Ladetechnik noch ein paar fragen

[becki133]

Hallo an alle ,
ich hoffe ihr könnt mir helfen .

Ich beschäftige mich jetzt schon eine ganze zeit lang mit dem laden von Akkus .
Da ich vorhatte über Winter ein Ladegerät zu Bauen .

Habe auch schon viel über die verschiedenen Akkutypen gelesen und wie sie geladen werden sollten .

Jetzt meine frage .
Wenn ich mit konstanzstrom lade wie ist das dann mit der Spannung kann ich die dann aus den Augen lassen auch wenn sie zu hoch sein sollte oder begrenzt sie sich Automatisch.

Und beim KonstantSpanungsladen begrenzt sich dann der Strom oder wie muß ich das verstehen .

Das will sich mir nicht erschließen .

Als Stromquelle habe ich einen 18V Bleigel Akku .

Ich wollte dann via pwm und strom/spannungs messung die paramerter kontrollieren


Gruß Holger

[Kampi]

Hallo
Soweit wie ich das gelesen habe (und hoffentlich auch richtig verstanden) ist das beim Laden vom Akku so das die Zellspannung erst kontinuierlich ansteigt, aber da der Akku die zugeführte Energie ab 100% nicht mehr speichern kann entsteht im Akku Sauerstoff an der positiven Elektrode was dazu führt das in dem Akku ein gewisser Druck entsteht und zudem entsteht dann Wärme wodurch die Zellenspannung wieder abnimmt.
Also auf gut Deutsch wenn du das ding lädst und es ist geladen und der Strom schaltet sich nicht ab dann machste dir den Akku kaputt. Also brauchst du schon eine Schaltung die den Strom abschaltet sobald der Akku voll ist.

Ich hab da auch noch ein Bild was das ein bischen verdeutlicht:

http://img88.imageshack.us/img88/8751/img20091122140155.th.jpg (http://img88.imageshack.us/i/img20091122140155.jpg/)

Hoffe das beantwortet deine Frage.

lg

[becki133]

Hi,

Ja das abschalten ist wirklich sehr wichtig aber das wird erst ein späterer schritt.

Aber wie verhält sich das mit der spannung wenn icham laden bin mit konstant strom ?

Kann die spannung nicht über die nennspannung steigen oder macht ihr das dann nichts ?

Wollte auch gerne in einem letzten schritt lipoly´s laden und deswegen interessiert mich das verhalten so

gruß holger

[Kampi]

Naja die Spannung die die Ladeschaltung ausgibt solltest du schon so wählen das die Spannung des Akkus nicht überschritten wird. Wobei ich nicht genau weiß wie sich das verhält wenn du mit konstant Strom lädst, weil ich mich bisher nur mit dem ΔU-Verfahren etwas genauer beschäftigt.
Und soweit ich weiß kann die Nennspannung des Akkus nicht überschritten werden.

lg

[becki133]

Hallo,

Na dann werde ich mal eine versuchsschaltung aufbauen und schauen was passiert. Muß mich nurnoch etwas mit der Glätung des strommes und der spannung beschäftigen . Ob das sein muß weiss ich zwar nicht da es dazu viele meinungen im netz gibt aber schaden kann es wohl nicht .

Gruß Holger

[Achim S.]

Hallo
wenn du Akkus laden willst, musst du genau betrachten, welche aaaaAkkuart du hast. Jeder Typ hat andere eigenschaften. Bei einigen Typen musst du die maximalen Spannung je Zelle beachten z.B. bei Bleiakkus. Es muss also die max. Spannung begrentz werden. Der Strom hängt ab von der Grösse der Akkus. Bei anderen Typen darfst du nur mit einem max Strom laden und das bis zu einer bestimmten Spannung und diese hängt wieder ab von der max Anzahl der Akkus. Manche Typen dürfen auch nur eine bestimmte Zeit laden. Mit PWM geht glaube ich nicht alzu viel, weil die Ströme und Spannungen konsatnt sein müssen.
Achim

[becki133]

Hallo ,

Aber wenn es mit PWM nicht so gut geht . Wie dann ?

Ich hatte eigentlich gedacht mit PWM spannung oder Strom einstellen und diesen glätten . (Ich weiß das glätten nicht so einfach ist aber da bin ich schon am schauen )
Die Messung würde nach dem glätten stattfinden um verluste auszugleichen .

[Kampi]

Nun es gibt noch das ΔU-Verfahren oder ist das dasselbe wie das PMW-Verfahren?

[becki133]

Hallo Kampi ,

Es geht darum eine Konstante Strom/Spannungs quelle zu haben .
Diese würde ich Via PWM und Fet´s reallisieren wollen .
Ich möchte ja über kurz oder lang alle Akku typen laden (so ein Traum).

Nur müßte das alles wohl geglättet werden .
Aber Achim meinte PWM ist dafür wohl nicht so gut und ich wollte wissen welche möglichkeit es wohl noch gibt

GRUß Holger

[Achim S.]

Hallo
Es gibt doch die verschiedenen Sorten von Akkus. Angefangen bei einbem normalen Bleiakku so vom Typ Autobatteri. Dise haben doch eine bestimmte Anzahl von Zellen. So für 6V oder 12V. Wenn eine Zelle eine Spannung hat, so hat ein 12V Akku eine Ladeschlußspannung von 14,4V. Diese soll nicht überschritten werden. Wenn der Akku leer ist brauche ich voiel Strom. Zum Ende soll der Strom geringer werden bis die Spannung erreicht ist. Bei einer Bleigelakku brauche ich einen bestimmten Ladestrom, der abhängig ist vom Typ und Grösse. Also arbeite ich doch je nach Akkutyp mit unterschiedlichen Strömen und Spannungen und natürlich denn zugehörigen Begrenzungen und Ladekurven. Daher kann ich nicht einfach irgendeine Schaltung nehmen´, Akku dran und fertig.
Achim

[becki133]

Hallo Achim
Genau darum geht es ja jeder Akku möchte eine anderes verfahren zum Laden . Da habe ich schon sehr viel drüber gelesen und da muß man dann aufpassen . Aber wie realisiert man die verschiedene verfahren das wollte ich via PWM machen . Und das das jeweilige programm das eben überwacht .
Ich weiß das das am ende wohl ein sehr großes programm wird aber es soll ja auch langsamm wachsen .

Wollte eigentlich mit Blei und Blei-gel akkus anfangen und dann immer weiter .

ABer es geht eben um die Glätung des Stromes/spannung nach der PWM


Gruß Holger

[PICture]

Hallo!

@ becki133

Die Glättung kannst du mit einfachem Tiefpass (RC) realisieren. Je nach benutzter PWM Frequenz, die geglättet werden muss, werden die Bestandteile des Filters berechnet. Je bessere Glättung um so längere Reaktionszeit auf Änderungen der PWM Spannung. Bei Akkus ist jedoch keine schnelle Reaktion nötig, da das Programm könnte auf "Beruhigung" der Ausgangspannung warten und somit kann man sehr gute Glättung erreichen.

MfG

[becki133]

Hallo Picture ,

ein RC tiefpass ist ja wirklich leicht aufgebaut .
Bin jetzt nur am schauen welche frequenz man für die PWM nimmt
Habe im Netz viel gelesen und die sind oft so bei 100 Khz .
Meinst du das die frequenz so gut ist ?

Dann werde ich mal die weiteren Bauteile durchrechnen und schauen ob das alles so klappt .


Hoffentlich gibt es einen kalten Winter wollte das ladegerät zur nächsten flugsaison nutzen

Gruß Holger

[PICture]

Ich will deine Entscheidungen nicht treffen, nur eventuell helfen... :)

Bei höherer PWM Frequenz sind zwar die nötige für Filter Kondensatoren kleiner, aber die Leistungsverluste im Schaltelementen grösser. Für deine Anwendung ist die PWM Frequenz nicht so wichtig und ich würde eher niedrigere anwenden, was viele Probleme eliminiert.

MfG

[becki133]

Hallo Picture,
Na dann gehe ich das ganze mal von hinten an schaue mal was ich noch so an kondensatoren habe und schaue das ich mit den frequenzen spiele .
Und dann unterm Oszi geschaut wo das ergebnis am besten ist .


Dann schauen wie die zeit zwischen PWM änderung und reaktion nach dem Tiefpass ist und die zeiten Anpassen .


Und dann Mutig sein und einen Akku anhängen :-)

Gruß Holger

[PICture]

Deine Pläne sehen sehr vernünftig aus, ich mache es immer so.

Beim Bleiakkus ist die Gefahr am geringsten, die explodieren, so weit ich weiß, nicht... :)

Viel Erfolg und ich warte nur auf positive Ergebnisse...

MfG

[becki133]

Hallo Picture ,

Klar werde ich meine fortschritte hier veröffentlichen .
Werde auch bestimmt noch mehr wie eine frage haben .
Aber erste versuche werde ich mit den mega 8 internen zubehör lösen .

Und wenn ich bleiakkus laden kann ohne jemanden in gefahr zu bringen geht es möglichst schnell darum blei gel Akkus zu laden .
Da habe ich hier 4 schöne stehen :-)


Gruß Holger

[PICture]

Deine zukünftige Fragen werde ich, wenn ich könnte, gerne beantworten. Ich bin selber für einfaches und gutes Ladegerät mit µC für Bleiakkus in meinem enstehendem Bot interessiert, damit sie möglichst lange fit bleiben.

Ich bin mir sicher, dass du deine schöne Akkus mit deinem Ladegerät optimal voll kriegst... :)

MfG

[nflatjor555]

Bei meiner letzten Firma haben wir immer Step-down-Regler (mit Spulen) gebaut um Akkus zu laden (Li-Ion).

Li-Ion werden mit Konstantspannung (etwa 4.2V/Zelle) mit Strombegrenzung (z.B. 1A) geladen. Wenn die Strombegrenzung zuschlaegt, wird die Spannung heruntergeregelt bis der gewollte Strom fliesst (am Anfang z.B. 3.6V). Irgendwann erreicht dann der Akku 4.2V bei 1A, ab dann bleibt die Spannung konstant und der Strom laesst nach. Wenn der Strom ca. 0A ist bei 4.2V ist dann der Akku voll. Bei Blei-Akkus ist das etwa aehnlich aber mit andere Zellenspannung.

Bei NiMH wird konstanter Strom geladen bis -dV erkannt wird. Die Zellenspannung faengt dann mit z.B. 1V an und steigt bis glaube ich 1.4V oder so. Wenn die Spannung abnimmt oder die Temperatur ansteigt, wird abgeschaltet.
Guck dich gerne die Appnotes bei verschiedenen Herstellern an. Fuer Li-Ion kann ich auch den MAX745 empfehlen.

[becki133]

Hallo nflatjor ,
Das mit den Step-down reglern sieht gut aus werde ich auch probieren .
Aber kennst du eine gute Seite wo die Spuelnauslegung erklärt wird ?
Das scheint sehr wichtig zu sein habe aber noch nichts gutes gefunden .

Gruß Holger

[nflatjor555]

Wie meinst du Spulenauslegung? Spulenberechnung?
Da gibt es einen Kalkulator bei Coilcraft.com und vielleicht auch bei we-online.de. Letztere (Wuerth elektronik) hat auch eine grosse Auswahl an Spulen und liefern meist Musterbauteile auch...

[becki133]

Hallo nflatjor,
Danke für den Tip gehe ich gleich mal schauen .
Hatte vorhin mal bei google geschaut aber da sah das alles sehr kompliziert aus .

Gruß Holger

[nflatjor555]

Schau dir auch mal den Link an:
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1659.pdf