27,4 V Ladeschaltung

[Micha.Berlin]

Gesundes neues an alle erstmal.
Meine Frage, ich hab eine Motorsteuerung mit 2 in Reihe geschalteten 12V
7,5 Ah Bleigelakkus. Kennt jemand von euch eine einfache Ladeschaltung
wie z.B. die mit dem PB137 ? Ich habe mir schon die Finger wund
gegoogelt und nichts gefunden ??

Grüße Micha

[MrNiemand]

Naja du hast das Problem, dass die Spannung schon recht hoch ist. Entweder lädst du am besten die Packs einzeln, oder du schaust dir nen Schaltregler an, der ne sehr hohe Eingangsspannung ab kann. Bleiakkus lassen sich ja mit einer konstanten Spannung sehr leicht laden.

[Micha.Berlin]

Hi, einzeln laden geht nicht. Die müssen im System ständig auf (fast)
100 % geladen werden. Ich hatte schon an einen 317er gedacht, habe aber leider zu wenig Ahnung wie man das dann konkret zu ner Schaltung werden lässt.
Ich habe da auch was von Ladekennlienen gelesen, welche eingehalten werden sollen. Wenn ich da blos 27,4 Volt drauf legen soll, stellt sich mir die Frage wie ich das mit den Kennlienen machen soll ?
Grüße Micha

[sigo]

Hallo Micha,

du kannst z.B. auch einen L7824 1A - Regler nehmen und dem Regler einfach 5 Siliziumdioden (kein Schottky) in die Masseleitung schalten (in Durchlassrichtung). Hier reichen kleine Universaldiode wie z.B. 1N4148.

Der L7824 verträgt max. 40V Eingangsspannung. Ein 24V (AC) Trafo mit Gleichrichter sollte zusammen mit einem dicken 4.700µF / 40V Ladeelko reichen. Den L7824 nach Datenblatt beschalten und natürlich gut kühlen.

Ladezeit ca. 8h.

Natürlich kannst du auch mit einem 2A Regler arbeiten und den Akku dann in ca. 4h laden. Dann muss die Kühlung nur besser sein.

Sigo

[Micha.Berlin]

Mit einem 7824 habe ich doch nur 24V ? Ich habe mal was vom L4960 gelesen. Geht der ? Kann ich nicht einfach eine stabilisierte Spannung von 27,4V druaf geben, und fertig ? Was würde denn da passieren ?

[avion23]

Hi Micha,
wie wäre es mit zwei Trafos mit ~16V? Dahinter jeweils ein LM317 und fertig.

[sigo]

Mit einem 7824 habe ich doch nur 24V ? Ich habe mal was vom L4960 gelesen. Geht der ? Kann ich nicht einfach eine stabilisierte Spannung von 27,4V druaf geben, und fertig ? Was würde denn da passieren ?


Wenn du besagte 5 Dioden (oder eine passende Z-Diode) in die Masseleitung des 7824 baust, wird die Ausgangsspannung angehoben.
Bei 5 Dioden zu je 0,7V sind das also dann 24V + 3,5V = 27,5V.
Erfahrungsgemäß liegt die Durchlasspannung aber etwas unter 0,7V sodass die 27,4 schon recht gut hinkommen dürften.

Ja, der L4960 als Schaltregler ist geeingnet. Das spart Verlustleistung.
Aber da du dir schon mit dem 317 unsicher warst, habe ich erst gar keinen Schaltregler vorgeschlagen. Da der ja komplizierter ist. Der L4960 ist aber recht gutmütig. Ob er allerdings wirklich einen Kurzschluss auf Dauer aushält, weiß ich nicht auswendig. Ein leerer Akku ist ja fast ein Kurzschluss und dann brauchst du eine Strombegrenzung.
Der L4960 darf natürlich nur als Abwärtsregler betrieben werden. Step - Up Regler haben in der Regel keine Strombegrenzung.

Gruß Sigo

[MrNiemand]

hm, ich würde mir evl. mal den LM2576 anschauen, in der High Voltage Variante kannst du ihn sicher verwenden. Auch ist die Strombegrenzung von eben diesem Typen nicht gerade ungeeignet zum Akku laden. (Auch wenn das immernoch eine sehr einfache Lösung wäre).

Ein linearer Spannungsregler ist sicher weniger komplex, allerdings bekommst du eine sehr hohe Verlustleistung, wenn dein Akku so gut wie leer ist, und dann noch entsprechend Strom dazu zieht.

Wenn ich das mal überschlagsweise rechne mit dem oben erwähnten 16V AC Trafo => ca 22V Ausgangsspannung. Ein komplett entladener Bleiakku sollte niemals unter 10,5V entladen werden. => Der Spannungsregler muss ca 11,5V "kappen". Dazu noch nen Ladestrom von sagen wir 1A und wir haben eine Verlustleistung von 11,5Watt. 1A ist auch nicht gerade ein wirklich ordentlicher Ladestrom. Und da stellt sich die Frage, welches Problem einem lieber ist, den Spannungsregler entsprechend zu kühlen (natürlich aufwendig bei der Verlustleistung). Oder ob mans net einfach mal mit einem Schaltregler versucht. (Im Datenblatt zum oben erwähnten LM2576 gibt es einige Beispiel Schaltungen)

[sigo]

Klar Niemand,

Schaltregler sind immer gut und die LM25xx sind auch sehr einfach zu betreiben.

Beim 7824 würde sich der Strom eh absenken, wenn der Regler zu warm würde, je nach Kühlkörper eben. Und, die 10,5V steigen ja relativ schnell wieder an..


Ich würde einen 24V-Trafo nehmen --> ca. 34V DC im Leerlauf
--> ca. 30V bei Last. --> ca. 3V*1A Verlust, wenn der Akku nicht ganz leer ist.
Am Anfang kann der Verlust natürlich auf ca. 10W hoch gehen.
Aber das gibt sich recht schnell. Und wenn der Kühlkörper die Leistung nicht wegbekommt, geht der Strom eben runter..

Für mehr Strom kann man auch mehrere 7824er parallelschalten (Parallelisierungswiderstände vorsehen, es sind keine zusätzlichen Dioden erforderlich).

Aber du hast schon recht, ein Schaltregler ist in der Tat die zeitgemäßere Lösung. In diesem Fall wäre der Wirkungsgradunterschied aber nicht so gravierend, wenn nicht nach der Anfangsphase sogar günstiger.

Sigo

[Micha.Berlin]

Hallo Sigo und MrNiemand, danke erstmal für die hilfreichen Antworten.
Ich muss aber nochmal blöd fragen. Ich habe zu diesem Gerät ein Original Ladegerät. Dieses ist leider kaputt und der Hersteller vertreibt die nicht mehr. Da ich noch mehrere Geräte (aber zu wenige Ladegeräte) von diesem Typ im Einsatz habe, möchte diese Ladegeräte "nachbauen".
Die Entwicklung dieser Geräte erfolgte ca. 1999. Das Ladegerät liefert 2 Spannungen 1x 13,7V und einmal 27,4V. Da ist ein Trafo drauf, ne (mit einzelnen Dioden 1N5398 ) gebaute Gaetzbrücke sowie ein LM317 und ein L4960. Mit dem LM 317 erzeugen die die 13,7 V. Mit dem L4960 die 27,4 V.
Die Schaltung des L4960 sieht zumindest von den verwendeten her so aus wie im Datenblatt. Was mich nur wundert auf der Leiterseite der einlag. Platine ist unten noch ein LM358 sowie 3 SMD Transitoren und paar SMD C + R aufgeötet. Was könnten die da suchen, wenn doch "das Problem" Akkus laden mit einer (über einen L4960) stabilisierten Spannung mit Strombegrenzng gelöst ist ??

[Micha.Berlin]

Habe ich noch vergessen. Meine Frage nach anderen Lösungen hat noch zwei andere Gründe. Erstens frage ich mich ob es heute nicht bessere Lösungen gibt Akkus zu laden als vor 10 - 15 Jahren? Wenn die noch Graetzbrücken mit Einzeldioden bauen, könnte man doch davon das der Rest des Designs auch veraltet ist ???
Ja und der zweite Grund ist der, das ich ungerne plumpe Kopien von irgenwas erstelle ohne mir mal nen Kopf gemacht zu haben, ob es nicht besser zu lösen wäre.
Also Grüße Micha

[sigo]

Hallo Micha,

fertige Brückengleichrichter gab es auch "damals" schon. Die Dioden waren wahrscheinlich einfach billiger.

Ich könnte mir vorstellen, dass der L4960 als Step-Up Regler arbeitet um die 27,4V zu erzeugen. Da dieser aber nicht kurzschlussfest ist, werden die restlichen Bauteile wohl eine Strombegrenzung realisieren..
Nur die Abwärtsreglerschaltung ist strombegrenzt.
Der LM358 ist ein Doppel-OP. Mit den Transistoren wird ggf. eine Messung in der +-Leitung realisiert. Das würde Sinn machen. Heute gibt es für diesen Zweck Spezial-ICs von MAXIM, Linear Technology und anderen, und sicher auch modernere Spannungsregler. Aber diese Schaltung dürfte immer noch billiger sein. Da Maxim Chips immer recht teuer sind.

Das Laden von Bleigel-Akkus hat sich eigentlich nicht verändert. Es wird immer noch so gemacht wie vor 10-15 Jahren. Es gibt allerdings jetzt auch diese Refreshfunktion für Bleiakkus, das habe ich aber nur mal am Rande gelesen. Da kenne ich mich nicht mit aus.

Gruß Sigo

[Micha.Berlin]

Hi Sigo, wir kommen der Sache ja schon näher
Das die den LM 358 und die Transitoren nicht aus langer Weile aufgelötet haben, habe ich auch schon befürchtet :-)
Das mit den ICs von MAXIM oder woher auch immer, ist ja mein Problem. Ich habe leider keine Ahnung was es so richtig am Markt gibt. Mir wäre es aber deutlich lieber nur "3" Bauelemente aufzulöten und dann fertig zu sein, als 30 und dafür paar Euros zu sparen. Ich möchte 3-4 Ladegeräte "nachbauen". Da ist es mir relativ egal ob mich ein Gerät nen zehner oder nen fuffi kostet.
Grüße Micha

[sigo]

3 Bauelemente:

:-) Deshalb hatte ich ja den 7824 vorgeschlagen:

1 L7824
(der hat gegenüber dem LM317 die entscheidenen 5V mehr Spannungsfestigkeit und ist sehr billig)

1 Kühlkörper ca. 10K/W (also nicht sooo groß)

1 Vielschichtkondensator
1 Elko
1 Brückengleichrichter
1 Trafo 24V AC, ca. 30-40VA
sowie

5 Dioden
oder
1 Z-Diode 2,7V + 1 Diode
oder
1 Widerstand und 1 Trimmpoti (das ist dann sogar abgleichbar)
oder
2 Widerstände und etwas Rechnen bzw. Experimentieren

OK, sind ein paar mehr als 3 aber kommt schon fast hin.. ;-)

Noch einfacher:

Kaufe 2 fertige 15V, 2A Stecker-Schaltnetzteile (Conrad, Reichelt, ELV o.ä.) für ca. 10-15EUR

Dann brauchst du diese nur noch zusammen mit 4 Stk 3A-Dioden in Reihe zu schalten. Fertig.

;-) OK; vielleicht noch eine 2-Fachsteckdose ;-)

Ich habe hier ein elektronisches Stckernetzteil 12V, 2A. Das ist dauerkurzschlussfest und tut hier sehr gute Dienste. Das gibt es auch als 15 oder 24V.
Leider nicht als 27,4V..

Noch einfacher: Frage bei Friwo ASTEK oder anderen nach einem passendne Netzteil.

Sigo

[sigo]

Da ist es mir relativ egal ob mich ein Gerät nen zehner oder nen fuffi kostet.
Grüße Micha

Hi, schau mal hier:

http://www.akku-shop-berlin.de/product_info.php/info/p84_Ansmann-ALCT6-24-2-Bleiakku-Ladegeraet.html

Sicher kann man noch nach besseren Preise suchen.
Aber das liegt schonmal in deinem Sollbereich.

;-)

Sigo

[Micha.Berlin]

Hi, Sigo. Wie hastn das gemacht ?
Ich suche überall nach ner Schaltung und dabei gibts um die Ecke nen fertiges Gerät für 35 Eur ! Super Tipp!
Danke Dir. Damit sind all meine Probleme gelöst :-)
Echt klasse !!!
Also nochmal Danke und schönen Restsonntag noch.

Grüße Micha