiten, wenn es solch schöne Sachen wie den BTS555 gibt. Braucht kaum Platz (da max. ein Mini-Kühlkörper), ist easy zu handhaben und braucht keinen Strom wie übliche Relais.
    Das Teil in Link 1 ist allerdings auch eine nette Sache. Nur woher bekommt man das...

    Hallo Udo!


    Vielen Dank für Deine ganzen Antworten. Ich war am WE weg. Muss jetzt Deine die vielen Postings erstmal Stück um Stück durcharbeiten.


    Zitat

    Original von UdoZ
    2. brauchst Du in der Regel einen Treiber für die MOSFETs, weil die meisten großen Verbraucher im Auto high-side geschaltet werden.


    Da es ja ein Tiefentladeschutz für den ganzen Zweitakku sein soll (und nicht nur einen Verbraucher), könnte ich doch auch einfach im Massekabel des Zweitakkus lowside mit einem normalen N-Fet schalten, oder nicht?


    Zitat

    Original von UdoZ
    Den Akkus-Safe schützt Du mit der in der DSE-FAQ oder in T4-Wiki angegebenen Standardbeschaltung: Sicherung - Spule - TVS:


    Hatte ich auch erst gedacht, dass ich den Tiefantladeschutz schützen muss. Aber Messeingang und Stromversorgungseingang sind identisch und hängen direkt am Akku. Der sollte doch eh alle Schwankungen gut wegschlucken nicht?
    Dann würde nur noch der Fet zu schützen sein.


    Über Deine Fet-Alternativvorschläge muss ich erst ein bisschen nachdenken.


    Lieben Gruss
    Consuli

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    Zitat

    Original von UdoZ
    Moin,



    Ideen liegen bei mir schon 'auf Halde'. Solange ich aber keine praktikable Lösung für das Hauptproblem gefunden habe, komme ich da nicht weiter.


    Hauptproblem: wie bekommt man den Strom auf die Platine?
    Meine persönliche Schmerzgrenze liegt bei den normalen Platinen, Platinenanschlüssen und Sicherungen bei 15 Ampere. Das ist für solche Anwendungen aber zu wenig. 30 A müssen's schon sein.


    Am einfachsten würde ich das ganz ohne Platine machen. Man baue sich einen Stapel von Relais/Mosfets, bei dem die gleichen Anschlüsse übereinander liegen und löte die Kabel einfach an den Anschlüssen entlang. Deshalb will ich ja auch einen Mosfet im stapelbaren TO247 Gehäuse nehmen.


    Gruss
    Consuli

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    Zitat

    Original von Mikart
    Edit: Hmm, da könnte man ja auch nen nettes Unterspannungsschutzmodul für die Wiki designen. Vorschläge fürs Lastenheft? ;)


    Lastenheft, wie gemein. Der arme Udo.


    Consuli

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    • Offizieller Beitrag

    Moin,


    Zitat

    Original von consuli
    Da es ja ein Tiefentladeschutz für den ganzen Zweitakku sein soll (und nicht nur einen Verbraucher), könnte ich doch auch einfach im Massekabel des Zweitakkus lowside mit einem normalen N-Fet schalten, oder nicht?


    Prinzipiell schon. Dann muss aber sichergestellt sein, dass die Massen aller Verbraucher am Batteriemassepol angeschlossen sind. Ist eher selten im Kfz.


    Zitat

    Original von consuli
    Aber Messeingang und Stromversorgungseingang sind identisch und hängen direkt am Akku. Der sollte doch eh alle Schwankungen gut wegschlucken nicht?


    Überhaupt nicht; ist als 'Filter' für den üblichen Dreck im Bordnetz völlig ungeeignet.

    Zitat

    Original von UdoZ
    Moin,



    Prinzipiell schon. Dann muss aber sichergestellt sein, dass die Massen aller Verbraucher am Batteriemassepol angeschlossen sind. Ist eher selten im Kfz.


    Also der Minuspol meiner Zweitbatterie geht ja auf Karosseriemasse.


    Ich will folgende Verbraucher auf die Zweitbatterie klemmen:
    - ZHSG Eberspächer (bereits umgeklemmt)
    - Lüftungsgebläse (bereits umgeklemmt)
    - Umwälzpumpe
    - Zuheizer


    Selbst wenn die Masse einer der Verbraucher direkt zur Starterbatterie gehen würde, so liegt deren Minuspol ja auch wieder auf Karosseriemasse.


    Gruss
    Consuli

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    • Offizieller Beitrag

    Moin,



    Ich verstehe einfach nicht, warum so viele Standheizungskomponenten auf die Zweitbatterie umklemmen wollen. Ist ein hoher Aufwand, kostet Geld, führt zusätzliche Fehlerquellen ein und erschwert die Fehlersuche, löst aber das Problem/die Aufgabe nicht bzw. nur unzureichend.


    Was will man denn überhaupt?
    1. maximale Batteriekapazität für die Standheizung und ggf. andere Verbraucher wie Innenbeleuchtung,
    2. nach dem Standheizungsbetrieb ausreichend Batteriekapazität für den Anlasser,
    3. Schutz der Batterien vor Tiefentladung.


    Mit dem Umklemmen bekommt man nur 2. - aber auch nur dann, wenn man richtig umklemmt. Und je nach Umklemmerei braucht man ggf. noch dickere Kabel und ein dickeres Trennrelais. Da einige Sachen ab Werk an der Zweitbatterie hängen, verkleinert man dadurch zudem die verfügbare Batteriekapazität.
    Mit einem zusätzlichen Unterspannungsschutz bekommt man zusätzlich noch 3. für die Zweitbatterie.


    Für deutlich weniger Geld (und Aufwand, weil ohne Umklemmerei) bekommt man ein bißchen Elektronik, die alle 3 Punkte sicherstellt und zusätzliche nützliche Features bietet.

    die Starterbatterie ist eben der heilige Gral für die meisten. Die Angst vorm nicht mehr Starten können lässt viele nicht mehr rational überlegen. So verschenken viele die Kapazität der Starterbatterie, die dann meist noch das größte Modell ist was geht.

    Zitat

    Original von Mikart
    die Starterbatterie ist eben der heilige Gral für die meisten. Die Angst vorm nicht mehr Starten können lässt viele nicht mehr rational überlegen. So verschenken viele die Kapazität der Starterbatterie, die dann meist noch das größte Modell ist was geht.


    Wenn man eine zyklenfähige Starterbatterie hat, stimmt das wohl. Wollte das erst so machen, beide parallel anschliessen und Tiefentladeschutz, habe dann aber wegen der schlechten Zyklenfähigkeit der Starterbatterie davon abgesehen.


    Mein Zweitakku (Vliesakku) hat ein Spannung von 13.2 V mein Starterakku 12.8V. Würde ich dann den Starterakku mit der parallelen Zweitbatterie nicht chronisch überladen?


    Gruss
    Consuli

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    Moin,


    Zitat

    Original von consuli
    Wenn man eine zyklenfähige Starterbatterie hat, stimmt das wohl. Wollte das erst so machen, beide parallel anschliessen und Tiefentladeschutz, habe dann aber wegen der schlechten Zyklenfähigkeit der Starterbatterie davon abgesehen.


    Wieso das?
    Meine beiden ab Werk verbauten Batterien machen das (Standheizungsbetrieb) schon seit 8 Jahren mit. Im Winter läuft die Standheizung wochentags in der Regel 2x pro Tag jeweils 30 - 45 Minuten.


    Zitat

    Original von consuli
    Mein Zweitakku (Vliesakku) hat ein Spannung von 13.2 V mein Starterakku 12.8V. Würde ich dann den Starterakku mit der parallelen Zweitbatterie nicht chronisch überladen?


    Die werden doch nur während des Standheizungsbetriebes zusammengeschaltet. Und da wird die Spannung beider Batterien sicherlich unter 12,7 V liegen.
    Lädst Du die Zweitbatterie per Trennrelais?

    Hi Udo!


    Zitat

    Original von UdoZ


    Lädst Du die Zweitbatterie per Trennrelais?


    Ja genau. Nur mit der Varation, dass das Trennrelais (Nagares 180A) nicht über D+ sondern über Zündung geschaltet wird. Das heisst die Zweitbatterie liefert auch beim Starten Strom, damit sie in Nicht-Camping Phasen nicht vor sich hin gammelt.


    Bist Du eigentlich beim Zuheizertreffen auch mit dabei?


    Gruss
    Heiko.

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