Akku-Tiefentladeschutz

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Inhaltsverzeichnis

Ziel

Ziel des Projekts war der Bau eines Tiefentladeschutzes für einen kleinen Solarakku, so dass man einen Verbraucher (z.B. ein Raspberry Pi) dauerhaft an diesem betreiben kann, ohne den Akku zu beschädigen.

Anforderungen:

  • Geringer Eigenstromverbrauch (<1mA)
  • Geringe Kosten
  • Möglichst unkomplizierte Hardware
  • Geregelte 5V-Ausgangsspannung

Verantwortlich

Umsetzung und Funktionsweise

Schaltplan des Tiefentladeschutzes

Die Umsetzung erfolgte mit Hilfe des ICM 7555-Timer-ICs, der sich auch wunderbar als einfach Kombination aus Flipflop und Analog-Komparator verwenden lässt. Der 7555 ist identisch zum bekannten NE555, nur ist die Stromaufnahme um einiges geringer ist (500 μA vs. 10 mA).

Rechts ist der Schaltplan des Akkuwächters zu sehen. Über den Knopf am den Trigger-Eingang des 7555 wird dessen Flipflop eingeschalten (und somit über den FET die Last). Das Flipflop bleibt so lange an, bis die Spannung U_Thr am Threshold-Eingang 2/3 der Versorgungsspannung des 7555 überschreitet. U_Thr ist durch die Z-Diode nach unten begrenzt, so dass diese beim Entladen des Akkus langsamer abnimmt als die Versorgungsspannung. Irgendwann wird also die Versorgungsspannung kleiner als 3/2 U_Thr, womit das Flipflop abschaltet und somit die Last vom Akku getrennt wird.

Die Abschaltspannung lässt sich über ein Poti zwischen ca. 9,3 und 18,6V einstellen.

Status

Das Projekt wurde erfolgreich durchgeführt.

Dateien

Belichtungsmaske und Board-Übersicht.

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