DCDC über Zündung schalten

[wolfram_f4]

Hallo allerseits,

mir reicht es jetzt, ständig, wenn das EL mal etwas steht, manuell alles abzuschalten.
Hinzu kommt, dass die Curtis-Elkos ja nicht so gerne nach längerer Stromlosigkeit dann auf einen Schlag volle Spannung bekommen.

Der Ruhestrom setzt sich wohl grob so zusammen:
Curtis: 70 mA
DCDC: 70 mA
BMS: 60 mA (quasi CC-BMS aber für NiCads von Gero K - über 12V gespeist)
Boardcomputer: 7 mA (quasi Kapamesser)
---------------------
Gesamt 200-210 mA

Ggf. sind in den 200 mA auch noch Ruheströme vom HF-Lader (Thiessen) und Strombegrenzer-Platine V3 enthalten, die beide auch über 12 V versorgt werden

Durch Abschalten des DCDC würden also mind. 2/3 des Ruhestroms vermieden, und der Curtis würde (im Gegensatz zu einer Vollabschaltung) geschont.

Bisher hatte mich davon abgehalten, dass der HF-Lader 12 V braucht, und ich dann also nur mit Zündung an laden kann, aber der wird eh bald durch ein Meanwell ersetzt.
Ich hatte mir jetzt überlegt, ein 48 V Relais über den Zündkreislauf (Anschluss unter dem Sitz, wo aktuell noch die gelbe+orangene Leitung, die ursprünglich vom Zündkreislauf zum Kapamesser gingen, und momentan einfach gebrückt sind) zu schalten, und sekundär-seitig einen NTC zum Softstart in die 36/48 V-Zuleitung zum DCDC zu setzen:



Ist das so o.k., oder gibt es dafür ggf. elegantere/bessere Lösungsansätze?
Ich hörte mal von einem unbenutzen Relais im EL????
Das blöde 48V-Relais braucht ja auch schon wieder 70 mA (allerdings dann nur bei Zündung an).

 

[Kamikaze]

Auch der DCDC hat ElKos, die häufiges Schnelladen nicht so gerne mögen...

 

[Emil]

Dann muss man sie halt über einen Vorwiderstand vorladen. Dazu könnte man einen Taster mit einem Widerstand nutzen, den man vor dem Einschalten der Zündung für ein paar s drückt.

 

[Werni]

Ist dein EL als PKW zugelassen? Wenn ja: Der Warnblinker muss IMMER funktionieren...

Es gab da von CityCom mal eine Version mit einem kleinen 12V Blei-Gelakku am Angelrahmen. Den haben viele entfernt, weil er im Defektfalle das EL lahmlegt. Aber der war genau deswegen da drin.

Gruß,

Werner

 

[wolfram_f4]

Auch der DCDC hat ElKos, die häufiges Schnelladen nicht so gerne mögen...

Klar, aber so ein DCDC ist ein Billig-Teil, und da sind nur 4 dicke Elkos drauf, die auch mal schnell für ein paar Ct ausgetauscht sind.
Eine Curtis-Reparatur bzw. ein Austausch ist da eine ganz andere Hausnummer

Dann muss man sie halt über einen Vorwiderstand vorladen. Dazu könnte man einen Taster mit einem Widerstand nutzen, den man vor dem Einschalten der Zündung für ein paar s drückt.

Dafür ja der NTC. Sind zwar kalt nur 5 Ohm, aber immerhin.

Ist dein EL als PKW zugelassen? Wenn ja: Der Warnblinker muss IMMER funktionieren...

Für solche Fälle (und auch solange mein Lader noch 12 V braucht) könnte man sich ja einen einfachen Schalter für "Zündung an" parallel zum Zündschloss legen. 🤔

Es gab da von CityCom mal eine Version mit einem kleinen 12V Blei-Gelakku am Angelrahmen. Den haben viele entfernt, weil er im Defektfalle das EL lahmlegt. Aber der war genau deswegen da drin.

Wäre es da nicht sinnvoller, einfach unter dem Sitz 4 kleine LiFePo4-Zellen in Serie mit BMS einfach parallel zum DCDC-Ausgang zu schalten?
Wenn der DCDC auf 13,6-13,8 V (was ja eh empfohlen wird) eingestellt ist, würde das ja (ohne jedewede Ladeelektronik-d.h. Strombegrenzung wäre verm. sinnvoll) gut passen, oder?

 

[Werni]

Für solche Fälle (und auch solange mein Lader noch 12 V braucht) könnte man sich ja einen einfachen Schalter für "Zündung an" parallel zum Zündschloss legen. 🤔

Ähm,

nein. Meinem Kenntnisstand nach muss der Warnblinker IMMER (auch bei ausgeschalteter Zündung) funktionieren. Aus Sicht des Prüfers heisst das: Warnblinkerschalter drücken, das Ding muss blinken, egal, wie alle anderen Schalter stehen mögen.

Eine 'Überbrückungsmöglichkeit' des Zündschlosses macht abgesehen davon auch die Diebstahlschutzkomponente Zündschloss in diesem Sinne untauglich. Diese Funktion will der Tüv aber auch.

Gruß,

Werner

 

[wolfram_f4]

Ähm,

nein. Meinem Kenntnisstand nach muss der Warnblinker IMMER (auch bei ausgeschalteter Zündung) funktionieren. Aus Sicht des Prüfers heisst das: Warnblinkerschalter drücken, das Ding muss blinken, egal, wie alle anderen Schalter stehen mögen.

Das war rein praktisch gemeint, nicht rechtlich!
Mal der Test: Wer hat beim TÜV schon mal erlebt, dass der Warnblinker bei extra ausgeschalteter Zündung geprüft wurde?
Wichtiger wäre mir, dass ich ganz praktisch im Notfall den Warnblinker auch ohne Zündschlüssel betreiben kann.
Daran hatte ich tatsächlich (vor Deinem Hinweis ) gar nicht gedacht.

Eine 'Überbrückungsmöglichkeit' des Zündschlosses macht abgesehen davon auch die Diebstahlschutzkomponente Zündschloss in diesem Sinne untauglich. Diese Funktion will der Tüv aber auch.

Auch hier mal ganz praktisch (zumal mein EL als KKR vermutl. letzten Monat das letzte Mal beim TÜV war):
Die mechanische Lenkradsperre würde durch so einen Schalter ja nicht aufgehoben.
Ansonsten kann man auch sowieso einfach den Stecker am Zündschloss abziehen, und die beiden Kontakte mit jedem Stück Metall überbrücken. Das ist nur wenig aufwändiger, als einen versteckten Schalter zu finden.

 

[Sascha Meyer]

Hi Hartmut,
bei meinem Tuev (Dekra) wurde der Warnblinker jedesmal bei ausgeschalteter Zuendung kontrolliert, und die kontrollieren recht laessig. Oder meinst du was anderes mit "extra" ausgeschalteter Zuendung?

Viele Gruesse aus dem Saarland, Sascha

 

[Werni]

In der Tat, rein praktisch ist das Lenkradschloss am EL eher ein netter Hinweis, sich nicht einfach reinzusetzen und loszufahren. Wenn du deines als KKR betreibst, dann dürfte es da auch keine Probleme geben.

Als 'Auto' prüft zumindest mein Tüv-Mensch Beleuchtung und Bremsen auch beim EL komplett durch und ist schon immer knurrig, weil das EL nicht auf den Bremsprüfstand passt (er kann damit den gleichmäßigen Einsatz der Hinterachsbremsen nicht prüfen). Beim letzten Mal hab ich ihm drei Blockierstreifen vor das Hallentor gelegt, nach Betrachtung der Längengleichheit war das dann mangels anderer Prüfmöglichkeiten in Ordnung.

Und ja, Warnblinkerprüfung bei Zündung an/aus hatte ich schon mehrmals, allerdings in Zusammenhang mit der zusätzlichen Kontrolleuchte für Anhängerblinker. Diese verhält sich nämlich bei ausgeschalteter Zündung anders als bei eingeschalteter...

Gruß,

Werner

 

[matzetronics]

Das Problem ist weniger der DC/DC Wandler als das Relais selber. Im DC/DC sind Elkos drin, die beim Anschalten kräftigen Ladestrom brauchen und damit die Relaiskontakte festbacken. Beim Kewet wird deswegen der DC/DC per Optokoppler aktiviert und über dem Hauptrelais liegt ein Precharge Widerstand für den Curtis.
Findest du einen DC/DC mit 'Softpower On' oder kannst deinen auf sowas umbauen, entfällt das Problem.

Kewet hat allerdings eine 12V Hotelbatterie, wodurch das o.a. Warnblinkproblem nicht entsteht.

 

[wolfram_f4]

O.K. 👌
Dann Plan B:
Statt einem Schalter am Zündschloss, einfach (in der obigen Schaltung) einen Schalter parallel zum Relais.
Dann kann man damit umschalten, ob der DCDC
1. Dauer-an (für TÜV, Panne etc.) sein, oder ob er
2. über Zündung geschaltet werden soll

Das Problem ist weniger der DC/DC Wandler als das Relais selber. Im DC/DC sind Elkos drin, die beim Anschalten kräftigen Ladestrom brauchen und damit die Relaiskontakte festbacken. Beim Kewet wird deswegen der DC/DC per Optokoppler aktiviert und über dem Hauptrelais liegt ein Precharge Widerstand für den Curtis.
Findest du einen DC/DC mit 'Softpower On' oder kannst deinen auf sowas umbauen, entfällt das Problem.

Ich sehe das Problem nicht:
Der NTC hat im kalten Zustand 5 Ohm.
Also fliessen da bei 48 V maximal 10 A drüber.
Das Relais ist aber für 40 A (völlg übertrieben, aber hatte ich noch rumliegen) ausgelegt.
Warum sollte da etwas festbacken?

 

[Christian s]

Ich glaub das zahlt sich wirklich nur aus wenn das El lange steht. .. ansonsten würd ich nicht neue Standardabweichungen einbauen bei der dreieinhalbten Fehlersuche nach 4einhalb Jahren bereut mans dann u kann sich nicht mehr recht erinnern

 

[wolfram_f4]

Habe eben nochmal genauer gemessen:
Ruhestrom DCDC an: 210 mA
Ruhestrom DCDC aus: 50 mA (nur noch Curtis+Bordcomputer)

Das macht bei 1 Woche ungeplantem Stillstand: 26-27 Ah Unterschied (ekelige 1,3 kWh)
Macht also eine sinnlose Stromverschwendung von bis zu 67 kWh p.a. (abzgl. Fahrzeit) 🤮

 

[matzetronics]

Du kannst natürlich, wenn das mit dem Warnblinken nicht wichtig ist, auch einen MOSFet Schalter einbauen. Um Masseverhältnisse nicht zu stören, am besten auf der Highside. Prinzipiell sieht das dann so aus wie im anhängenden Schaltbild.
Basiswiderstand kann für 12V höher sein. Als P-Kanal MOSFet sollte man einen schönen Hochstromtyp wählen, wie z.B. 2 parallele IRF9540 oder IRF9640. Das sollte auch dauerhaft sein. Es gibt zwar auch Einzeltypen, aber meist nur mit 55V, das ist zu knapp.
Für 48V am besten die zweite Schaltung. Z-Diode dann eine 33-40V Type.

 

[Sven Salbach]

Mich macht tatsächlich eher insgesamt Dein hoher Stromverbrauch Stutzig.
Mehr als 150mAh sollten es keinesfalls sein, was aber natürlich im Zuge von Strom sparen immer noch nicht ganz wenig ist.
Hast Du noch den alten DcDC vor dem F4?
Ich denke es wird halt wirklich mal Zeit für eine saubere alles aus Lösung, bin das Projekt aber auch noch nie angegangen, da ich weder Zusatzakku noch sonstiges unsinniges Gedönst haben will, und das bedeutet wieder Strippen ziehen und neue Fehlerquellen..:-(
Eigentlich soll das EL ja so einfach wie möglich bleiben um im Pannenfall jederzeit was machen zu können.
Relais wollte ich auch keine verbauen oder Schütze, aber eigentlich wäre es halt wirklich die beste Lösung und dann noch + und - trennen, um auch bei versehentlicher Berühung von Batterien keinen Schaden zu verusrachen, wenn man am HEck am Basteln ist, BMS etc
All diese Anforderungen machen eine Lösung nicht so einfach wie sie sein könnte:-(

UND dann noch im Idealfall einen Notmodus für den Warnblinker, denn ich behalten will. Auf der Str mit gebrochener Blattfeder in einer Winternacht oder Regen..brrrrr

 

[matzetronics]

Mich macht tatsächlich eher insgesamt Dein hoher Stromverbrauch Stutzig.

Zu recht. Der DC/DC im Kewet zieht ohne Umbau etwa 70mA auf der 60V Seite. Nachdem ich den Bratwiderstand auf der 12V Seite von 68Ohm auf 470Ohm umgebaut habe, sind es noch 20mA auf der 60V Seite, was ich so gerade akzeptabel finde. Dieser Widerstand soll vermutlich eine Grundlast darstellen, aber Kewet Industri hat da etwas übertrieben.

Mich wundert, das es bei den vielen EL Spezis hier noch keine Modifikation gibt, die den unmässigen Stromverbrauch des DC/DC angeht. Man sollte mal den Leerlauf testen, also die 12V Seite des Fahrzeugs ganz abtrennen und dann die Aufnahme bei den 48V messen. Es kann ja auch sein, das da irgendein versteckter Verbraucher dauernd am DC/DC nuckelt.

 

[wolfram_f4]

Also in den 160 mA gesparten Ruhestrom durch Abschalten des DCDC (@Sven Salbach: ist hier der alte von EL-Trans) ist ja auch noch der Standby von 12V-Verbrauchern enthalten.
Als da zumind. wären:
60 mA: GK-NiCad-"BMS"
30 mA: Thiessen HF-Lader
Falls es nicht noch weitere 12V-Standby-Verbraucher gibt, blieben also für den DCDC rechnerisch die genannten 70 mA.

Vielleicht der Vollständigkeit halber nochmal die Gesamtaufschlüsselung des Ruhestromverbrauchs als Anhaltspunkt (Curtis ist wohl nicht immer gleich, der neue DCDC braucht hoffentl. weniger etc.):
7 mA Bordcomputer
43 mA Curtis
70 mA DCDC-Wandler (EL-Trans)
30 mA HF-Lader (Thiessen)
60 mA (GK-NiCad-BMS - schlankere Version des Citycom-BMS für NiCads von Gero)
------------
210 mA Gesamt

 

[wolfram_f4]

Du kannst natürlich, wenn das mit dem Warnblinken nicht wichtig ist, auch einen MOSFet Schalter einbauen. Um Masseverhältnisse nicht zu stören, am besten auf der Highside. Prinzipiell sieht das dann so aus wie im anhängenden Schaltbild.
Basiswiderstand kann für 12V höher sein. Als P-Kanal MOSFet sollte man einen schönen Hochstromtyp wählen, wie z.B. 2 parallele IRF9540 oder IRF9640. Das sollte auch dauerhaft sein. Es gibt zwar auch Einzeltypen, aber meist nur mit 55V, das ist zu knapp.
Für 48V am besten die zweite Schaltung. Z-Diode dann eine 33-40V Type.

@matzetronics
Vielen Dank für die Schaltungen!!!!
Allerdings muss ich gestehen, dass ich damit schon sehr an die Grenzen meines Elektronik-Halbwissens stosse

Deshalb muss ich dazu sicherheitshalber nochmal einiges nachfragen:

1. Sehe ich es richtig, dass diese Schaltung das gleiche macht, wie mein 48V-Relais, nur vermutl.
a) ohne die Nachteile der Relais-Mechanik?
b) mit geringerem Stromverbrauch?

2. Verstehe ich die Schaltung richtig, dass
MC = Steuersignal (Zündung an = Relais 86)?
IN = 48 V von Batterie (Relais 30)?
OUT = 48 V Durchschaltung zum DCDC (Relais 87)?

3. Müssen da wirklich zwei MOSFETs parallel?
Der DCDC im CityEL gibt max. 20 A bei 12 V (13,8 V) raus.
Das wären primärseitig bei 48 V also ca. 5 A.
Im Alltagsgebrauch (selbst mit Sitzheizung) habe ich darüber glaube ich, noch nie nennenswert über 2,5 A (primär) gezogen.
Der maximale Einschaltstrom liegt durch den NTC ja bei max. 10 A
Der IRF9540 kann lt. Datenblatt 13 A - 19 A (100° C-25° C) dauerhaft, und bis 72 A Puls
Würde da nicht einer dicke ausreichen????

4. Wozu dient die Zener-Diode (33 V- 40 V) in Schaltung 2?
Soll hier die Eingangsspannung für den DCDC auf grob 36 V "gedeckelt" werden?
Ich betreibe den DCDC nun schon viele Jahre mit 50,4 V NiCad ...also auch schon mal bis 67 V / 68 V beim Laden.
Das macht ihm offenbar keine Probleme.
Und der IRF9540 kann ja sogar bis 100 V
Würde dann nicht die einfachere Schaltung Nr. 1 völlig ausreichen?

 

[matzetronics]

Zu 1.: Ja, so ist das gemeint.

Zu 2.: Auch richtig.

Zu 3.: Ich bin von den o.a. 40A initialem Strom ausgegangen und habe mit einem Auge auf Langlebigkeit geschielt.
Aber es wird vermutlich auch einer ausreichen. Nur auf die Mechanik muss man, wie immer im Automobilbeeich achten. Also stabil und rüttelsicher konstruieren und den MOSFet auf einen kleinen Kühlkörper. Denkbar wäre der Einbau in ein KFZ Relaisgehäuse.

Zu4.: Nein, das ist keine Deckelung für die Ausgangsspannung, sondern verhindert, das die Strecke Gate-Source des MOSFet mehr als erlaubt bekommt. Das liegt bei MOSFets im Bereich bis 20V und deswegen müssen die 48V per Z-Diode gedeckelt werden. Ich habe übrigens Quatsch erzählt - die Z-Diode soll so im Bereich 12-18V sein. Damit schaltet der MOSFet sicher durch, wird aber noch nicht durch Ugs Überspannung zerstört.

Generell sind die Widerstandwerte im Bild nur Anhaltpunkte und sollten für 12V Ansteuerung und 48V Schalter nochmal berechnet werden. So eine Z-Diode fühlt sich bei etwa 10mA Sperrstrom recht wohl und in die Basis kann man so 1-2mA fliessen lassen. Der 10k parallel zur Z-Diode soll das Gate ausräumen und kann auch höher gewählt werden.

 

[wolfram_f4]

@matzetronics
Viiiiiiiielen Dank für die Infos!!!!!

Generell sind die Widerstandwerte im Bild nur Anhaltpunkte und sollten für 12V Ansteuerung und 48V Schalter nochmal berechnet werden. So eine Z-Diode fühlt sich bei etwa 10mA Sperrstrom recht wohl und in die Basis kann man so 1-2mA fliessen lassen. Der 10k parallel zur Z-Diode soll das Gate ausräumen und kann auch höher gewählt werden.

Hier ist mein Halbwissen dann allerdings am Ende
Ich könnte viell. noch berechnen, dass bei 10kOhm an 48 V (das Steuersignal MC hätte übrigens auch 48 V - also alles 48 V) ca. 5 mA fliessen, aber ich kann die Schaltung nicht soweit verstehen, was da überhaupt nach dem BC547 und dem 2,2 kOhm-Widerstand noch ankommt.
Ist die Schaltung im Ursprung für 12 V ausgelegt??

Tja ... bis zum City-EL waren meine Elektronik-Kenntnisse kaum mehr, als einen Stecker in die Steckdose stecken ... da kannte ich nicht mal das Wort "MOSFET" 😭