Pi an 96V

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  • Hallo,

    da mein Auto vollständig auf Strom umgestaltet wurde, war auch ein neues Kombiinstrument notwendig geworden - die meisten Anzeigen passen halt einfach nicht für ein Elektroauto. Was lag da näher, als einen Raspy mit einem 9" Screen einzubauen.

    Nun stellt sich mir das Komfortproblem:

    Derzeit wird der Pi über ein USB-Hub rückwärts eingespeist. Soweit so gut. Aber leider saugt er bei längerer Nichtbenutzung die 12 Volt Batterie leer, wenn ich mal eben ein paar Tage nicht damit fahre. Zum anderen muss ich den Pi halt eben nicht bei jedem Losfahren einschalten und darauf warten, bis er vollständig gebootet hat um Losfahren zu können.

    Deshalb würde ich gerne das gesamte Computergedöns (sprich USB-Hub mit daranhängendem Pi) an die 96 Volt Tracktionsbatterien hängen. Da ist so viel Strom drinne, dass die max. 13 Watt des Pi nicht auffallen.

    Meine Frage nun:

    Wie würdet Ihr am sinnvollsten 12 Volt aus 94-120 Volt herstellen?

    Ich hatte mit meinen bescheidenen Elektronik-Kentnissen an einen Spannungsteiler gedacht: Der müsste aber dann doch belastet berechnet werden und wie ist der Lastwiederstand des Gesamtsystems das dran hängt?

    Alternativ:Zenerdioden?

    Ich möchte eine möglichst einfache Schaltung verwenden. Einen 1000 Watt DC/DC Wander ist ja schon eingebaut, der soll aber bei Stillstand nicht laufen.

    Ich hoffe, ich konnte mein Anliegen ausreichend formulieren.

    Grüße
    Christian

  • Wenn Du einen aktiven USB Hub mit Schaltnetzteil verwendest, könntest Du versuchen diesen direkt an die Batterie anzuschließen. Viele Schaltnezteile haben einen relativ weiten Eingangsspannungsbereich, so daß ein Betrieb möglich sein sollte. Alternativ könnte man wenn es möglich ist, auch die Spannung für den RPi von einer einzelnen Batterie abgreifen, dann sind die Verlußte nicht so groß.

    Einmal editiert, zuletzt von Fliegenhals (2. Januar 2014 um 20:56)

  • Hallo Fliegenhals,

    vielen Dank für Deine Antwort.

    Den Eingangsbereich des USB-Hubs habe ich schon geprüft - geht von 5Volt bis 36 Volt. Deshalb hatte ich es vorgezogen es lieber nicht mit 96 Volt zu grillen.

    Natürlich kann ich den USB-Hub direkt an 4-5 Zellen des Gesamtverbundes anschliessen, doch mit der Zeit werden sich dann die Batterien im Verbund aus der Balance bringen, so dass ich öfter ausbalancieren muss - das wollte ich vermeiden.

    Derzeit ist noch ein Victron BM600 mit 3 Zenerdioden angeschlossen (über die 96 Volt). Das war vorher auch nur über 48 Volt angeschlossen (d.h. 16 der 32 Batterien des Verbundes), aber ich wollte hier der Sauberkeit halber mit den Zenerdioden den gesamten Zellenverbund gleichmässig belasten. Die 3 Zenerdioden subtrahieren einfach 25 Volt, so dass ich mit der größtmöglichen Gesamtspannung im sauberen Bereich bleibe. Der Zellenverbund besteht aus 32 Li-Eisensulfat Batterien, von denen jede jeweils zwischen 2,8-3,7 Volt hat (je nach Ladezustand).

    Hast Du eventuell noch weitere Ideen? Oder denkst Du, ich kann den USB-Hub problemlos an bis zu 120 Volt anschliessen? Ist ein Industrieteil, welches eigentlich sehr robust ausgelegt sein sollte. Wenn es notwendig ist schaue ich die genaue Bezeichnung nach.

    Grüße
    Christian

  • Ein übliches Schaltnetzteil möchte schon Wechselstrom mit konstanter Frequenz sehen - also nicht geeignet.

    Einen USB-Hub, der an so hohen Spannungen betrieben werden kann, wird es sicherlich auch nicht geben.

    Aus meiner Sicht gar nicht so einfach - bin aber auch kein Hochspannungsspezialist. :)
    Habe im Netz DC-DC Wandler von 72V auf 12V gesehen, da würde ich mal anfragen.

    Gruß, mmi

  • Hallo mmi,

    vielen Dank für Deine Antwort.

    Ja, ein einfaches Schaltnetzteil ist das ganz sicher nicht, welches derzeit im USB-Hub drinne steckt. Es wird ja derzeit an 12V Gleichstrom angeschlossen und funktioniert tadellos - auch unter "Last".

    Ich habe im Bus einen 96V auf 12V DC/DC Hochfrequenzspannungswandler mit 1000W eingebaut. Dieser "lädt" die 12Volt - Batterien bzw. versorgt das bestehende 12V Bordnetz des Autos. Allerdings ist dieser natürlich ausgeschaltet, wenn die Zündung aus ist.

    So komme ich wieder zurück zu meinem ursprünglichen Problem:

    Wie mache ich aus 96 Volt 12 Volt um damit am besten den Pi zu versorgen?

    Gibt es Zenerdioden, welche ausreichend Leistung vertragen, die man in Reihe schalten könnte um entsprechend die Spannung runterzubringen?

    Oder wäre ein belasteter Spannungsteiler doch besser?

    Oder gibt es noch andere Schaltungstechnische Möglichkeiten z.B. Festspannungsregler mit ausreichend Leistung?

    Herzlichen Dank für Eure Vorschläge.

    Grüße
    Christian


  • Wie mache ich aus 96 Volt 12 Volt um damit am besten den Pi zu versorgen?

    wozu den Umweg über 12V ?

    Schaltnetzteile arbeiten auch mit Gleichstrom, oft ab 80V !

    Ich habe schon einige versuchsweise mit 110V= betrieben, oft stehts sogar drauf ab 80V

    Ein Versuch mit einem Steckerschaltnetzteil direktt nach 5V für PI und HUB würde ich versuchen, aber wichtig ist das es ein Schaltnetzteil ist !

    Funktionsweise:

    Schaltnetzteil, Gleichrichtung der Wechselspannung, Zerhacken mit 30-80 kHz und Transformation. Die Regelung erfolgt über PWM (Pulsweitenmodulation) deswegen haben die den weiten Eingangsspannungbereich und kommen bei großen Leistungen mit so kleinen Trafos hin.

    Und da eine Gleichspannung auch locker nochmal gleichgerichtet werden kann passiert auch nix !

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Ich denke ja auch, das es mit einem Schaltnetzteil gehen sollte. Es wird sicherlich nicht mit allen Typen funktionieren, da manche Typen die 50Hz zum anschwingen bzw. für den Betrieb brauchen, es ist aber bestimmt ein Versuch wert.

  • Prima, vielen Dank für Eure Antworten - werde mir dann mal so ein Schaltnetzteil bei eBay schiessen und wenn es funktioniert gebe ich hier Bescheid und markiere als erledigt. Die Dinger scheinen ja auch nicht so viel zu kosten...

    Einmal editiert, zuletzt von strombus (6. Januar 2014 um 17:42)

  • Hallo nochmals,

    nun habe ich endlich mal einen Samstag gefunden um am Auto zu basteln - mit positivem Ergebnis. Dieser Thread kann als erledigt angesehen werden.

    Ich habe mir ein Meanwell 12V - 4A Schaltnetzteil bei Polin gekauft (knapp 20 EUR) um auch qualitativ auf der guten Seite zu sein - so habe ich jetzt auch noch etwas Luft für andere Verbraucher, die im Auto ja ebenfalls mit 12 Volt alles läuft.

    Zuerst hatte ich es an einem Labornetzteil mit 60V= versucht - Fehlanzeige.
    Dann aber an die 96 Volt Batterien angeschlossen und siehe da: Das geht!

    Herzlichen Dank für Eure Hilfe und Antworten.
    Der Strombus

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