Hilfe bei Auslegung eines Dauerladegerätes für 6V Bleiakku.

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Autor
Hilfe bei Auslegung eines Dauerladegerätes für 6V Bleiakku.

    







BID = 973248

KäptnBlaubär

Gerade angekommen


Beiträge: 12
 

  


Hallo zusammen,

ich habe in den letzten Tagen einiges zum Thema Selbsbau von Ladegeräten für Bleiakkus gelesen und möchte mir gerne selbst eines nach meinen persönlichen Vorstellungen bauen. Nun habe ich ein Problem, ich kann zwar mit Messgeräten und Lötkolben umgehen aber leider keine Schaltung auslegen und habe nun die Hoffnung das mir jemand dabei helfen kann.

Ich möchte einen 6V Blei-Gel Akku ständig am Ladegerät lassen,da an diesem Akku zwei kleine Verbraucher hängen und der Akku quasi als USV dient.
Der Akku hat eine Kapazität von 1,2Ah.

Nun zu dem was ich mir vorstelle.
Das Ladegerät soll den Akku mit einem maximalen Strom von 120mA laden. Die Ladeendspannung soll bei max 6.9V, lieber 6.7V liegen.
Nach Möglichkeit soll der Ladestrom nicht kuntinuierlich weniger werden und bei erreichen der Ladeendspannung auf einem niedrigen Level gehalten werden sondern mir wäre es lieber wenn bis zum erreichen der Ladeendspannung mit 120mA geladen wird und als Erhaltungsladung der Strom zwischen 0 und 120mA pulsiert. (Oder ist eine solche Impulsladung quatsch?)
Zur Stromversorgung der Schaltung stelle ich mir ein Steckernetzteil oder gerne auch ein altes Notebooknetzteil vor, da bin ich aber frei. Es soll nur ein fertiges Netzteil sein damit ich nicht mit Netzspannung hantieren muß.

Wenn mir jemand bei meinem Vorhaben helfen möchte wäre ich echt dankbar.

Vielen Dank im voraus!

BID = 973250

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17433

 

  

Im einfachsten Fall baust du das Teil aus 2 LM317 selbst! Dein Wunsch das der Ladestrom nicht sinkt kannst du mit einfachen Mitteln einfach knicken, den dazu gehört noch etwas mehr Aufwand. Was stört dich daran , das der Ladestrom zum Ende der Ladung hin abnimmt? Wichtig ist nur das er Nicht überladen wird oder durch zu hohen Ladestrom anderweitig geschädigt wird.
Kleiner Tipp google mal nach Konstantstromquelle mit Lm317 und zu Konstantspannungsregler. Der erste Regler sorgt dafür das Deine 120mA nie überschritten werden kann und der zweite Regler sorgt dafür das die Ladeschlussspannung nie über 6,7 V steigen kann.

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BID = 973253

bluebyte

Schriftsteller



Beiträge: 705
Wohnort: Unterfranken


Zitat :

Im einfachsten Fall baust du das Teil aus 2 LM317 selbst

nö, im einfachsten Fall nimmt man nur einen 317, siehe Schaltungsvorschlag im Datenblatt Seite 26:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm117.pdf

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Gruß
bluebyte

BID = 973261

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9125
Wohnort: Alpenrepublik

Wie wäre es mit einem neueren IC?
Charger selection


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0815 - Mit der Lizenz zum Löten!

BID = 973275

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5244

Ich hätte noch zwei etwas exotischere "Vorschläge", wenn das Ladegerät überwiegend nur für eine Erhaltungsladung sorgen soll:
1) Man nehme ein Trafo+Gleichrichter oder ein konventionelles Steckernetzteil, dass ca 100 mA (bei 9-12V) liefert, einen LM7805 und hebt die Masse vom LM7805 mit einer roten LED (650-690 nm) hoch.
2) Eine Solarzelle mit einem Kurzschlussstrom von 50-100 mA und 8-12 V und eine Diode.

BID = 973291

KäptnBlaubär

Gerade angekommen


Beiträge: 12

Vielen Dank für eure Antworten.

Allerdings habe ich als nicht Elektroniker noch ein paar Fragen.

Vorher vielleicht noch die Antwort auf die Frage warum ich eine Pulsladung wollte. Ich ging davon aus das es gegen die Sulfatierung des Akkus hilfreich sein könnte.

Ich hatte mir auch eine Schlatung heraus gesucht, weiß nur nicht ob ich hier den Link posten darf. Die Schaltung ist allerdings für 12V Akkus ausgelegt und ich weiß auch nicht wie es sich da mit dem Ladestrom verhält.

Gehen wir mal davon aus das eine Schaltung wie von bluebyte beschrieben ausreicht, was mir natürlich sehr echt wäre, wie stelle ich dort meinen gewünschten max. Strom und Ladeschlussspannung ein? Ich gehe davon aus das durch Anpssaung der Widerstände das zu realisieren ist, aber welcher muß wie groß sein?

BID = 973295

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17433

Genau diese Schaltung würde ich aus 2 Gründen nicht verwenden! Erstens ist die Dimensionierung nicht ohne und 2 tens ist der Transistor da drin Temperaturabhängig was sich negativ auf die eingestellten Werte auswirkt.
Da du den Akku als USV verwenden willst, sollte die Ladeschaltung auch den nötigen Strom für die Verbraucher liefern können. Kurze Stromspitzen puffert der Akku ab. Für die Berechnung und Dimensionierung als Spannungsregler und auch als Konstantstromquelle für den LM317 gibt es im Netz sehr gute Tools. Wichtig für dich ist nur das Dein Netzgerät eine Gleichspannung von mindestens 9V bei 200mA liefern kann.

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BID = 973300

KäptnBlaubär

Gerade angekommen


Beiträge: 12

Verstehe ich dich dann jetzt richtig das ich zwei der LM317 verwenden soll und den einen als Konstanstroquelle aufbauen soll und den Ausgang dann in den Eingang einer Konstantspannungsquelle, ebenfalls mit dem LM317 aufgebaut?

Was ich auch noch gefunden habe wäre ein LM200, der erscheint mir auch brauchbar. Allerdings hätte ich da wieder die gleiche probleme, welchen Widerstand wie wählen das alles passt wie ich es benötige.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: KäptnBlaubär am  3 Nov 2015 21:14 ]

BID = 973302

bluebyte

Schriftsteller



Beiträge: 705
Wohnort: Unterfranken


Zitat :

aber welcher muß wie groß sein?

R*= 0,6V/gewünschter Strom

R*= Widerstand zwischen Basis u. Emitter
Für 120 mA nimmst Du 4,7 Ohm.

Statt dem 1,1 kOhm-Widerstand nimmst du einen mit 1 kOhm
und in Reihe dazu einen 220 Ohm-Trimmer, dann kannst Du die
Spannung von ca. 6,4..7,5 V einstellen.



Zitat :

Transistor da drin Temperaturabhängig was sich negativ auf die eingestellten Werte auswirkt

Oh man, was spielt denn das in diesem Fall für eine Rolle ?
Die Strombegrenzung muß doch nicht sooo exakt sein..



Zitat :

Dein Netzgerät eine Gleichspannung von mindestens 9V bei 200mA liefern kann.

Aha, und Du glaubst, die 9V reichen bei 2 LM317 in Reihe aus ?


_________________
Gruß
bluebyte

BID = 973306

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17433

Ja denke ich,deshalb steht da auch mindestens 9V. Es hindert aber niemand den Te da ein Netzteil mit 12 oder 15 V 200mA zu verwenden.

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BID = 973334

KäptnBlaubär

Gerade angekommen


Beiträge: 12

Ich habe mal versucht die Schaltungen zu Papier zu bringen, könnte das so klappen?

Die Diode habe ich eingezeichnet um bei Stromausfall zu verhindern das sich die Batterie entlädt, oder ist das quatsch bzw. ist das überhaupt die richtige Stelle?




BID = 973347

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5244

Die zweite Lösung ist schon fast richtig, bis auf ein Detail. Die Strombegrenzung gehört vor die Spannungsregelung. Ich hab mal schnell rumgebastet:



Dann ermöglicht die Schaltung die Spannungsregelung von 6,6 V - 7,6 V bei max 0,125 A.


Zitat :
Die Diode habe ich eingezeichnet um bei Stromausfall zu verhindern das sich die Batterie entlädt, oder ist das quatsch bzw. ist das überhaupt die richtige Stelle?
Mir fällt gerade auch keine bessere Stelle ein. Optimal ist es nicht, wird aber das schlimmste Verhindern. Aber in dem Fall sind die zwei Dioden, die ich oben noch an die LM317 eingezeichnet habe, recht wichtig. Die LM317 mögen es nicht, wenn am Ausgang eine größer Spannung anliegt als am Eingang.

P.S.
Noch ein Kondensator am Eingang von dem Strom-LM317 könnte auch nicht schaden.


BID = 973351

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17433

Der Akku hängt immer am Ausgang des 2 ten LM317. Die Rückstromdiode gehört also zwischen Ausgang und dem 1000µF Elko. Parallel zum Elko hängt dann der Akku.
Die Konstantspannungsquelle muss nur eine Spannung von 6,7V+etwa 0,7 V liefern. Wenn du die Spannung einstellst dann ohne Akku und gemessen über dem Elko. Sinkt die Spannung des Spannungsreglers unter die des Akkus sperrt die Rückstromdiode, und zugleich wird der Spannungsteiler am Ausgang des LM317 auch vom Akku getrennt.

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BID = 973355

KäptnBlaubär

Gerade angekommen


Beiträge: 12


Zitat :
der mit den kurzen Armen hat am  4 Nov 2015 16:17 geschrieben :

Der Akku hängt immer am Ausgang des 2 ten LM317. Die Rückstromdiode gehört also zwischen Ausgang und dem 1000µF Elko. Parallel zum Elko hängt dann der Akku.
Die Konstantspannungsquelle muss nur eine Spannung von 6,7V+etwa 0,7 V liefern. Wenn du die Spannung einstellst dann ohne Akku und gemessen über dem Elko. Sinkt die Spannung des Spannungsreglers unter die des Akkus sperrt die Rückstromdiode, und zugleich wird der Spannungsteiler am Ausgang des LM317 auch vom Akku getrennt.



Und schon wieder habe ich Fragen. Wenn ich die Diode am Ausgang des zweiten LM317 hänge fallen dort ca. 0,7V ab, richtig? Das heißt ich sollte die Schaltung um diese 0,7V höher auslegen, damit nach der Diode noch die gewünschte Ladespannung einstellbar ist, richtig?
Ausserdem kann ich mir dann die beiden Dioden die parallel zu den LM317 sind sparen, oder?

Was ich noch wissen muss, welche Leistung die Widerstände ertragen müssen. Den 10 Ohm Widerstand würde ich als 5 Watt nehmen, da in meinem Verständnis da der gesamte Ladestrom drüber geht. Aber was ist mit den anderen Widerständen? Reichen da 1 Watt Metallschicht Widerstände? Kann ich zum einstellen der Spannung einen Spindeltrimmer mit 0,5 Watt nehmen?

Soll ich vor den ersten LM317 dann noch parallel zur Spannungsquelle einen 1 mikrofarad Kondensator schalten?



[ Diese Nachricht wurde geändert von: KäptnBlaubär am  4 Nov 2015 17:14 ]

BID = 973356

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17433

Die beiden Dioden über den LM317 würde ich trotzdem lassen. Der 10 Ohm Widerstand wird mit 1,25V*0,125A= 0,156W belastet Über den Spannungsteiler sollen rund 5 bis 10mA als Grundlast fließen das sind bei 8V*0,01A = 0,08W und da reicht ein Spindelpoti völlig aus.
Warum schreibe ich wohl die Spannung parallel zum 1000µF Ausgangselko messen und entsprechend auf deine gewünschten 6,7 bis 6,9 V einstellen. Da ist der Spannungsfall über die Rückstromdiode schon erfasst. Den beiden Lm317 noch je einen Kühlkörper spendieren kann auch nicht schaden!
Edit: würde über dem 10 Ohm R die gesamte Speisespannung abfallen und da 0,125A fließen sind das 12V*0,125A = 1,25 W die der R in Wärme umwandelt. Ein 250 mW R würde da früher oder später einfach Sicherung spielen. An Deinem Spannungsregler sollen aber noch mindestens 9 bis 12 V als Eingangsspannung anliegen.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am  4 Nov 2015 17:29 ]


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