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Timo Stoltz

E-Mail

05.09.2010,
21:12
 

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung) (Elektronik)

Hallo,

Ich möchte gerne eine Schaltung entwickeln mit der ich die Stromkreise der Beleuchtung eines KFZ-Anhängers auf Defekte(ausgefallenes Leuchtmittel), kontinuierlich überprüfen kann.
Ich möchte also feststellen können, ob z.B. das Bremslicht funktioniert.
Dazu möchte ich den Strom messen und diesen auswerten. Die Höhe des Stromes der Bremsleuchten wäre z.B. bei 2x21W/12V =3,5A, würde eine Lampe ausfallen würde sich der Strom halbieren und bei Totalausfall auf Null zurück gehen.
Die Lösung mit Einbau eines Messwiderstandes(Spannungsfall) von 0,1Ohm in Reihe finde ich nicht gut, da ich schon bei den Bremsleuchten eine Verlustleistung von 1,225 Watt habe. Das ganze summiert sich noch, da ich insgesamt 6 Stromkreise einzeln überwachen möchte.

Hat jemand eine Idee wie ich Verlustfrei(-arm) eine Überwachung/ Messung des Stromes realisieren kann.

Mit freundlichen Grüßen

Timo S.

gast

05.09.2010,
21:18

@ Timo Stoltz

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

»
» Hat jemand eine Idee wie ich Verlustfrei(-arm) eine Überwachung/ Messung
» des Stromes realisieren kann.

hallsensor

tom-tronic(R)

05.09.2010,
22:16
(editiert von tom-tronic
am 05.09.2010 um 22:27)


@ Timo Stoltz

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

» Hallo,
»
» Ich möchte gerne eine Schaltung entwickeln mit der ich die Stromkreise der
» Beleuchtung eines KFZ-Anhängers auf Defekte(ausgefallenes Leuchtmittel),
» kontinuierlich überprüfen kann.
» Ich möchte also feststellen können, ob z.B. das Bremslicht funktioniert.
» Dazu möchte ich den Strom messen und diesen auswerten. Die Höhe des
» Stromes der Bremsleuchten wäre z.B. bei 2x21W/12V =3,5A, würde eine Lampe
» ausfallen würde sich der Strom halbieren und bei Totalausfall auf Null
» zurück gehen.
» Die Lösung mit Einbau eines Messwiderstandes(Spannungsfall) von 0,1Ohm in
» Reihe finde ich nicht gut, da ich schon bei den Bremsleuchten eine
» Verlustleistung von 1,225 Watt habe. Das ganze summiert sich noch, da ich
» insgesamt 6 Stromkreise einzeln überwachen möchte.
»
» Hat jemand eine Idee wie ich Verlustfrei(-arm) eine Überwachung/ Messung
» des Stromes realisieren kann.
»
» Mit freundlichen Grüßen
»
» Timo S.

Hallo,
am einfachsten geht es mit Reedkontakten.
Einige Windungen der Zuleitung zu den Lampen um die Kontakte wickeln. Da die Leitungen zu dick dazu sind, schaltet man einfach ein Stück dünne Leitung in die Zuleitung . Natürlich dem Strom angemessen im Querschnitt (z.B. Kupferlackdraht 1mm). Der Spannungsabfall ist vernachlässigbar. Windungszahl ausprobieren oder ausrechnen (Amperewindungszahl,= Ampere x Windungen, der Wert bei dem der Kontakt anspricht).
Spricht der Kontakt z.B. bei 30 AW an, muss man zum "fühlen" von 3,5A ca. 8 Windungen Draht wickeln.
Auf mechanische Stabilität achten, wegen dem Glasröhrchen.
Gruß Thomas

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
05.09.2010,
23:00

@ tom-tronic

Und aus isses ...

» .. die Leitungen zu dick dazu sind, schaltet man einfach ein Stück dünne
» Leitung in die Zuleitung

Und aus isses mit der Zulassung ..

hws

tom-tronic(R)

05.09.2010,
23:24
(editiert von tom-tronic
am 05.09.2010 um 23:35)


@ hws

Und aus isses ...

» » .. die Leitungen zu dick dazu sind, schaltet man einfach ein Stück dünne
» » Leitung in die Zuleitung
»
» Und aus isses mit der Zulassung ..
»
» hws

Wenn Timo eh am Auto rumbasteln will, können wir ihn nicht davon abhalten und dabei ist die Version mit den Reedkontakten altbewährt und sicher. Auf einer stabilen Platine mit ordendlichen Steckverbindern ist das kein Problem. Wenn er so eine Anzeige braucht, ist es wahrscheinlich kein neues Auto mit Bordcomputer etc., sonst würde er die Anzeige für Lampenausfall schon haben.
Was haben wir früher nicht alles eingebaut, Intervallschalter für Scheibenwischer, Alarmanlagen, elektronische Zündungen und all so Schnick Schnack den es damals noch nicht serienmässig gab. :-D . Damit müsste man auch alle Schaltungen die in der Vergangenheit in allen einschlägigen Fachzeitschriften schon drin waren in die Tonne treten, oder man dürfte so etwas nur auf seinem Privatgelände benutzen, dann ist man immer auf der sicheren Seite.
Man kann auch den Spannungsabfall auf der Zuleitung zu den Lampen messen.
Dazu braucht man die Leitung nicht zu unterbrechen.
Habe ich früher schon gemacht, geht auch , aber etwas mehr Aufwand.
Gruß Thomas

el-haber

06.09.2010,
09:48

@ Timo Stoltz

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

Hi,
4-Drahtmessung - hier angepasst eine 2-Draht-Messung auf der geschaltenen Einzelphase.
Realisiert:
Der Schaltkontakt geht vom Lichtschalter zur Lampe und von dort auf die gemeinsame Masse.
Vom + der Lampe wird an der Lampe eine Rückleitung zum überwachungsgerät gelegt. Ebenso vom entsprechenden Kontakt an der Anhängersteckdose. Die Differenzspannung kann ermittelt werden (ev. Verstärker vorsehen) und zeigt den Strom an.

Aber Achtung - Das funktioniert nur mit den 5W / 21W Glühlampen. Wenn Baugleiche LED-Lampen eingesetzt werden, dann ist der Strom nur 1/5 so groß und führt im Überwachungsgerät zu Störungen. Ebenso, wenn z.B. Dauerfahrlicht im gedimmten (PWM) Modus betrieben wird.

Cu
St.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

06.09.2010,
09:51

@ tom-tronic

Und aus isses ...

» » » .. die Leitungen zu dick dazu sind, schaltet man einfach ein Stück
» dünne
» » » Leitung in die Zuleitung
» »
» » Und aus isses mit der Zulassung ..
» »
» » hws
»
» Wenn Timo eh am Auto rumbasteln will, können wir ihn nicht davon abhalten
» und dabei ist die Version mit den Reedkontakten altbewährt und sicher.

Nicht unbedingt. Wenn Du zwei parallele Lampen misst,
und eine Lampe kaputt geht, wird durch den hohen Anlauf-
strom von einer heilen Lampe der Reedkontakt betätigt
und anschliessend betätigt bleiben, da der Abfallstrom
wesentlich niedriger als der Anzugsstrom ist.
Gruss
Harald

Timo Stoltz

E-Mail

06.09.2010,
17:37

@ el-haber

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

Also, ich habe eine Opel Astra Bj.09, habe diesen in der kleinsten Ausstattung erworben. Bordcomputer und das Lampen(Fehler)Prüfsystem, genannt „CC“ (CheckControl) habe ich mir nachträglich freischalten lassen.
Leider wurde bei meinem Wagen wegen der kleinen Ausstattung wohl aus Kostengründen ein Steuergerät weggelassen. Diese ist das sogenannte „Rear Electronic Center“ (REC) welches für die Komplette hintere Beleuchtung, Zentralverriegelung, elektr. Fensterheber usw. zuständig wäre.
Die wichtigen Funktionen wie z.B. Beleuchtung hinten wurden zusammen gefasst und auf andere Steuergeräte verteilt. Um Steuerausgänge zu sparen wurden dann somit unter anderem die Schlussleuchten, Bremsleuchten zusammengefasst, so dass mir das „CC“ eine Meldung für beide Seiten ausgibt, wenn z.B. nur das linke Bremslicht defekt ist. Auch die Blinker wurden zur kompletten linken und rechten Seite zusammengefasst.
Hätte ich das „REC“, könnte ich mir ein sogenanntes Anhängermodul von Opel besorgen, dieses in einen freien Steckplatz des „REC“ stecken, von der Opelwerkstatt ins System einbinden lassen und fertig wäre die Sache, mit allen Meldungen usw.
Leider habe ich dieses „REC“ nicht und muss mir jetzt anderes helfen.

Zum Ist-Zustand Auto:
Die kompletten Rückleuchten sind mit 21W Leuchtmitteln bestückt, 4 Leuchten bilden das Schlusslicht welches mit einer „PWM“ auf ca. 50% gedimmt sind. Die jeweils äußeren bilden das Bremslicht, welche beim Bremsen dann mit 100% angesteuert werden.
Ich werde nun mit Hilfe von Optokopplern (+ Konstantstromquelle mit 2 Transitoren) von den 6 Stromkreisen: Blinker links & rechts, Bremslicht (Drittes Bremslicht ohne „PWM“), Schlussleuchten, Nebelschlussleuchte, Rückfahrscheinwerfer einen Schaltimpuls abgreifen und damit über Leistung MOSFETs dann die Stromkreise für den Anhänger schalten. Da soweit ich weiß, bei keinem Anhänger die Ansteuerung mit „PWM“ vorgesehen, und ist somit mit den passenden Leuchtmittelleistungen ausgestattet ist, werde ich diese auch nicht über „PWM“, sondern ganz einfach mit der Bordnetzspannung von ca. 12V ansteuern.
Diese 6 Stromkreise möchte ich nun überwachen um eine Meldung bei Lampenausfall zu generieren.
Mit diesen Meldungen werde ich dann einen Fehler in den entsprechenden KFZ-Beleuchtungsstromkreisen simulieren um über meine Sparversion des „CC“ wenigstens einen Anhaltspunkt, welche Lampe nun defekt sein kann, zu bekommen.

Die Sache mit den Reedkontakten möchte ich wegen möglicher Störquellen (Magnetismus) und der eventuellen Ungenauigkeit nicht realisieren.

Die Sache mit dem Spannungsfall an der Leitung selbst halte ich auch noch für die beste Idee. Bei einem Meter 1mm² und einem Strom von 3,5A würden da ja ca. 63mV abfallen, bei der Hälfte des Strom entsprechend die halbe Spannung.
Ich bin leider nicht so tief in der Materie drin und weiß deshalb nicht genau wie ich so eine Schaltung realisieren kann. Ich habe gelesen dass man sowas mit Operationsverstärkern hinbekommt. Kann mir jemand dazu eine Schaltung vorschlagen?

Zum Hallsensor: Habe mir zu Testzwecken bei Reichelt schon mal einen Bestellt (Typ: TLE 4935L). Im Datenblatt meine ich erkannt zu haben, dass in diesem Sensor ein „Schmitt-Trigger“ integriert ist welcher mir dann nur eine High oder Low Signal ausgibt. Also im Endeffekt das gleiche wie mit dem Reedkontakten.

Wenn jemand noch Tipps und vielleicht auch Schaltpläne hat, wie ich einen Ausfall eines Leuchtmittels in einer Parallelschaltung von 2 Leuchtmitteln detektieren kann, immer her damit.

Mit freundlichen Grüßen

Timo S.

Jüwü(R)

E-Mail

Würzburg,
06.09.2010,
23:41

@ Timo Stoltz

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

Frage:

Warum die Überwachung der Beleuchtung mit solch "übertriebenen" Mitteln sein muß?

Wenn ich meinen Anhänger anstecke gibts immer jemand der hinten steht und mir bei der Lampenfunktionsprüfung hilft.;-)

gast

07.09.2010,
01:23

@ Jüwü

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

» Frage:
»
» Warum die Überwachung der Beleuchtung mit solch "übertriebenen" Mitteln
» sein muß?
»
» Wenn ich meinen Anhänger anstecke gibts immer jemand der hinten steht und
» mir bei der Lampenfunktionsprüfung hilft.;-)
Geht auch alleine, außer dem Bremslicht.;-)
Nur dann heißt es möglicherweise, wer bremst verliert!:-D

ElektroNick

07.09.2010,
09:35

@ Timo Stoltz

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

Hi Timo

Um nicht alle Leitungen mit einem Shunt zu bestücken, wäre es denkbar nur EINEN Shunt in der gemeinsamen Masseleitung einzusetzen.

So könnte ein sehr niederohmiger Shunt verwendet werden. Den Spannungsabfall daran dann je nach eingeschalteten Lampen entsprechend auszuwerten ginge wohl am einfachsten mit einem µC oder mit einigen Gattern.

Diese Lösung würde zwar auch nicht genau definieren welches Bremslicht defekt ist, aber wenn die Fehlermeldung immer beim Bremsen kommt, dann ist es bestimmt ein Bremslicht.

Die Realisierung fordert nur logisches Schaltverhalten - wäre also mit ein bisschen Gehirnschmalz hinzubekommen.


lg, Nick

el-haber

07.09.2010,
10:48

@ Timo Stoltz

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

Hi Timo,
mit einem Komparator - vielleicht einem LM393 oder LM396
- kann mit dem (-)Eingang der Anfang der Lampenleitung (von +12V her) und mit dem (+) Eingang die Sens-Rückleitung von der Lampe angesteuert werden. Jedesmal, wenn eine differenz in positiver Richtung Auftritt (Lampe aus), dann ist der Ausgang des Comparators hochohmig (open collector).
Wenn nun ein Lampenstrom fließt, dann wird der (-) Eingang positiver gegenüber dem (+)-Eingang und somit versucht der OpAmp im Comparator diesen Eingang negativer zu machen. Da aber keine Rückkopplung vorgesehen ist, geht der Ausgang des Comparators auf Massepotential.

Bei PWM könnte noch über eine Mittelwertsgleichrichtung (Diode - Kondensator - Entladewiderstand für die PWM-Zeitkonstante) versucht werden ein Gesamtsignal für den Betriebsfall zu generieren. Ansonsten gibt es ein ewiges geflackere (im höheren kHz Bereich - also als gedimmt wahrnehmbar) der Anzeige-Lampe.

Cu
St.

Elko_Scotty(R)

Homepage E-Mail

07.09.2010,
10:56

@ ElektroNick

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

Hi,
wo im Auto machst du bei Lampen im - den Shunt hin?
Gruß
Scotty

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

07.09.2010,
11:15

@ Elko_Scotty

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

» Hi,
» wo im Auto machst du bei Lampen im - den Shunt hin?

Naja, bei Anhängern gibts da wohl nur eine Masse-
leitung. Dort aber mit Hilfe eines Shunts den Ausfall
einer Lampe zu detektieren, halte ich für schwierig bis
unmöglich.
Gruss
Harald

gast

07.09.2010,
22:53

@ Harald Wilhelms

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

» » Hi,
» » wo im Auto machst du bei Lampen im - den Shunt hin?
»
» Naja, bei Anhängern gibts da wohl nur eine Masse-
» leitung.
Wenn er aus Holz oder Kunststoff ist....

ElektroNick

08.09.2010,
08:38

@ gast

Stromüberwachung KFZ (Lampenausfallmeldung)

» » » Hi,
» » » wo im Auto machst du bei Lampen im - den Shunt hin?
» »
» » Naja, bei Anhängern gibts da wohl nur eine Masse-
» » leitung.
» Wenn er aus Holz oder Kunststoff ist....


... oder die Masse nicht über Chassis sondern über Kabel an die Leuchten geht - so ist es bei vielen Anhängern für Autos wohl üblich. Anders bei Traktor- oder LKW-Anhänger.

lg, Nick