Akku: Spannung / Strom messen - Abschalten bei Tiefentladung wann?

Hallo Zusammen!
Ich wünsche Euch Allen zuerst erst einmal:

    • Ein gutes und erfolgreiches Jahr 2021
    • Gesundheit (vor allem nix Covid!!)
    • Viel Erfolg bei Eure Arduino Projekten!
      Mein Projekt 2021:
      Im Wohnwagen einen Akku (Starter Batterie) einbauen.
      Ich weiß das ist nicht der optimale Batterie Typ für so eine Anwendung aber:
  • I- Ich habe keine großen Verbraucher, nur Beleuchtung und kleine Wasserpumpen für Küche und WC
    • Falls die Batterie im Zugfahrzeug ´mal den Geist aufgibt habe ich evtl. eine Reserve-Batterie
      Versuchsaufbau den ich mir gebastelt habe:
    • Am Akku die Spannung und den Strom messen - Polarität / Richtung Strom feststellen (wird entladen oder geladen?) und - Abschalten bei Tiefentladung
      (sinksinkt die Spannung am Akku unter einen bestimmten Wert „nimmt die Schaltung ihre letzte Kraft zusammen“ und schaltet über einen Impuls den Stromstoßschalter und damit alle Verbraucher incl. dem Arduino ab)

(Details siehe Anhang)

Frage / Problem
Das funktioniert erst einmal soweit prima aber:
Bei den ersten Versuchen hat mir der Arduino NANO ständig den Unterspannungs- / Tiefentladungsschutz ausgelöst.
´hatte alles Mögliche im Verdacht (der ELTAKO? Masse Problem? Etc.?) aber inzwischen denke ich weiß ich wo das Problem liegt:
Die Spannung am Akku (Leerlauf ohne Last) sinkt je nach Verbraucher und Ladezustand des Akkus bei Belastung mit einem Verbraucher um 0,7 bis 1,3 Volt ab.
Das ist für den Verbraucher natürlich nicht relevant aber für die Entscheidung des Arduino´s ob eine Abschaltung durchgeführt werden soll natürlich kriegsentscheidend (Siehe Anhang Kapitel III.)
Meine Messungen (Spannung Akku) nach ca. 10 Minuten:
Leerlauf 12,5 V (Akku hat noch Leistung) mit Last 3,6 A = 11,8 V
Leerlauf 13,2 V (Akku noch gut geladen) mit Last 3,6 A = 11,9 V
Nach Abschaltung der Last „erholt“ sich der Akku bald wieder auf den ursprünglichen Wert (Leerlauf ohne Last).
Hat jemand von Euch eine Ahnung welchen Wert (V) ich zur Abschaltung definieren soll ohne Gefahr zu gehen den Akku „zu töten“?
Gruß Marin

Projektmappe Akku Spannung Strom Abschaltung .pdf (475 KB)

Ich weiß man soll hier nicht 2 Fragen auf einmal stellen:
Aber kann es sein das ein auf Word vor geschriebener Text beim kopieren hier in den Editor
dann ein Formatierungs "Saustall" auslöst?

Ein in Word geschriebener Text ist ein Saustall, wenn man ihn in ein textorientiertes System kippt.

Gruß Tommy

Als .txt oder was Anderes vorher speichern / kopieren / einfügen?

Einen Texteditor, wie z.B. Notepad++ benutzen (nicht das MS-Notepad!).

Gruß Tommy

und ..
hat jemand eine Antwort auf die eigentliche Frage Stellung ? ::slight_smile: ::slight_smile:

Die Entladeschlußspannung hängt von Akkutyp / Modell ab. Alleina bei Bleiakkus gibt es mehrere Modelle und verschiedene Werte.
Eine genaue Spannungsmessung ist nur im Leerlauf möglich oder bei bekannter Entladestrom-EntladespannungsCharakteristik.
Das erste Akkudatenblatt das ich auf die schnelle gefunden habe.
Auf der letzten Seite ist die Entladekurve für verschiedene Ströme beschrieben. Du siehst daß für kleinere Ströme die Abschaltspannung höher ist weil der Spannungsabfall am Innenwiderstand kleiner ist. So kannst Du die Abschaltspannung auch mit Entladestrom messen.

Grüße Uwe

Wuehlmaus:
und ..
hat jemand eine Antwort auf die eigentliche Frage Stellung ? ::slight_smile: ::slight_smile:

Keine, welche dir schmeckt!
(vermute ich)

Mache dir eine Solarzelle aufs Dach.
Selbst die billigsten Solarregler haben einen Tiefendladeschutz eingebaut.
Zur Not kannste einen solchen Regler auch ohne Zelle einsetzen.

Ansonsten:
Eine Starterbatterie ist bei 11,5V Leerlaufspannung 1mm vor der Tiefentladung.
Aber schon mitten in der zügigen Alterung

Alte Faustformel:
Starterbatterien nie leerer als 75% werden lassen.

Wuehlmaus:
und ..
hat jemand eine Antwort auf die eigentliche Frage Stellung ? ::slight_smile: ::slight_smile:

Wieso, Du hast doch 2 Fragen gestellt. Also waren die Antworten auch auf eine eigentliche Fragestellung :wink:

Gruß Tommy

Hat jemand von Euch eine Ahnung welchen Wert (V) ich zur Abschaltung definieren soll ohne Gefahr zu gehen den Akku „zu töten"?

hier gibts eine Tabelle:

wobei es bei bekannten Batterie-Herstellern dort sicher auch diese Information aus erster Hand gibt.

Dein Dok hab ich kurz überflogen, einen Linear-Spannungsregler 7805 würde ich im KFZ nicht betreiben wollen.

Dann sehe ich am Ende auch eine Tabelle - warum traust du dieser Tabelle nicht? Warum sollten wir dir was anderes sagen können?

Generell würde ich für ein paar EUR einfach auf was bewährtes aus dem Camping Bereich zurückgreifen.

-> Noiasca:
Keinen 7805 sondern 7815 verbaut!

Natürlich habe ich mir längst was aus dem Camping-Bereich besorgt um
die Batterie tagsüber bei Sonnenschein auf zu laden:

https://sportsshop.de/autozubehoer/975/prime-tech-mobiles-solar-panel-faltbar-120wp-mppt-regler-fuer-blei-akkus

Aber ich hatte mir gedacht was so ein China-Lade-Regler kann schaffe ich mit dem Arduino auch ::slight_smile:

Hallo,

gravierendster Fehler der Laderregler ist, dass sie sich nicht mit von der Batterie trennen wenn diese zu leer wird. Es bleibt also immer ein Restverbrauch der die Batterie weiter entleert. Gute LR haben nur <10 mA Leerlauf- Eigenverbrauch, aber eine eh schon leere Batterie macht man da in ein paar Wochen auch ganz platt.

Welche Kapazität hat Deine Batterie denn? Ein so starker Spannungsabfall bei nur 3,6 A Last erscheint mir sehr viel... Ist die schon älter oder einfach nur sehr klein?
Ich hatte im WoMo eine 100 Ah (auch Starterbatterie), da konnte ich max. 0,2V Spannungsabfall bei einschalten der Wasserpumpe feststellen. Erst als die Kaputt ging hatte ich ein ähnliches Verhalten.

Unter, für eine Anlasserbatterie, "echten" Last (Glühkerzen und anlassen), zusammen bei meinem WoMo etwa 300A, bricht die Spannung dann noch viel weiter ein. Nur Vorglühen messe ich (bei voller Batterie) noch etwa 10,5V mit anlassen dann aber nur noch ca. 6V. Aber das muss eine Starterbatterie ab können, dafür ist sie gebaut.

Du musst in deshalb einfach herausmessen welche Spannung sie unter Last anzeigt wenn sie leer ist. Also: Leer machen bis auf 12V Restspannung, Last drann und noch mal messen. Das was das Multimeter jetzt anzeigt ist die Spannung bei der Du abschalten solltest.

Gruß und ein gesundes neues Jahr

Herbert