Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 12V Gel-Akku laden


von Blödian (Gast)


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Hi...
Ja ich weiß das Thema gabs schon oft aber ich hab nicht das passende 
gefunden und es ist eilig.

Habe hier einen Gelakku mit 12V der im Leerlauf nurnoch 12V hat also 
nicht voll ist und muss ihn laden.

Habe hier ein Labornetzteil mit Strombegrenzung und habe einfach die 
Spannung auf 13,8V und die Begrenzung auf 1,5A gestellt.
Ist das so ok, oder geht mir irgendwann der Akku hoch?

Aktuell angeschlossen läd er bei 13,5V und 1,5A also in der 
Strombegrenzung.

Eigtl müsste das ja jetzt laufen bis er bei den vollen 13,8V ist und 
dann geht der Strom langsam runter. Muss ich auf einen Ladeschluss 
achten oder kann ich das so einfach laufen lassen?

von MaWin (Gast)


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> Ist das so ok,

Ja wenn das Labornetzteil solide ist und wirklich die Dauerbelastung 
aushält.

Man sollte auch die Netzstromversorgung nicht ausschalten so lange der 
Akku angeklemmt ist, denn das Labernetzteil muss nicht rückstromfest 
sein.

Natürlich erst recht nicht den Akku verpolt anschliessen.

von Lothar S. (loeti)


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> Man sollte auch die Netzstromversorgung nicht ausschalten so lange der
> Akku angeklemmt ist, denn das Labernetzteil muss nicht rückstromfest
> sein.

Oder zur Sicherheit ein 3A Si-Diode zum Akku in Reihe schalten. Bei 
13,8V läd der Akku recht langsam und hat eine Ladezeit von 24h.

Grüße Löti

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Hab grade nochmal bei Victron nachgeguckt, wie die Jungs Bleigel- und 
Vliesakkus laden. Die 'starke' (Bulk) Ladung läuft hoch bis zur 
Schlussspannung von 14,4 Volt. Darauf folgt die 'Absorberphase', wo mit 
weniger Strom weiterhin 14,4 Volt am Akku liegen. Nach ca. 3-4h Stunden 
schaltet die Kiste dann auf Ladungserhalt (Float), also quasi ab.

Blei-Säure sollte man nicht bis 14,4, sondern nur so bis 14,1-14,2 Volt 
laden - der Ablauf ist dann der gleiche.

von Lothar S. (loeti)


Angehängte Dateien:

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Im Anhang findest Du meine Schaltung die ich schon seit fast 30 Jahren 
verwende, bis auf den Verpolschutz "Idioten sicher".

Grüße Löti

von Marko ⚠. (mos6502) Benutzerseite Flattr this


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Lothar S. schrieb:
> Im Anhang findest Du meine Schaltung die ich schon seit fast 30 Jahren
> verwende, bis auf den Verpolschutz "Idioten sicher".
>
> Grüße Löti

Die Schaltung ist ja totaler Blödsinn. Dadurch dass der ganze Ladestrom 
durch die Dioden fließt hat man eine extrem ungenaue Ausgangsspannung 
(je niedriger der Strom durch die Dioden, desto niedriger die 
Durchflussspannung und desto höher die Ladespannung. Da der Akku gegen 
Ladeende immer weniger Strom aufnimmt, steigt die Ladespannung an und 
der Akku wird überladen.

Statt dem 7815 nimmt man besser einen 7812 und schaltet die Dioden 
zwischen COM des Reglers und Masse.

Dadurch kann man ausserdem eine geringere Eingangsspannung wählen bzw. 
man hat mehr Reserven für die Regelung.

Oder man spart sich das Geraffel und nimmt einen LM723. Der hat dann 
auch eine Strombegrenzung. Den Regelteil kann man separat mit einer 
höheren Spannung versorgen und hat so null Dropoutspannung.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Malignes Melanom schrieb:
> Die Schaltung ist ja totaler Blödsinn. Dadurch dass der ganze Ladestrom
> durch die Dioden fließt hat man eine extrem ungenaue Ausgangsspannung
> (je niedriger der Strom durch die Dioden, desto niedriger die
> Durchflussspannung und desto höher die Ladespannung.

Vor allem in der Phase, kurz bevor der Ladestrom ausgeglichen ist, 
sollte die Spannung auf keinen Fall höher ansteigen, da die Akkus dann 
anfangen können zu gasen. Bei Blei-Säure kann man das notfalls noch 
akzeptieren (obwohls 'ne Sauerei geben kann), Gel- und Vliesakkus 
hingegen können da u. U. so drunter leiden, das sie Defekte bekommen. 
Neuere Batteriezellen (z.B. Stapler- und andere Traktionsbatterien) sind 
auf eine Spannung von 2,42 - 2,45 V optimiert, diese Spannung darf auf 
keinen Fall überschritten werden. Gut, das sind bei 6 Zellen dann max. 
14,7 Volt, so dass man mit der Schaltung da oben knapp davonkommen 
dürfte. Eine Grundlast hinter der Diode kann aber auf keinen Fall 
schaden.
Bei älteren Batterien (die Mischung wurde vor ein paar Jahren etwas 
geändert) sollte man die o.a. 14,4 bzw 14,2 Volt nicht überschreiten.

von Lothar S. (loeti)


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"Die Schaltung ist ja totaler Blödsinn."

Schaut Ihr Euch vieleicht bitte mal die Durchlasskennline einer 
typischen 5A Diode an z.B. der BY500-100?

Da ist die Durchlaßspannung bei 100mA mit 0,65 V angegeben und bei 35mA 
mit 0,6V!

So schnell geht ein 20Ah Bleiakku mit 14,35Vbei 100mA dann auch nicht 
kaputt.

Und 35mA bei 13,8V als Erhaltungsladung verträgt Der auch.

Das Ganze ist kein Blödsinn sondern wohlüberlegt und verbessert die 
Homogenität der Mikrostruckturen der Ladungsverteilung in den Zellen.

Die Schaltung kombiniert die Vorteile einer altmodischen W0W Kennlinie 
mit der einer IU0U.
Wenn Ihr den Schalter über einen Langzeittimer steuert könnt Ihr noch 
ein a dranhängen.

Grüße Löti

P.S. "Den Regelteil kann man separat mit einer höheren Spannung 
versorgen und hat so null Dropoutspannung."

Ja klar und wo lass" ich den Spezialtrafo für meinen Simple... dann 
wickeln?

von MaWin (Gast)


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Also ich sag auc: Die Schaltung geht. Es fliesst nie 0mA, insofern ist 
die Kennlinie beim Übergang von aufladen zu voll akzeptabel, und sie 
verhindert ein Entladen bei Stromausfall.

von Lothar S. (loeti)


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> Also ich sag auc: Die Schaltung geht.

Das tut sie schon seit 1985.

Grüße Löti

von Georg W. (gaestle)


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Matthias Sch. schrieb:
> Hab grade nochmal bei Victron nachgeguckt, wie die Jungs Bleigel- und
> Vliesakkus laden. Die 'starke' (Bulk) Ladung läuft hoch bis zur
> Schlussspannung von 14,4 Volt. Darauf folgt die 'Absorberphase', wo mit
> weniger Strom weiterhin 14,4 Volt am Akku liegen. Nach ca. 3-4h Stunden
> schaltet die Kiste dann auf Ladungserhalt (Float), also quasi ab.

Die höhere Spannung wird ca. 1x pro Woche für kurze Zeit auch bei voller 
Batterie angelegt.
Aber der TO wollte nur mal schnell einen Akku nachladen, da ist das 
Victron-Verfahren wie Perlen vor die Säue. Deren Geräte und Verfahren 
sind gut wenn man vierstellige Summen für einen Akku ausgibt und in der 
Bulkphase mit 1kW laden will.

1,5A Ladestrom sind für 15Ah Kapazität angemessen. Die 
Ladeschlussspannung ist eigentlich immer auf dem Akku vermerkt, hier 
gilt der Wert für "Cycle use". Beendet wird die Ladung wenn der Strom 
auf ca. 5% vom Anfangswert abgesunken ist.

Und wenn es unbedingt noch ein Ladegerät in linearer Technik sein muss 
gibt es einen IC von Unitrode oder den L200, so eine Trickschaltung wie 
die von löti würde ich als letztes aufbauen.

von Lothar S. (loeti)


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> so eine Trickschaltung wie die von löti würde ich als letztes aufbauen.

Ich mach' seit 1976 Elektronik. Ach ja, Kunst kommt von können... .

Grüße Löti

von Lothar S. (loeti)


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"Die höhere Spannung wird ca. 1x pro Woche für kurze Zeit auch bei 
voller Batterie angelegt."

Diese wöchentliche  Ausgleichsladung* benötigen Die da sonst der Akku 
bei der Schnellladerei innerhalb kürzester Zeit die Grätsche macht... .

"...da ist das Victron-Verfahren wie Perlen vor die Säue."

Das ist eine übliche I0IUIa-Kennlinie, nix Besonders.

Grüße Löti

*Normaler Weise macht man Das nur alle 3 bis 6 Monate!

von batman (Gast)


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Und wer begrenzt bei deiner Schaltung den Strom, damit bei leerer 
Batterie nix abraucht? Die Thermosicherung des 7815?

von dolf (Gast)


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Lothar S. schrieb:
> Ja klar und wo lass" ich den Spezialtrafo für meinen Simple... dann
> wickeln?

üblicherweise beim elektromaschinenbauer deines vertrauens-->gelbe 
seiten.....

von Georg W. (gaestle)


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batman schrieb:
> Und wer begrenzt bei deiner Schaltung den Strom, damit bei leerer
> Batterie nix abraucht? Die Thermosicherung des 7815?
Deshalb hatte ich den L200 vorgeschlagen.

Lothar S. schrieb:
> Ich mach' seit 1976 Elektronik. Ach ja, Kunst kommt von können...

Also:
-Wie auch Lothar angemerkt hat ist eine Strombegrenzung erforderlich, 
die interne tut es nicht, das ist primär Eigenschutz. Die Schaltung lebt 
in dieser Hinsicht alleine von der Strombegrenzung durch den Trafo.
-Was die 2.Diode bezwecken soll ist mir schleierhaft. Die 
Ladeschlussspannung (14,4V) wird mit einer auch irgendwann 
(Diodenkennlinie!) erreicht. Die Ausgangsspannung ist mit beiden für 
eine Erhaltungsladung etwas zu hoch, irgendwann werden diese 35mA 
unterschritten. Die Ladespannungen haben sich in den letzten 30 Jahren 
etwas verändert, das geht zu Lasten der Lebenserwartung des Akkus.
-Absicherung fehlt.

Das kann bei guter Abstimmung aller Komponenten funktionieren, muss aber 
nicht.

von MaWin (Gast)


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> -Wie auch Lothar angemerkt hat ist eine Strombegrenzung erforderlich,
> die interne tut es nicht, das ist primär Eigenschutz. Die Schaltung lebt
> in dieser Hinsicht alleine von der Strombegrenzung durch den Trafo.

Unsinn.

Die Temperaturbegrenzung des 7815 ist Eigenschutz,
aber die Strombegrenzung spricht bei jedem Einschalten
eines herkömmlichen Spannungsreglers an, nämlich weil
er erst mal seine Ausgangskondensatoren aufladen muss.

Die ist also funktionaler Bestandteil und bei passender
Eingangsspannung spricht sie deutlich vor der Temperatur-
begrenzung an.

Die Schaltung ist ok.
Die Möglichkeit, bis 14.4V zu laden, ist optional.

von batman (Gast)


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Heißt also, der Spannungsregler wird in der Anfangsphase als 
Konstantstromregler betrieben, auf seinem spez. Abschaltwert?

von Lothar S. (loeti)


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batman schrieb:
> Heißt also, der Spannungsregler wird in der Anfangsphase als
> Konstantstromregler betrieben, auf seinem spez. Abschaltwert?

Du hast's erfasst.

Deshalb muß auch die Trafoleistung zum Regler passen, manche 7815 haben 
1,5A! Es gibt auch nóch M, T u.s.w. .

Grüße Löti

von batman (Gast)


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Ich kenne die eher um 2,2-2,4A Peak Strom. Da werden manche 1,5A Trafos 
schon unangenehm riechen. Aber wenn man auf die Werte achtet, ok.

von MaWin (Gast)


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> Ich kenne die eher um 2,2-2,4A Peak Strom. Da werden manche 1,5A Trafos
> schon unangenehm riechen.

Ein 1.5A Trafo wäre schon für einen 1A Regler unterdimenioniert,
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
man sollte also die grundlegendsten Grundlagen des Netzteilbaus schon 
beherrschen wenn man was stromnatzverbundenes aufbauen will.

Und vor allem wenn man dumm rumlästern will.

von batman (Gast)


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Vor allem sollte man erst mal lesen können, bevor man was Schlaues zu 
schreiben versucht. Da steht auf dem Schaltplan ganz klar "Transformer 
15V/1,5A" für 1A.

von Lothar S. (loeti)


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> Und vor allem wenn man dumm rumlästern will.

Selbsterkenntnis

von Lothar S. (loeti)


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Technische Erklärung:

Der Trafoschutz funktioniert da die Ausgangsspannung des Regler aufgrund 
der angeschlossenen Last nicht beliebig sinken kann und der Regler somit 
seine Eingangsspannung, auch ohne interne Strombegrenzung, nicht auf ein 
für den Trafo zu niedriges Niveau zieht:

13,4V (min. Akkuspannung) + 2,7V (dropout Regler) + 1,2V (Flußspannung 
Diode) + 2,3V (1/2 Ubrumm)= 19,6V

Nochmal: Kunst kommt von Können!

Grüße Löti

von batman (Gast)


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Aha, dazu zählt anscheinend auch die Kunst, ab und zu mal die 
Argumentation zu wechseln. :)
Wie groß der Strom nun im Endeffekt werden kann oder soll, bleibt bei 
deiner Spannungs-Summierung aber leider immernoch rätselhaft. Sorry für 
die Erbsenzählerei.

von Lothar S. (loeti)


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> Wie groß der Strom nun im Endeffekt werden kann oder soll

Is' auf's mA genau nicht zu sagen da's von den Bauteilen, auch den 
Trafos, abhängt.

Ist aber auch nicht auf's mA wichtig.

Der Trafo geht nicht kaputt wenn die Halbleiter zum Trafo passen.
Der Gleichrichter hat ja auch noch von 1,2V bis 2,4V Flußspannung, je 
nach Last, und der Trafo einen (ohmschen) Innenwiderstand... .

Bei einen satten Kurzschluß kommt die "Thermosicherung" des Reglers... .

Für einen "Digitalo" natürlich alles sehr schwierig... .

Grüße Löti

von Lothar S. (loeti)


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Aber Du hast mich mit Deiner "dummen" Fragerei auf was gebracht:

Die Schaltung ist nicht mit Ringkerntrafos getestet!

Auf Grund der stärkeren magnetischen Kopplung dieser Trafos würde ich zu 
Sicherheit empfehlen hier den Trafo mit 1,6A/3,2A sekundär abzusichern.
Wer mir nicht glaubt kann das bei Standarttrafos genauso machen... .

Grüße Löti

von Georg W. (gaestle)


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Lothar S. schrieb:
> 13,4V (min. Akkuspannung) + 2,7V (dropout Regler) + 1,2V (Flußspannung
> Diode) + 2,3V (1/2 Ubrumm)= 19,6V

Was ist das für eine unsinnige Randbedingung? 13,4V minimale 
Akkuspannung, d.H. man darf nur fast volle Akkus anschließen?

Aber lassen wir es, deine Kunst besteht auch darin, nach und nach mit 
irgendwelchen Randbedingungen herüber zu kommen, z.B. braucht es jetzt 
einen Trafo mit "weicher" Kopplung.

von Lothar S. (loeti)


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> Aber lassen wir es ... z.B. braucht es jetzt einen Trafo mit "weicher"
> Kopplung.

Kluge Einsicht, es ist wohl zu hoch für Dich.

Grüße Löti

von Wusel D. (stefanfrings_de)


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In der Schaltung fehlt ein Elko am Ausgang des 7815 und ich meine, mich 
zu erinnern, dass auch zwei 100nF Kondensatoren ganz nahme zum 
Spannungsregler dazu gehören, damit er nicht schwingt.

von Lothar S. (loeti)


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> In der Schaltung fehlt ein Elko am Ausgang des 7815 ... damit er nicht schwingt.

Das ist nicht erforderlich da keine Impulslast vorhanden ist die eine 
Schwingung anregen könnte... .

Grüße Löti

von amateur (Gast)


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Kein Mikroprozessor, keine Superpräzisionsreferen, kein 
20-Bit-A/D-Wandler, keine High-Side-Strommessung, keine 
Schalttransistoren bzw. –FETs oder IGBTs, keine Riesenspulen, keine 
Super-Low-Res-Kondensatoren, keine Digitalanzeige, keine 
Temperaturkompensation dazu auch noch die völlig undurchsichtige 
Erhaltungsschaltung - das kann doch gar nicht gehen;-)

von Lothar S. (loeti)


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> - das kann doch gar nicht gehen;-)

Noch viel schlimmer: 1985 waren etliche hier noch gar nicht geboren!

Grüße Löti

von batman (Gast)


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Das liegt eher daran, daß es keine Beine hat.

von amateur (Gast)


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Ach ja, damals, als die Taschenrechner nach 1 / 3 und nachfolgendem * 3 
noch ehrliche 0,99999999 anzeigten.

von Lothar S. (loeti)


Angehängte Dateien:

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Hier, für analoge Anfänger, die Dimmensionierung.

Ich habe die Schaltung bis jetzt 8 mal gebaut, alle funktionieren.
Ohne Probleme oder kaputte Akkus.

Allerdings immer mit Ausschlachttrafos...

Grüße Löti

von Falk B. (falk)


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@Lothar S. (loeti)

>> In der Schaltung fehlt ein Elko am Ausgang des 7815 ... damit er nicht 
>>schwingt.

>Das ist nicht erforderlich da keine Impulslast vorhanden ist die eine
>Schwingung anregen könnte... .

Du bist so ein richtiger Experte. Klar, ein instabiler Regler kommt 
natürlich nur bei Pulslasten ins Schwingen, so wie jeder Oszillator nur 
duch Schütteln anschwingt . . .

Wer Ironie findet, darf sie behalten.

von Lothar S. (loeti)


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> Du bist so ein richtiger Experte.

Was ist mit der Eingangskapzität des Akkus? (Ersatzschaltbild!)

In Deinen beschränkten Wissen nicht vorhanden?

Grüße Löti

P.S. Zum dritten mal: Kunst kommt von können!

von Harald W. (wilhelms)


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Falk Brunner schrieb:

> Du bist so ein richtiger Experte. Klar, ein instabiler Regler kommt
> natürlich nur bei Pulslasten ins Schwingen, so wie jeder Oszillator nur
> duch Schütteln anschwingt . . .

Ich glaube, die simulierten Oszillatoren muß man immer erst
"anschütteln".
Gruss
Harald

von Lothar S. (loeti)


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Simuliert is' gut!

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Naja. Die Schaltung ist schon ok als Minimallösung, aber die 
Abblockkondensatoren sollten schon rein! Der Regler wirkt als aktive 
Induktivität und das variabel je nach Last.

Ist einfach unschön, wenn man das Kabel zum Akku mal verlängert und auf 
einmal der Regler glühendheiß wird.
Irgendwo in einem Datenblatt las ich auch mal zu den 78xx oder wars 
LM317, daß man die Strombegrenzung nicht als normalen Betriebsfall 
benutzen soll.

Ich würde mal behaupten, der 78xx und der LM317 haben die gleiche 
Grundschaltung intern und sie stammen ja eh vom ersten OpAmp ab.


Man kann auch ein Relais zur endgültigen Abschaltung nach dem Laden 
benutzen durch in Reihe schalten der Spule in den Stromweg.


Und wann sterben die meisten Geräte? Genau, beim Ein- oder auch 
Ausschalten.

von Falk B. (falk)


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@ Abdul K. (ehydra) Benutzerseite

>Ich würde mal behaupten, der 78xx und der LM317 haben die gleiche
>Grundschaltung intern

Das glaube ich kaum, denn der LM317 hat keinen direkten Massebezug und 
pumpt fast seinen gesamten Eigenstrombedarf zum Ausgang!

> und sie stammen ja eh vom ersten OpAmp ab.

Naja, so gesehen stammt je Schaltung vom ohmschen gesetz ab ;-)

>Man kann auch ein Relais zur endgültigen Abschaltung nach dem Laden
>benutzen durch in Reihe schalten der Spule in den Stromweg.

Man muss auch nicht immer ostrussische Schaltungstechnik propagieren, 
schon gar nicht im Jahr 2013, wo passende Bauteile Bruchteile von Euros 
kosten.

von Esoteriker (Gast)


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Immer diese Rentner ,-)

von Lothar S. (loeti)


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> Ist einfach unschön, wenn man das Kabel zum Akku mal verlängert und auf
> einmal der Regler glühendheiß wird.

Da verlänget man, idealer Weise, die Spannungsversorgung (120V oder 
230V)!

> Man muss auch nicht immer ostrussische Schaltungstechnik propagieren

Und wenn der arbeitslose ostrussische Leser* nix Anderes in der 
Kramkiste hat?

"Dann darf er einfach keinen Akkulader bauen, wo bitte kommen wir denn 
da sonst hin?"

> aber die Abblockkondensatoren sollten schon rein!

Die braucht's net, alle meine Recycling-Lader gehen ohne, aber schaden 
tut's auch nix.

Macht Euch mal keine unnötigen Sorgen, mein erster Lader geht seit '85, 
also satte 28 Jahre, mit den ersten Regler, den ersten Dioden und den 
ersten Trafo... .

Natürlich gibt's das jetzt Alles in "high"-Tech, aber bringen tut's bei 
kleinen Ladeströmen und Bleiakkus einfach 0,0!
Außer der Trick mit der Aktivierung, aber der is' vom Lader unabhängig.

Also wozu Geld für's Fenster.

Grüße Löti

*Die dieses Forum durchaus hat!

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