Homebrew, Spannungsindikator, Uli-DL2LTO

Batterie Spannungs Indikator

Projekt: Batterie Spannungs Indikator

Kontakt:

Einleitende Worte

Kennst du die Situation. Partable Betrieb mit Akku, im QSO-Stress oder sogar Kontest. Wer hat da Zeit, den Akku zu überwachen. Denn auch 3, 6 oder 10 A sind mal verbraucht. Ich wollte immer schon eine einfache, stromsparende Schaltung aufbauen, um die Spannung an der Batterie zu überwachen.
Mit R1 [Einstellregler] habe ich eine Schwelle von 10,5 Volt eingestellt. UB kleiner 10,5 Volt --> rote LED, UB größer 10,5 Volt --> grüne LED.
Die Rasterplatine ist nur 27 x 17 mm.

Schaltungsbeschreibung

Der uA741 ist als Komparator geschaltet. Der invertierende Eingang 2 erhält über die Z-Diode eine konstante Spannung. Am nicht invertierenden Eingang 3 wird die anliegende Betriebsspannung ausgewertet. Wird nun die über den Spannungsteiler R1, R2 herabgesetzte Spannung UB kleiner als UZ, so wechselt die Spannung am Ausgang 6 vom maximalen Wert UB minus 1V auf den minimalen Wert von ca. 1,5V. Abhängig vom Betriebszustand wird nun eine der beiden LED über die Vorwiderstände R5 bzw. R4 angesteuert. Die Umschaltschwelle kann nach folgender Formel selbst ermittelt werden.
Uumschalt = UZ x (R1+R2) / R2
Die Spannung der Z-Diode sollte der halben Betriebsspannung entsprechen. Geht man davon aus R2 vorzugeben, so errechnet sich R1 nach Umstellen der Formel wie folgt.
R1 = R2 x ((Uumschalt / UZ) -1)

Schaltung und Details in Wort und Bild

Schaltungsdetails.	Bauelementebedarf vor dem Zusammenlöten. Hier noch mit einer Dual-LED.



Lochrasterplatine mit Blick auf die Verdrahtungssseite. Eine Leiterplatine für SMD macht den Indikator noch um einiges kleiner.	Fertiges Modul auf Lochrasterplatine. Die LED sollten LOW-Current-LED sein. Der Stromverbrauch wird dadurch noch mal um einige mA reduziert.

12 Volt Bleiakku Spannungsmonitor

Projekt: Spannungsmonitor für 12Volt Bleiakkus

Kontakt:

Einleitende Worte

Der Akkumonitor für 12 Volt. Ein sehr kleiner aber sehr nützlicher Helfer. Dieser Bausatz stammt aus der Feder von Oliver, DG7XO aus Hamburg.
Der Akkumonitor eignet sich sowohl für sparsame QRP-Anwendungen als auch für große Akkus und das bei einem Platzbedarf von gerade einmal 20 x 30 mm.
Die Leiterplatte ist auf der Unterseite frei. Du kannst die fertige Platine einfach auf den Akku aufkleben. Oder löte den Akkumonitor mit der umlaufende und freie Massefläche direkt ans Gehäuse. Über vier kräftige LEDs wird der aktuelle Ladezustand eines angeschlossenen Blei- oder Blei-Gel-Akkus angezeigt.
Damit ist auch bei sehr hellen Umgebungen der Akkuzustand jederzeit deutlich sichtbar.
Bei sehr niedrigem Ladestand beginnt die rote LED zusätzlich warnend zu blinken.
Die Schaltungsbeschreibung, das Platinenlayout, der Programmcode und weitere Details sind bei

Oliver, DG7XO nachzulesen.

Schaltungsbeschreibung

Diese kleine Schaltung überwacht die Spannung mit 4 LEDs und benötigt mit den gewählten Vorwiderständen nur ca. 20 mA. Die Schaltung besteht aus einem Spannungsregler, Spannungsteiler mit Schutzdiode und dem ATTiny25 von Atmel, der die Spannung mit seinem AD-Wandler ermittelt und an 4 Pins mit den LEDS zur Ausgabe bringt. Mit dem Poti wird noch der Spannungsteiler abgeglichen. Hierzu muss mit einem Netzteil 10,25 Volt eingestellt und das Poti so abgeglichen werden, dass die rote LED zwischen schnell und langsam blinkt.

Die weiteren Schwellwerte im Übersicht:

=> 13,5V beide grüne LEDs leuchten, Akku ist voll geladen

12,28 Volt - 13,18 Volt grüne LED-1 leuchtet, Akku Ladung ist sehr gut

12,15 Volt - 11,86 Volt grüne LED-2 leuchtet, Akku Ladung noch ok, fortgeschrittene Endladung

11,52 Volt - 11,27 Volt gelbe LED leuchtet, Akku Ladung im unterem drittel angelangt

11,13 Volt - 10,69 Volt rote LED leuchtet, Akku Ladung bald am Ende

10,54 Volt - 10,25 Volt rote LED blinkt langsam, Akku Endladen, Funkbetrieb einstellen

< 10,25 Volt rote und gelbe LED blinkten schnell, Akku bald Tiefentladen, defekt möglich!

Hier noch einige technische Details:

Versorgungsspannung 10,2 Volt - 13,8 Volt, Speisung aus Akku

Stromaufnahme 25 mA, sehr hellen LEDs

Anzeige 4 LEDs [2 x grün, 1 x gelb, 1 x rot]

Abmessungen 20 x 30 mm

Schaltung und Details in Wort und Bild:

Das sind die SMD Bauteile mit der Platine

Fertig bestückte Platine. Diese ist in einer halben Stunde zusammengelötet und sollte komplikationslos funktionieren.

Ich habe einen Spannungsmonitor direkt auf den Bleigelakku geklebt. Die aktuell leuchtende SMD LED zur Akkuzustandsanalyse ist deutlich zu erkennen, auch bei Sonne.
Beim Laden des Akkus ist der Monitor von Vorteil, da der jeweilige Spanungszustand direkt per LED angezeigt wird.
Ich habe einen kleinen Schiebeschalter zwischen Pluspol-Akku und Monitor gelötet. Damit entfällt die lästige An- und Ablöterei des Monitors an den Akku. Der Monitor muss ja nicht ständig aktiv sein und den Akku somit peu à peu entlehren.

Spannungsmonitor auf den Bleigelakku geklebt ...