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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gesucht: Der perfekte elektrische Energiespeicher


Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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Guten Tag Foraner,

für die Lokomotive einer Modelleisenbahn suche ich den perfekten 
Energiespeicher für die Ueberbrückung von Kontaktschwierigkeiten. Bis 
jetzt verwendete ich eine Batterie von Konensatoren, siehe Bild (16x 
470µF). Die Kapazität ist am Limit, es dürfte viel mehr sein. 
Erschwerend kommt hinzu, dass noch eine Kamera verwendet wird, die bis 
anhin mit einem separatem Li-Ion-Akku versorgt wurde.

Ich möchte alles vereinen. Dazu fallen mir folgende 
Speichermöglichkeiten ein: Wieder Li-Ion-Akku, oder Superkondensatoren 
(habe mal eine Auge geworfen auf: 
https://www.tme.eu/ch/details/drl22_2.7/superkondensatoren/samxon/drl226s0tk25rr/). 
Die Randbedingungen sind:

-Spannungsversorgung über die Schienen ist ca. 18V (Rechteck, 
gleichgerichtet auch 18V=)
-Unterbrüche sollte bis mehrere Sekunden (20..30 sec) überbrückt werden
-Massstab ist 1:45, Platzverhältnisse max. ca. 0.5dm²
-Ladestrom sollte ca. 200mA nicht überschreiten
-Stromverbrauch total ca. 500mA
-Spannung intern: ungeregelt für Dekoder, Fahrmotor und Beleuchtung, 5V 
geregelt für Kamera, Soundmodul, Servos und andere Baugruppen

Dazu stehen die jeweiligen Vor- und Nachteile des Buffers:

Superkondensator:
-Müssen mehrere (so vier) in Serie geschaltet werden
-Brauchen dann Balancer
+Können mit (fast) beliebigem Strom geladen werden
+Müssen nicht Unterspannungsüberwacht werden (Winter wenn nichts fährt)

Li-Ionen-Akku:
-Müssen mehrere in Serie geschaltet werden wenn kein Step-Up (für die 
5V) gebraucht werden soll
+Super Kapazitäts-Volumen-Verhältnis
-Braucht Laderegler mit Ueber- und Unterprotection inkl. Balancer bei 
Mehreren

Meine konkreten Fragen sind nun:
-Hat jemand Erfahrung mit Superkondensatoren in Serieschaltung? Balancer 
wie? Einfach Opamps? Asugleichströme sollten ja nicht so gross sein.
-Für Li-Ionen-Akkus gibt’s ja eine Menge Laderegler. Kann jemand Einen 
empfehlen für 3 Zellen in Serie (neumodisch 3S) mit Ueber- und 
Unterspannungsschutz. Wie verhalten sich die regler bei kurzen 
Unterbrüchen oder nur kurzen Einschaltzeiten?
-Am liebsten wäre mir der "perfekte" Speicher, also ohne 
Unterspannungsprobleme, grosser Kapazität, Lade- und Entladestrom fast 
beliebig, etwas zwischen Kondensator und Akku, gibt’s das?

Danke für Eure Gedanken und Meinungen!

Gruss Chregu

Autor: Klaus R. (klara)
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Ja, Du brauchst so etwas wie eine USV.
mfg Klaus

Autor: K. S. (the_yrr)
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Christian M. schrieb:
> Meine konkreten Fragen sind nun:
> -Hat jemand Erfahrung mit Superkondensatoren in Serieschaltung? Balancer
> wie? Einfach Opamps? Asugleichströme sollten ja nicht so gross sein.
kann man so machen, gibt genügend Vorschläge dafür im Internet, je 
nachdem wie groß die Unterschiede in Kapazität und Leckstrom sind 
reichen auch hochohmige Widerstände parallel, sonst halt ein R2R Opamp 
pro Supercap. wenn du mit einigen Volt Drop in den 20-30s leben kannst 
solltest di ca. 5-10F Ansetzten, wenn du die in Reihe schaltest müssen 
die einzelnen entsprechend größer werden.
> -Für Li-Ionen-Akkus gibt’s ja eine Menge Laderegler. Kann jemand Einen
> empfehlen für 3 Zellen in Serie (neumodisch 3S) mit Ueber- und
> Unterspannungsschutz. Wie verhalten sich die regler bei kurzen
> Unterbrüchen oder nur kurzen Einschaltzeiten?
warum 3S, das sind 12V und da brauchst du einen Step up für 18V, eine 
Step Down für 5V und einen Schaltregler zum laden der die 6V Differenz 
nicht nur verheizt.
> -Am liebsten wäre mir der "perfekte" Speicher, also ohne
> Unterspannungsprobleme, grosser Kapazität, Lade- und Entladestrom fast
> beliebig, etwas zwischen Kondensator und Akku, gibt’s das?
schön wäre es, nimm NiCd oder Blei Akkus, da kommst du ohne Balancer 
weg. Supercap ist sonst die beste Wahl, oder du steigst auf andere 
Kondensatoren um die den Platz besser nutzen und etwas mehr Kapazität 
haben.

Autor: Schlumpf (Gast)
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Ein kleiner Blei-Vlies Akku wäre ggf auch noch ne Möglichkeit.

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Christian M. schrieb:
> für die Lokomotive einer Modelleisenbahn suche ich den perfekten
> Energiespeicher für die Ueberbrückung von Kontaktschwierigkeiten.

Löse lieber die Kontaktschwierigkeiten, blanke Schienen und Räder, 
zusätzliche Bürsten/Schleifer.

Autor: Marek N. (bruderm)
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Schlumpf schrieb:
> Ein kleiner Blei-Vlies Akku wäre ggf auch noch ne Möglichkeit.

Gibt's in Schlumpfhausen so kleine Bleiakkus?

Wir sprechen hier von Massstab 1:45, also Spur 0e als Schmalspur, also 
Spurweite 16,5 mm entsprechend H0 Normalspur.

Ich würd einen oder zwei Supercaps nehmen. Als "Balancer" reichen in 
dieser Leistungsklasse blaue LED. Damit kann man die Beleuchtung und 
Kamera locker ne Stunde überbrücken bei Stillstand.

Die Spannungsanpassung in beide Richtungen würde ich 
Buck/Boost-Platinchen aus China machen. Gibt's in etwa Briefmarkengröße.

/edit: 0e = Schmalspur-Bahn

: Bearbeitet durch User
Autor: Der Zahn der Zeit (Gast)
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Vielleicht hilft dir als Ansatz, also nicht direkt für deine 
Aufgabenstellung, die Super-Cap-Lösung, die ich in
Beitrag "Re: Kondensatoren parallel oder in Serie - Unterschied?"
mal grob beschrieben hatte.

DZDZ

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Marek N. schrieb:

>> Ein kleiner Blei Akku wäre ggf auch noch ne Möglichkeit.

> Gibt's in Schlumpfhausen so kleine Bleiakkus?

Früher gabs mal sog. Rulag Akkus in der Grösse einer halben
Streichholzschachtel, aber die sind schon lange obsolet.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Christian M. schrieb:
> Bis
> jetzt verwendete ich eine Batterie von Konensatoren, siehe Bild (16x
> 470µF). Die Kapazität ist am Limit, es dürfte viel mehr sein.

Naja, von der Höhe dürften da auch 2200µF reinpassen. Ich tendiere zur 
2S Lösung mit 2 Zellen, die da noch reinpassen, am besten die bewährten 
18650. Balancing ist einfacher als bei 3S und jeder LDO macht dir 5V 
daraus. Und als Ladeschaltung kann man z.B. einen 7809 mit 
nachgeschalteter Diode benutzen. Wenn der Ladestrom runtergeht, 
übernehmen die Balancer die Begrenzung.

: Bearbeitet durch User
Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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Vielen Dank für die vielen Antworten und konstruktiven Vorschläge!

Klaus R. schrieb:
> Ja, Du brauchst so etwas wie eine USV.

Ganz genau!

K. S. schrieb:
> warum 3S, das sind 12V und da brauchst du einen Step up für 18V

Habe mich missverständlich ausgedrückt: die 18V reichen noch zum Laden 
der 3S, die Bordspannung kann aber direkt aus den Akkus kommen und bis 
zur Entladeschlussspannung absacken!

Marek N. schrieb:
> Wir sprechen hier von Massstab 1:45, also Spur 0e als Schmalspur, also
> Spurweite 16,5 mm entsprechend H0 Normalspur.

Ist 0m, also 22.5mm Spurweite, aber der Rest bleibt sich gleich.

Der Zahn der Zeit schrieb:
> Vielleicht hilft dir als Ansatz, also nicht direkt für deine
> Aufgabenstellung, die Super-Cap-Lösung, die ich in
> Beitrag "Re: Kondensatoren parallel oder in Serie - Unterschied?"
> mal grob beschrieben hatte.

Sieht sehr hübsch aus! Hast Du mir da weitere Informationen zu 
Balancing, Strom- und Spannungsbegrenzung?

Matthias S. schrieb:
> Ich tendiere zur
> 2S Lösung mit 2 Zellen,

Warum?

Matthias S. schrieb:
> am besten die bewährten
> 18650.

Einverstanden!

Matthias S. schrieb:
> Balancing ist einfacher als bei 3S und jeder LDO macht dir 5V
> daraus.

Sehr gut!

Matthias S. schrieb:
> Und als Ladeschaltung kann man z.B. einen 7809 mit
> nachgeschalteter Diode benutzen.

Uiuiui, geht das gut?

Matthias S. schrieb:
> Wenn der Ladestrom runtergeht,
> übernehmen die Balancer die Begrenzung.

Welche Balancer?

Gruss Chregu

Autor: Schlumpf (Gast)
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Marek N. schrieb:
> Gibt's in Schlumpfhausen so kleine Bleiakkus?

Christian M. schrieb:
> Platzverhältnisse max. ca. 0.5dm²

https://www.akkushop.de/de/multipower-mp08-12h-blei-akku-mit-molex-43025-200-stecker-schwarz-akku-fuer-solar-rollomatic-dfr-2000-nr.-1/solar-vision-cp1208/

V = 0,15dm²

Und nein, ich musste nicht lange suchen. Akkus in dieser Größenordnung 
gibt es wie Sand am Meer.

Wenn du nicht in Schlumpfhausen gesucht hättest, sondern im WWW, dann 
wärst du sogar selber drauf gekommen :-)

Autor: Schlumpf (Gast)
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Autor: Schlumpf (Gast)
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Schlumpf schrieb:
> V = 0,001 dm³

Muhaa, sorry, mein Fehler, das war das Volumen des Steckers.

Der Akku ist genauso groß, wie der oben verlinkte.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Christian M. schrieb:
> Welche Balancer?

Irgendwelche. Z.B. die aus dem Thread hier:
Beitrag "Entwicklungsidee einfacher LiIon-LiPo Balancer"

Aber da kann man so gut wie jeden nehmen.

Christian M. schrieb:
>> Und als Ladeschaltung kann man z.B. einen 7809 mit
>> nachgeschalteter Diode benutzen.
>
> Uiuiui, geht das gut?

Habe ich schon ein dutzend mal gemacht, z.B. bei modifizierten 
Aktivboxen mit 2S RC Packs. Wenn man die Diode ausmisst, bleibt man 
immer unter den 8,4V. Und die aktiven Z-Dioden des Balancers schlucken 
etwaige Überspannung.

Autor: Marek N. (bruderm)
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Christian M. schrieb:
> Ist 0m, also 22.5mm Spurweite, aber der Rest bleibt sich gleich.

Oh, entschuldigung, bin tatsächlich in der Zeile verrutscht: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Nenngr%C3%B6%C3%9Fe_0

Dann würde tatsächlich eine Li-Rundzelle 18650, 14550 oder 10440 passen.

Autor: Tany (Gast)
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Christian M. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> am besten die bewährten
>> 18650.
>
> Einverstanden!

2 18650 nehmen schon viel Platz weg. Um optimale Platz nutzen zu können, 
würde ich die flache Variante nehmen. z.B
Ebay-Artikel Nr. 283271508848

Autor: Schaffner No. 3 (Gast)
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Wenn der Platz wirklich kritisch ist, koennten "eckige" Zellen schon
einen Vorteil bringen. Allerdings wuerde ich deren Daten echt genau
wissen wollen, da man m.W. nicht die simple (Aus-)Wahl hat wie z.B.
(vor allem) bei 18650 Zellen, wo man ganz einfach Qualitaet kaufen
kann.

Wenn eine bestimmte Serien-Verschaltung irgendwo hohe Vereinfachung
bringen kann, muß man trotzdem genau abwaegen, welche Nachteile das
im Gegenzug bringt. Am einfachsten waere 1S/nP zu Ueberwachen etc.,
allerdings ist die Paarung hoher Strom/niedrige Spannung fuer die
Wandlung etwas schwieriger. (Keine Kompromisse bei den Verlusten zu-
zulassen koennte extrem niederohmige FETs und einige cm² mehr an
Platinenflaeche erfordern, wenn man z.B. nur 35µ Schichtstaerke zur
Auswahl hat. Und man braucht einen Controller, der bei so niedriger
V_in ueberhaupt arbeitet bzw. eine kleine Hilfsversorgung ... etc.
pp. es gibt viel zu bedenken.)

Jedenfalls eine interessante Anwendung, werde das weiter verfolgen.

Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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Habe mal einen Entwurf gemacht für Supercaps.
-Balancing mit Opamps. LM324, haben nur 20mA am Ausgang, Widerstände 
sind so auf 1V Differenz ausgelegt
-Ein LM317 stabilisiert Spannung UND begrenzt Strom. Hat diese Schaltung 
Nachteile? Man findet auch Schaltungen mit zwei LM317 je für Strom- und 
Spannungsstabilisierung
-Die Drossel ist für die CV-Programmierung notwendig

Gruss Chregu

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Christian M. schrieb:
> Balancing mit Opamps. LM324, haben nur 20mA am Ausgang, Widerstände
> sind so auf 1V Differenz ausgelegt

Kann man sicher so machen, aber ein paar prinzipielle Probleme trittst 
du dir  ein:
* Bei höherem Ladestrom muss sichs erst einpendeln
Balancing mit einfachen Z-Dioden wäre auch anzudenken.

Der Preis für das bisschen Kapazität erscheint mir deutlich zu hoch. 
Übrigens schrieb ich:

Matthias S. schrieb:
> Naja, von der Höhe dürften da auch 2200µF reinpassen.

Wie denkst du darüber? Das wäre praktisch das vierfache deiner jetzigen 
Elkobatterie und passt so gut wie ohne Änderungen. Und preislich ist das 
auch attraktiv.

: Bearbeitet durch User
Autor: Harald W. (wilhelms)
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Matthias S. schrieb:

> Balancing mit einfachen Z-Dioden wäre auch anzudenken.

Besser geeignet sind da m.E. LEDs. Spannung muss man ausprobieren.

Autor: Jürgen S. (starblue) Benutzerseite
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Das hier funktioniert für LGB Gartenbahnen (24V).

Überbrückt werden maximal wenige Sekunden, das reicht aber für die 
üblichen Kontaktschwierigkeiten.
Eine 5V-Versorgung gibt es nicht.

Die 330 Ohm-Widerstände zum Balancieren sind relativ klein, weil ein 
Entladen in endlicher Zeit gewünscht war, man kann da sicher auch 
größere nehmen.

Für die Supercaps muss ein Typ mit geringem Innenwiderstand gewählt 
werden.

R1 begrenzt den Ladestrom, die Drossel sperrt für die hochfrequenten 
Signale der digitalen Steuerung, sonst würden die weggefiltert.

Zu viel Kapazität ist bei Fehlfunktionen oder Unfällen auch schlecht.

Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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Matthias S. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> Naja, von der Höhe dürften da auch 2200µF reinpassen.
>
> Wie denkst du darüber? Das wäre praktisch das vierfache deiner jetzigen
> Elkobatterie und passt so gut wie ohne Änderungen. Und preislich ist das
> auch attraktiv.

Im bestehenden Design eher schwer. Alle Cs haben so Ø16x25mm oder 
Ø18x20. Und Bauhöhe habe ich max. 20mm. Ausserdem passen dann nicht mehr 
16Stk. rein. Preislich hast Du Dir

Christian M. schrieb:
> 
https://www.tme.eu/ch/details/drl22_2.7/superkondensatoren/samxon/drl226s0tk25rr/).

angeschaut? 1€50@1Stk.!

Ich könnte auf 25V gehen, da gibts Einen Ø12.5x20mm für 0€30@Stk..

Jürgen S. schrieb:
> lgb-supercaps_v2.ps

Danke, auch interessant!

Gruss Chregu

Autor: Arno (Gast)
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Nur als Referenz: Was man kaufen kann, verwendet meist Supercaps: 
http://www.esu.eu/en/products/accessories/powerpacks/powerpack-maxi/ und 
http://www.esu.eu/en/products/accessories/powerpacks/powerpack-mini/

Dazu gibt es auch etliche Videos, die zeigen, wie lange die Loks damit 
noch laufen...

MfG, Arno

Autor: Der Zahn der Zeit (Gast)
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Christian M. schrieb:
> Und Bauhöhe habe ich max. 20mm. hast Du Dir
> 
https://www.tme.eu/ch/details/drl22_2.7/superkondensatoren/samxon/drl226s0tk25rr/).
> angeschaut?
Die sind 25 mm lang (ohne Anschlüsse), also gehe ich davon aus, dass du 
sie liegend einbauen würdest.

Christian M. schrieb:
> Habe mal einen Entwurf gemacht für Supercaps.
Also eine Kondensatorspannung von (nur) 10 V, das war mir vorher nicht 
klar - aber das ist prinzipiell egal. Wenn die Spannung auf z. B. nur ~7 
V sinken darf, nutzt du nur 30 % der Ladung bzw. 50% der Energie im den 
Kondensatoren. Akzeptabel?

Balancer Kapazitätstoleranz-Ausgleich: Wie du weißt, haben die SCs lt. 
Datenblatt +50/-20% Toleranz. Das wäre im Worst Case fast ein Faktor 2. 
Um das auszugleichen, müsste der Balancer fast 50% des Ladestroms 
verkraften. Das ist wenig realistisch (außer bei Leistungs-Z-Dioden 
vielleicht). Pairing, wie du vorgeschlagen hast, scheint mir sogar 
erforderlich. Das habe ich selbst damals nicht beachtet. Aber ich 
glaube, ich hatte die Zwischenspannungen gemessen, und die waren ok. Bei 
dem Mustergerät, jedenfalls...

Deine Schaltung hat eine eine W-Lade-Characteristik. 100% Ladestrom bei 
0 V, 50 % bei 5 V und 0% bei 10 V. Schlecht für die Ladezeit, aber dafür 
angenehm einfach.

Nebenbei "Toleranz": Einer der (wenn nicht der) in der Technik am 
häufigsten missbrauchten Begriffe: Toleranz bedeutet die Akzeptanz von 
Nennwertabweichungen. Tolerant muss der Anwender oder die Anwendung, in 
der das Bauteil eingesetzt wird, sein. Das Bauteil hat eine (maximale) 
Nennwertabweichung. Aber wer will schon so einen umständlichen und 
ungebräuchlichen Begriff benutzen, wir verstehen doch, was gemeint ist, 
wir sind doch tolerant...

DZDZ

Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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Der Zahn der Zeit schrieb:
> Pairing, wie du vorgeschlagen hast, scheint mir sogar
> erforderlich. Das habe ich selbst damals nicht beachtet.

Das Balancing, egal ob aktiv oder passiv, muss genug Strom ausgleichen 
können, dass der Kondensator mit der niegrigsten Kapazität 1. beim Laden 
nicht über Umax und beim Entladen nicht umgepolt wird. Das wird mit der 
OP Version besser erreicht, da bei der kleinsten Abweichung der volle 
Ausgleichsstrom fliesst.

Der Zahn der Zeit schrieb:
> Deine Schaltung hat eine eine W-Lade-Characteristik. 100% Ladestrom bei
> 0 V, 50 % bei 5 V und 0% bei 10 V. Schlecht für die Ladezeit, aber dafür
> angenehm einfach.

Sehe ich nicht so. Der LM317 ist als Spannungs- UND Stromquelle 
geschaltet, und sollte während der ganzen Ladephase den gleichen 
(~266mA) Strom liefern.

Gruss Chregu

Autor: Olaf (Gast)
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> Superkondensator:
> -Müssen mehrere (so vier) in Serie geschaltet werden

Das musst du nochmal durchrechnen. Mehr wie 2.7V koennen die ja nicht 
und das ist dann auch wirklich die absolute Obergrenze die du wirklich 
NIEMALS ueberschreiten solltest.

> -Brauchen dann Balancer

Jo. Ich experementiere gerade ein bisschen damit. Mompls...irgendwo lag 
noch ein Bild rum...
Dabei kam es mir darauf an die Schaltung direkt parallel zum Akku zu 
schalten und ich wollte einen moeglichst kleinen Leckstrom. Die 
Schaltung ist im Prinzip eine Z-Diode in gut.

Ich sehe allerdings noch ein kleines Problem bei deiner Anwendung. Wenn 
du einen Kondensator auf 18V auflaedst und dann nur fuer kurze Impulse 
benutzt dann nutzt du nur einen winzig kleinen Bruchteil der darin 
befindlichen Energie. Du musst die Kondesatoren bezueglich ihrer 
Kapazitaet deutlich ueberdimensionieren. Wegen ihrer geringen 
Innenwiderstandes musst du aber den Ladestrom begrenzen sonst geht dein 
Netzteil einfach aus wenn du so einen Kondensator anklemmst. Das Problem 
ist nun das du zu beginn deines Spieltages mit einem leeren Kondensator 
startest und es erstmal viele Minuten dauert bis der Kondensator so 
arbeitsfaehig ist. Der im Bild gezeigte Kondesator braucht an meinem 
Netzteil etwa 4-5Minuten bis die 5A Strombegrenzung unterschritten wird.

Olaf

Autor: Dieter (Gast)
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Oder Du könntest unkritischere NiMh Zellen einsetzen mit einem 
mini-Step-up.

Prinzipschaltungen, siehe:
https://www.eleccircuit.com/step-up-dc-converter-1-2v-to-5v-5v-for-micro-computer/
https://www.sprut.de/electronic/switch/smallup/smallup.html

Diese gibt es auch als billige mini-Module, meist für 200...300mA, d.h. 
ein paar parallelschalten und gut wäre es.
Das Laden und die Ladestrombegrenzung könnte ein kleines 
Abwärtswandlermodul übernehmen.

Autor: Der Zahn der Zeit (Gast)
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Christian M. schrieb:
> Der Zahn der Zeit schrieb:
>> Deine Schaltung hat eine eine W-Lade-Characteristik. 100% Ladestrom bei
>> 0 V, 50 % bei 5 V und 0% bei 10 V. Schlecht für die Ladezeit, aber dafür
>> angenehm einfach.
>
> Sehe ich nicht so. Der LM317 ist als Spannungs- UND Stromquelle
> geschaltet, und sollte während der ganzen Ladephase den gleichen
> (~266mA) Strom liefern.
Doch, da passiert das Folgende:
Der LM317 "regelt ab", sobald die Spannung zwischen Out und Sense > 1,24 
V wird. Bei 266 mA Hast du über Rs 1,24 V, bei 10 V über R1. Sense sieht 
die Summe beider Spannungen. Bei gleichzeitig 10 V und 266 mA wären das 
schon 2,48 V. Bei gleichzeitig 5 V und 133 mA ergeben sich die 1,24 V.

Christian M. schrieb:
> Das Balancing, egal ob aktiv oder passiv, muss genug Strom ausgleichen
> können, dass der Kondensator mit der niegrigsten Kapazität 1. beim Laden
> nicht über Umax und beim Entladen nicht umgepolt wird. Das wird mit der
> OP Version besser erreicht, da bei der kleinsten Abweichung der volle
> Ausgleichsstrom fliesst.
Das sehe ich auch so. Problem: Wenn du mit 266 mA lädst, die LM324 aber 
nur 5 - 20 mA liefern kann, kannst du schlimmstenfalls nur einige 
Prozent Kapazitätsunterschied balancen. Schlimmstenfalls heißt: Wenn die 
Op-Amps heiß werden. Und das kann bei dir passieren. Andererseits: Ca. 
7% Kapazitätsunterschied hast du aber allein schon durch die 
Spannungsreserve 2,5 -> 2,7 V ohne Balancing beim Laden im Griff. 
Zusammen mit Pairing dürfte dann wieder eine hochohmigere 
Widerstandskette zum Leckstromausgleich reichen.

Gegen Umpolen beim Entladen schützt deine Schaltung auch nicht, weil bei 
niedriger Betriebsspannung die Op-Amps nicht mehr funktionieren. Aber 
wahrscheinlich wird schon vorher gar keine nennenswerte Entladung mehr 
stattfinden, also hier kein Problem.

Autor: Der Zahn der Zeit (Gast)
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Ich korrigiere: Die Ausgangsströme der LM324 dürften in deinem 
Betriebsfall höher als die Werte liegen, als ich sie (etwas voreilig) 
aus dem Datenblatt gelesen hatte. Die niedrigen Werte dort gelten für 
kleinere Differenzspannungen zu den Betriebsspannungen als bei dir, wo 
eher die Kurzschlussströme eine Rolle spielen. Dann allerdings könnte 
die Erwärmung noch kritischer werden und das Balancing-Problem wäre auch 
nur etwas mehr entschärft, aber nicht prinzipiell gelöst (was du ja auch 
schon geschrieben hattest).

Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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Der Zahn der Zeit schrieb:
> Doch, da passiert das Folgende:

Ja stimmt, hast recht! Also sollte die Schaltung etwa so sein:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/bilder/ureg3p09.gif

Der Zahn der Zeit schrieb:
> Die Ausgangsströme der LM324 dürften in deinem
> Betriebsfall höher als die Werte liegen

Ich habe jetzt auch noch die 20mA im Kopf. Habe mich mal umgesehen und 
den TCA0372DP1G entdeckt: Double, 1A, DIP-8, günstig.

Werde irgendwann mal testen...

Gruss Chregu

Autor: Der Zahn der Zeit (Gast)
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Als Kompromiss schlage ich eine einfachere Schaltung vor. Die lädt bis 
ca. 2 V vor Endspannung mit vollem Strom, danach hat sie einen 
Ausgangswiderstand von 6,8 Ohm. Die habe ich mir nur ausgedacht, nicht 
getestet, aber sie sollte funktionieren.

Die TCA0372DP1G kannte ich nicht. Sie scheint aber ein Klon der L272 zu 
sein, die ich mal eingesetzt hatte. Die ist oft ausgefallen. Warum, weiß 
ich nicht mehr, aber wahrscheinlich gab's die Ausfälle nur während der 
Entwicklung und nicht in der Serie. Ist schon länger her.

Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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Nach einigem Ueberlegen werde ich den ersten Versuch wohl 
folgendermassen durchführen:

-Kondensatorenbank mit 5 Kondensatoren für bessere Kapazitätsausnutzung
-Balancing mit TCA0372DP1G oder L272
-Laden nach

Der Zahn der Zeit schrieb:
> Temp.PNG

-Entladen mit Step-Down oder sogar SEPIC

Aber evtl. erst gegen Herbst. Im Moment bin ich etwas in Zeitdruck. 
Schienen sind noch nicht gelegt, zwei Triebwagen noch im Bau, Software 
noch im Beta. Werde vorerst wohl 2S-Li-Ionen nehmen...

Gruss Chregu

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