Welchen Reflexlader bauen?

Moin!

Wollte evtl mal ein wenig Modellbau betreiben (ja, ich weiß, ist gefährlich suchterzeugend und verschlingt dann Unsummen :-)). Um auf den Punkt zu kommen, ein schicker Reflexlader wär ganz nett. Die FAQ schlägt u.a. vor:

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und
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beide mit dem ICS 1702,

sowie

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mit einem 80c166, welches doch um einiges komplizierter aussieht.

Erfahrungen, Meinungen, Vorschläge?

Dank und Gruß, Michael.

Reply to
Michael Eggert
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Michael Eggert schrieb:

Ja, Reflexlader sind *schick*, aber den Effekt des Entladeimpulses kann man bei modernen NiCd/NiMH-Akkus nahezu vergessen.

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Der ICS1702 (und die anderen von Galaxypower) sind nicht schlecht, allerdings verlangen die Händler einen etwas heftigen Preis dafür. Mit linearer Stromquelle würde ich das aber nur relativen Anfängern empfehlen, besser ist ein Schaltregler. Wenn man wenig Erfahrung mit Schaltreglern hat empfiehlt sich ein Aufbau nach:

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Das kann man mit vielen Microcontrollern lösen, wichtig ist ein tauglicher A/D-Wandler und (für einen einfacheren Schaltregler) eine Hardware-PWM. Den Algorithmus kann man sich bei Galaxypower anschauen, in den FAQ müsste sich auch ein Hinweis auf eine Appnote (Microchip?) finden.

Gruß Dieter

Reply to
Dieter Wiedmann

Michael Eggert schrieb:

^^^

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hast Du auch gelesen?

[...]

Welche Art von Akkus willst Du laden: Antriebsakkus? Mit welchen Strömen willst Du die Akkus entladen, m.a.W. wie schnell?

Warum willst Du einen "Reflexlader": welchen Vorteil erwartest Du Dir davon?

Für Antriebsakkus, die mit >4C entladen werden, kann ich mir nicht vorstellen, daß ein Reflexlader viel nützt.

Ni-* Antriebsakkus willst Du schnell laden, so daß sie am Ende gut warm sind. Das Ladeende ist dabei gut am Spannungsverlauf zu erkennen.

Diese Eigenschaften sind m.E. wichtiger als der Entladeimpuls des Reflex-Prinzips:

  • Hoher Strom, vorzugsweise automatisch an Innenwiderstand angepaßt
  • Hohe Spannung auch aus 12V für mobilen Einsatz
  • Alle Akkutypen (NiCd, NiMH, Li-*, Pb)

Schau' einfach, was Schulze und Orbit machen, die können das ganz gut.

Von dem ICS17** würde ich mich nicht abhängig machen.

Servus

Oliver

--
Oliver Betz, Muenchen
Reply to
Oliver Betz

(MaWin) 02.01.04 in /de/sci/electronics:

Will man die nicht lieber einzeln messen? Von Reihenchaltung hört man ja, das, weil die Zellen nicht wirklich gleich sind, einige ständig überladen werden, was deren Lebensdauer bekanntlich absolut nicht bekommt.

Sicherlich ist das in der Anschaffung -deutlich- teurer, der Wirkungsgrad saumässig, Schaltspannungs/stromregler obligatorisch, aber was kostet sonn Satz guter Hochleistungs-Akku?

Evtl. ein Kompromiss:

Man lädt in Reihe, misst aber jede Zelle einzeln, in dem man sie mittels Relais(niederohmige MOSFET) zu oder abschaltet und halt abgeschaltet lässt, wenn sie "Voll" erscheinen? Wenn man eh einen uC im Gerät laufen hat?

Reply to
Rainer Zocholl

Michael Eggert wrote in news: snipped-for-privacy@4ax.com:

Hallo mal eine Frage an die Experten,

wie warm werden die Akkus eigentlich bei einem Reflexlader? Welches Abschaltkriterium wird verwendet? Ich habe leider die Vermutung, das meine Akkus einfach durch eine zu hohe Ladetemperatur kaputtgehen. Sofern es da Vorteile gibt (Akkus werden nur handwarm) würde ich dem Reflexlader nur aus diesem Grund den Vorzug geben.

2Ah NiMh, nach 1 Jahr und Aufladung ca. alle 2 Wochen sind jetzt breit; interner Zellenkurzschluss vermutlich. (übrigens nicht die Ersten). Das Ladegerät lädt die Akkus in 2h voll und macht irgendeine deltapeak Abschaltung. Die Akkus sind aber am Ende des Vorgangs ziemlich heiss (kann man gerade noch so in der Hand halten, schätze so 55°C). (Das ist irgendsoein ELV Teil für NiMh und NiCd Akkus ohne Reflexprinzip).

Letztens stand in der Elektronik ein interessanter Artikel über intelligente Ladegeräte einer amerikanischen Firma (für Funkgeräteakkus) und das diese die Akkus innerhalb 1h aufladen, die Akkus am Ende nur handwarm sind und _ewig_ halten. Angeblich schon 2 Jahre im Test (der bayrischen Polizei) ohne einen einzigen Akkusausfall, während vorher alle 6 Monate neue Akkus nötig waren. Der Autor hat da eine Prüfanordnung für Ladegeräte gebaut und als wesentliches Kriterium eine möglichst geringe Endtemperatur der Akkus am Ende des Schnellladevorgangs festgelegt, was mir auch sinnvoll scheint und womit er laut seinen bisherigen Erfahrungen auch recht hat.

Das Prinzip basiert auf diesen Patenten:

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und ist auf den FAQ-Seiten die mir so bekannt sind, bisher nicht beschrieben worden. Es wird ein abgewandeltes Reflexladeprinzip benutzt. Es werden mehrere Entladeimpulse verwendet und _die_ Spannungen in den Pausen dazwischen werden gemessen. Als Kriterium zum Reduzieren (also Anpassen an den Zustand der Zelle) des Ladestromes wird der Unterschied der gemessenen Spannungen verwendet. Wenn die Differenz der Spannungen in der ersten Pause und in der zweiten Pause kleiner als 10mV ist, ist der Strom ok. Ansonsten wird er reduziert.

Ablaufplan: Laden Entladen1 Pause1 Entladen2 Pause2 Laden ...

Was haltet Ihr von dieser Idee? Ob die es wert ist, mal ausprobiert zu werden?

M.

--
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Matthias Weingart

Hi!

Heißt das, moderne Akkus sind so gut, daß es nicht nötig ist? Oder heißt das, moderne Akkus sind so hochgezüchtet (bzgl Kapazität) daß das auch nix hilft?

Hm, leider nur recht geringer Strom...

Naja, das Rad wollt ich nicht neu erfinden.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Michael Eggert schrieb im Beitrag ...

Mir waere unbekannt, das es ueberhaupt einen Nachweis gibt, das der Refleximpuls je was gebracht hat, ueber die bekannte Tatsache hinaus, das Hochstromladung oder -entladung den Innenwiderstand der Zellen senkt. Ob man also nur 2.5C Ladeimpulse, oder 2.5C Entladeimpulse gemacht haette, waere egal. Die Erklaerung von Galaxy, das Gas rekombiniert, war wohl bedeutungslos.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
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MaWin

Hi!

Jetzt ja. :-)

Naja, das übliche: NiCd, in 15min leer, in 15min wieder voll.

Wäre natürlich schön, wenn das Gerät auch mal einen halb entladenen Senderakku leeren und schonend wieder füllen könnte.

Siehe

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:-)

Die drmm-faq sagt: Vor allem bei hohen Ladeströmen. Die hab ich wohl.

Auf welche Weise wirkt sich der Entladestrom aus?

Kann man wohl von ausgehen.

So gut, daß ich Temperatur nur überwachen sollte, aber nicht zur Erkennung des Ladezustands brauche? Hintergrund: Will ich das Ladeende nach (Spannung und) Temperatur festlegen (1702 kann das ja) bräuchte ich wohl einen guten Wärmekontakt, also einen Sensor im Pack. Für Notabschaltung sollte wohl ein Sensor in der "Ladeschale" reichen.

Spricht ja erstmal nicht für oder gegen spezielle Controller.

Wie ist denn so der Innenwiderstand eines Akkus beim Laden? Oder anders gefragt: Das wievielfache der Akkupacknennspannung brauche ich für eine 4C-Ladung (wenn ich keinen step-up-Wandler habe)?

Ich glaub, Ni* reicht erstmal.

Hm, ich dachte eigentlich, im Bereich Akkulader könnte man bei Selbstbau noch ein bissl Geld sparen. Wenn man weiß, was man will, und keine serielle Schnittstelle und kein Grafikdisplay braucht :-)

Da hätt ich kein Problem mit, will ja keine Serien bauen.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Hi!

Oha. Und der Memory-Effekt....

....hängt hiermit zusammen?

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Matthias Weingart schrieb im Beitrag ...

Ebenso war wie bei einem Normallader. Beim Laden wird der Akku warm, weil Strom durch den Innenwiderstand fliesst. Ist der Akku voll, wird er warm, weil er die Energie nicht mehr chemisch bindet. Wird er warm, sinkt die Spannung (sie ist tempabhaengig), was der Lader als Abschaltkriterium hernimmt. Siehe de.sci.electronics FAQ:

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Akkus und Memory Effekt

-DeltaU

Eher zu spaetes Abschalten, also wiederholtes Ueberladen.

Was nichts mit dem Reflexprinzip, sondern mit besserer -DeltaU Einstellung zu tun haette.

Das hat nichts mit dem Ladevorgang, sondern mit Tiefentladung zu tun. Siehe FAQ.

Das ist fuer C/2 etwas viel, also wird das Ladeende nicht gut erkannt, vielleicht NiMH in NiCd-Lader geladen.

Zur Vermeidung von Lizenzzahlungen wird sinnloses Zeug dazuerfunden, ein fragwuerdiges Patent angemeldet (wenn man einen Entladeimpuls patentieren liess, warum ist nun der zweite Impuls was neues ?), und man wartet wohl den Rechtsstreit ab, schliesslich kann man darauf bauen, das Richter so gar keine Ahnung von Technik haben.

Es ist altbekannt (ohmsches Gesetz ?) das man den Innenwiderstand eines Akkus ermitteln kann, in dem man die Spannungsdifferenz zwischen 'mit Ladestrom' und 'ohne Ladestrom' misst, man muss aber den Absorptions-Effekt (wie dielektrische Absorption beim Kondenstaor) rausrechnen.

--
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MaWin

Rainer Zocholl schrieb im Beitrag ...

Du hast normalereise nicht die Zellen einzeln anklemmbar, musst also dem ICS17xx trauen, das er 'Akku voll' dennoch gut erkennt. Im Prinzip muss man, da man in Reihe entlaedt, auch nur den schwaechsten Akku ganz aufladen. Der ICS scheint sich so zu verhalten, jedenfalls schaltet er recht frueh ab.

--
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MaWin

Hi!

Mal schauen. Hab ihn jedenfalls weder bei Reichelt noch Segor noch Farnell gefunden.

Mist.

Käme vielleicht drauf an. Man könnte ja per Spannungswandler eine einstellbare Spannung generieren, und diese (langsam) so regeln, daß sich bei den Pulsen (per Mosfet geschaltet, wie gehabt) der gewünschte Strom einstellt. Dürfte allemal einfacher sein als ein Strom- schaltregler, der auch noch schnell ein- und ausschaltbar sein soll.

Iih, Trafo! :-) Nee ernsthaft, ich glaub nicht, daß ich sowas berechnet bekomme.

ACHTUNG, die html-Faq ist gerade bei F.2 mitten im Satz zuende!?

Hm, ich seh nicht ganz den Vorteil....

....ob ich das nun mit oder ohne Trafo mache.

Oder meintest Du, die 600kHz sind das Problem, und 600kHz deshalb, weil das der einzige Regler ist, der den Strom kann? Was spricht dagegen, einen einfacheren, langsameren Regler zu nehmen und ihm mit einem ordentlichen Transistor auf die Füße zu helfen? Ich könnte mir auch vorstellen, die C-L-Mosfet-D-C Gruppe mehrfach parallel auszuführen und von einem IC zu steuern. Ginge sowas?

Nein, und ich hatte es auch nicht vor, jedenfalls nicht hiermit :-)

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Michael Eggert schrieb im Beitrag ...

N1:N2 = U1:U2 ? Ist sogar irrelevant, Hauptsache es kommt MEHR Spannung raus als die 12V der Eingangsseite, naemlich so 20V. Es wird einfach auf der Eingangsseite ein Impuls angelegt, woraufhin auf der Ausgangsseite auch einer erscheint. Das PWM-Verhaeltnis fuer den notwendigen mittleren Ausgangsstrom stellt man nun primaer ein, was kein Problem ist, da man ja die Rueckfuehrung vom Shunt gar nicht galvanisch trennen muss. Dennoch habe ich die Schaltung gerade nicht als ASCII-Schema .

Stimmt. Ich hab mal eine neue Textversion hingetan, mal schauen ob der HTML-Konverter sie sich nun richtig schnappt.

--
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MaWin

Hi!

[Trafowandler]

Wenns denn damit getan wär... Welcher Kern? Wieviele Windungen primär? Drahtdurchmesser? Ich meine, wir reden schließlich immernoch über

20V * 12A = 240W peak, da kann man nach N1:N2 = U1:U2 leider nicht mit dem Nachdenken aufhören :-)

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Michael Eggert schrieb im Beitrag ...

Je nach Wandlerprinzip. Flusswandlertrafo 77er Ferritkern (bei Reichelt) von Amidon.

6-12.

Einige Adern, Dicke je nach Frequenz, parallel.

Siehe Diagramme bei Amidon ueber uebertragbare Lietung je nach Frequenz.

Sicher. Aber du wolltest erst 240W per Step Up hochpushen, und dann diese 240W wieder runterregeln. Da sieht der erste Wandler als Last einen negativen Widerstand (das ist schon mal eine Einladung zum munteren rumSchwingen), und muss staendig Lastschwankungen ausregeln.

Da nimmt man doch lieber das ganze nur ein Mal.

--
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MaWin

Michael Eggert schrieb:

Also max. 2,4Ah, das sind schon ein paar Ampere. Ob Du sie in 15 Minuten schonend vollbekommst, kann ich nicht sagen, aber unter 30 Minuten sollte kein Problem sein.

Entladen mit Abschalten ist zusätzlicher Aufwand, weil Du eine Spannungsvorwahl brauchst und Leistung (Wärme) abführen mußt. Ich würde den Senderakku nur vor längeren Pausen entladen und sonst aus dem jeweiligen Zustand heraus mit C/3 laden und danach ggf. noch etwas mit C/20...C/10 zum Ausgleichen dazuladen. Für Fahrakkus kann Entladen eher interessant sein.

daraus lese ich keine _Empfehlung_ für das Reflex-Prinzip, aus der DSE-FAQ auch nicht.

[...]

Wie Manfred schon geschrieben hat: der volle Akku wird warm, dadurch sinkt bei NiCd die Spannung, bei NiMH steigt sie weniger schnell. Außerdem steigt der AFAIK Innenwiderstand.

Bei den aktuellen Schnelladern wird außerdem der Ladestrom an den Innenwiderstand des Akkus angepaßt. Dadurch steigt der Ladestrom erst mal auf sehr hohe Werte, um gegen Ende der Ladung zu sinken.

nein - nicht bei _den_ Strömen.

Schadet nicht, vor allem, wenn Du einmal einen vollen NiMH-Pack anschließt. Da klappt die Voll-Erkennung nicht richtig (BTDT - stinkt).

[...]

Meine 8*KAN1050 NiMH hören bei gut 12V auf - weiß ich aber nicht genau. Und Deine Stromregelung will auch noch etwas Spannung haben, also wirst Du am Bleiakku nicht mehr als 6 oder 7 Zellen ohne Aufwärtswandler laden können.

Die Beschränkung würde ich nicht einbauen. Besonders die KAN NiMH sind recht interessant, weil preiswert und niederohmig. Z.B. 1Ah in Bauform

2/3A, 21g, 10mOhm für 2EUR pro Zelle. Außerdem fast so robust wie NiCD. Habe mal versehentlich 440mAh in einen vollen Akku geladen, war _sehr_ warm, stank, aber praktisch keine Auswirkung.

Li-* wird immer attraktiver, besonders für Flieger. Allerdings kann man dafür einen eigenen Lader bauen, weil die Anforderungen ganz anders sind als bei Ni-*.

kann man durchaus. Aber es erfordert einige Erfahrung, das gut hinzubekommen. Hohes Risiko, Geld zu verschwenden.

Schulze isl 6-330 d hat keines von beiden und kostet gut 150EUR. Geht allerdings nur bis 5,5A, die RC2400 (?) brauchen also wahrscheinlich über 1/2 Stunde... Hohe Ströme gehen arg ins Geld. Dafür steckt einiges an know-how in dem Kistchen, es lädt praktisch alles, wahrscheinlich auch in Zukunft (Firmwareupdate).

Servus

Oliver

--
Oliver Betz, Muenchen
Reply to
Oliver Betz

Hi!

Wäre nicht so schlimm, und mit der Leistung seh ichs nicht so eng, den Senderakku zu entladen darf ruhig auch etwas länger dauern.

Memory?

Die hingegen werden doch im Betrieb praktisch leergenuckelt!?

Hab ich Empfehlung geschrieben? Ich seh da bloß Vorteile:

"Das Verfahren findet vor allem bei hohen Ladeströmen Anwendung."

"[...]Sauerstoffbildung an der positiven Elektrode weitestgehend zu unterbinden[...]" (Obs nun stimmt oder nicht).

Und dann noch: "(hauptsächlich zurückzuführen auf den hohen Ladestrom) die Bildung von Cadmiumkristallen auch bei nur teilentladenen NiCd-Zellen, so dass der Innenwiderstand gering bleibt [...] Memory-Effekt [...] vermieden werden."

Okay, das wird hier auf den Ladestrom zurückgeführt. Sollte das mit der Sauerstoffbildung nun wirklich nicht stimmen, wären wir wieder beim Impulsstromlader ohne Gegenpuls. ABER: Ein Lader, der pulsförmig laden kann, und der auch entladen kann, hat doch letztendlich die gleiche Hardware (und den gleichen Aufwand) wie ein Reflexlader.

Fällt der 1702 da unter "aktuell"?

Der Sensor braucht nicht im Pack sein, um den Temperaturanstieg festzustellen? Oder ich brauche keinen Sensor, weil die Spannungs- änderung der Zelle groß genug ist?

Das stimmt dann in etwa mit MaWins "2V pro Zelle" überein.

NiMH ist Ni*. 1702 kann laut Datenblatt NiCd und NiMH.

Hm..

Und sebst fürs doppelte Geld gibts grad mal 6A.

Nun denne.... Michael.

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Michael Eggert

snipped-for-privacy@web.de (Michael Eggert) schrieb am 02.01.04:

Zumindest als Bausatz gibt's den Spectra von Ruediger Ginzel

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Weissgradnicht). Den kannst Du ja notfalls noch "frisieren";-)

ciao, Dirk

--
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Dirk Salva

Michael Eggert schrieb im Beitrag ...

Ein TempSensor, gerade in direktem Kontakt zum Akku, hat Vorteile, wenn der Ladecontroller mal NICHT richtig 'Akku voll' erkennt, sei es weil man einen noch warmen Akku eingelegt hat (kuehlt schneller aus als er sich wieder durchs Laden erwarermt), oder weil die Zellen sehr unterschiedlichen Ladezustand haben, oder sehr hohen Innenwiderstand weil sie einige Jahre rumlagen.

Er ist also eine Sicherheits Einrichtung, die ich gerade beim ICS170x verwenden wuerde, weil es dort so einfach ist, wenn der Akku 'selbstbebastelbar' ist.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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MaWin

Michael Eggert schrieb im Beitrag ...

Impuls- und Superschnellladung schliessen sich aus.

Denk kurz nach: Akku hat z.B. 1 Ohm. Schickt man 1A hinein, entsteht 1 Watt Verlustleistung, wir nehmen an das der Akku das ohne uebermaessige Hitze wieder los wird. Schickt man 2A hinein, entstehen 4 Watt Verlust, also darf man, damit der Akku nicht heisser wird als zuvor, nur 25% der Zeit diese 2A verwenden. Damit bekommt man aber nur *die Haelfte* der Ladung/Zeit rein, die Ladezeit wird also doppelt so ang.

Impulse machen Sinn, wenn man langsam laedt, und dennoch so hohen Strom nehmen will, das die Kristalle brechen. Laed man eh mit demselben Strom mit dem man entlaedt, machen die staerkeren Impulse kaum Sinn.

Der ICS macht die Ladeimpulse damit er Pausen hat, in denen er messen kann.

(Entladeimpulse mal ignoriert).

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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MaWin

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