Sicheres Ladegerät

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Hans_Ulrich
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Sicheres Ladegerät

Beitrag von Hans_Ulrich » 17.06.2020, 17:40

Hallo allerseits,


eigentlich hatte ich mir einen Chinesischen Superakku für den Betrieb der Montierung gekauft. War aber ein totaler Reinfall. Statt der angegebenen 16 Ah waren es nur knapp 3 Ah. Damit es nicht ganz raus geschmissenes Geld war, habe ich sie dann zum Betrieb meiner Wildkameras benutzt. Leider war die Lebensdauer doch recht kurz. So musste ich auf meine Bleiakku ausweichen. Da das Gelakkus sind, wollte ich die auf keinen Fall überladen. Also brauchte ich ein Ladegerät, was mit einem definierten Strom bis zur Endspannung lädt und sich dann abschaltet. Als Endspannung habe ich 2,2 V pro Zelle gewählt. Da ich genügend 12 Volt Netzteile habe, sollte das die Eingangspannung sein. Damit wäre auch ein Laden am Auto möglich.

Zur Steuerung habe ich einen Arduino verwendet. Die Schaltung sieht so aus:

Bild

Erst einmal eine Wurfschaltung zum Ausprobieren der Idee und des benötigten Programms:

Bild

Nach dem alles lief und zusammen gebaut war, sah dass dann so aus:

Bild

Es gehören zwei Programme dazu. Mit dem ersten (strom-spanning.ino) wird die Spannungsmessung eingestellt. Dazu startet man das Programm und schließt eine externe Spannungsquelle von 12 V an den Ausgang an. Sowohl der Strom und auch der Spannungsmesspunkt sollen jetzt den gleichen Wert, möglichst dicht an 12 V anzeigen und gleich sein. Da die Auflösung der analogen Eingänge nicht sehr groß ist, springen die Messwerte um zirka 15 mV.
Sollten die Werte stark abweichen, Ist im Deklarationsteil der Programme ein Korrekturfaktor, den muss man dann etwas ändern.

Das 2. Programm (lader.ino) ist dann das eigentliche Programm. Nach dem Starten wird man aufgefordert, den Akku anzuschließen. Ist die Spannung stabil, startet man mit der entsprechenden Taste den Ladevorgang.

Über einen PM-Ausgang wird der Strom langsam erhöht und pendelt dann um den eingestellten Wert.

Zur Dimensionierung ist nicht viel zu sagen. Die beiden Dioden links sind nur zur Sicherheit, dass der Arduino nicht mehr als 12 V (bei Autobatterie) erhält. Als Arduino habe ich die chinesische Version gewählt. Die ist nicht nur preiswerter, man kann die Drähte ein löten. Das ist deutlich sicherer als die Steckverbinder. Der Spannungswandler ist eine gekaufte Baugruppe.

R1 20 KOhm; R2 10 KOhm; R3 1 Ohm; R4 5,5 KOhm; R5 460 Ohm; DR1 1mH (wahrscheinlich etwas zu klein); C1 47 myF; C2 500 myF; T1 2SA11200; der andere Transistor Bastelkiste; D1 1N5822 (sollte auf jeden Fall eine Schottky sein).

Ansonsten lassen sich fast alle Anwendungsdaten im Deklarationsteil (ist beschriftet) variieren.

Zum Schluss noch die beiden Programme:

http://www.huk-2.de/lader/lader.ino; http://www.huk-2.de/lader/strom-spannung.ino

M.f.G.

Hans-Ulrich

Frank
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Re: Sicheres Ladegerät

Beitrag von Frank » 20.06.2020, 10:19

Hallo

Kann man denn damit mit 12V Betriebsspannung auch einen 12V Bleiaccu laden?
Musst du die Ladeendspannung während des Ladens oder in einem Ladestromlosen Zyklus?

Gruß Frank

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Re: Sicheres Ladegerät

Beitrag von Hans_Ulrich » 20.06.2020, 19:25

Hallo Frank,

man kann, deshalb der Spannungswandler von 12 auf 15V. Strom und Spannung werden gleichzeitig gemessen. Die Stromstärke ergibt sich aus dem Spannungsabfall über dem 1 Ohm Widerstand.
Die Spannung wird direkt am Ausgang gemessen, entspricht so mit der Spannung am Akku.
Entspannung und Ladestrom sind im Programm festgelegt. Die Werte lassen sich leicht ändern.

M.f.G.

Hans-Ulrich

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Re: Sicheres Ladegerät

Beitrag von Frank » 21.06.2020, 10:02

Hallo Ulrich

Hast du Bastewastel gut gemacht.
Hab sowas früher mal gebaut mit so 2-3 555er, ganz ohne Software, programmieren ist nicht so meins.
Habe mir dann wegen verschiedener Akkus, auch Lithium, von Conrad das Basetech 80 Ac/dc
gekauft, mehr geht nicht zu dem Preis.

Muss aber so paar Verrückte Programmierer geben, weil alles gibt es doch nicht fertig und gut.

Gruß Frank

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Re: Sicheres Ladegerät

Beitrag von Hans_Ulrich » 21.06.2020, 10:22

Hallo Frank,

Als 8 Bit modern waren, habe ich das Programmieren richtig gelernt. Ist aber schon eine Weile her. Aber für den Arduino reicht das noch. So ein kleines Programm ist schneller geschrieben als etwas zusammen zu löten. Ist halt meine persönliche Marotte.

M.f.G.

Hans-Ulrich

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Re: Sicheres Ladegerät

Beitrag von helmar » 26.06.2020, 17:03

Coole Anwendung. Ich habe einiges mit den Arduinos gemacht und finde immer wieder neue Anwendungen interessant.
Danke fuer das Teilen!
CS,
Helder

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Re: Sicheres Ladegerät

Beitrag von Hans_Ulrich » 28.06.2020, 13:48

Hallo Helder,

der Arduino begeistert mich immer wieder. Einfachste Programmierung und tausende Möglichkeiten. Hast du schon mal dich an NeoPixel (WS2812B) versucht?

M.f.G.

Hans-Ulrich

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