12V KFZ-/Motorrad-Beleuchtung an 4SxP-Akku?

Dieses Thema im Forum "Elektrik, Elektronik" wurde erstellt von emgaron, 24.08.2019.

  1. emgaron

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    Ich will demnächst das Rücklicht meines Mangos ersetzen und habe daher eine Frage an die Leute die einen 4S-LiIon-Akku für die Beleuchtung verwenden: Was sind Eure Erfahrungen mit 12V-Beleuchtung an so einem Akku? Die theoretische Maximalspannung liegt ja etwas über 16V, was höher als die 14,4V ist die meistens für KFZ-/Motorradbeleuchtung angegeben wird. Bei einigen ist es kein Problem (so wurde im Forum vor einiger Zeit bestätigt, dass das Kellermann Atto eine Stromregelung hat und daher problemlos auch bei 16V betrieben werden kann), aber was macht Ihr, wenn das nicht bekannt ist? Einfach doch betreiben? Extra 12V-Regler einbauen? Oder ...?

    Hintergrund: Den 4S-Akku habe ich bereits seit einiger Zeit in Betrieb, mit 7,2V-Wandlern, da die alte Beleuchtung das braucht. Vorne kommt jetzt ein IQ-XE rein, dem ist die Spannung egal und für hinten habe ich ein Atto für auf der Hutze liegen (auch kein Problem) und zusätzlich dieses Rücklicht von Louis welches sich schon bei meinem FAW sehr gut bewährt hat. Jetzt geht es nur noch um den richtigen Anschluss.

    Schon mal vielen Dank sagt

    Thomas

    P.S.: Ich habe das Gefühl, dass das schonmal Thema war, kann's aber irgendwie nicht finden - Verweise werden daher ebenfalls dankend angenommen!
     
  2. Stephan-M

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    Ich würde folgendermaßen vorgehen: Das LED Rücklicht mit einem in Serie geschalteten Strommeßgerät an 12V anschließen und den Strom I ablesen. Mit Hilfe dieses Stroms und der Differenzspannung Umax-Unenn kannst du den zusätzlich notwendigen Vorwiderstand ausrechnen. Z. B. Umax=16V, Unenn=12V, I=0,4A ( von mir für eine rote 1W LED geschätzt) => (Umax-Unenn)/I=4V/0,4A=10 Ohm. Der Vorwiderstand muß dabei eine Verlustleistung Pv=I²*R=0,4²*10W=1,6W vertragen. Bitte die Nennleistung des Widerstands ausreichend groß wählen, damit er nicht zu heiß wird. Hier in diesem Beispiel mindestens 2W. Schaltest du diesen Widerstand vor das LED Rücklicht, kann nichts kaputt gehen.
    Natürlich geht auch ein 12V Festspannungsregler im TO220 Gehäuse, kostet aber wesentlich mehr. Das sollte aber ein "low drop" Regler sein, der trotz sinkender Akkuspannung 12V an seinem Ausgang bereitstellen kann. Einen Kühlkörper wird er benötigen, damit er nicht zu heiß wird.
    Gruß Stephan
     
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  3. emgaron

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    Ja, hatte ich auch schon überlegt... Einen 12V/2A Step-Down Regler habe ich auch noch liegen (unter 13,5V betreibe ich den Akku eh' nicht - das war damals einer der Gründe, einen 4S zu nehmen), aber wenn's ganz ohne ginge wäre das halt wieder ein Teil weniger, das eingebaut werden muss und kaputt gehen kann.

    Eine andere Idee kam mit übers Wochenende: Ich habe Zugriff auf Labornetzteile (Messgeräte sowieso) - evtl. mache ich mir mal die Mühe und hänge das Rücklicht an 12V mit Strommessung und schaue was der Stom macht wenn ich die Spannung langsam steigere. Wenn der Strom konstant bleibt, sollten 16,xV eigentlich auch nicht das Problem sein, oder? Wie gesagt, ich weiß halt nicht, was da an Regelung drin ist - für das Kellermann hat das hier im Forum mal ein Mitarbeiter bestätigt.
     
  4. RaptoRacer

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    Ladeschlussspannung von so einem Akku liegt bei ca 17,0 Volt.
    Hatte auch mal so einen Akku, ist definitv zuviel für 12V Elektrik.
    du musst minimum 2V runter kommen um im sicheren Bereich zu sein
     
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  5. emgaron

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    Das spräche dann für den Stepdown, ja. War ich ursprünglich auch von ausgegangen, lediglich der Hinweis bei dem Kellermann brachte mich ins Grübeln...
     
  6. Stephan-M

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    Vermutlich enttäuschend wenig, ich tippe auf 1 bis 2 Widerstände. Den vorhandenen Stepdown Regler kannst du natürlich auch verwenden, wenn er mit 1,5V Differenzspannung zwischen Ein- und Ausgang zurecht kommt. Einen nennenswerten Wirkungsgradzuwachs würde ich mir dadurch aber nicht erhoffen. Dazu müsste der Schaltwandler für den Anwendungsfall schon optimiert worden sein. Die Verlustleistung der internen Widerstände bleibt ja auch weiterhin bestehen.
    Gruß, Stephan
     
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  7. Fanfan

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    Die KFZ-Bordnetze haben halt bestimmte Spannungslagen, und auf die sind dann die Halbleiterkomponenten ausgelegt. Hab mal kurz gestöbert, hier finden sich im letzten Viertel einige der zu bestehenden Tests: https://mk4-wiki.denkdose.de/artikel/kfz-bordnetz/start
    Da liegen 17V drüber. (Über)Spannungsdurchbrüche sollte es sicher nicht geben, sonst würden die Teile weder Jump Start noch Load Dump überleben, aber sie "dürfen" z.B. überhitzen, wenn sie längere Zeit so betrieben werden.
     
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  8. Gear7Lover

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    Angenommen ich schalte so ein Ding zwischen Akku und Bordnetz, z.B. 15V fix.
    Was passiert wenn die Akkuspannung über 15 V liegt? Regelt er auf 15V herunter, schön, Verlust kann eigentlich nicht mehr sein als Spannungsdifferenz mal Strom. Verkraftbar.
    Was passiert wenn die Akkuspannung unter 15V liegt? Schaltet er dann auf verlustfreien Durchzug? Geht er kaputt? Verbrät er irgendwas?
    Das Ziel wäre die Spannung die wohl zwischen 4x4.2=16.8V und 4x3=12V daherkommt auf maximal 15V zu kappen.
    Wer kennt sich aus?
     
  9. Fanfan

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    In dem Bereich dürfte Ausgangsspannung = Eingangsspannung minus stromabhängige Dropout-Spannung gelten, siehe Datenblatt Seite 22 oben (Fig. 8 und 9). Da auch der Eigenverbrauch zu niedrigen Dropout-Spannungen hin abnimmt (Fig. 16), glaube ich nicht, dass er kaputtgeht.

    Aber wenn schon ein Regler, dann könnte man auch gleich die 12V-Variante nehmen.
     
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  10. Gear7Lover

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    Ein KFZ Bordnetz läuft die meiste Zeit mit der Ladeschlussspannung von der Starterbatterie: 14.8V
     
  11. Stephan-M

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    Ja , immer mit der Nennspannung arbeiten, die schließlich nicht zur Gaudi angegeben wird. Sonst führen die Toleranzen, die Spannungsregler aufweisen, schnell zu Ausgangsspannungen, die für die angeschlossenen Geräte unverträglich sind. Auch würde ich keine Spannungsregler vom Typ 78xx einsetzen, weil die große dropout Spannung die entnehmbare Akkukapazität verringert.
    Der LM7815 liefert im schlechtesten Fall 15,75V am Ausgang. Damit liegst du schon wieder deutlich über der Ladeschlussspannung von 14,4V. Würde ich nicht machen.
    Gruß, Stephan
     
  12. fan-dan

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    Wenn die Zelle 50g wiegt sind 4s schon 200g, insofern finde ich Umstellen wegen eines Motorrad Rücklichtes na ja.
    Es gibt doch gute Fahrrad Rücklichter oder passende LED's und 2s wiegen dann halt nur 100g.
    Anderseits, bei 30kg VM ist ja jedes Gramm egal.
     
  13. geist4711

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    motorad- oder LKW-rücklichter hatte ich auch ins auge gefasst, bei meinem 'beleuchtungsprojekt' für ein quad, scho wegn der e-nummern.
    letztendlich bin ich davon wieder ab gekommen, weil ich zwei sehr helle LED's (ca 40 lm/stk) je lampe (ich werde 2 haben) besser mit mini-vorwiderstand, damit 2x 2,15v-LED in Reihe an 5v laufen können (spannung des steuergerätes, ein arduino) ansteuern kann, dank PWM über den gesamten helligkeits-bereich regelbar. da braucht es nur 2S und ich kann mit spannungsmesser den akkuüberwachen und zb 'notprogramme' laufen lassen wenn dieser sich dem ende nähert, zb dann licht langsam drosseln statt irgendwann 'einfach aus' und gleichzeitiger tiefentlade-schutz. deie 4 akkus für 4S könntest du dann zu 2S2P verschalten und die effiziens und laufzeit mit einer akkuladung erhöhen. und für unterwegs besser mit kleinem solar-modul zb nachladen können, oder powerbank, da 5v ;-)
     
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  14. Reinhard

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    Nimm einen Step-Up/Step-Down von Pololu. Die sind bewährt und funktionieren einfach. Auf der Pololu-Homepage findest Du noch mehr Typen. Über die Typenbezeichnung dann diverse Lieferanten.
     
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  15. Gear7Lover

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    Merci Reinhard

    Der Traum wäre gewesen die 10-20% Verlust nur anfallen wenn die Spannung reguliert werden muss und ansonsten verlustfrei durchgereicht wird. Zwar könnte man mit einem Step Down mit "Power Good" Ausgang einen Bypass schalten sobald die Akkuspannung verträgliche Werte hat. Aber praktisch ist das zu komplex.

    Denke ich bleib dann doch bei 3SxP. Nötigenfalls einen Step Up vor die Hupe, der Rest hängt eh noch an KSQs oder 5V-USB-Spannung.
     
  16. geist4711

    geist4711

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    hupe dürfte unkritisch sein und ohne regler direkt am akku laufen, ausgenommen elektronische hupen. bei mir ist zb eine mofa-hupe(6v) geplant, über FET geschaltet direkt vom akku 2S2P evtl uch 3P, da muss ich noch testen wie lange es läuft.
     
  17. GünterSch

    GünterSch

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    Hallo,

    Bis zu welcher Spannung liefert denn so ein Motoradscheinwerfer noch ausreichend Licht. Wenn das bis 9-10 V runter geht, dann kann man auch einen 3S Akku ohne weitere Elektronik verwenden.

    mfg


    Günter
     
  18. nikolauzi

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    Kommt drauf an;)
    Hatte mir die mal geholt:
    https://www.ebay.de/itm/2X-20W-Led-...e=STRK:MEBIDX:IT&_trksid=p2060353.m1438.l2649

    Unschlagbar günstig und saubere HD Grenze, die gingen bis 9V runter (15W), dann wurden sie schwächer. Die Chinaversion davon (gleiche Verpackung) hatte schon bei 11V Probleme...

    Der Nikolauzi
     
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