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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lader/Entlader für NIMH mit AVR für größere Ströme


Autor: Marius F. (marius_f)
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Hallo zusammen,

ich möchte ein Ladegerät zum laden von NIMH-Akkus bauen. Ich habe auch 
schon einiges im Internet gefunden. Natürlich auch die App.Note von 
Atmel (http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...) 
Dies sieht mir aber ziemlich aufwändig aus.
Ich habe auch noch diesen hier gefunden: 
http://www.avr-asm-tutorial.net/akkuload/de/index.html
Diese Schaltung ist viel einfacher als das App.Note. Außerdem könnte ich 
4 Akkus gleichzeitig und unabhängig laden. Nur die sehr geringen Ströme 
passen mir nicht. Nun habe ich aber hier : 
Beitrag "Akkulader auf AVR-Basis" gelesen, dass jemand das 
umgebaut hat für größere Ströme, indem er die Darlingtons durch BDX53 
ersetzt hat. Der 3,3 Ohm Widerstand muss dann auch noch angepasst 
werden.
Ich würde gerne komplette Akkupacks laden können (Modellbau), diese 
haben meistens 9,6V. Also sollten 12V Betriebsspannung ausreichen.
Wie rechne ich dann den benötigten Widerstand aus?

Ich würd das jetzt so machen:
Es dürfen über dem Widerstand allerhöchstens 5V abfallen
Angenommen ich nehme einen Widerstand mit 0,1 Ohm und die kompletten 8A 
die der BDX53 kann werden ausgenutzt:
U = R * I
U = 0,1 * 8 = 0,8V
benötigte Leistung: P = U * I = 0,8V * 8A = 6,4W
Damit wäre die benötite Leistung im erträglichen Bereich. Das wäre dann 
dieser Widerstand: http://www.conrad.de/ce/de/product/420244/
Was meint ihr, ist es damit ok?
Muss ich sonst noch etwas änderen?
So wie ich das sehe, werden die Darlingtons im Orignal mit 5V am Emitter 
versorgt. Da kann ich ja einfach 12V anschließen und sonst überall 5 V 
lassen, oder?
Ist diese einfache Schaltung überhaupt für so große Ströme geeignet?

Vielen Dank!

Gruß
marius

PS: die gelten natürlich nicht pro Kanal, aber man soll die Kanäle quasi 
"Bündeln" können. Also insgesamt 8A, aber wenn nur ein Akku geladen wird 
kann man den komplett an 8A hängen.

Autor: Marc (Gast)
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Auch wenn ich nicht die größte Ahnung vom Laden der NiMh-Akkus im 
Modellbau habe, so kann ich dir dennoch sagen, dass dein Transistor bei 
diesen Wiederstand den Geist vorzeitig aufgeben wird.

Wenn du Akkus wirklich mit einem Wiederstand laden möchtest, würde ich 
eine 3-Step Methode wählen:

1. Vorladen des Akkupacks auf eine bestimmte Mindestspannung, über einen 
großen Wiederstand (bei 9,6 V und 12 V Eingang würde ich 50 Ohm wählen 
bei mit einem 3 Watt Widerstand)
Beispiel-Ladespannung: min. 8 Volt

2. Umschalten auf die große Ladeschaltung mit kleinen Wiederstand:
Berechnung Widerstand:
    (12V-8V) / 8A = 0,5 Ohm
Berechnung Verlustleistung Widerstand:
    8A mal 8A mal 0,5 Ohm = 32 WATT !!!!!!!!

3. Abschaltung nach dem Delta-Sigma-Verfahren

Ganz ehrlich:
    Für diese Leistungen sollte man einen Step-Down-Wandler und einen
    MosFet verwenden.

Wenn nicht: Kühlen Kühlen Kühlen (°schwitz°)
...oder eine näherliegende Spannung wählen
Übrigens musst du auch deinen Transistor mit Kühlen.

Autor: Marc (Gast)
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Noch als Tipp für die Brute-Force-Methode:

Einen passenden Widerstand findest du für 2 Euro bei Pollin...
Einfach unter Suchen eingeben: "Hochlast DALE" und den Widerstand mit 
0.56 Ohm und 50 Watt raussuchen ;-)

Autor: Marius F. (marius_f)
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Vielen Dank für eure Antworten.
Ich hab schon befürchtet, dass diese Schaltung für größere Ströme nicht 
so gut geeignet ist.

Ein Akkupack mit 9,6V besteht aus 8 Einzelakkus. Die Ladeschlussspannung 
für jeden Akku beträgt etwa 1,5V womit wir genau bei den 12V 
Versorgungsspannung wären.....

Mit step-down-wandlern muss ich mich erst mal noch beschäftigen... hatte 
ich bisher noch nichts damit zu tun.

Über Tipps oder Schaltungsbeispiele freue ich mich natürlich immer!

Autor: Anja (Gast)
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Marius F. schrieb:
> Die Ladeschlussspannung
> für jeden Akku beträgt etwa 1,5V womit wir genau bei den 12V
> Versorgungsspannung wären.....

Gilt aber nur für niedrige Ströme oder stromlose Messung aber sicher 
nicht für Schnelladung. Ich rechne bei Schnelladung (1C) mit bis zu 2V 
pro Zelle sowie zusätzlich bis zu 2V Spannungsabfall am Stromregler. 
Wären also 18V Versorgung bei 8 Zellen.

Gruß Anja

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