Stromverlauf bei StepUp-Wandlern mit Akku als Last

[Carl Zeissmann (Gast)]

Hallo alle!

Ich möchte meinen Flugmodellakku an der Autobatterie laden. Mein Akku 
braucht mind. 24 Volt Ladespannung. Daher habe ich einen StepUp-Regler 
als Stromquelle mit einem TL494 zusammengebaut. Der Ladestrom wird über 
einem 0,1 Ohm Widerstand in Reihe zum Akku gegen Masse gemessen. Infos 
findet man ja massig im Netz. Das Ganze taktet auch ganz nett und 
funktioniert, aber mich interessiert folgendes daran:

Der zu ladende Akkupack ist ja jetzt parallel zu dem Ausgangselko des 
Step-Up-Converters geschaltet. Der Innenwiderstand des Akkupacks beträgt 
wenige Milliohm! Das bedeutet doch, dass ich meinen Akku nicht wirklich 
mit einem Konstantstrom laden kann, sondern immer nur mit einem 
Strompuls wenn der Schalttransistor des Step-Up-Converters gerade 
sperrt, oder? Während der Einschaltzeit des Transistors fließt ja nicht 
mehr der Drosselstrom in Richtung Akku, sondern gegen Masse. Und der 
Ausgangselko kann den Akku mit seinen wenigen Milliohm Innenwiderstand 
nicht wirklich lange puffern. Der Akku schließt den Ausgangselko ja 
quasi solange kurz, bis dessen Spannung der Akkuspannung gleicht.

Mache ich einen Denkfehler?  Ist das für den Akku schädlich wenn er 
gepulst geladen wird? Wie kann ich dieses Verhalten verbessern? Etwa 
eine zusätzliche Drossel in Serie zu dem Akkupack schalten, die für 
einen einigermassen geglätteten Ladestrom sorgt?

Danke für Infos und Tips!!

Carl

[Mandrake (Gast)]

Hallo Carl!

Bin jetzt auch nicht gerade wahnsinnig vertraut mit den ganzen 
Akkuladealgorithmen aber ich habe hier im Forum und auch schon in freier 
Wildbahn einiges darüber gelesen. Es macht wohl nichts deinen Akku im 
Impulsbetrieb zu laden. Wenn ich richtig erinnere, habe ich auch schon 
spezielle Lade-ICs gesehen, die mit einer PWM laden. Dabei wird wohl in 
den Ladepausen (wenn also gerade kein Ladestrom fließt) die Akkuspannung 
gemessen um die Ladeschlussspannung nicht zu überschreiten.
Soweit ich weiß, arbeiten viele Akkulader mit Impulsen wenn sie in den 
Ladeerhaltungs-Modus übergehen.

Schau doch mal bei diversen Herstellern vorbei, die solche speziellen 
ICs fertigen (Sind so ziemlich alle großen Halbleiterhersteller). Meist 
sind diese ICs unter der Rubrik Power-Management zu finden.
Vielleicht kannst du da noch was dazulernen. An deiner Stelle würde ich 
mir da auch einen günstigen IC aussuchen und den meiner Schaltung noch 
spendieren, denn nur mit Konstantstrom zu laden ohne die Schlussspannung 
zu überwachen, könnte den Akku zerstören.

[Anon Y. (anonymous)]

Dich interessiert die über die Zeit zugeführte Leistung, also das 
Integral. Da machen die Pulse wenig aus, außer den P = I² * R Verlusten 
in den Zuleitungen.

Akkus sind galvanische Zellen. In ihnen baut sich eine chemische Schicht 
auf und ab. Dieser Auf- und Abbau wird gleichmäßiger, wenn der Strom 
nicht gleichmäßig ist. Noch besser wird er, wenn die Schicht ein wenig 
abgebaut wird. Sozusagen 2 Schritte vor, einen zurück --> Reflexladung.