NiMH Laden, Batt-low-Warner

[Georg Schütz]

Endlich habe ich meine NiMH-Batterien (32 Einzelzellen = 38V, 65Ah) <img>http://www.johannesgemeinde-re.de/bilder/nimh01.jpg</img> eingebaut. Starkströme scheinen sie gut zu vertragen, Bergfahrten und Beschleunigen geben ein ganz neues Fahrgefühl.
Allerdings suche ich zu folgenden Problemen Lösungen

-1.) eine einfache Schaltung um bei Unterschreiten von 8,5V (8 Zellen) eine Leuchtdiode und einen Piezosummer anzusteuern. Eine solche Schaltung würde mir helfen, festzustellen, wann die schächste Zelle schwächelt.

-2.) eine Erklärung, welches Poti bei einem dynamischen Fahrstrombegrenzer was macht, ich habe einen mit zwei Platinen und 4 Potis <img>http://www.johannesgemeinde-re.de/bilder/dyn-u-regler.jpg</img>. Ich möchte die Abregelspannung von 32V auf 36V abregeln. Mit dieser Einstellung könnte ich vermeiden, dass eine Zelle umgepolt wird.

-3.) Wie hebe ich die Ladeschlussspannung vom Standardlader auf 46,0V an und eleminiere die Gasung (bei geschlossenen Zellen bringt die meine Batterien nicht wirklich weiter)? Vielleicht kann ich ja mit dem Standarladegerät dann wieder laden - das wäre für Distanzfahrten interessant.

-4.) Im Moment lade ich mit 4 Schaltnetznetzteilen, die je 4,8A bei 12V liefern. Die Netzteile werden dabei allerdings sehr warm und für die Batterien wäre ein Strom von 3A (etwa C20) besser, denn dann ist das Dauerladen bzw. Überladen unschädlicher. Kennt jemand ein IC, das man als Strombegrenzer einsetzen kann, so dass nur noch 3A fließen?

 

[Willi Schmidt]

Hallo Georg
Bei 65 Ah Kapatzität und Ladestrombegrenzung auf 3 Ah !!
und dann 20 C !! Das reimt sich nicht.

Wenn es aber stimmt, das du 32 Zellen mit 3 Ah. laden möchtest,
dann hat die Firma :
Schulze elektronik gmbh
Prenzlauer Weg 6
64331 Weiterstadt
Telefon: 06150-130698 von 14-16 Uhr täglich.
mit sicherheit ein passentes Gerät. Mit einem Gerät dieser Firma
lassen auch noch viele andere Akkus mit verschiedenen Spannungen und Ladeströmen einstellen und Laden.

Ruf doch mal an.

Gruß
Willi Schmidt

Übrigens: Es gibt NiMH Akkus mit 6,5 Ah je zelle und 1.2 Volt Spannung je Zelle.(Die hat der Toyota Prius) Hier würde der angegebene Ladestrom passen. Der wäre dann aber o,5 C.

 

[Georg Schütz]

Es ist schon so gemeint, wie ich es geschrieben habe: eine jede Einzelzelle hat eine Kapazität von 65Ah und nicht 6,5Ah. Es sind keine überdimensionalen Rundzellen, sondern gasdichte, quaderförmige Edelstahlcontainer mit 1,7kg Masse.
Das Problem bei mikroprozessorgesteuerten Ladern wie den Schulze-Ladern: die delta-U oder delta-T-Abschaltung funktioniert nur, wenn der Strom im Verhältnis zur Batteriekapazität relativ groß ist. Wenn man mit einem relativ kleinen Strom lädt, erwärmt sich die Batterie gar nicht so schnell, dass diese Abschaltung zuverlässig ist (der Spannungsabfall beim Ladeende wird auch durch den Temperaturanstieg verursacht). Die delta-U-Abschaltung bei 32 Einzelzellen ist ohnehin schwierig, da bei geringfügigen Kapazitätsunterschieden der Spannungsabfall von einigen Zellen von dem Spannungsanstieg von anderen Zellen überlagert wird.
Daher mein Ansatz mit schwachen Strömen zu laden - die hierbei entstehende Wärme kann von der Batterie leicht abgeführt werden, denn schließlich ist die Wärmeentwicklung das Problem bei geschlossenen, gasdichten NiMH-Zellen.

 

[John]

Hallo

Also ein 3A Ladegerät ist kein Problem. Kann dir da was passendes bauen.
Und die Schaltung mit der Led oder dem Summer ist auch schnell gemacht.

Meld dich am besten über E-Mail mal bei mir.


MFG

 

[Adolf Höötmann]

Hallo,
wo gibts diese Prius Akkus?? Hast Du einen Herstellerlink?
Gruß A.H.

 

[Juergen Thiesen]

Hallo Georg,
2.) Du hast die Variante mit zusaetzlicher Geschwindigkeitsbegrenzung (Huckepackplatine).
Die Grundplatine entspricht der auf der Seite:
http://thiesen.com/cityel/aktuell/technik/technik.htm
da ist auch alles beschrieben. Auf Ralfs Seiten muestest Du es eigendlich auch finden..
Gruss
Juergen

 

[Georg Schütz]

Danke Juergen!
Hallo Adolf,
wenn du meine Batterien meintest, die sind nicht vom Prius. Die stammen aus dem Elektromobilfeldversuch, der vor einigen Jahren in Rügen lief.

 

[Uwe]

Hallo John,

eigtl. baue ich mir ja mein Zeugs selber, aber n Ladegerät ab Netz mit etwa 20A Ladestrom,
22-32 Zellen und Deltapeak-Abschaltung wäre für mich interessant
(also etwa 500-800W Ladeleistung).

Haste irgenwo den prinzipiellen Aufbau und Berechnungsgrundlagen da ?

In welchen Preisregionen würde sowas schweben, wenn Du eins bauen würdest ?

Zur Not könnte vielleicht ein 15V/40A-Netzteil mißbrauchen (zumindest für 22 Zellen).
Dafür bräuchte man dann einen effektiven Spannungsverdoppler. Haste da vielleicht nen Tip ?

Gruß

Uwe

 

[Georg Schütz]

Für Leute, die es interessiert: mittlerweile habe ich Lösungen für die Punkte 1) und 4) gefunden, also will ich mir mal selbst antworten:

zu 1) unter dem link http://elektronik-kompendium.de/sites/bau/0702231.htm habe ich eine Schaltung gefunden, die man je nach Spannung der Zenerdiode benutzen kann um Batteriezellen, -blöcke zu überwachen. Ich habe parallel zur Leuchtdiode einen kleinen Summer eingelötet, so dass ich bei Unterschreiten von 8,2V von 8 NiMH-Zellen einen Warnton höre und eine Leuchtdiode aufbrennen sehe. Auch für Bleibatterie-Fahrer könnte sowas interessant sein um einzelne Blöcke zu überwachen (dann natürlich mit anderem Wert für die Zenerdiode).

zu 4) Im Internet habe ich einen Hinweis gefunden, wie man eine einfache Strombegrenzung aufbaut: man schaltet in Reihe eine Glühlampe. Das ganze erinnert an einen Beitrag, bei dem vor kurzem vorgeschlagen wurde, zur Fehleranalyse eine Sicherung durch eine 12V Lampe zu ersetzen. Mit dem Wert der Glühlampe muss man etwas experimentieren. Ich habe Dank Jürgen Gaber zwei Netzteile bekommen, die ungeregelt 33V Leerlaufspannung liefern und für 24V/5A ausgelegt sind. Ein Netzteil versorgt mit zwei in Reihe geschalteten Halogen Glühbirnen (12V/50W) jeweils 16 NiMH-Zellen bei jetz genau 2,9A. Die beiden Glühlampen sorgen außerdem für eine zusätzliche Absicherung gegen zu hohe Ströme: fließt zuviel Strom brennen sie einfach durch. Außerdem signalisieren sie durch ihr aufleuchten die Funktion des Ladebetriebs. Für andere Ströme und Trafos müßte man natürlich experimentieren.

 

[peter]

Hallo Georg
Hast Du gerade deinen Taschenrechner verlegt??
Du wirst es wohl kaum schaffen mit deinem Netzteil,selbst bei einem Kurzschluss am Ausgang die zwei Halogenlampen zum Durchbrennen zu bringen!!
Aber eine Kurzschluss-Anzeige ist es allemal.
Der Tipp mit der Glühlampe zur Fehlersuche war von mir.
Gruss Peter

 

[Georg Schütz]

Zur Glühlampenbegrenzung: ob die 24V wirklich eingehalten werden ist durchaus fraglich - wahrscheilich liegt sie doch deutlich höher die 5A des Netzteils sind die angegebene Dauerleistung - das wären pro Glühlampe schon etwas mehr als sie eigentlich verträgt. So kann es durchaus sein, dass die Lampen beim Kurzschluss irgendwann durchbrennen. Da ich alle meine Verbindungen zur und von Batterien mit Sicherungen versehe, ist der Fall, dass die Glühlampen durchbrennen tatsächlich ausgeschlossen.

Zur lowbatt-Warnschaltung: selbst ein Strom von 10mA (höher kann er aufgrund des Vorwiderstands der Zenerdiode ohnehin nicht werden, um genaueres zu erfahren müsste ich es mal messen) ist meiner Meinung nach völlig zu vernachlässigen. Denn das CityEl braucht im Standby 150mA und die Selbstentladung meiner 65Ah-NiMH-Batterien liegt üblicherweise bei 1-1,5%, d.h. bei etwa 1Ah am Tag. Und da im Regelfall der Strom bei allen Batterieblöcken gleich ist, denn es hängt ja an jedem eine low-batt-Warnschaltung, kommt es auch zu keiner ungleichmäßigen Belastung der Batterien, dem für mich kritischten der denkbaren Punkte.

 

[Richard Scheffenegger]

http://www.peve.panasonic.co.jp/e_catalog1.html

Verkaufen aber nur an Japanische Hersteller von Fahrzeugen aufgrund von Föderungsgeldern, die von Japan gezahlt wurden, laut meinen Infos.

Am billigsten / besten du suchst oder kaufst (wie ein großer deutscher Hersteller) Toyota Prius bei Schrott- / Gebrauchtwagen- oder Neuwagenhändlern, und holst sie von dort.

Aber erst nachdem ich mir eine 3 Batterie organisiert habe!

Richard

 

[Richard Scheffenegger]

Soweit ich weiß, haben darüber hinaus Zehnerdioden auch einen relativ großen Streubereich, d.h. eine 8V Zehnerdiode kann überall zw. 7,8 und 8,2 V sein...

Genauer wäre das wohl mit einer Referenzspannungsquelle wie zB TL431 zu machen, wenn es auf das Zehntel oder Hundertstel-Volt ankommt (da hängt dann die Genauigkeit mit den verwendeten Widerständen ab).

Richard

 

[Georg Schütz]

Auch die Genauigkeit der Zenerdiode ist nicht so entscheidend, da eine noch etwas gefüllte Batterie bei großer Belastung (40-100A) ungefähr noch 1,1V liefert und eine fast leere Batterie schlagartig gegen 0V geht, wird man mit sowohl mit einer 7,8V als auch mit einer 8,2V Zenerdiode eine Warnanzeige auslösen.