Zitat : sam2 hat am 16 Jun 2010 08:48 geschrieben :

Wie ist denn das serienmäßige (Dir offenbar zu schwere) Ladegerät aufgebaut? Was wiegt es? Ist Größe ein Problem?

Serienmäßg ist in meinem ebike ein schnuckeliger lipo akku mit 48V/10Ah eingebaut.
Nutzbar davon sind etwa 400Wh. Das entspricht bei einem verbrauch von ca. 10Wh pro km einer reichweite von ungefähr 40km.

Das handliche original ladegerät verschwindet leicht in der satteltasche meines bikes und leistet in etwa 50W und wiegt ca. 300g. Die ladezeit des akku´s beträgt ca. 8-10h.

Meine geplanten tagesetappen erstrecken sich nun aber auf ca. 250km !

D.h. ich werde vormittag in etwa 150km fahren. In der mittagspause die inkl. mittagsnickerchen 2 stunden dauert, werde ich die akkus mit meinem neuen ladegerät mit mindestens 500W wieder kräftig nachladen und anschließend das verbleibende reststück von 100km entspannt fertig radeln. Am abend gibt´s dann ein bierchen.
Die erste fahrt soll der donau entlang von wels nach wien gehen.

"Der sinn des ebike fahren ist nicht durch trainieren schneller zu werden, sondern durch´s schnell fahren trainierter.

Zitat :

Und die erdung einfach abzutrennen würde möglicherweise zu einem EMV chaos führen.

Nicht unbedingt, dafür gibt es ja Kondensatoren.
Aber es bedeutet auf jeden Fall einen Eingriff in die Schaltung, der je nach Konstruktion nicht trivial sein braucht.
Außerdem ist die Spannungslage der PC-Netzteile mit lediglich 12V nicht besonders gut geeignet.
Da die Regelung für eine konstante Spannung ausgelegt ist, musst du auch noch eine Strombegrenzung vorsehen, sonst wird ein Netzteil einfach abschalten. Im günstigen Fall.

Hartgesottene könnten auf die Idee kommen bei solch einem 700W-Netzteil "einfach" den Übertrager umzuwickeln, passende Dioden einzubauen und die Regelung den Erfordernissen anzupassen, aber das ist weit jenseits dessen was du dir zutrauen solltest und auch mehr, als wir hier im Forum unterstützen können.

Das ist der Punkt.
Der Fragesteller überschätzt sich und unterschätzt die Problematik der Aufgabenstellung.
Wie will er z.B. die Abschaltung nach Erreichen der Ladeschlußspannung lösen? Das muß bei diesen Zellen im Bereich von eingen zig Millivolt passieren!
Ein Netztrennung mit einzubauen, ist demgegenüber das geringste Problem.

In meinen Augen ist das ein Fall für ne professionelle Entwicklung.
Aber die wird nicht billig...

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"Das Gerät habe ich vor soundsoviel Jahren bei Ihnen gekauft! Immer ist es gegangen, immer. Aber seit gestern früh geht es plötzlich nicht mehr. Sagen Sie mal, DA STIMMT DOCH WAS NICHT???"

Zitat : perl hat am 16 Jun 2010 22:19 geschrieben :

Nicht unbedingt, dafür gibt es ja Kondensatoren.

Ja nicht unbedingt, das stimmt. Allerdings wenn dann doch, dann kann das möglicherweise in tagelanger arbeit ausarten. Ich habe mich bereits einen nicht unerheblichen teil meines berufslebens mit irgendwelchen masseschleifen oder durchlässigen schirmungen und daraus resultierenden störungen herumgeschlagen.

Zitat :

Außerdem ist die Spannungslage der PC-Netzteile mit lediglich 12V nicht besonders gut geeignet. .

Ja das ist das große problem an den pc netzteilen. Sie sind zwar superbillig und leichtgewichtig aber 12V sind ungünstig.
Habe jetzt aber glaube ich eine kompromissfähige variante bei reichelt entdeckt:
41-56V einstellbar, 10A, 1,8kg, 102,95 euro.


http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GR.....3ea68

Zitat :

Da die Regelung für eine konstante Spannung ausgelegt ist, musst du auch noch eine Strombegrenzung vorsehen, sonst wird ein Netzteil einfach abschalten. Im günstigen Fall.

Ja genau, daran arbeite ich jetzt gerade. Das teil hat zwar eine überlastabschaltung, aber das ist ja nicht sinn der sache.

Folgende möglichkeiten habe ich angedacht

1) Konstantstromregelung mit LM 317 und ein paar 2N3055, habe aber leider noch keinen fertigen schaltplan.

2) Drei hochlastwiderstände (25W) in die + leitung schalten. Diese dann je nach spannungs und stromlage mit einen MOSFET überbrücken. Die hochlastwiderstände so platzieren, dass sie im abluftstrom des schaltnetzteillüfters hängen.

3) Die schönste lösung wäre natürlich die spannung direkt am schaltnetzteil entsprechend nachzuregeln. Habe bereits bei reichelt nachgefragt, der techniker sagte mir aber das geht extern nicht.
Bin jetzt am überlegen wenn ich das gerät habe dann eventuell den, ich nehme an poti, durch einen optokoppler zu ersetzen. Aber das ist halt etwas problematisch wegen der garantie usw.

Zitat :

Hartgesottene könnten auf die Idee kommen bei solch einem 700W-Netzteil "einfach" den Übertrager umzuwickeln, passende Dioden einzubauen und die Regelung den Erfordernissen anzupassen, aber das ist weit jenseits dessen was du dir zutrauen solltest und auch mehr, als wir hier im Forum unterstützen können.

Also den übertrager umzuwickeln, wenn ich die wickeldaten wüßte, wäre mit sicherheit kein problem. Passende dioden zu ermitteln und einzubauen sicher auch nicht. Aber "die regelung den erfordernissen anzupassen", insofern nicht ein gut dokumentierter schaltplan, datenblätter aller schlüsselbauelemente vorhanden ist, oder zumindest wer, der das schon mal mit genau diesem gerät gemacht hat ist, glaube ich, endlose materialvernichtung.

Zitat :

aber das ist weit jenseits dessen was du dir zutrauen solltest,..

ok,.. ich weiß das ist ein gut gemeinter ratschlag,.. aber wieso weißt du was ich mir zutrauen kann ? Ich denke wenn hier irgendwer eine ähnliche aufgabenstellung schon mal mit einem schaltnetzteil gemacht hätte, wäre das unter anleitung schon auch zu schaffen, oder ?

Zitat :

und auch mehr, als wir hier im Forum unterstützen können.

ok, bin neu hier im forum, war mir so nicht klar. Bin halt gerade auch am ausloten diesbezüglich hier. Aber wie gesagt bin daher wirklich ehrlich dankbar für jeden kommentar.

Zitat : sam2 hat am 16 Jun 2010 22:30 geschrieben :

Das ist der Punkt. Der Fragesteller überschätzt sich und unterschätzt die Problematik der Aufgabenstellung.

Hallo sam2,
ok, sorry aber ich glaube ich muß mich jetzt mal outen,..
Ich bin elektromeister und seit mehr als zwei jahrzehnten auch geprüfter elektroniker und steuerungstechniker. Habe in meiner berufslaufbahn auch schon so einige schaltungen entworfen und zur seriellen industriereife gebracht. Vor allem deswegen weiß ich auch, dass ich über schaltnetzteile, relativ gesehen, sehr wenig weiß. Und kann die schwierigkeiten die da im laufe solch einer entwicklung oder umbaues auftreten, und die treten bei meinem derzeitigen wissenstand diesbezüglich sicherlich auf, schon auch einschätzen. Gerade deswegen bin ich ja auch hier.

Aber worum geht´s mir eigentlich.
Nun am allerliebsten wäre es mir natürlich wenn jemand einen link geben könnte wo ich das gerät mit annähernd meinen spezifikationen günstig kaufen kann.
Das die wahrscheinlichkeit gering ist war mir klar. Aber einen versuch war´s wert.

Am zweitliebsten wäre mir gewesen wenn mir jemand einen ausgereiften und erprobten schaltplan geben könnte der die aufgabe erfüllt, oder auch eine genaue anleitung wie man ein bestimmtes schaltnetzteil auf diese anforderung umbauen kann. Den aufbau und die inbetriebnahme der schaltung würde ich mir schon zutrauen.

Die dritte alternative, wenn auch zugegeben bedingt durch entwicklungsaufwand schwierigste, aber irgendwie trotzdem reizvollste ist das angesprochene phasenabschnittsgerät.
Ich bin überzeugt das mit einer modifizierten phasenabschnittsteuerung kombiniert mit vorwiderstand, drossel und schaltregler das ultimative mobile ladegerät entstehen könnte.
Obwohl ich hier natürlich auch schiffbruch erleiden könnte. Auf alle fälle würden aber hier ein paar hundert stunden für die entwicklung und inbetriebnahme draufgehen.

Zitat :

Wie will er z.B. die Abschaltung nach Erreichen der Ladeschlußspannung lösen? Das muß bei diesen Zellen im Bereich von eingen zig Millivolt passieren! Ein Netztrennung mit einzubauen, ist demgegenüber das geringste Problem.

Also das ist jetzt echt lustig,.. ich habe voriges monat ein ladegerät entworfen und fertiggestellt, auf das ich sehr stolz bin. Dieses ladegerät besitzt 2 (!) unabhängige schaltungen zur ladeschlußspannungsabschaltung.
Ich will hier nichts beweisen, aber weil es hier zum thema passt möchte ich es auch kurz erörtern.

Das generell geniale an dem gesamt konzept ist, dass bei diesem ladegerät im gegensatz zu herkömmlichen systemen das BMS (batterie management system) eingespart wird, weil alle zellen untereinander beim laden gleichzeitig gebalanced werden. Sie werden nämlich primitiv einfach nur parallelgeschaltet bis ca. 3,6V aufgeladen.

Zum betrieb werden sie dann einfach in serie geschlossen. So kann ich mit einem ladegerät nicht nur die akku´s für´s ebike laden, sondern auch für akkubohrmaschine, GPS, elektroaußenbordmotor, e-gitarre,..etc.


Wie ich ja bereits weiter oben erwähnt habe sind meine akku´s ziemlich teuer und entsprechend vorsichtig gehe ich mit ihnen um.

Wenn man sich in der szene umsieht geht ein beträchtlicher prozentsatz von akkus vorzeitig aufgrund BMS defekten zugrunde. - Also gut wenn man keins hat.


Nun zur ladschlußspannungsabschaltung:
Ehrlich gesagt weil ich die schaltung selbst entworfen habe und da bei meinen entwicklungen, speziell in der anfangsfase ich schon auch so meine erfahrungen gemacht habe was zuverlässigkeit betrifft (*schäm*), habe ich zwei unabhängige ladeschlußsspannungsabschaltungen eingebaut.
Eine ist eingestellt auf 3,58 V und die zweite auf 3,63V.
Ich habe einen scan vom schaltplan angehängt.
(sorry für die schlechte qualität und die unkonventionelle darstellung, aber er war eigentlich nur für meine eigenen dokumentationszwecke gedacht.)


Die ladespannungsüberwachung auf der linken seite habe ich mit einem CD 4093 (schmitt trigger NAND gatter) realisiert. Mittels eines variablen spannungsreglers kann die versorgungsspannung des CD 4093 verändert werden. Damit wird dann gleichzeitig die schaltschwelle des schmitt triggers verändert.
Ist die eingestellte ladeschlußspannung erreicht wird ein relais abgeschaltet, das primärseitig den netztrafo abschaltet und somit das gesamte gerät stillegt. Das heißt der ruhestrom des ladegeräts beträgt 0 ma.

Auf der rechten seite habe ich bewusst ein anderes schaltungskonzept gewählt. Die versorgungsspannung ist über einen 7809 auf 12V eingestellt. Herz der schaltung ist ein altbewährter 555, der als monostabiler mulivibrator geschaltet ist. Die Z-Diode stabilisiert den internen spannungsteiler des 555.
Übersteigt die akkuspannung die über poti P2 anliegende triggerspannung auf pin 2 ist ausgang pin 3 auf 0. Befindet sie sich darunter, startet der monostabile multivibrator, pin 3 geht auf 1. Das zweite im sekundärkreis liegende relais zieht folglich an.


Und ja ich weiß das es für die ladeschlußspannungsüberwachung fertige IC´s gibt. Aber das waren halt alles bauteile, die ich gerade zuhause nutzlos rumliegen hatte.
Temperaturkompensiert habe ich die schaltungen auch bewußt nicht. Die A123 akkus sind in bezug auf ladeschlußspannung sehr geduldig. Offiziell beträgt die ladeschlußspannung 3,65 V. Jedoch bereits ab ca. 3,4 sind nur mehr ein paar % kapazität reinzubringen. Und eine überladung bis 4,2V tut der zelle eigentlich auch nicht viel.

Die ladespannung wird über eine sense leitung direkt am akku abgegriffen und zur elektronik zurückgeführt. Bedingt durch die sehr hohen ströme und die minimal unterschiedlich langen leitungen und stecker etc. treten nämlich erhebliche spannungsabfälle auf.

Zitat :

In meinen Augen ist das ein Fall für ne professionelle Entwicklung. Aber die wird nicht billig...

Mal sehen. Tatsache ist jedenfalls ich habe die sache in angriff genommen und werde sie auch zu ende bringen. Ich garantiere auch, dass ich spätestens in 2 monaten meine tour mit einen ladegerät, wenn auch vielleicht mit dem einen oder anderen kompromiß gegenüber meiner eingangssforderung, in angriff nehmen werde.
Weiters habe ich beschlossen, das angedachte ladegerät mit phasenabschnittssteuerung parallel dazu anzugehen. Ob dabei etwas brauchbares rauskommt, bin ich mir ehrlich gesagt noch nicht ganz sicher. Aber ich werde in einem fliegenden aufbau die sache jedenfalls mal bei reduzierter spannung rein schon aus neugier antesten.

Übrigens der aktuelle stand ist, dass ich mittels eines komparators die netzspannung mit ca. 120V vergleiche. Ist sie unter diesen wert, wird das netz über eine diode an den zwischenkreiskondensator C1 geschaltet. Quasi eine phasenabschnittssteuerung kombiniert mit einer phasenanschnittsteuerung.
Angedacht habe ich jetzt auch zusätzlich einen kondensator C2 der über einen vorwiderstand vom netz geladen wird, solange die spannung über 120 V ist.
Zusätzlich auch noch einen kondensator C3 der geladen wird, wenn sich die netzspannung unter 100V befindet. C3 wird anschließend in serie zu C1 geschaltet, insofern dessen spannung unter 100V fällt.

Durch diese maßnahmen kann nicht nur die zeit die direkt vom netz geladen und gespeichert wird vergrößert werden, sondern auch gleichzeitig die zeit verkürzt werden, in der der zu ladende akku alleinig von dem zwischenkreiskondensator C1 leben muß.
Werde demnächst, wenn die ideen ein bisschen mehr ausgereift sind, mal ein blockschaltbild zur diskussion hier rein stellen.

Morgen auf alle fälle wird ich mir mal das schaltnetzteil von reichelt bestellen.



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Zitat :

am allerliebsten wäre es mir natürlich wenn jemand einen link geben könnte wo ich das gerät mit annähernd meinen spezifikationen günstig kaufen kann.

Mal bei Astec reinschauen.
Die heissen nur nicht mehr so: http://www.powerconversion.com/

Zitat :

Weiters habe ich beschlossen, das angedachte ladegerät mit phasenabschnittssteuerung parallel dazu anzugehen.

...und da beschloß ich Poletecker zu werrden...
Dass dies unter EMV-Gesichtspunkten in dieser Leistungsklasse gar nicht zulässig ist, sollte dir als Fachmann eigentlich bekannt sein.

@fish
Wie hast Du eigentlich gesucht?

Nach zwei Minuten finde ich das da:
http://de.farnell.com/tdk-lambda/pf.....56516

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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)