Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladeschlusserkennung ohne -dU


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von Alfred (Gast)


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Hallo,

ich habe ein Problem. Ich muss den Ladeschluss erkennen aber mein 
Ladestrom ist mit 2/10C zu niedrig um es mit -dU zu machen. Welche 
alternative außer einfach zu zählen, zeit zu messen. Habe ich noch?

Ich baue mir gerade aus einem alten Aldi-Ladegerät 90er 2000er ohne 
jegliche Reglung was Mikrokontrollergesteuertes. Haut auch alles hin bis 
auf die Ladeschlusserkennung - wegen des zu schwachen Netzteils 5V 
500mA.

Grüße & Frohes Fest!
Alfred

: Verschoben durch Moderator
von Peter M. (r2d3)


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Hallo Alfred,

Alfred schrieb:
> Hallo,
>
> ich habe ein Problem. Ich muss den Ladeschluss erkennen aber mein
> Ladestrom ist mit 2/10C zu niedrig um es mit -dU zu machen. Welche
> alternative außer einfach zu zählen, zeit zu messen. Habe ich noch?

Variante 1: Entladen und 16h a 0,1C laden. (eventuell mit Variante 2 
kombinieren)
Variante 2: Mit 0,2C laden und zeit- und temperaturänderungsgesteuert 
abschalten

Gruß
Peter

von Harald W. (wilhelms)


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Alfred schrieb:

> ich habe ein Problem. Ich muss den Ladeschluss erkennen aber mein
> Ladestrom ist mit 2/10C zu niedrig um es mit -dU zu machen. Welche
> alternative außer einfach zu zählen, zeit zu messen. Habe ich noch?

Wenn es sich um Ni-Akkus handelt, m.E. keine. Wenn Du Dich allerdings
auf 1/10 C Ladestrom beschränkst, kannst Du einige Stunden öberladen,
ohne das der Akku gleich kaputt geht. Die Lebensdauer des Akkus ist
aber bei Niedrigstromladung sowieso geringer, insbesondere, wenn Du
mit Hochstrom entladen willst.

Beitrag #5667056 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Der Andere (Gast)


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Stabo6200 schrieb im Beitrag #5667056:
> für 10 S NiCd-AA schaltete einfach
> bei Erreichen der Ladeschlusspannung

Es gibt keine zuverlässige Ladeschlussspannung für NiCd und MiMh! Das 
ist ja genauso unsinnig wie die ewigen Versuche Leds mit einer 
definierten Spannung zu betreiben.

Zum Thema:
Entweder so wie Peter M. es gesagt hat, oder den Temperaturanstieg des 
Akkus beim Laden messen. Ist er voll, erwärmt er sich stärker. Das ist 
ja m.W. auch die Ursache für den -deltaU Effekt.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Die Delta-U Methode arbeitet sehr unzuverlässig. Es kam bei meinen 
Geräten immer wieder vor, dass sie einzelne Akkus regelrecht durch 
gekocht haben.

Ich habe deswegen schon so viele Ladegeräte und Akkus weg geworfen, dass 
ich inzwischen erwäge, wieder auf Einwegbatterien zurück zu wechseln. 
Jetzt wo die Kinder kaum noch elektrische Spielzeuge haben, brauche ich 
die Akkus/Batterien ohnehin nicht mehr so viel.

Eine thermische Abschaltung setzt voraus, dass der Ladestrom hoch genug 
ist. Mit 200mA bringt man keine AA Zelle zum Aufheizen. Je nach 
Messmethode könnte auch eine geschlossene Abdeckung nötig sein, vor 
allem wenn das Gerät in einem unbeheizten Raum steht.

: Bearbeitet durch User
von Mad (Gast)


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Stabo6200 schrieb im Beitrag #5667056:
> Den kennt die Generation Antuino wohl gar nicht mehr.

Richtig, die weiß nämlich, dass es auch schon früher Stümper wie dich 
gab.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Stefanus F.,

Stefanus F. schrieb:
> Die Delta-U Methode arbeitet sehr unzuverlässig. Es kam bei meinen
> Geräten immer wieder vor, dass sie einzelne Akkus regelrecht durch
> gekocht haben.

nicht die Methode, sondern das Ladegerät arbeitet unzuverlässig.
Deine Beobachtung ist mir beim BC700 auch schon wiederfahren.

: Bearbeitet durch User
von thomas_m (Gast)


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wenn die Spannung konstant ist, nimmt der Ladestrom im Laufe der Zeit 
ab.
Wenn der Akku "voll" (nahezu voll oder schon übervoll) ist, steigt der 
Ladestrom (bei immer noch konstanter Spannung) für einige Zeit.

thomas_m

von Harald W. (wilhelms)


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Stabo6200 schrieb im Beitrag #5667056:

> Mein selbstgebautes Ladegerät für 10 S NiCd-AA schaltete einfach
> bei Erreichen der Ladeschlusspannung ab.

Hmm, bei mir ist die "Ladeschlussspannung" bei allen Ni-Akkus
unterschiedlich. Wie hoch soll diese denn Deiner Meinung nach
sein?

von Alfred (Gast)


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Hallo,

thomas_m schrieb:
> wenn die Spannung konstant ist, nimmt der Ladestrom im Laufe der
> Zeit
> ab.
> Wenn der Akku "voll" (nahezu voll oder schon übervoll) ist, steigt der
> Ladestrom (bei immer noch konstanter Spannung) für einige Zeit.

das gefällt mir gut.
Kannst du mir eine Referenz dafür nennen?
Ich suche primär nach einer Kurve die den Ladestrom im verhältnis zum 
Ladezustand des akkus zeigt.

Bis jetzt hab ich noch nichts gefunden - vielleicht kommts ja noch...

Grüße & Frohes Fest!
Alfred

von Norbert S. (norberts)


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Alfred schrieb:
> Bis jetzt hab ich noch nichts gefunden - vielleicht kommts ja noch...

Da wird nichts kommen, gibt's nicht.

-dU oder dT sind wirklich die einzigen Methoden bei NiCd oder NiMh, 
wobei -dU nur dT über den Umweg des negativen Temp.-Koeff. des Akkus 
ist.
Das funktioniert durchaus zuverlässig wenn der Ladestrom konstant und 
nicht zu klein ist.
0,2C sollte da eigentlich reichen.

Gruß,
Norbert

von Karl K. (karl2go)


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Norbert S. schrieb:
> Das funktioniert durchaus zuverlässig wenn der Ladestrom konstant und
> nicht zu klein ist.

Das kannste für moderne Akkus knicken.

Ich hab jahrelang mit einem -dU Ladegerät geladen (200, 500, 700mA 
Ladestrom). Mit den neuen Eneloops geht das gar nicht mehr. Die laden da 
stundenlang ohne Abschaltung. Und die werden dabei auch nicht warm.

Anscheinend geht hier wirklich nur Entladen auf 0.9V und dann 
zeitgesteuert Laden. Oder die Ladeschlussspannung niedriger ansetzen und 
dann damit leben, dass die Akkus nicht voll sind.

von Ulrich (Gast)


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Karl K. schrieb:
> Ich hab jahrelang mit einem -dU Ladegerät geladen (200, 500, 700mA
> Ladestrom). Mit den neuen Eneloops geht das gar nicht mehr. Die laden da
> stundenlang ohne Abschaltung. Und die werden dabei auch nicht warm.

Meine Erfahrung ist komplett anders. Ich kaufe wegen meiner sehr guten 
Erfahrung seit Jahren nur noch Eneloops (die weißen mit 2000 mAh) und 
lade sie nur mit -dU Abschaltung. Meistens lade ich mit 500 mA und die 
am Ende angezeigte Kapazität ist immer plausibel.

Ich vermute, es liegt auch an der Qualität des Ladegeräts. Meins ist ein 
nicht sehr teures von Reichelt, das ich dort allerdings gerade nicht 
mehr gefunden habe.
Aus Interesse habe ich mal ein paar Spannungskurven beim Laden 
aufgezeichnet. Abschalten tut es bei ca -5 mV Spannungshub, was 
natürlich ganz schön wenig ist und sowohl eine stabile Stromquelle als 
auch eine gute Spannungsmessung erfordert.
Vorzeitiges Abschalten habe ich mit Eneloops nie erlebt, nur mit 
anderen, billigeren Akkus oder solchen mit übertrieber Kapazität (>= 
3000 mAh im AA-Format).

von Ulrich (Gast)


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Ulrich schrieb:
> Meins ist ein nicht sehr teures von Reichelt, das ich dort allerdings
> gerade nicht mehr gefunden habe.


Ich habe es doch noch gefunden:

https://m.reichelt.de/tischladegeraet-bc-1000-s-prozessorgesteuert-nicd-nimh-lader-bc-1000-s-p82021.html?&trstct=pol_10

von batman (Gast)


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Ich freue mich ja für jeden, bei dem es bisher immer geklappt hat aber 
es ist Tatsache, daß das -dU oft versagt und dann gibts Schaden. Es gibt 
Akkus, wo man in der Ladekurve die -5mV um den Ladeschluß einfach nicht 
findet und manchmal findet man sie irgendwo in der Mitte. Da kann es mit 
dem tollsten Ladegerät nicht funktionieren, was sich nur auf -dU 
verläßt.

Man kann seine Akkus ausmessen und danach eine Ladeschlußspannung 
einstellen. Das geht schon, wenn sie nicht randvoll werden müssen. 
Spannungsanstieg ist immer vorhanden.

von Harald W. (wilhelms)


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Ulrich schrieb:

>> Ich hab jahrelang mit einem -dU Ladegerät geladen
> Aus Interesse habe ich mal ein paar Spannungskurven beim Laden
> aufgezeichnet. Abschalten tut es bei ca -5 mV Spannungshub, was
> natürlich ganz schön wenig ist und sowohl eine stabile Stromquelle
> als auch eine gute Spannungsmessung erfordert.

Genaugenommen gilt die -dU-Methode ja auch nur für die alten NiCds.
NiMH sollen bei dU=0, also Plateau abschalten. Da das etwas schwie-
riger zu detektieren ist, klappt das nicht mit jedem Ladegerät.
Geräte, die keinen Unterschied zwischen NiCd und NiMH machen, sollte
man von vornherein meiden.

von Dussel (Gast)


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Ulrich schrieb:
> Ulrich schrieb:
>> Meins ist ein nicht sehr teures von Reichelt, das ich dort allerdings
>> gerade nicht mehr gefunden habe.
>
> Ich habe es doch noch gefunden:
>
> 
https://m.reichelt.de/tischladegeraet-bc-1000-s-prozessorgesteuert-nicd-nimh-lader-bc-1000-s-p82021.html?&trstct=pol_10
Sehr teuer ist es nicht, das stimmt wohl, wobei ich unter 'nicht sehr 
teuer' 'relativ billig' verstehen würde…

Ansmann gibt in seinen Datenblättern drei Abschaltkriterien an: ∆U, ∆T 
und T. Eines davon wird man wohl benutzen müssen, wobei T wahrscheinlich 
eher ein Kriterium für eine Notabschaltung ist.

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

ich habe das gleiche Ding, nur von Conrad.
Das tut seit Ewigkeiten auch bestens mit Eneloop.

Gruß,
Norbert

von Scoota (Gast)


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Wie wäre es denn mit Timer-Abschaltung, wenn die Automatik kein Ladeende 
erkennen will? 2/10C ist ja fast schon Erhaltungsladestromstärke.

von juergen (Gast)


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Ich habe den ALC-Expert 2000.
Endlich mal ein wirklich gutes Gerät. Es hat 10 Schächte.
Ich bin davon begeistert.
Allerdings versagt die automatische Abschaltung auch hier manchmal.
Dies geschieht aber nur bei defekten Akkus und ist die Ausnahme!
Dann wird diese Zelle auch heiß, mitunter sehr heiß.
Zum Aufladen von Einzelzellen, finde ich, ist das Gerät ideal.

Für meine häufig genutzten Akkupacks 4,5,6,10 Zellen habe ich mir mit 
wenigen Bauteilen ein Impulsladegerät gebaut, das absolut zuverlässig
arbeitet (Die Schaltung dazu hatte ich schon mal beschrieben.). Speziell 
für jedes einzelne Akkupack habe ich die Ladeschlußspanng 
festgelegt...aber jeweils nur für dieses eine spezielle Akkupack. Das 
Gerät läd den Akku nahezu randvoll auf. Gegen Ende nur noch  mit 
einzelnen Impulsen, Überhitzung ausgeschlossen. Man braucht sich keine 
Sorgen machen, daß etwas explodiert.

Für einzelne Zellen nutze ich das ELV-Gerät. Das lasse ich aber auch nie 
unbeaufsichtigt.

von Volle22 (Gast)


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ein gutes Ladegerät hat mehrere Abschaltbedingungen
- Zeit
- Temperatur
- Ladung
- Spannung
- Strom
- Ri

von Dieter (Gast)


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Das Vorgängermodell IPC-IL, ähnlich BC500/700 verwende ich. Das schaltet 
meistens zuverlässig ab. Aber ich habe auch schon Aussetzer bei 
einzelnen Zellen beobachtet. Aber dann schlägt die Zeitobergrenze zu. 
Fast immer verwende ich den Grundwert von 200mA als Ladestrom.

Übrigens die Geräte arbeiten im gepulsten Betrieb. Die Strompulse sind 
daher höher als 0,2A. Einige Akkus mit Kapazitätsdefiziten mögen das 
dann doch nicht so gerne.

Im Zweifelsfalle wähle man Discharge im Programm, dann wird der Akku 
erst entladen und dann aufgeladen. Bei Versagen, schlägt dann noch 
halbwegs rechtzeitig die Zeitgrenze zu, zumindest für die Mignonzellen.

von Karl K. (karl2go)


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Ulrich schrieb:
> Ich habe es doch noch gefunden:

Ja, genau das habe ich auch.

Ulrich schrieb:
> und die
> am Ende angezeigte Kapazität ist immer plausibel.

3000mAh nach 6h Laden von AAA finde ich nicht mehr plausibel.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Scoota,

Scoota schrieb:
> Wie wäre es denn mit Timer-Abschaltung, wenn die Automatik kein Ladeende
> erkennen will? 2/10C ist ja fast schon Erhaltungsladestromstärke.

Eher nicht, da die Normladung mit 0,1C erfolgt.

juergen schrieb:
> Allerdings versagt die automatische Abschaltung auch hier manchmal.
> Dies geschieht aber nur bei defekten Akkus und ist die Ausnahme!

Ein "wirklich gutes Gerät" zeigt nicht so einen elementaren Fehler.

Volle22 schrieb:
> ein gutes Ladegerät hat mehrere Abschaltbedingungen
> - Zeit
> - Temperatur
> - Ladung
> - Spannung
> - Strom
> - Ri

SkyRC MC3000, lediglich Ri kann nicht als Parameter programmiert werden.

Dieter schrieb:
> Das Vorgängermodell IPC-IL, ähnlich BC500/700 verwende ich. Das
> schaltet
> meistens zuverlässig ab. Aber ich habe auch schon Aussetzer bei
> einzelnen Zellen beobachtet. Aber dann schlägt die Zeitobergrenze zu.
> Fast immer verwende ich den Grundwert von 200mA als Ladestrom.

Das ist mir auch bei dem BC500/700 pasiert.
DeltaU ist halt bei kleinen Ladeströmen (200mA) schwächer ausgeprägt.
Vermutlich ist der Bau eines Schnellladers billiger als der eines 
Langsamladers, der den Spannungsbuckel erkennen muss. :)

: Bearbeitet durch User
von Norbert S. (norberts)


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Peter M. schrieb:
> Vermutlich ist der Bau eines Schnellladers billiger als der eines
> Langsamladers, der den Spannungsbuckel erkennen muss. :)

Moin,

Natürlich ist das so.
Die oben angegebenen 5mV/Zelle sind für NiMh schon grenzwertig viel, das 
galt eher für NiCd. 2-3mV sind besser.
Da wird man mit einem 10bit ADC und 2,5V Referenz schon nichts mehr.
Dazu rauschen die Zellen irgendwo in der Mitte auch mal. Das kann man 
rausfiltern (weil unplausibel durch zu wenig Spannung, zu schneller und 
nicht kontuierlicher Abfall) aber da mus man dann natürlich noch genauer 
messen.
Mehr Strom und alles wird einfacher.
Angescchlagene Zellen werden dann eben nicht mehr als solche erkannt und 
endgültig hingerichtet.

Gruß,
Norbert

von Michael D. (nospam2000)


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Karl K. schrieb:
> Ich hab jahrelang mit einem -dU Ladegerät geladen (200, 500, 700mA
> Ladestrom). Mit den neuen Eneloops geht das gar nicht mehr.

Mit 1900 mAh AA Eneloops und einem BC-700 Ladegerät bei 700 mA Ladestrom 
funktioniert die Abschaltung bei mir zuverlässig. Bei geringerem 
Ladestrom allerdings nicht immer.

Unterscheiden sich die aktuellen Eneloops von früheren Versionen? Ich 
kaufe selten welche nach, da diese eine sehr gute Haltbarkeit haben.

 Michael

von Karl K. (karl2go)


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Norbert S. schrieb:
> Angescchlagene Zellen werden dann eben nicht mehr als solche erkannt und
> endgültig hingerichtet.

Nur waren das bei mir neu gekaufte Eneloops. Entweder hat Sanyo die nach 
der Übernahme von Panasonic so gut gemacht, dass -dU kaum noch vorhanden 
- oder es waren gut gefälschte Chinateile. Denn mit den alten Eneloops 
von Panasonic hat es leidlich funktioniert - auch nicht immer.

Dabei war es ziemlich egal, ob ich mit 200 oder 500mA geladen haben.

Ich könnte mir schon vorstellen, dass -dU gerade bei guten Akkus 
Probleme macht, weil der Innenwiderstand sehr gering ist, während es bei 
Billigakkus mit hohem Ri gut funktioniert.

von Alfred (Gast)


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Hallo,

Norbert S. schrieb:
> Alfred schrieb:
>> Bis jetzt hab ich noch nichts gefunden - vielleicht kommts ja noch...
>
> Da wird nichts kommen, gibt's nicht.
>
> -dU oder dT sind wirklich die einzigen Methoden bei NiCd oder NiMh,
> wobei -dU nur dT über den Umweg des negativen Temp.-Koeff. des Akkus
> ist.
> Das funktioniert durchaus zuverlässig wenn der Ladestrom konstant und
> nicht zu klein ist.
> 0,2C sollte da eigentlich reichen.

Hab selber gesucht und bin hier fündig geworden:
http://www.basytec.de/Literatur/Ladung.pdf

Dort wird auch in diversen Kurven beschrieben wie sich der Ladestrom im 
verhältnis zum Ladezustand des Akkus verhält.

Hab aber inzwischen andere Probleme: der ADC meines Chips scheint 
zeitweise zu spinnen.

Grüße
Alfred

von Dieter (Gast)


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Da müßte man die Schaltung kennen. Manchmal liegt es nur am "Rauschen" 
der Zellen, Kontakt"rumpeln" oder EMV-Problemen (zähle mal Netzbrumm und 
Schaltnetzteilklicks auch dazu), dass ADC unstabile Werte ausgeben.

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