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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Akku Bypass-Schaltung


Autor: Johannes Hübner (johu82)
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Hallo,

ich habe hier folgendes Problem: ich habe von einer Technik gehört, 
kenne aber keine Fachausdrücke, nach denen ich suchen könnte.

Es geht dabei um ein verteiltes Equalizer-Ladegerät. Es werden also n 
Akkus in Reihe aufgeladen und auf jeden kommt eine Schaltung, die die 
Spannung über den Klemmen auf die maximale Ladespannung begrenzt, indem 
sie eben einen Teil des Stromes am Akku vorbeileitet.

Mir stellen sich da nun folgende Fragen:

1. Wird da ein FET linear angesteuert? Verlustleistung?!
2. Wird da ein FET angetaktet? Dann geht mir das nicht ins Hirn, da 
würde doch der Akku kurzgeschlossen? Oder kann man da mit einer 
Reiheninduktivität dämpfen?
3. Ist das hier ein 1000x diskutiertes Thema? Dann verratet mir bitte 
wie so eine Schaltung heißt, dann finde ich den Rest auch selbst raus.

Noch kurz zum Hintergrund:
Ich habe mir ein Elektroauto von 1993 gekauft. Darin sind 14 
Bleigel-Akkus in Reihe geschaltet und werden auch in Reihe geladen. 
Darin sehe ich ein Problem (überladen "schwächerer" Akkus). Da ich aber 
nicht das ganze Ladegerät tauschen möchte, würde ich mir gerne mit 14 
solcher "Bypass-Schaltungen" behelfen. Zusätzlich könnte man damit auch 
eine Einzelüberwachung realisieren z.B. über I2C oder CAN.

Und eine letzte Frage: kann man mit so einer Schaltung auch 
Unterspannung am Akku verhindern?

Danke und viele Grüße
Johannes

Autor: Armin (Gast)
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was du suchst heißt "Balancerschaltung". Ich hab mich damit nicht 
genauer befasst, aber die eine, die ich gesehen habe, arbeitete mit 
OPAmps und hat einfach Ladung aus dem Akku gezogen/Ladung reingedrückt, 
wenn die Spannung über/unter den anderen Spannungen war.

Unterspannung wird damit schwierig, denn da geht es ja nicht mehr darum, 
zwischen zwei Zellen Ladung reinzufüttern, sondern du musst eine Zelle 
komplett aus dem Stromkreis rausnehmen und den Stromkreis außenrum 
wieder schließen.
Wenn du einen bypass "um die zelle" legst, ist sie ja kurzgeschlossen.

Autor: Gast (Gast)
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Baue einfach die angehängte Schaltung an jede Zelle.
Hat bei mir mit einer 2,5V Zelle sehr gut funktioniert.
Den Transistor und den Reihenwiderstand dazu musst du natürlich 
entsprechend deinen Anforderung anpassen.

Autor: Johannes Hübner (johu82)
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Das sieht ja schonmal ganz interessant aus. Ob der linearen Ansteuerung 
des Transistors frage ich mich aber, was ich da an Verlustleistung 
erwarten kann. Der Anfangsladestrom ist 11A. Ich denke bis die ersten 
Zellen überbrückt sind, wird er auf einen weit niedrigeren Wert fallen. 
Sagen wir einfach mal 3A. Dann muss der Transistor 3A durchleiten bei 
einem Spannungsabfall von ca. 14,4V. macht nach Adam Riese ca. 45W an 
Verlusten.

Oder kurz: eignet sich so eine Schaltung zum balancen großer 
Bleiakkupacks?

Gruß
Johannes

Autor: Richard Kocsis (richardk)
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Hallo Johannes

Balancerschaltungen sollten immer mit einer Rückmeldung zum
Ladegerät angewendet werden.

Heisst, sobald die erste Balancerschaltung anspricht reduziert
das Ladegerät den Strom auf z.B. <1Watt Verlustleistung am
Bypass Transitor.

Generell gilt: Eine Batterie ist so schlecht wie ihre schlechteste 
Zelle.

In deinem Fall, würde diese Schaltung lediglich verhindern,
dass die anderen Zellern, welche weniger geschädigt sind
noch schlechter werden.

Desswegen sollte von Anfang an eine Balancerschaltung eingebaut
werden. Im Falle von Blei Akkus hat man es sich früher
einfach gemacht. Man hat einfach alles anständig überladen
und anschliessend brav Wasser nachgefüllt.
Das ergab ein natürliches Balancing ohne Elektronik Schnickschnack
und Kosten.


Gruss RichardK

Autor: Gast (Gast)
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Der Transistor wird von der Referenzdiode beim Erreichen der 
eingestellten Referenzspannung voll durchgeschaltet. Somit wird an ihm 
nur die Leistung von
P=Uce 0,..V*((14,4V-Uce)/R) verbraten. Andernfalls sperrt er voll. Also 
alles nur Dimensionierungssache.

Autor: Johannes Hübner (johu82)
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Hallo,

also danke für eure Vorschläge. Dass der Transistor durchschaltet sehe 
ich ein, aber dann verbrät der Widerstand die Leistung.

Kommunikation mit dem Ladegerät würde das Problem beheben, Aber dann 
brauche ich ein neues Ladegerät. Oder muss mir das auch noch bauen.

ich hatte auch die ganze Zeit noch eine Idee im Hinterkopf (vielleicht 
sollte das in einen neuen Thread).

Ich könnte mir eine Art Multiplexer-Ladegerät bauen. Ich dachte da so an 
4 unabhängige und vorallem Potentialfreie Ladegeräte. Diese haben dann 
nochmal einen Umschalter am Ausgang, mit dem ich von 4 Akkus einen 
auswähle und den lade. Eben mit entsprechend hohem Strom. So käme ich 
dann auf 16 Ladekanäle, von denen 4 gleichzeitig bedient werden. Tolle 
Idee oder nicht so gut?

Gruß
Johannes

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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