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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bleigel-Akku 100AH Ladegerät


Autor: Karl-alfred Römer (karl-alfred_roemer)
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Hallo zusammen,

ich würde mir gerne ein Konstantstrom-Ladegerät für Bleigel-Akkus
mit um die 100AH bauen.  Ich hatte mal testweise ein kräftiges
Autoladegerät an einen solchen Bleigel-Akku angeschlossen und
festgestellt, dass so ein Akku fast wie ein Kurzschluss wirkt.
Also direkt Stromstärke voll am Anschlag. Sah irgendwie nicht gut
aus. ;)

Wenn man nach Bleigel-Akkus googelt findet man oft, dass die zunächst
mit Konstantstrom geladen werden sollen. Ich vermute mal dass es um
Gasungsprobleme geht.  Das könnte man ja wunderbar mit einem Mikro
kontroller regeln, der über einen Shunt den Ladestrom misst und
daraus ein Steuersignal für einen fetten MOSFET erzeugt, der dann
so eingestellt wird, dass sich die gewünschte Stromstärke ergibt.

Muss dieser Ladestrom wirklich konstant sein, oder kann das auch ein
PWM-Ladestrom sein, der im Mittelwert die konstante Stromstärke ergibt?
Also wenn man z.B. 10A haben will, könnte man dann 1 Zeiteinheit mit
40 Ampere laden und dann 3 Zeiteinheiten komplett abschalten.
Bitte sagt mir, dass das OK ist und PWM die Akkus nicht schädigt. :)))

Danke für Eure Infos und viele Grüße
Karl

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Häng halt hinter die PWM noch Drossel, Diode und Kondensator, schon ists 
ein Step-Down Drosselwandler.

Den kann dann ein µC wunderbar regeln, nach Soll-Strom+Spannung.

Schnelle Laständerungen gibts beim Akku-Laden ja nicht, da ist die 
Regelschleife über den µC allemal schnell genug...

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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>Schnelle Laständerungen gibts beim Akku-Laden ja nicht, da ist die
>Regelschleife über den µC allemal schnell genug...

Im Betrieb nicht, aber beim Anschliessen des Akkus bzw. beim Einschalten 
des Ladegerätes... da dürfte es kurz aber heftig zucken im Strom.
Und den µC dort stabil zu bekommen dürfte das schwierigste werden.

Eventuell das Ladegerät erst nach Erkennung "Akku da" (Spannung) langsam 
aufdrehen lassen, gibt dann auch einen praktikablen Kurzschlussschutz 
vor dem Laden.

Autor: TorstenS (Gast)
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Hallo Karl,

Eine reine Konstantstromladung ist bei Blei-Akkus nicht üblich.
Die Konstantstromladung dient bei Blei-(Gel-)Akkus nur im ersten Teil 
des Ladevorgangs zur Begrenzung des maximal zulässigen Ladestroms. 
Erreicht der Akku mit steigender Klemmenspannung die Ladeschlussspannung 
erfolgt der Übergang in die zweite Phase mit Konstantspannungsbetrieb, 
wobei sich der Akku immer weniger Strom genehmigt.
Die einfachste Form eines solchen Ladegerätes ist ein Netzteil mit 
einstellbarer Spannung und einstellbarer Strombegrenzung. Zuerst stellt 
man ohne Akku die Ladeschlussspannung ein (z.B. 14,4V). Dann wird der 
Akku angeschlossen und die Strombegrenzung langsam bis auf den 
zulässigen Maximalwert gedreht. Nun musst du nur noch warten, bis der 
Ladestrom auf ca. 1/10 ... 1/20 des Anfangsladestroms abgesunken ist.

Tschüss
Torsten

Autor: Karl-alfred Römer (karl-alfred_roemer)
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Erst mal möchte ich mich bedanken für die vielen Antworten :)))

Zum Stepp-Down-Drosselwandler:
Sowas hatte ich mir auch schon überlegt. Nur wusste ich nicht, dass es 
ausreicht, nur eine Drossel zu nehmen. Hatte mir das komplizierter 
vorgestellt. Trotzdem: Würde es einem Bleigel-Akku schaden, wenn man
ihm sagen wir 14 bis 15 Volt (was ein normales kräftiges Ladegerät
aus dem  Baumarkt ohne Mikrocontroller halt  bringt) geben würde.
Und man den Durchschnittstrom durch PWM reduzieren würde. Also wirklich
sagen wir mit 100 Hz dauernd zwischen 0 und 15V hin und her schaltet?
Oder würden die Spitzenströme in dein EINSCHALTPHASEN dem Akku schaden?

Das Einschaltproblem kam mir auch schon in den Sinn. Ich hatte mir
als Lösung folgendes vorgestellt: In den Aus-Phasen könnte man die
Spannung messen. Ist die größer als Null, macht die Elektronik dicht.
Taucht irgendwann eine Spannung auf, von sagen wir > 8V, dann wird
das PWM eingeschaltet, wobei erst mal mit ganz kurzen Ein-Phasen
gearbeitet wird. Dann wird die Ein-Phase so lange erhöht, bis die
Durchschnitts-Stromstärke den Sollwert erreicht hat.

Thorsten, was kostet denn ein Netzteil mit einstellbarer Spannung
und einstellbarer Strombegrenzung? Sagen wir 13-14 Volt und 5 Ampere?
Oder, falls sowas zu teuer ist: Gibts irgendwo nen Schaltplan dafür?

Danke nochmals und viele Grüße
Karl

Autor: holger (Gast)
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>Thorsten, was kostet denn ein Netzteil mit einstellbarer Spannung
>und einstellbarer Strombegrenzung? Sagen wir 13-14 Volt und 5 Ampere?
>Oder, falls sowas zu teuer ist: Gibts irgendwo nen Schaltplan dafür?

Feste Spannung mit 13,8V reicht völlig aus.
5 Ampere und mehr gibts bei Pollin ab 40 Euro.

Autor: TorstenS (Gast)
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Hallo,

Eine feste Spannung von 13,8V reicht dann aus, wenn der Akku ständig am 
Ladegerät hängt und im Bereitschaftsbetrieb geladen wird.
Wenn du den Akku aber zyklisch betreiben willst, d.h. der Akku wird zu 
einem Teil entladen und dann voll wieder geladen und vom Lader 
abgeklemmt bis er wieder zum Einsatz kommt, dann wird von den 
Herstellern meist eine höhere Ladespannung von 2,40V...2,47V je Zelle 
empfohlen.
In diesem Fall ist es günstiger, wenn du ein Ladegerät hast, das du auf 
den höheren Wert (14,4V...14,7V) einstellen kannst.

Tschüss
Torsten

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