Hvordan koble LED indikator som indikerer parallellkoblede batterier?

[Ttor]

Jeg holder på med å legge om en del av det elektriske ombord. I hovedsak hovedstrømkabler og opplegg med ny tavle til hovedbrytere. Tenker å legge inn en LED indikator som viser hvilke brytere som er stått på. Nøtten kommer til oppkobling av indikator for Paralell-bryteren mellom to batterier.

Er det noen med kunnskap om elektronikk som har løsning på dette? Indikatoren skal lyse når pluss på to batteribanker kobles sammen. Bankene har felles minus... Det er mest for "show", så jeg spanderer ikke stor skillediode om det er eneste veien.

Redigert 28.Mars.2019 av Ttor (see edit history)

[ozo]

"Alt" er mulig med elektronikk. Og siden du nevner dette, er det en, på papiret, "enkel" måte å løse dette på. Nemlig ved å tilføre en svak vekselspenning på den ene siden av bryteren, og så måle om denne kommer ut på den andre siden. Her er det ingen dyre komponenter involvert, men en del plunder for å få det til å fungere optimalt. Dessuten har det et aspekt av støy ved seg, som i visse sammenhenger er ugunstig.

Jeg vil derfor foreslå en god, gammeldags elektromekanisk løsning. Det er sikkert mulig å montere en mikrobryter i, eller på batteribryteren (som jo nødvendigvis må ha en viss størrelse). Med den riktige armen vil denne kunne aktiveres ved ønsket posisjon. Dette er en løsning som benyttes i utallige sammenhenger.

 

En annen mulighet er å bytte ut batteribryteren med et topolt step-relé.

[ooma]

Om du tenker å "mekke" noe selv skulle det ikke være så vanskelig å få til dette. Batteriene vil ha ulik spenning når de ikke er koblet sammen. Ikke nødvendigvis mye, men nok til at en operasjonsforsterker vil detektere dette som forskjellig spenning og gi maks forsterkning av differansen, noe som med litt tilpassing med enkle motstander skulle gi operasjonsforsterkerens driftsspenning ut. (5/10/12V alt etter type og konfigurasjon). Denne kan brukes til å drive en led diode. Det vil si, med denne koblingen lyser lampen når batteriene har ulik spenning = ikke sammenkoblet. Signalet må derfor inverteres, noe som er rimelig enkelt med en transistor. 

 

Vet dette ble litt tåkete og muligens innfløkt sent på kvelden, men dette var ment som et løsningsforslag som med rimelig grad av (selv-) sikkerhet vil virke. Forumet her er fullt av kompetente, ivrige og velvillige personer som sikkert har bedre både tid og kompetanse enn meg til å lage et kretsskjema for dette:-) Selv strekker ikke tiden til for slike prosjekter lengre, men jeg ser med glede tilbake på den tiden for 20 år siden da slike ideer var dagligdagse gjøremål........Det var tider......

 

[ozo]

ooma skrev for 3 timer siden:

en operasjonsforsterker vil detektere dette som forskjellig spenning

Dette vil fungere i de aller fleste tilfeller, men som ingeniør liker jeg dårlig tanken på at det vil gi direkte feilaktig resultat den dagen spenningene "tilfeldigvis" er like uten at batteriene er sammenkoblet. Men nå vil jo ikke dette få de helt store konsekvensene da...

[Alekseolsen]

Noe usiķer på strømforbruk, men en 12V AND-GATE (Og-port på gammelnorsk) kan vel muligens gjøre jobben selv uten transistor?

 

"12 V and gate" fungerer hos Google.

[JRK]

Hvordan en and gate skal vise dette forstår jeg ikke helt, ei heller hvordan en operasjonsforsterker kan løse dette, om batterispenningen tilfeldigvis er like på begge batteriene. Fint om noen kunne gi en mer utførlig forklaring.

 

Dette kan enkelt løses med en bitte litten isolert DC/DC converter fra ebay til Kr.50,- inngangen på DC/DC kobles  til + og minus på en av batteriene. Da har du en utgangspenning på DC/DC converteren som er isolert. + på denne kobler du til ene polen på bryteren som skal koble sammen batteriene. Den andre polen kobles til en lampe og så til den isolerte minus utgangen på DC/DC converteren, Lampen kan alternativt byttes ut med en motstand i serie med en lysdiode. Du bruker alså den samme kontakten i bryteren til to forskjellige ting da disse er innbyrdes isolert i forhold til hverandre

[Comforthe]

Kan du bruke en bryter som drar et relè, som i sin tur tar sammenkoblingen? I så fall kan du jo bare ta indikator spenning i fra spolen på relét.

[Kjellg]

En "operasjonsforsterker" tror jeg ikke vil være det idelle i dette tilfellet og tror den ofte vil gi feile utslag. En Op.amp. er jo beregnet for helt andre formål. 

[JRK]

Comforthe skrev for 1 time siden:

Kan du bruke en bryter som drar et relè, som i sin tur tar sammenkoblingen? I så fall kan du jo bare ta indikator spenning i fra spolen på relét.

 

Det vil funke, men du trenger et skikkelig kraftig rele for å koble sammen to batterier/batteribanker, om den ene banken en dag er tom og den andre full. Blir nok en kostbar løsning om vi snakker om store batterier.

[ozo]

JRK skrev for 4 timer siden:

Dette kan enkelt løses med en bitte litten isolert DC/DC converter

Jeg skjønner tankegangen, men hvis du ser nøye etter, ser du at denne lampa vil lyse, uavhengig av om bryteren er sluttet eller ikke. Om lampa får 12V fra det ene batteriet via bryteren, eller fra det andre direkte, kommer ut på ett.

 

For å underbygge min skepsis til bruk av op-amp (som her vil kunne registrere en valgt minimum spenningsforskjell): Den minimale spenningsdifferansen man kan ha på batteriene uten at indikasjonen blir feil, må være minst like stor som spenningsfallet man kan få over bryteren ved maks belastning. Ettersom det her kan bli snakk om flere titalls ampère, og man i praksis vil måtte ha tilkoblingene et lite stykke fra selve kontaktpunktene, kan det fort bli noen cV. Dette vil heller ikke være et unaturlig avvik mellom to batterier.

[Ttor]

Hadde håpet på en enkel metode jeg ikke hadde tenkt på, men her blir det fort komplisert. Dioden skulle lyse når en manuell bryter mellom batteriene sluttes. Er det mulig å lage en liten krets på eks 9v batteri, og la pluss gå gjennom hovedbryteren? Kretsen skal jo ikke kunne "sense" 12v strøm på båtens anlegg hvis det er adskilt fra båtens jord/-.?

[ozo]

Dessverre.

[Alekseolsen]

12 hours ago, JRK said:

Hvordan en and gate skal vise dette forstår jeg ikke helt, ei heller hvordan en operasjonsforsterker kan løse dette, om batterispenningen tilfeldigvis er like på begge batteriene. Fint om noen kunne gi en mer utførlig forklaring.

 

Dette kan enkelt løses med en bitte litten isolert DC/DC converter fra ebay til Kr.50,- inngangen på DC/DC kobles  til + og minus på en av batteriene. Da har du en utgangspenning på DC/DC converteren som er isolert. + på denne kobler du til ene polen på bryteren som skal koble sammen batteriene. Den andre polen kobles til en lampe og så til den isolerte minus utgangen på DC/DC converteren, Lampen kan alternativt byttes ut med en motstand i serie med en lysdiode. Du bruker alså den samme kontakten i bryteren til to forskjellige ting da disse er innbyrdes isolert i forhold til hverandre

Tanken var å benytte 12 V fra hvert batteri som innganger til AND-gate, men det fungerer selvsagt dårlig når man har lest igjen, og sett at det er en felles bryter..

[JRK]

Ttor skrev for 7 timer siden:

Hadde håpet på en enkel metode jeg ikke hadde tenkt på, men her blir det fort komplisert. Dioden skulle lyse når en manuell bryter mellom batteriene sluttes. Er det mulig å lage en liten krets på eks 9v batteri, og la pluss gå gjennom hovedbryteren? Kretsen skal jo ikke kunne "sense" 12v strøm på båtens anlegg hvis det er adskilt fra båtens jord/-.?

 

Ja det kan du. Det er ingen prinsipiell forskjell på det forslaget jeg foreslår og det du skriver her. Du velger å bruke et 9 Volts batteri. En DC /DC converter gjør akkurat samme nytten, bare at du henter strøm til dioden fra båtbatteriet. Prinsippet er at bryteren som kobler sammen batteriene, også slår av og på lysdiodene. Kravet til at dette skal virke er at diodene strøm krets ikke skal ha noe med strømmen mellom batteriene. Og det oppnår du met eksternt batteri eller en DC/DC converter.

[ozo]

JRK skrev 27 minutter siden:

Kravet til at dette skal virke er at diodene strøm krets ikke skal ha noe med strømmen mellom batteriene.

 

Jeg går ut ifra at dere tenker dere en krets som angitt (om det er et batteri eller en isolert DC/DC-converter kommer på det samme).

Her ser vi at spenningen på begge sider av bryteren er 12V enten den er lukket eller åpen. Om disse spenningene hadde vært 5V, eller 0V (kortsluttede batterier) i forhold til jord hadde ikke spilt noen rolle. Poenget er at spenningen på de to batteriene utligner hverandre, og at de av indikatorkretsen dermed oppfattes kun som en leder.

Uten den felles minuslederen hadde det imidlertid vært en annen sak.

 

[ozo]

Og siden jeg nå først hadde tegnet kretsen kunne jeg like gjerne kjøre en simulering:

 

 

 

De grønne firkantene indikerer strømmen (de beveger seg i simulatoren).

 

Jeg måtte sette inn en "symbolsk" 1 mOhms motstand fordi EveryCircuit ikke godtok to direkte sammenkoblede strømkilder.

[hegra]

Har du allerede hovedbryter eller skal du kjøpe? Hvis du ikke har kjøpt så selger maritim 2 polte hovedbrytere på 400 amp. Koster litt mer enn 1 polet.  Disse bryter både + og minus. Du har ikke bruk for å bryte minus og bruker bare + kontaktene mellom batteriene mens minuskontaktene bruker du kun til lysdioden. Da blir det akkurat slik du vil ha det og det blir vel uansett ikke dyrere til slutt.

[ozo]

God løsning.

[Kaptein Plast]

Superenkelt: Sett opp en bryter ved siden av batteribryteren som du trykker/vrir på samtidig. Den kan drive hva som helst.. 

Siden jeg ikke aner noe om verken bryterens plassering, evt. andre tilkoblede ting, vil jeg verken gå god for eller forkaste OZOs løsning. :)

Husk bare på at når det ene batteriet er fulladet og det andre tomt, _kan_ det gå nok strøm til å tenne dioden..

Redigert 29.Mars.2019 av Kaptein Plast (see edit history)

[ozo]

Kaptein Plast skrev 1 minutt siden:

Sett opp en bryter ved siden av batteribryteren som du trykker/vrir på samtidig.

Det blir omtrent som å slå på røykvarsleren hvis det begynner å brenne.

[Kaptein Plast]

Ja, men nå er jo dette for å se noe man strengt tatt burde huske.. ;)

Som mangeårig elektronikkutvikler likte jeg tross alt best den første løsningen din, den med en microbryter. :p

[Ttor]

Da tester jeg som på tegningen @ozo. Takker. Bryteren har jeg, og den er enpolt. 

[ozo]

Ttor skrev On 30.3.2019 at 22.17:

Da tester jeg som på tegningen

Nå tror jeg kanskje det er en misforståelse her. Min illustrasjon viser at dette ikke er mulig. Som jeg tidligere har sagt så vil lampa lyse uansett bryterposisjon (noe også figurene fra simulatoren viser).

[JRK]

Bra OZO den så jeg ikke. Godt med simulering. Men kan du prøve å legge inn en lysdiode i serie med en motstand på 1 Kohm

[ozo]

JRK skrev 1 time siden:

Men kan du prøve å legge inn en lysdiode i serie med en motstand på 1 Kohm

En lysdiode i serie med en passende motstand vil oppføre seg på akkurat samme måte som en lyspære, bortsett fra at den er polaritetsavhengig.

 

Her er de innbyrdes forbindelsene i praksis de samme som tidligere, men figuren er vridd, slik at man lettere ser de ulike spenningsnivåene, og hvilken innvirkning de har:

 

 

Da ser vi også at om spenningen på det batteriet som i praksis står i serie med "indikatorbatteriet" blir 3 V, blir strømmen 0 A, fordi de da tilsammen utgjør samme spenning som det andre batteriet.

 

Så lenge man har en lukket krets, er det spenningsforskjellen ved lampens tilkoblinger som avgjør om den lyser eller ikke.

 

-Og mens vi er igang... For "moro skyld" viser jeg her hva simulatoren sier om en lysdiode med for liten seriemotstand :-)

 

Jeg håper dette gir et forståelig bilde på noe av elektrisitetens natur.