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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bleigel Akku 6V laden


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Autor: Leopold N. (leo_n)
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Hallo zusammen,

ich habe einen 6V Bleigel Akku, der geladen werden will.
Ich möchte den Akku nun erst strombegrenzt mit 1,2A bis zu einer 
Spannung von 6,9V laden und die Ladung beenden, sobald der Strom unter 
ca. 100mA fällt.

Dafür habe ich mir nun folgende Schaltung überlegt (Anhang).

Mir ist wichtig, dass die Akkuspannung nie über 6,9V steigt (angenommen 
Temperatur sei konstant bei Raumtemperatur), da ich Gasung unbedingt 
vermeiden will (wartungsfrei...)

Hier mal der Link zu dem Akku:

https://www.reichelt.de/Blei-Vlies-Akkus-6V-Panasonic/LCR-6V-12P/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=26706&GROUPID=4233&artnr=LCR-6V+12P&SEARCH=lcr%2B6v%2B12p&trstct=pos_0

Das Datenblatt ist leider seeeehr mager...was ist der maximale 
Ladestrom, den ihr mir empfehlen würdet?
Ich will 2 Modi bauen: Schnellladung(geplant 4,67A, bin mir aber nicht 
sicher, ob der Akku das mitmacht) und Normallladung (1,2A)


Meinen Dank im Voraus
Grüße
Leopold

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Leopold N. schrieb:
> Mir ist wichtig, dass die Akkuspannung nie über 6,9V steigt

Na ja, dafür ist 8.3V (woher willst du wo eine Z-Diode bekommen, eine 
8.2er ausmessen?) minus 2 * UBE Spannungsabfall aber recht undefiniert.

Und wenn man schon einen dicken Transistor kühlen muss, nutzt man ihn 
eigentlich zur Spanungs- und Strombegrenzung gleichzeitg.

Angenommen es muss unbedingt mit diesen Bauteilen basierend auf dieser 
Schaltung sein (und warum eigentlich 19V, würde bei 4,67A immerhin 60 
Watt ausmachen die der TIP142 zu verblasen hätte, das geht nicht ohne 
Wasserkühlung, wie wäre es mit 9V-12V ?)
+19V          +19V
  |             |
  R             |
  |             |
  +---------+--|< TIP142
  |         |   |E
  |      ZD8.2 Akku
  |         |   |
  >|--100R--+---+
 E|             |
  |             R
  |             |
 GND           GND

Leopold N. schrieb:
> was ist der maximale Ladestrom, den ihr mir empfehlen würdet?

Man kann genau so schnell laden wie entladen, so lange man unter 6.9V 
bleibt. 1C wäre möglich. D.h. zum Schluss im wesentlichen 
innenwiderstandsbegrenzt.

Autor: Leopold N. (leo_n)
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Michael B. schrieb:
> Angenommen es muss unbedingt mit diesen Bauteilen basierend auf dieser
> Schaltung sein (und warum eigentlich 19V, würde bei 4,67A immerhin 60
> Watt ausmachen die der TIP142 zu verblasen hätte, das geht nicht ohne
> Wasserkühlung, wie wäre es mit 9V-12V ?)

Ja haste Recht, hab ich mir auch schon gedacht, allerdings habe ich noch 
ein Notebook Netzteil (19V, 4,7A) daheim rumliegen, dachte mir das wäre 
praktisch. Den Transistor kühle ich natürlich :)

Michael B. schrieb:
> Und wenn man schon einen dicken Transistor kühlen muss, nutzt man ihn
> eigentlich zur Spanungs- und Strombegrenzung gleichzeitg.

Wo Du Recht hast, hast du Recht.
Danke für den Tipp...ich habe mir die Schaltung für eine Strombegrenzung 
und die Schaltung für eine Spannungsbegrenzung angeschaut und die beiden 
einfach zusammengeschalten...auf die Idee das ein bisschen zu 
kombinieren bin ich net gekommen, danke.

Michael B. schrieb:
> Na ja, dafür ist 8.3V (woher willst du wo eine Z-Diode bekommen, eine
> 8.2er ausmessen?) minus 2 * UBE Spannungsabfall aber recht undefiniert.

Äh ja, ich nehm U_be = 1,4V an bei einem Darlington Transistor --> somit 
folgt doch: U_b = U_be + U_akku = 1,4V + 6,9V = 8,3V

Gibt es eine Möglichkeit, genau 8,3V an die Basis anzulegen? 
(Reihenschaltung Z-Diode, etc...?)

Grüße
Leopold

Autor: hinz (Gast)
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Leopold N. schrieb:
> Das Datenblatt ist leider seeeehr mager...was ist der maximale
> Ladestrom, den ihr mir empfehlen würdet?

http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/250000-274999/254312-da-01-en-Bleiakku_6V_12Ah.pdf

Autor: Leopold N. (leo_n)
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hinz schrieb:
> Leopold N. schrieb:
>> Das Datenblatt ist leider seeeehr mager...was ist der maximale
>> Ladestrom, den ihr mir empfehlen würdet?
>
> 
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/250000-274999/254312-da-01-en-Bleiakku_6V_12Ah.pdf

Aja, hat Reichelt nur die Hälfte geklauft, hm?
Danke

Autor: Leopold N. (leo_n)
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Hab den Schaltplan jetzt angepasst, ist der nach Deiner Vorstellung?

Außerdem hab ich jetzt noch eine Strommessung mit drauf, funktioniert 
die so?


Grüße
Leopold

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Leopold N. schrieb:
> Hab den Schaltplan jetzt angepasst, ist der nach Deiner Vorstellung?

Nein, da fehlt eine Linie.

Und wenn man jetzt schon den Aufwand beliebig stegert, hätte man auch 
gleich eine ordentliche Spannungsregelung nehmen können.

Leopold N. schrieb:
> Äh ja, ich nehm U_be = 1,4V an

Tja, Annahme und Wirklichkeit.

Autor: Dieter (Gast)
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Nimm einfach so ein Modul fuer 2,50 Euronen. Kannst auch zwei 
parallelschalten.

https://www.watterott.com/de/MP1584-Buck-/-Step-Down-3A-Adjustable-Regulator-Module

Autor: Dieter (Gast)
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Bis 28V, die 18 sind ein Fehler.

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Dieter schrieb:
> Nimm einfach so ein Modul fuer 2,50 Euronen

Keine einstellbare Strombegrenzung, was soll er damit ?

Ist dir der Unterschied zwischen Netzteil und Ladegerät nicht bekannt ?

Autor: Leopold N. (leo_n)
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Michael B. schrieb:
> Leopold N. schrieb:
>> Hab den Schaltplan jetzt angepasst, ist der nach Deiner Vorstellung?
>
> Nein, da fehlt eine Linie.
>
> Und wenn man jetzt schon den Aufwand beliebig stegert, hätte man auch
> gleich eine ordentliche Spannungsregelung nehmen können.

Hab die Linie auch schon bemerkt ;)

Habe jetzt statt der Z-Diode eine Powerzenerdiode mit Transistoren 
gebaut.
Passt die so?

Michael B. schrieb:
> Dieter schrieb:
>> Nimm einfach so ein Modul fuer 2,50 Euronen
>
> Keine einstellbare Strombegrenzung, was soll er damit ?
>
> Ist dir der Unterschied zwischen Netzteil und Ladegerät nicht bekannt ?

Erstens das und zweitens bin ich kein Fan von "Copy-Paste".
Ich baue so etwas lieber selber, danach weiß ich, was ich geschafft hab.
Außerdem lernt man so viel mehr.

Grüße
Leopold

Autor: Leopold N. (leo_n)
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Hab jetzt mal in dem Datenblatt von dem Akku geschaut bei Cycle Use:
Die Ladespannung beträgt ja 7,35V, und sobald mein Ladestrom unter ca 
0,1...0,2A geht, schalte ich ja sowieso ab. Das heißt, dass ich nie in 
den Trickle Use komme, richtig?
Sprich: die Annahme der Ladespannung von 7,35V passt doch.(? stimmt das 
?)

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Leopold N. schrieb:
> Hab die Linie auch schon bemerkt ;)


Bedenke, daß Z-Dioden nicht genau sind, und welche unter 5V sowieso grob 
ungenau.

Eine Power Z-Diode braucht man eher nicht.

: Bearbeitet durch User
Autor: Leopold N. (leo_n)
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Michael B. schrieb:
> Bedenke, daß Z-Dioden nicht genau sind, und welche unter 5V sowieso grob
> ungenau.

Geht es da jetzt um 1mV oder um 100mV?
Ich habe jetzt ja schon Puffer gelassen (7,3V statt maximalen 7,35V).
Power-Z-Dioden brauch ich leider schon, weil bei einer Spannung von 19V 
und einer Z-Diodenspannung von 8,7V am der Parallelschaltung R32 & R34 
eine Spannung von 10,3V abfällt. Somit fließt ein Strom von 30,3mA. 
Angenommen es fließen gerade 5A durch T16, so braucht dieser bei V = 
1000 einen Basisstrom von 5mA, dann fließt durch die Z-Diode noch ein 
Strom von 30,3mA - 5mA = 25,3mA und an ihr fällt eine Leistung von 
220,11mW ab....verdammt, Du hast Recht...was zum Geier hab ich denn da 
vorhin gerechnet?

Ok....dann kommt jetzt nochmal der andere Plan her.

Grüße
Leopold

Autor: hinz (Gast)
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Leopold N. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Bedenke, daß Z-Dioden nicht genau sind, und welche unter 5V sowieso grob
>> ungenau.
>
> Geht es da jetzt um 1mV oder um 100mV?

Fast 10%!

Autor: Leopold N. (leo_n)
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hinz schrieb:
> Fast 10%!

Wo kommen solche Schwankungen her?
bzw. kann man die kompensieren?

Autor: hinz (Gast)
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Leopold N. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Fast 10%!
>
> Wo kommen solche Schwankungen her?

Fertigungsbedingt.


> bzw. kann man die kompensieren?

Nein.

Autor: batman (Gast)
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Da nimmt man einen IC wie TL431, wo die Kompensation schon eingebaut 
ist.

Autor: hinz (Gast)
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batman schrieb:
> Da nimmt man einen IC wie TL431, wo die Kompensation schon
> eingebaut
> ist.

Oder gleich einen UC3906 statt Murksgebastel.

Autor: batman (Gast)
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Genau, oder gleich fertiges Ladegerät von Aldi. :)

Autor: Dieter (Gast)
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Michael B. schrieb:
> Dieter schrieb:
> Nimm einfach so ein Modul fuer 2,50 Euronen
> Ist dir der Unterschied zwischen Netzteil und Ladegerät nicht bekannt ?

Ja, natuerlich!

Das soll nur mit hoeheren Wirkungsgrad die Spannung heruntersetzen fuer 
seine Schaltung als Eingangsspannung.

Autor: hinz (Gast)
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batman schrieb:
> Genau, oder gleich fertiges Ladegerät von Aldi. :)

Oder gleich einen UC3906 statt Murksgebastel.

Autor: Dieter (Gast)
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hinz schrieb:
> bzw. kann man die kompensieren?
> Nein.

Einen Trick gibt es indem ein zweiter ZD Pfad gebaut wird und eine 
Spannung in der Mitte ueber Spannungsteiler abgegriffen wird. Ein 
weiterer Trick verwendet einen Differenzverstaerker. Der Fehler wird 
durch den Verstaerkungsfaktor ausgeglichen.

Autor: hinz (Gast)
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Dieter schrieb:
> hinz schrieb:
>> bzw. kann man die kompensieren?
>> Nein.
>
> Einen Trick gibt es indem ein zweiter ZD Pfad gebaut wird und eine
> Spannung in der Mitte ueber Spannungsteiler abgegriffen wird. Ein
> weiterer Trick verwendet einen Differenzverstaerker. Der Fehler wird
> durch den Verstaerkungsfaktor ausgeglichen.

Klappt bei seiner "Trick"schaltung aber nicht.

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