Batterieladegerät der hohen Leistungsklasse

[JensB]

Hallo,
ich würde gerne ein starkes Bleibatterieladegerät bauen.
Sekundär soll es bei einer maximalen Ausgangsspannung von 15V einen Strom von max. 40 A liefern.
Eingangsspannung soll 230V sein.
Als Schaltung habe ich einen Gegentaktdurchflußwandler ausgewählt.
Ich möchte das Ladegerät mit einem µC kontrollieren.
Der µC soll dabei die Spannungs und Stromregelung übernehmen, sowie die Ladezeit überwachen und eine Temperaturkompensation machen.

Soweit so gut.

Die Temperaturkompensation und die Regelung der Ladespannung sind nicht das Problem, jedoch habe ich irgendwie nen Denkaussetzter bei der Stromregelung. Die Batterie soll im IUIA Verfahren geladen werden. Die erste Ladephase ist relativ einfach. Hierbei muß das Netzteil den maximalen Strom bei einer voreingestellten Spannung liefern. Bei der U Phase ist es auch relativ einfach, da die Ladeschlußspannung einfach gehalten wird und ein Absinken des Stromes durch Veränderung des Innenwiderstandes der Batterie begrenzt wird, bzw. auf ein bestimmtes Level absinkt z.B. 2 A. Nun das für mich etwas kniffelige, die zweite I-Phase. Hierbei wird zur Rekombination die Spannung frei laufen gelassen und der Strom bei 2 A eingeprägt. Jetzt mein Unverständnis:

Wenn die Batterie vorher, bei sagen wir 14,4 V 2 A aufgenommen hat und ich jetzt die Spannung erhöhe muß da mehr Leistung zusammenkommen, wie ist die Schaltungstopologie der Regelung für den Strom. Was mache ich mit der überschüssigen Leistung? Elektronische Last und in Wärme verballern?

Hat jemand eine Idee dazu?

MfG

Jens

[JensB]

Hm, schade...

weiß keiner was zu dem Thema?
Vielleicht kennt jemand ja ein Forum speziell für Ladegeräte.

MfG

Jens

[avion23]

Das was du möchtest ist kein Ladegerät :P Was du da baust, ist ein Netzteil mit Spannungs und Strombegrenzung. Wenn du danach suchst wirst du fündig. IMHO ist das aber nicht so ohne...

Der zweite Teil, der Lader, ist nur ein Spezialfall, z.B. deine 40A und 14,4V. Die genauen Ladephasen kriegst du über den Typ des Akkus heraus, den du laden möchtest. Dazu gibt es genug Quellen, es kann dir auch keiner helfen, weil du den genauen Typ nicht genannt hast.

[JensB]

Hallo Avion,
ein Ladegerät ist nichts anderes als ein regelbares Netzteil. Natürlich will ich mehrere Akkutypen laden (GEL / Vlies etc.) und die haben unterschiedliche Ladevorschriften, deshalb ja auch regelbar.... Die Spannung zu regeln über PWM sollte nicht so problematisch sein, aber einen Strom einzuprägen und die Spannung frei laufen zu lassen bereitet mir denkerisch Probleme.#

Gruß

Jens

[nikolaus10]

Hallo
Sind das Blei akkus? Die fangen doch ueber 14,4 Volt an zu gasen und gehen dann kaputt.
MFG

[JensB]

Nein, tun sie nicht, sie sollen zwar gasen in der 3 Ladephase (IUI), da dort die Säuredichte wieder gleichmäßiger wird(man nennt die zweite I-Phase auch Rekombinationsphase). Ansonsten gebe ich dir recht, der Akku würde bei hohem Strom das Gasen anfangen und kaputt gehen, nicht aber bei kleinem Strom. Diese Art des Ladens benutzt man bei zykl. Betrieb, nicht wie bei USV Anlagen, wo IU Laden ausreicht.
TIP: WWW.BATTERYUNIVERSITY.COM

[avion23]

Nein, tun sie nicht, sie sollen zwar gasen in der 3 Ladephase (IUI), da dort die Säuredichte wieder gleichmäßiger wird(man nennt die zweite I-Phase auch Rekombinationsphase). Ansonsten gebe ich dir recht, der Akku würde bei hohem Strom das Gasen anfangen und kaputt gehen, nicht aber bei kleinem Strom. Diese Art des Ladens benutzt man bei zykl. Betrieb, nicht wie bei USV Anlagen, wo IU Laden ausreicht.
TIP: WWW.BATTERYUNIVERSITY.COM

Ich will dich nicht persönlich angreifen, aber es auch nicht so stehen lassen. Der nächste glaubt's nämlich...

Bleiakkus gasen zu allen möglichen und unmöglichen Gelegenheiten! Wenn ein Blei_Gel_Akku gast, dann verliert er irreperabel an Kapazität. Der Akku gast in der ersten, der Konstantstromphase, wenn der Strom zu hoch ist. Bei geschädigten Akkus (z.B. Tiefentladung) ist das schon bei 1/10C der Fall. Bei zu hoher Spannung gast der Akku in jeder Ladungsphase. Der Strom gast auch bei zuviel Ripple.

@JensB noch ein schöner link zu den verschiedenen Ladeprofilen: http://www.basytec.de/ladung/ladung.html

[JensB]

Gut, wenn Du meinst, der Link sagt mir im Bezug auf Blei nichts neues, eher bestätigt er meine Meinung, denn dort steht:

Vollständige Aufladung der Batterie (möglichst schnell), dann steht dort :

Der Elektrolyt zersetzt sich beider I-Ladung ohne Abschaltung, das gilt aber nicht für IU bzw. IUIA, ich lade meine Batterien so(Krankenfahrstuhl) seit 45 Zyklen, immer noch volle Kapazität bei C1,25 und 100Ah Blöcken (C20)sauberer Entladespannungsverlauf. Ladegerät IU, Ladestrom 45A max. , Ladeschlußspannung bei 25° 2,35V/Zelle. Ein extra Lader 10A IUIA macht dan nochmal das Konstant I bei 2,47V/Zelle und max 1,8Abei 3 Stunden Dauer.

Das Funktioniert, habe ich mit diversen Methoden bei meinen Vliesblöcken getestet., aber darum gings mir hier nicht.

Mir gehts um Leute, die mir was über Schaltungstopologien zu IUIA Ladern geben können und nicht darüber zu diskutieren was für Batterien gut oder schlecht ist.
Prof. Sauer von der RWTH Aachen bestätigt die Hochstromladung durch Studien.

Gegenfrage: Warum haben USV Anlagen Gleichrichter mit >50A I? Halte die Spannung bei hohem Strom unten und Deine Btterie wird es Dir danken. Sulfatierung hat hierbei übrigens auch nicht so einen großen Stellenwert.
Nochwas, gleiche Batterie mit 10A geladen Lades.Spg. bei 2,45V/Zelle IUIA, bei zweiter I Phase 2,55V/Zelle bei 2 A, nach ca 23 Zyklen waren sie im EIMER. Sulfatierung und Gitterwachsen, was letztenendes bei einem Block zum Zellenschluß führte. also Mist.

Trotzdem danke.
Die Seite ist brauchbar.

MfG

Jens


PS: Vielleicht hat ja doch einer einen Link zu einem Forum oder so.

[Hessibaby]

Wühl Dich da mal durch :
http://www7.informatik.uni-erlangen....d/mawin.htm#86

Im ELV-Journal oder in Elektor war mal ein Artikel genau zu diesem Thema.

Gruß

[avion23]

@JensB
Deine persönlichen Erfahrungen sind eine Sache. Aber ICH höre ein zischen hier auf meinem Schreibtisch, wenn ich den Strom hochdrehe. In dem Link wird die Sache mit der lokalen Säuredichte in den Platten besprochen, deswegen habe ich ihn dir geschickt.
Ich möchte nur nicht, dass jemand seine Bleigelakkus ungerührt mit 1/2C lädt und glaubt, er täte ihnen damit etwas gutes.

Und zu deiner Gegenfrage: Bei USVs werden grundsätzlich die Akkus geröstet, was auch im Interesse des Herstellers liegt (Verschleissteil). Also nicht DIE Referenz für richtiges laden

Dass es bei dir funktioniert, bestreite ich nicht. Kann ich auch garnicht Aber der nächste macht es nach und dann ist der Akku hinüber. So und jetzt höre ich auch auf zu diskutieren

Ontopic: Ich wiederhole nochmals: Du suchst nicht nach einem Batterieladegerät, sondern nach einem regelbaren Schaltnetzteil! Google nach SMPS, da findest du soooooooooooviel!
Wenn du dir das googlen sparen möchtest, hier sind die links :P :
http://schmidt-walter.fbe.fh-darmsta...smps/smps.html Übersicht über verschiedene Topologien mit ungefährer Leistungsklasse und Berechnung
http://www.sprut.de/electronic/switch/index.htm Erklärung auf verständlichem Niveau