Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kontaktfunken am Batterie Ladegerät vermeiden


von hannes (Gast)


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Hallo,

Ich habe hier ein AGM-Batterieladegerät (max. 25A Ladestrom) und einige 
12V 100Ah Batterien. Wenn ich eine Batterie nun mit dem eingeschalteten 
Ladegerät verbinde (oder sie abklemme) kommt es, abhängig vom 
Ladezustand, zu einer mehr oder weniger ausgeprägten Funkenbildung.

Verwundert mich jetzt nicht und es ist auch klar, dass man das Ladegerät 
besser ausschalten oder sogar vom Netz trennen sollte, bevor die 
Batterien angeschlossen werden. Aber es gibt ja noch andere Menschen auf 
der Welt.

Die Frage ist nun, ob es eine Standardlösung gibt, um diese 
Funkenbildung zu vermeiden. Ja, Snubber/ Löschglieder sind mir bekannt, 
allerdings ist mir da nicht ganz klar, wie sie in diesem Fall
a)Anzuschließen sind? Über die Batterie? Am Ladegerät? Beides?

b)Auszulegen sind. Welche Kapazität müsste hier angenommen werden?

Eine Lösung, bei der ein Widerstand als vor/nacheilender Kontakt 
verwendet wird, scheint mir bei den maximalen Strömen etwas gewagt...

Also, kennt jemand dazu eine "anwendersichere" Lösung?

Gruß,

hannes

von Amateur (Gast)


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Egal wie, Du musst ja erst verbinden um feststellen (messen) zu können 
wie die Potentiale aussehen. Also bleibt Dir nur die Möglichkeit des 
nachträglichen "echten" Verbindens. Dafür wiederum kommen aber nur die 
üblichen verdächtigen (Schütz, Halbleiter) infrage.
Ausnahme: Du dressierst die Anwender zum folgegerichteten Handeln.

von Stefan F. (Gast)


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Manche Ladegeräte schalten ihren Ausgang erst verzögert ein, nachdem sie 
die Batterie anhand ihrer Spannung erkannt haben. Diese Geräte schalten 
oft auch automatisch zwischen 6 und 12V um.

Ich würde mich nicht an den Funken stören, außer wenn ich vorher 
reichlich Bohnensuppe gegessen hätte :-)

von hannes (Gast)


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Tja, mir scheint, es wird auf ein zusätzliches Relais und eine dritte 
Leitung hinauslaufen...

Oder kann hier nochmal jemand etwas zum Thema Löschglied beisteuern?

Oder doch ein Widerstand:

3-Poliger Stecker, bei dem ein Pin Voreilend ist. Dieser wird über einen 
5W-Widerstand (noch zu diskutierender Größe) mit an den - Pol des 
Ladegerätes gelegt. In der Batteriebuchse wird der Voreilende Kontakt 
ebenfalls an - gelegt. Müsste es nicht so in der Art gehen?

Wenn nun die beiden Hauptkontakte (idealisiert) gleichzeitig Kontakt 
bekommen, könnte ich meinem Ziel schon näher kommen, oder habe ich etwas 
vergessen!?

von Mike J. (linuxmint_user)


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Amateur schrieb:
> Ausnahme: Du dressierst die Anwender zum folgegerichteten Handeln.

Das funktioniert nicht ... das bekommt er niemals, niemals, niemals, nie 
hin ... das geht einfach nicht, selbst wenn er auch noch eine einfache 
Gebrauchsanweisung auf dem Gerät in der Nähe des Steckers/Schalters 
hinzugefügt hat.

@ hannes (Gast)
Mach es so dass du die Verbindung mit einem MosFET initial trennst.
Du hast dort aber einen Widerstand parallel zum MosFET geschaltet so 
dass mindestens ein Strom von 1mA fließen kann wenn du das Ladegerät mit 
den Akkus verbindest.

Eine kleine Schaltung misst den Strom, dieser liegt im Kontaktlosen 
Zustand bei 0mA, wenn du jetzt eine Verbindung herstellst fließt ein 
Strom den dein Controller erkennt.
Nach einer Zeit von z.B. 5 Sekunden wird der MosFET durchgeschaltet.
Erst nach dem der Strom wieder auf 0mA gefallen ist (z.B. durch 
abstecken der Akkus) wird der MosFET wieder abgeschalten.

von Magic S. (magic_smoke)


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Einfach dem Freak, der die Batterie unter Last abklemmt, solange in die 
Fresse hauen, bis er's bleibenläßt. Etwas länger dauerts wenn Du wartest 
bis er irgendwann eine schlecht gelaunte und gasende Batterie erwischt. 
Die fliegt ihm dann nämlich um die Ohren und das rummst richtig! Am 
besten eignen sich dafür Batterien mit Zellenkurzschluß, die ihre 
Ladeendspannung nicht mehr erreichen.

Die einzige Möglichkeit, den Funken zu vermeiden ist die, die Verbindung 
zur Batterie stromlos herzustellen und zu trennen. Beim Anklemmen mag 
noch eine Schaltung verhindern können, daß der Ladestrom zugeschaltet 
wird bevor die Batterie angeschlossen ist, aber wenn jemand mitten im 
Ladevorgang einfach die Verbindung kappt, wirds auch immer einen Funken 
geben wenn der Ladestrom abreißt.

von Amateur (Gast)


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Das überhaupt kein Funke entsteht lässt sich nur mit Folgekontakten 
erreichen. Aber der Normalfall ist doch, dass der Strom beim Abziehen 
viel geringer, ist als beim Anstecken/Ladestart, ist.

von Magic S. (magic_smoke)


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Vorausgesetzt, man klemmt das Ding am Ende des Ladevorgangs ab und nicht 
mittendrin. Auch hier erweisen sich Batterien mit Zellenkurzschluß 
wunderbar als Lehrobjekte, weil da gibt es kein Ladeende. Jedenfalls 
nicht bevor die intakten Zellen ausgekocht sind.

von hannes (Gast)


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Ok, ich habe mal nachgemessen und herausgefunden, dass meine 3-Poligen 
Stecker eine schöne 1-2-3 Schaltfolge haben.

Als erstes verbinde ich nun die Neg-Pole über einen Widerstand,
dann die Pos-Pole,
am Ende die Neg-Pole direkt.

Beim Abstecken einfach rückwärts.

Der Widerstand begrenzt nun den Strom im Moment der Trennug/ Verbindung.

Gibt es eine Möglichkeit, zu berechnen, bei welchen Strömen 
Kontaktfunken auftreten?!

Hat jemand Einwände gegen diesen vorschlag?

von hannes (Gast)


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2.2 bis 8.3 Ohm bringt nüscht.

von tom69 (Gast)


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Mach doch ein Anwesenheitssensor o. Bewegungsmelder ins Ladegerät,
Wenn sich jemand nähert, wird schon mal vorsorglich der Ladeprozess 
elektronisch unterbrochen ;-)

von Magic S. (magic_smoke)


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Oder leg ein Schild drauf "Vorsicht Hochspannung".

Obwohl... wenn dann einer mit seinen 5 goldenen Regeln kommt...

1. Freischalten -> guuut.
2. Gegen Wiedereinschalten sichern -> Stecker raus reicht.
3. Spannungsfreiheit feststellen ->  Kacke, Batterie hat noch 13V.
4. Erden und kurzschließen -> jetzt würd ich rennen!
5. braucht man danach nicht mehr.

von DAU (Gast)


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Es geht hier ja gerade darum, den DAU im wurst-käse-fall zu schützen, 
oder?

Ich denke, der widerstand  nutzt nichts, da die Batterie ja weiterhin 
nen grossen strom zieht. Andersrum wurde gehen, d.h. Batterie an 
verbraucher mit kapazitat am eingang...

von Helge A. (besupreme)


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Es wird beim direkten Ladestart über Stecker immer einen Funken geben.

Das läßt sich nur dadurch vermeiden, daß der zuerst trennende bzw. 
zuletzt schließende Steckkontakt ein ordentlich fettes Schaltglied im 
Lader einschaltet. Das kann ein Mosfet sein oder ein Schütz.

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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Vor einem DAU schützt keine Schaltung. Sobald ein kleiner Funken das 
Knallgas entzündet hat, wird er hören, warum man spannungsfrei die 
Klemmen anlegen und abziehen soll!

von MaWin (Gast)


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hannes schrieb:
> Ok, ich habe mal nachgemessen und herausgefunden, dass meine 3-Poligen
> Stecker eine schöne 1-2-3 Schaltfolge haben.

Dann ist doch dein Problem gelöst. Der erste Pol verbindet Masse der 
zweite Plus und erst der Dritte schaltet per MOSFET die Ausgangsspannung 
ein. Im simpelsten Fall (Akkuspannung = Gatespannung) tut es ein 
PullDown Widerstand, etwas besser wäre ein Gate-Überspannungsschutz per 
Z-Diode nach Vorwiderstand.

von oszi40 (Gast)


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> Dann ist doch dein Problem gelöst.

Das halte ich höchstens für eine Bastellösung.

Normalerweise sind ex-geschütze Armaturen für Ladestationen vorzusehen 
und Ihr bastelt hier mit kleinen Funken. Die Knallgasmischung eines 
gasenden 100 Ah-Akkus kann schon einen guten Böller ersetzen (wenn man 
unter Spannung die Klemme abzieht).

von Harald W. (wilhelms)


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oszi40 schrieb:

> Die Knallgasmischung eines
> gasenden 100 Ah-Akkus kann schon einen guten Böller ersetzen (wenn man
> unter Spannung die Klemme abzieht).

Ja, es wird mal wieder Zeit für einen neuen Beitrag beim Darwinaward.

von John B. (craftsman)


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Bevor die Unbelehrbarkeit der Benutzer ihnen gefährlich wird, würd ich 
die Batterie hinter einem Deckel / einem Türchen laden. Das Öffnen 
unterbricht den Ladestrom. Die ausreichende Belüftung kann man ja 
trotzdem sicher stellen.

grüsse freundlich, J.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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oszi40 schrieb:
> Das halte ich höchstens für eine Bastellösung.
> Normalerweise sind ex-geschütze Armaturen

Die geschaltete Dose wäre durch den MOSFET Ex-geschützt da spannungslos 
gesteckt.

von tomtom (Gast)


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Oszi, wie genau sehen diese ex-geschützten Armaturen denn aus?

In welchem Maße ist denn überhaupt ein Gasen bei modernen AGM Batterien, 
die ja in jeder Lage verbaut werden dürfen, zu rechnen?

von oszi40 (Gast)


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Es ging hier nicht um eine niedliche 3 Ah-Batterie, sondern um einige 
offene 100 Ah in einem Raum. Da sollte man auf gute Lüftung achten und 
jeden Funken vermeiden. Wer da selbst schon mal einen kleinen Funken 
irrtümlich erzeugt hat beim Abschließen großer, gasender Akkus, der kann 
sich evtl. noch an den Donnerschlag erinnern? Genau seit diesem Erlebnis 
halte ich nicht viel von Euren Erfindungen.

von batman (Gast)


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oszi40 schrieb:
> Vor einem DAU schützt keine Schaltung. Sobald ein kleiner Funken das
> Knallgas entzündet hat, wird er hören, warum man spannungsfrei die
> Klemmen anlegen und abziehen soll!

Soll man ja nicht und macht auch keiner. Man soll vernünftige Batterien 
verwenden (mit Flammschutz) und sie vernünftig laden. Dabei entsteht 
keine kritische Gaskonzentration. Wasserstoff ist sehr leicht.

von Lothar S. (loeti)


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> Also, kennt jemand dazu eine "anwendersichere" Lösung?

Ja, das Ladegerät fest mit den Batterien verbinden und in die Zuleitung 
einen Netzschalter einbauen.

Grüße Löti

von womo (Gast)


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Ich fände es ebenfalls interessant, was so ein AGM Akku an einem AGM 
Ladegerät mit entsprechender IUoU Kennlinie und automatischer 
Abschaltung nach 8 Stunden Ladung überhaupt noch an Gas produziert und 
wo dieses bleibt.
Habe nämlich so ein Teil in meinem Wohnmobil liegend verbaut und lade 
den auch so. Bisher keine Probleme.
Kann aus so einem Teil überhaupt noch Gas rauskommen, ohne ihn zu 
sprengen!? Der Verkäufer (Wohnwagen Elektrik "Fachmann", haha) 
versicherte mir, dass da normal nix gasen würde... kopfkratz

von MaWin (Gast)


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womo schrieb:
> dass da normal nix gasen würde

Normal gast nix, weil die Ladespannung unter der Gasungsspannung bleibt 
ung gegen geringe Gaymengen ein Katalysator drin ist.

Wenn aber erst eine der Zellen einen Zellenschluss hat, werden die 
verbleibenden deutlich über die Gasungsspannung überladen und bei 
liegenden Akkus kommt dann Säure aus den Überdruckventilen.

Leider denken manche einfach gestrickten Menschen nur so weit, wie alles 
funktioniert, und nicht, was im unweigerlichen Fehlerfall passiert.

von womo (Gast)


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Tja, um so interessanter wäre vielleicht eine saubere Lösung für den 
Ex-Schutz...

Zellenschluss bei AGM? Geht das? Keiner hier mit wirklich WISSEN?

von Magic S. (magic_smoke)


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> gegen geringe Gaymengen ein Katalysator drin ist.
Zum Glück habe ich keine schwulen Akkus.

Zellenkurzschluß kann immer passieren. Das heißt ja nichts anderes als 
daß sich die Platten in einer Zelle berühren oder sich eine gut leitende 
Brücke zwischen beiden Platten ausgebildet hat.

Und nach acht Stunden abschalten ist was für Feiglinge! ;) Daß es danach 
nicht mehr gasen kann ist logisch.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Ach ja, die Akkuspiele meiner Kindheit...
Da gabs einen Schrottplatz mit nem ganzen Container alter Batterien. Ein 
bisschen suchen und umstapeln, da gabs immer welche, die noch ordentlich 
Dampf hatten.

Sehr schön brannten Stahldrehspäne. Feuerwerksähnlich wurde es, wenn man 
noch Aluspäne dazugab (nur Alu war wenig beeindruckend). Bowdenzugseelen 
gaben farbenprächtigen Abbrand (Kadmium?), ehe sich in kleinen 
rotglühenden Kügelchen in die Teervergussmasse verabschiedeten. Ab und 
zu gabs auch nen gehörigen Knallgasknall, das war dann die Krönung der 
"Experimente"....

Ja, sicher nicht ungefährlich und heutzutage kaum noch denkbar. Aber 
Spass hats gemacht :-), und passiert ist nie was (ne, nichtmal ne 
Schutzbrille getragen).

Und dann kann ich mich noch an die Staplerladestation erinnern. Ganz 
viele Schilder (Rauchen verboten, offenes Feuer verboten, Säure usw.) 
Aber angeschlossen wurde unter Last, das funkte immer und ich habe mich 
nach dem Sinn der Verbotsschilder gefragt). Die einzige echte 
Hardware-Sicherung war die Zwangsbe/entlüftung des Raumes. Fiel die aus, 
wurden die Ladegeräte abgeschaltet.

von Magic S. (magic_smoke)


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Das ist auch die einzig sichere Möglichkeit. Wenn kein explosionsfähiges 
Gemisch entsteht (gute Durchlüftung) dann kann auch kein Funke was 
entzünden. Solange man den Funken nicht direkt an der Batterie erzeugt.

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