Ich hab mir in den Kopf gesetzt, ein Akku-Ladegerät für
NiMH-Mignon-Zellen selbst zu bauen. Der Ladevorgang soll per
Mikrocontroller (ein ATmega32 ist dafür wohl ganz gut geeignet)
überwacht werden. Der Controller bekommt ein grafisches LCD-Display,
über das man den aktuellen Ladezustand, die Spannungen und Ströme
usw.
aller 4 Akkuschächte ablesen kann.
So weit mal zu den Äußerlichkeiten, umsetzen möchte ich das
folgendermaßen:
- Jeder Akkuschacht soll eine vom Mikrocontroller regelbare
Konstantstromquelle bekommen
- Die Zellenspannung an jedem Schacht sowie der Ladestrom jedes
Schachts soll individuell vom Mikrocontroller überwacht werden;
Zellenspannung kann direkt gemessen werden, den Ladestrom möchte ich
über den Spannungsabfall an einem sehr niederohmigen Messwiderstand
erfassen. Der ATmega32 hat 8 ADC-Eingänge, die reichen also gerade
für
4 Schächte.
- Der Controller soll für die Messungen immer wieder kurzzeitig den
Ladestrom unterbrechen und per dU/dT-Verfahren erkennen wann ein Akku
voll ist um daraufhin die jeweilige Konstantstromquelle auf einen
geringen Strom (Erhaltungsladung) zu schalten.
- Man soll mit ein paar Eingabetasten den Ladestrom für jeden Akku
vorbestimmen können
Die Software für den Mikrocontroller ist kein Problem, aber zur
Elektronik habe ich noch ein paar Unklarheiten. Wie realisiere ich am
besten die regelbaren Konstantstromquellen? Ich habe bereits einige
Schaltpläne zu dem Thema gesehen, aber die waren alle auf kleine
Ströme ausgelegt, und zum Laden möchte ich einen Strom von bis zu 2
Ampere verwenden können ohne dass mir die Konstantstromschaltung
abraucht.
Ausserdem würds mich interessiern ob mein Plan so überhaupt
funktionieren kann oder ob ich noch irgendwo ein wichtiges Detail
vergessen haben sollte.
On Tue, 29 Jul 2003 10:23:41 +0200, Wolfgang Hauser <seehas@gmx.de>
wrote:
>Ich weiß ja nicht, wie Ihr das seht, aber ich halte die Messung des
>Ladestroms bei diesem Verfahren technisch für völlig
überflüssig.
>
>Strommessung braucht man höchstens für eine definierte Entladung
zur
>Kapazitätsbestimmung.
Das stimmt so weit schon, an sich ist eine Strommessung zur
"Akku-Voll-Bestimmung" nicht nötig, dafür ist nur die
Zellenspannung
wichtig. Aber ich will ja nicht nur ein popeliges Standardladegerät
nachbauen ;-) Meines soll den Strom, der grad in jeden Akku fließt,
auf dem grafischen LCD anzeigen können - und ebenso nach Beenden der
Ladung, wie viele mAh jetzt eigentlich in den Akku gegangen sind. Für
beides braucht man zwangsläufig eine Strommessung...die außerdem
auch
ganz praktisch ist um den Erhaltungsladestrom zu überwachen.
>Für normale Mignon-Akkus würde ich den Aufwand nicht machen, wenn
du
>spezielle Akku-Pack laden möchtest, sieht die Sache anders aus.
>Aber deine Vorstellungen mit Mikroprozessorsteuerung und Display usw.
>hat die Industrie bereits umgesetzt und baut die Teile in Serie, warum dann
>noch
>selber bauen. Ich denke, der Aufnwad dafür ist einfach zu gross.
Jap, dass es sowas gibt weiss ich :o) Ich wills ja nicht hauptsächlich
bauen um danach ein praktisches Ladegerät zu haben (ist mehr oder
weniger "nur" ein schöner Nebeneffekt), ich bau das ja aus
Spaß - das
Motiv sollte jeder leidenschaftliche Bastler gut nachvollziehen
können. Wenn ich nur gern n Ladegerät hätte wärs einfacher
(und
wahrscheinlich sogar billiger) einfach eines zu kaufen.
On Tue, 29 Jul 2003 16:10:50 +0200, Wolfgang Hauser <seehas@gmx.de>
wrote:
>>Aber ich will ja nicht nur ein popeliges Standardladegerät
>>nachbauen ;-)
>
>Das dachte ich mir schon, allerdings wäre dann IMHO eine richtige
>Kapazitätsmessung das Feature, was mir in den Sinn käme. Und
nebenbei
>fällt auch noch eine Entlade- und Refreshfunktion ab.
Hmm das wär natürlich alles noch möglich...softwaretechnisch ist
das
Gerät wenns von der Hardware mal steht ja beliebig erweiterbar. Ich
müsst nur noch irgendwo nen Widerstand zum Entladen einbauen...
On 29 Jul 2003 05:58:08 -0700, Harald.Wilhelms@web.de (Harald
Wilhelms) wrote:
>Wozu? Zwei bis drei umschaltbare Ströme reichen völlig aus. Wenn
die
>Konstantstromquelle richtig konstruiert ist, braucht man diesen Strom
>auch nicht zu messen, er ist ja konstant!
>Die Differenzierung für verschiedene Akkutypen geschieht über die
>Zeit.
Okay, d.h. ich nehm zwei Konstantstromquellen und pump damit
nacheinander die Akkus in den 4 Schächten voll (wenn nur 2 belegt sind
kann ich praktischerweise ja beide dauerhaft laden). Das is ne gute
Idee um den Aufbau einfacher zu machen.
>> Die Software für den Mikrocontroller ist kein Problem,
>
>Sie muss aber auch die dU/dT Erkennung machen und die Ladebilanzierung
>machen.
Klar, dazu ist der Controller ja letztendlich da...das Teil hat 32
kByte Flash-Speicher, da bekomme ich problemlos die Ausgaberoutinen
für das Grafikdisplay (sind schon fertig vorhanden aus nem anderen
Projekt) und tonnenweise Sonderfunktionen rein.
>Im www. elektronik-kompendium.de gibt es eine ganz gute Beschreibung
>zu Stromquellen. Je grösser der Strom ist, desto grösser muss
>natürlich
>der entsprechende Regeltransistor und dessen Kühlung sein. Um die
>Verlustleistung gering zu halten, empfiehlt es sich, einen Trafo
>mit entsprechend kleiner Spannung (ca. 2x4 Volt mit Gleichrichtung
>durch eine Doppelschottkydiode) vorzusehen.
Danke für den Tipp, das scheint mir das zu sein was ich
brauche...jetzt werd ich mal versuchen das durchzurechnen was da so an
Verlust entsteht bei meinen anvisierten 2 Ampere.
>Möglicherweise wäre noch eine Entladeschaltung interessant:
>zur Reflexladung und zum gezielten Vorentladen, bzw. Kapazitätsmessen.
>Vielleicht wäre es auch sinnvoll, automatisch mehrere
>Lade/Entladezyclen
>hintereinander zwecks Formierung zu fahren.
>Wenn genügend Speicherkapazität im µP vorhabden ist,
würde ich neben
>der Lade/Entladekapazität auch die erreichte Höchstspannung
speichern.
Gut, die Entladeschaltung ist bereits beschlossene Sache - dazu müsste
im Prinzip ja ein Widerstand ausreichen, an dem der Strom ganz einfach
verbraten wird...der muss nur entsprechend stabil sein um mit der
Verlustleistung klarzukommen.
Alles andere (Ladeprogramme etc.) ist danach ja reine Softwaresache
und könnte auch im Nachhinein noch erweitert werden wenn die Hardware
steht.
>Du läßt die Ladeüberwachung einen echten Ladecontroller
übernehmen....
>damit wäre die sichere und richtige Abschaltung bei "Voll"
mal
>gewährleistet und
>ne Entlade- und Refreshfunktion bringen die meist auch mit.
Wäre ne Möglichkeit, allerdings isses wenn die Hardware mal stimmt
auch kein großes Ding mehr das den Mikrocontroller selbst machen zu
lassen...
>Stromregelung könnte man über BUCK-Converter realisieren in dem
man den
>Feedback-U-Teiler mit einem digi-Poti ( I2C- oder SPI-gesteuert)
>"aufwertet".
Sorry wenn ich frag...aber was ist denn ein Buck-Konverter? Diese
digitalen Potis kenn ich, aber ein Buck-Konverter ist mir neu...
>BTW:
>Die Routinen und so weiter für die Grafikanzeige täten mich mal
>interessieren.
>(da steh ich nämlich völlig auf dem Schlauch)
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