afschakelen 12VDC relais bij 10V accuspanning

Heb een zonnepaneeltje met lader die een 12V accu oplaad. 's avonds wordt er een 12V relais geactiveerd door een lichtcel en gaat de tuinverlichting aan.
Mijn probleem is dat het relais pas afschakelt als de accu tot 2,5V is gedaald. Dit wil ik graag verhogen tot 10 of 11 Volt.
Het relais is een finder relais met ongeveer 60ohm weerstand over de spoel.

Ja dat kan denk ik wel als je een weerstand in serie zet met de spoel en een condensator over die weerstand om het relais op te laten komen, de waardes wat uitproberen.

Klopt dat wel? Een 60 Ohm relais dat de hele dag aan staat, op 12 volt? Daar loopt een nutteloze stroom van 200 mA die in de accu had moeten worden opgeslagen. Ik weet niet hoe de verhoudingen liggen met de opgewekte stroom, maar wanneer het om tuinverlichting gaat zou ik het ombouwen naar een circuit met een MOSFET.

Je kan dat met een eenvoudige zenerschakeling oplossen maar ik vermoed dat noch je batterij, noch je zonnepaneel krachtig genoeg zijn om zomaar een ganse nacht 200mA verloren te branden.

Ik zou dan eveneens een volledig nieuw ontwerp tussenplaatsen dat weing stroom verbruikt.

Kun je wat uitgebreider zijn betreffende het opzet?
Batterij (Ah)?
Zonnepaneel?
Heb je gegevens vh printje? Fotocel? Schakeling? Foto's?
Branduren s nachts? (Is een tijdschakeling handig?, Tijdsbeperkende schakeling? Mee in het ontwerp opnemen?)
Moet de minimumspanning instelbaar of vast zijn?
Welke stroom (totaal) trekken de lampjes?
Netspanning is uitgesloten?

Instruction manual? You mean the manufacturers opinion?
Kruimel

Golden Member

Zo een belasting is inderdaad niet mis, waarschijnlijk meer dan de tuinlampjes. Zou het een spoelweerstand van 600Ω kunnen zijn? Hoe schakel je het relais? Kennis van de aansturing kan wellicht het ontwerp vergemakkelijken.

Ik heb gebaseerd op deze situatie een kleine schakeling bedacht (niet getest):

Deze schakeling schakelt uit onder ongeveer 160mA spoelstroom. Het is in essentie een thyristor met een heel hoge houdstroom. Je hebt wel een puls nodig van ~100mA om hem te triggeren, dus wellicht is een extra transistor nodig. Met een lichter relais kan je met een BC547/BC557 combi toe.

Met de kennis van reflectie is het misschien handig om te overwegen om gewoon het hele relais te vervangen met (bijvoorbeeld) een MOSFET die je kan aansturen met een schakeling die in de µA aan stroomverbruik zit.

edit: Op basis van onderstaande een stroombron ingepast, maar dat is ook niet ideaal. Ik ga verdere aanpassingen laten wachten tot het duidelijk is hoe de schakeling aangestuurd moet worden. :)

[Bericht gewijzigd door Kruimel op zondag 24 januari 2021 00:13:48 (11%)

Thevel

Golden Member

5V op de B-E van da DB139? foei... :)

Kruimel

Golden Member

Oeps, dat moet een stroombron van 100mA zijn... O-)

edit: Ook geen goed idee, 100mA de basis van een transistor in is ook niet elegant. Laten we het een voorlopige oplossing noemen...

Intussen heb ik een nieuwe schakeling met een MOSFET als schakelelement getekend, wederom ongetest:

De spanningsbron zou hier wel moeten werken. ;)

Of je pakt deze. R3 en D1 vervang je door je Finder-relais met vrijloopdiode. R1 verhoog je naar 300kΩ

Thevel

Golden Member

Een TL431 kan geen 200mA relaisstroom verdagen.

Kruimel

Golden Member

Om eerlijk te zijn denk ik ook dat dit een foutje is. Dat is best een machtig relais voor wat tuinverlichting...

[Bericht gewijzigd door Kruimel op zondag 24 januari 2021 00:29:51 (13%)

Thevel

Golden Member

Om eerlijk te zijn denk ik ook dat dit een foutje is. Dat is best een machtig relais voor wat tuinverlichting...

Als de TS een autorelais heeft gebruikt kan de spoel best wel 60Ω zijn.

Zoiets lijkt me mogelijk. Maar liefst uitbreiden met een Schmitt-trigger.

Kruimel

Golden Member

Op 24 januari 2021 00:35:05 schreef Thevel:
Als de TS een autorelais heeft gebruikt kan de spoel best wel 60Ω zijn.

Daar heb je gelijk in. Dan is vervanging met een zuiniger alternatief (MOSFET) misschien wel een verbetering voor de accuduur.

[Bericht gewijzigd door Kruimel op zondag 24 januari 2021 00:46:09 (53%)

Thevel

Golden Member

Als het om het schakelen van een beetje tuinverlichting gaat is zo'n autorelais misschien wat overdreven.
Er zijn zat 12V (print)relais die 10A kunnen schakelen met 30mA spoelstroom.
Een MOSFET zal ook mijn voorkeur zijn.

Thevel

Golden Member

Als je niet zelf wil bouwen zijn er ook accu bewaking modules te koop.
Bijvoorbeeld deze:
https://www.conrad.nl/p/kemo-m148a-accubewaking-module-12-vdc-190095

Bedankt voor al jullie suggesties, maar er leven ook nog een paar vragen omtrent mijn schakeling.
Een tijdklok 230V start het hele proces rond 16.00u en deze geeft spanning aan een schemerschakelaar die bepaalt wanneer de tuinverlichting aangaat. Deze schakelt een paar 230V ledlampen en een klein relais.
Dit kleine relais zorgt dat er 12V spanning op de spoel van het finder relais komt om de zwakstroom tuinverlichting in te schakelen.
In de zomer werkt dit prima omdat de schemerschakelaar pas om 21.00u inschakelt en de tijdklok om 23.00u alles uitschakelt. Maar nu heb ik meer verbruik dan het zonnepaneel overdag kan opladen.
Een goede tip van jullie is om een kleiner relais te kopen met minder ohmse weerstand.
Maar je weet het, je gooit eerst je eigen bakken op de kop om te kijken wat je hebt en niet hoeft aan te kopen. ;)
De accu bewakings module lijkt mij een simpele oplossing, daarmee voorkom je ook dat de relais spoel onder stroom blijft staan.
Johan

Kruimel

Golden Member

Heb je enig idee hoeveel stroom de zwakstroom tuinverlichting gebruikt? Wat voor accu gebruik je nu? Als het een loodaccu is ben je die waarschijnlijk nu ook al wel kwijt omdat hij een paar keer diep ontladen is geweest. Daar van uitgaande zou ik eerder een 12V voeding kopen om de tuinverlichting aan te sturen. Dan ben je van dat 12V relais af, die vermoedelijk een groot deel van het verbruik bepaalt. Op dit punt heb ik het vermoeden dat de hoeveelheid energie die je bespaart nihil is, en de productiekosten van een accu in ogenschouw nemend misschien zelfs negatief is. Dat hangt natuurlijk af van de details, maar ik vrees voor een situatie waarin het nettoresultaat van je zonne-systeem erg klein is.

Kruimel
Misschien heb je wel gelijk qua opbrengst en kosten zonnepaneel etc. maar het is ook de kick om 's avonds te zeggen: kiek gratis licht en zelf uitgevonden en aangelegd.

Kruimel

Golden Member

Laat je ook zeker niet tegenhouden om te hobbyen, ik bouw bergen dingen die niet efficiënt of kosteneffectief zijn, dat is een beetje de aard van de hobby natuurlijk. De situatie zoals die nu bestaat, zelfs met een te zwaar relais in nu niet bepaald een milieuramp of zo, maar ik stel voor de scherpste kantjes er vanaf te vijlen door een paar kleine aanpassingen.

In dit geval zoeken we dus naar een soort interface tussen het inschakelen van de netspanning en de tuinverlichting die 1) niet veel stroom gebruikt en 2) uitschakelt bij een lage accuspanning. De logica om met één relais een tweede te schakelen is wat mij betreft bron van onnodig stroomverbruik, dus ik stel voor het 230V relais direct te gebruiken in de volgende opstelling (niet getest):

Zou dit kunnen werken? Wederom heb ik er een thyristorfunctie in gebouwd om te zorgen dat hij enigszins besluitvaardig in- en uitschakelt en niet "halfom" blijft hangen. Deze schakeling zou in de uitstand geen stroom moeten gebruiken (dat vind ik zelf een belangrijk criterium).

Op 24 januari 2021 12:15:26 schreef Johan van Beek:
Kruimel
Misschien heb je wel gelijk qua opbrengst en kosten zonnepaneel etc. maar het is ook de kick om 's avonds te zeggen: kiek gratis licht en zelf uitgevonden en aangelegd.

Ai, dan moeten we even de afdeling logica en efficiëntie sluiten. Om te kunnen helpen zou het helpen te weten wat de verlichting verbruikt qua stroom. Overigens is me niet duidelijk waarom een relais een relais stuurt? Kan het galvanisch gescheiden contact niet rechtstreeks de led met de accu verbinden?

Instruction manual? You mean the manufacturers opinion?

Heb ervoor gekozen een relais met een relais omdat ik er van uit ging dat het 12 volt relais zou afvallen bij te lage accuspanning en dat klopt ook, maar dat is pas bij 2,5V en niet zoals ik hoopte bij 10 of 8V

Dus relais er uit en accubewaker er in. Of zie je het zitten om zelf iets te bouwen? Een accubewaker is niet zo ingewikkeld.

[Bericht gewijzigd door EricN op zondag 24 januari 2021 14:42:02 (52%)

Instruction manual? You mean the manufacturers opinion?

Eric
Als je mij een schema van een accubeveiliger kunt geven met de juiste benaming van de componenten, dan denk ik wel dat me dit lukt.

Dan heb ik nodig:
Volledige situatieplan met alle componenten en specificaties, en kabeldiktes en lengtes.
Leds. Kabels. Batterij. Relais. Schemerdingen.... .
Je kan iets tekenen en dan blijkt het niet te werken omdat de draadlengtes te groot zijn drg.
Zonde vd tijd dan. Dus doe eerst jouw kant vh huiswerk, dan kunnen wij de onze doen.

Instruction manual? You mean the manufacturers opinion?

Ik heb een toegangs-sensorlamp met zonnepaneel die het in de winter niet meer doet na een paar keer aanschakelen ;) Daarom draait ie 4 maanden per jaar op een trafootje en de rest van het jaar op het solarpaneel. (NiMH accu's volgens mij)

Je zou 10V uit de 230V systeem kunnen halen en in je zonnepaneel gevoede systeem in kunnen voeren. Dan draait alles op zonnestroom tot de accu tot 10V zakt. Daarna blijven de lichies aan maar smokkel je een beetje... Alles uiteraard gewoon afkoppelen als de tijdschakelaar uit gaat. Gelijkgerichte 6V trafo zou al prima werken'(ervan uitgaand dat de ledjes dan nog wat doen).

Dit is overigens los van alle (erg nuttige) tips om je schakeling efficiënter te maken!

Overigens houd ik me aanbevolen voor een goede accu bewaker. Zelf ooit eentje gemaakt uit de Electuur (LM10 (zeg ik uit mijn herinnering van ~25 jaar geleden) voltage referentie?). Maar volgens mij was het stroomverbruik in uitgeschakelde toestant nog best hoog.
Ook aardig wat ontwerpen met een NE555 langs zien komen maar nog nooit gebouwd.