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 Online seit Februar 2009

 

 

                           
                            Hier findet man :

                            1. Bastel-Lösungen  Entlade-Zustands-LED-Anzeige für 12 Volt Blei-Gel-Batterien

                            2. Bastel-Anleitung für Entlade-Schluss-Spannungs-Abschaltung für 12 Volt Blei-Gel-Batterien


 


1. Vier Bastel-Lösungen für 12 Volt Blei- oder Blei-Gel-Flies
Batterie-Kontroll-
Entladezustands-Anzeige mit LEDs
und dem Controller PIC12F675

Download hier: "12Volt-Batterie-Waechter.zip" (ca.600Kbyte)

Kurzbeschreibung:
Mit einem Batterie-Wächter kann man den Ladezustand einer 12Volt Blei- oder Blei-Gel-Flies-Batterie ermitteln.
Es leuchten dann die entsprechenden Leuchtdioden.

Vier unterschiedliche Lösungs-Varianten sind mit dem Controller PIC12F675 möglich.


Bastel-Lösung bedeutet bei mir :
Es existiert keine Leiterplatten-Zeichnung und kein Gehäuse.
Man muss es selbst z. B. auf einer Lochraster-Leiterplatte aufbauen.
Natürlich ist die PIC-Software .... 100% funktionstüchtig !

Links ein Foto von den Aufbau-Lösungsvarianten 1 bis 3. 
Bei allen 3 Varianten wird der gleiche Stromlaufplan genutzt. 
Wenn man auf diesen klickt erscheint er größer.
Die PIC-Software ist bei den Varianten aber unterschiedlich !
Die Leuchtdioden kann man selbst mit grün, rot oder gelb wählen. 
Es werden Low-Current-LEDs eingesetzt mit einem maximal Strom von 2mA.

Zu Variante 1 :
Es leuchtet bei abnehmender Spannung als zunehmende LED-Kette.
Also:
Wenn die Batterie leer ist, leuchten alle LEDs.
Wenn die Batterie voll ist, leuchtet keine LED.
Genauer:
Es leuchtet die LED an -->
GP1 bei kleiner 13,0Volt
GP2 bei kleiner 12,3Volt
GP4 bei kleiner 11,6Volt
GP5 bei kleiner 10,9Volt

 

Zu Variante 2 :
Es leuchtet bei abnehmender Spannung als abnehmende LED-Kette.
Also:
Wenn die Batterie voll ist, leuchten alle LEDs.
Wenn die Batterie leer ist, leuchtet keine LED.
Es leuchtet immer eine LED weniger, bei abnehmender Spannung.
Bis dann keine mehr leuchtet.
Genauer:
Es leuchtet die LED an -->
GP1 bei größer 13,0Volt
GP2 bei größer 12,3Volt
GP4 bei größer 11,6Volt
GP5 bei größer 10,9Volt

Zu Variante 3 :
Hier leuchtet immer NUR eine LED bei einem bestimmten Spannungsbereich.
Also:
Wenn die Batterie leer ist, leuchtet die LED an GP5. (rote LED)
Wenn die Batterie voll ist, leuchtet die LED an GP1. (grüne LED)
Hier machen sich unterschiedliche Farben der LEDs günstig.
Genauer:
Es leuchtet die LED an -->
GP1 bei größer 13,0Volt (grüne LED)
GP2 zwischen 12,3V bis 13,0Volt (gelbe LED)
GP4 zwischen 10,9V bis 12,3Volt (gelbe LED)
GP5 bei kleiner 10,9Volt (rote LED)


Variante 4 mit einer Duo-LED :
Bei der letzten Variante wird eine Duo-LED genutzt.
Sie hat sowohl eine grüne als auch eine rote LED im gleichen Gehäuse integriert.
Die Bestellbezeichnung bei Reichelt lautet:  LED 5RG-3  (Klick links)
Dem entsprechend ist auch der Stromlaufplan zu ändern.

Eine Duo-LED leuchtet vollkommen grün, 
dann sind es größer 13,0Volt.
Die Batterie ist voll.

Wenn die LED vollkommen rot leuchtet
sind es kleiner als 10,9Volt.
Die Batterie ist leer.

Natürlich werden bei den dazwischen liegenden Batterie-
Spannungen ca. 100 Farbstufungen angezeigt mit zum Beispiel orange,gelb..
Die rote und grüne LED wird dabei unterschiedlich gedimmt.
Es ändert sich also bei unterschiedlichen Batteriespannungen die Farbe.
Es funktioniert SUPER !

Aber so toll ist der Effekt auch nicht, wie ich es mir eigentlich gedacht hatte.
Man erkennt die 100 Farbstufungen nicht exakt.
Man kann nicht exakt die 100 Farben unterscheiden !
Man kann so keine definierte Aussage treffen, 
welche Batterie-Spannung die Batterie noch hat.

Die obigen 3 Varianten sind Aussage kräftiger !
Ob meine Ansicht stimmt, weis ich nicht ! ??? 
Probieren Sie selber !



Wenn man auf den Stromlaufplan klickt erscheint er größer.

ACHTUNG:
Die Analog-Digital-Wandlung durch den PIC12F675 braucht eine Vergleichsspannung (Referenz-Spannung).
Hier (bei allen 4 Varianten) werden die 5,0Volt der Betriebs-Spannung vom PIC genommen.

Dennoch ist die Ausgangs-Spannung nach dem µA78L05 (Referenzspannung) je nach Typ unterschiedlich.
Die Festspannungsregler haben Toleranzen.

Man sollte als Festspannungs-Regler (µA78L05) ausgesuchte Typen mit 5,00 Volt Ausgangs-Spannungen nehmen !!!!!!!!!!!!!!
Nur dann stimmen auch die angegebenen LED-Leucht-Spannungswerte!!!!!
Auch nur kleinste Abweichungen (zum Beispiel 5,04 Volt) führen zu Fehl-Anzeigen von schon ca. 0,2...0,3 Volt !!!!
ODER
Man verwendet einen Einstellregler (250ohm) zwischen den 10K und 3,3K .
Hiermit wird dann justiert
Unterhalb bei der "Abschaltung" sieht man es im Stromlaufplan...

2. Bastel-Anleitung für 12 Volt Blei- oder Blei-Gel-Flies Batterien
Batterie-
Entlade-Schluss-Spannungs-Abschaltung und
Entladezustands-Anzeige mit 3 LEDs
und dem Controller PIC16F88



Bestückte Leiterplatte
(Klick aufs Foto und es wird größer)

Bastel-Anleitungs Download hier:
"12V-Batterie-Abschaltung.zip"  (ca. 6 Mbyte)

Kurzbeschreibung:

Es soll bei der Entladung einer 12V Blei-Gel-Batterie diese nicht unterladen
werden und kaputt gehen.
Dem entsprechend wird der Verbraucher automatisch mittels Mosfet abgeschaltet.
Der Entlade-Zustand wird durch 3 LEDs angezeigt.
Aller 0,5sec wird gemessen, angezeigt und ausgewertet !

Nach dem Anschließen der Leiterplatte befindet man sich erst einmal
in einer "Abschaltung".
   (nur die grüne Entlade-Spannungs-LED blinkt)
   (Verbraucher ist durch Mosfet abgeschaltet)
   (die blaue Verbraucher-LED darf dann NICHT leuchten / sonst Mosfet defekt)
 
Man muss mit dem Taster starten!
   (die blaue LED leuchtet dann / Verbraucher ist zugeschaltet... )
   (die Entladespannungs-LEDs sind eingeschaltet und leuchten dem entsprechend)
Empfehlung :  Mehrmals auf den Taster mit ein und aus kurz drücken !
                        So erkennt man auch ob Mosfet exakt schaltet. ( nur zur Sicherheit )
                        Dies geht in jedem Betriebs-Zustand mittels Tastendruck.

LED-Anzeige der Entladespannung :
nur gn     - größer 12,8Volt
gn + ge   - 12,8 bis 12,4Volt
nur ge     - 12,4 bis 11,6Volt
ge + rt     - 11,6 bis 11,2Volt
nur rt       - kleiner 11,2Volt

Die Vorankündigungs-Abschalt-Batterie-Spannungen sind
wie folgt (nur ein DIP auf ON jeweils) :

DIP1   Bei 10,5 Volt abschalten
DIP2   Bei 10,6 Volt abschalten
DIP3   Bei 10,7 Volt abschalten
DIP4   Bei 10,8 Volt abschalten   ---> Standardspannung für 12Volt Batterien
DIP5   Bei 10,9 Volt abschalten
DIP6   Bei 11,0 Volt abschalten

Ist die Spannung unterschritten blinkt nur die rote LED und
es piepst aller 0,2sec als Vorwarnung!

Ist diese Batterie-Abschaltspannung länger als 0/1/3/5 min erreicht
erfolgt erst Dauerabschaltung.
(ohne das diese durch Last-Änderung wieder in den LED-Entlade-Anzeige-Modus
zurück gewechselt ist.)
Bei Dauerabschaltung blinkt die rote LED und es piepst aller 3sec .
Verbraucher ist dann abgeschaltet.
Die Batterie dürfte leer sein...

Man kann es mit den DIP 7 und DIP 8 Schaltern einstellen:
DIP 7   DIP 8    Dauerabschaltung
OFF     OFF      0 min / sofort Dauerabschaltung
OFF     ON        1 min lang ist Abschalt-Vorankündigung durch 0,2sec rt blink + pieps
ON       OFF      3 min lang ist Abschalt-Vorankündigung durch 0,2sec rt blink + pieps
ON       ON        5 min lang ist Abschalt-Vorankündigung durch 0,2sec rt blink + pieps

Mit dem Taster kann man die Dauerabschaltung wieder beenden und so
erneut "starten". (schon oben erklärt)
(also trotz eigentlich Batterie leer, nochmals in Betrieb gehen für 1/3/5min)
(also dies erneut Einschalten  für nur 1/3/5min, wo es 0,2sec lang blinkt und piepst...)
(eine "Notfall"-Einschaltung ist damit realisiert.)
Dies geht in jedem Entlade-Zustand mit mehrmals auf den Taster kurz drücken.
Man kann so den Verbraucher in jedem Falle an- und ab-schalten...

Entlade-Ströme von max. 2A sind ohne Kühlkörper möglich.
Eine entsprechende Sicherung ist auf jeden Fall zu empfehlen !!!!!!!!!

Es muss einmalig justiert werden, dann stimmen alle Spannungs-Werte.
Mit einem Netzteil (an Stelle der Batterie) wird 12,4Volt eingestellt.
Und mit dem Einstellregler 250ohm wird der Kipp-Punkt zwischen
"gn und ge leuchten" und "nur ge leuchten" eingestellt.
So leicht geht dies aber nicht einzustellen, da nur aller 0,5sec
eine AD-Messung mit LED-Anzeige und Auswertung erfolgt!

Im Bastel-Anleitungs-Download oben wird alles besser erklärt !
Natürlich mit Leiterplatte, Bestückungsplan, Stromlaufplan,
Beschriftungs-Zettel, Software ....


Die Bauelemente-Kosten liegen ohne Leiterplatte bei kleiner 10.-€  !

Meine Spannungswerte und Zeiten kann man software-mäßig ändern...

Natürlich braucht man einen Brenner für den Controller um das
Programm in den PIC16F88 zu bringen !


Testphase :

Es wurde vorher eingestellt auf der Leiterplatte mit :
Abschaltung bei 10,7Volt
dann nach 1min Dauerabschaltung

Die Entladung der Batterie 12V / 7,2Ah durch den Verbraucher
erfolgte beim Test immer mit konstanten ca. 700mA.

Nach dem 3sec Blinken der rt-LED (also Dauerabschaltung) wurde
dennoch nochmals entladen mit einem gekauftem Ladegerät.

23mAh oder auch mal 7mAh.... hat es noch entladen.
Dann hat auch das Lade-Gerät beim Entladen abgeschaltet.


Ich habe folgende weitere Geräte im Internet gefunden :
(Klick hier) und (Klick hier)


Bei 12,4Volt wird mit dem Einstellregler (250ohm) justiert
(Klick aufs Foto und es wird größer)

Auf meiner 12Volt / 7,2Ah Blei-Gel-Batterie ist die Leiterplatte
mit Kabelbindern und nicht sichtbarer Schaumstoffunterlage befestigt.
(Klick aufs Foto und es wird größer)


Stromlaufplan mit Erklärungen als Text...
(Klick auf den Stromlaufplan und er wird erkennbarer)
(Im Bastel-Download ist er noch besser zu erkennen)