ReFLEX Ladetechnik

07.12.2004
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#1
Hallo,

es gibt ja diese <b>ReFlex</b> Ladetechnik, welche während der Ladung von Ni-Cd Akkus kurze, aber hohe negative Impulse auf die Zellen gibt (Also Entladeimpulse). Dies soll dann die Bildung von Kristallen verhindern (und damit den Memoryeffekt sogar abbbauen).
Im Web gibt es stark widersprüchliche Artikel dazu. Conrad Elektronik verkauft es mit Worten wie 3000 Zyklen, reduzierte Ladezeit, Geringere Alterung. Andere Quellen sprechen von Marketing Gags.
Hat jemand Erfahrungen damit ?

schöne Grüsse,

Wolfgang
 

Herbert Hämmerle

Aktives Mitglied
13.12.2004
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#2
Der Conrad Charge Manager verwendet m.W. so eine Technik.
Meine Erfahrung: Sehr alte, mehr als 15 Jahre alte 500mAh-NiCd-Zellen, die mit einem 50mA-Lader wohl alle Jahre einmal geladen wurden, aber eher tot als lebendig waren, konnten wieder zu 50-70% der Kapazität hochgepusht werden.

Wichtiger Nebeneffekt ist natürlich die Funktion Entladen vor dem Laden, um dem Memory-Effekt vorzubeugen bzw. ihn abzubauen.

 

John

Neues Mitglied
14.04.2006
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#3
Hallo

Ich würde mal sagen Reflex ist die beste Ladetechnik
für Nicd bzw Nimh Akkus !
Soweit ich weis werden duch die entladeimpulse die sauerstoffblässchen
an den Elektroden "zerstört"
Vorteile sind :
Mehr Zyklen ,
bessere Wirkungsgrad (Zellen werden nicht so heiss beim laden)
Vermeidung des Memory Effekts.
Von Nachteilen habe ich bis jetzt noch nichts gehört.....

Ich bekomme Morgen einen Reflex Lader
So ziemlich das beste was auf dem Markt ist.
Werde damit einige Versuche durchführen.

MFG John
 
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reinhold

Guest
#4
Hallo Spezis
Ich habe mehrere solche Lader im modellbautechnichen Einsatz. Bisher kann ich nur positives berichten. Inwieweit sich das auch auf Grosszellen wie STM100 übertragen lässt muss allerdings erst getestet werden.
Es kann aber nachgelesen werden dass dieses Ladeverfahren von der amerikansichen Marine für U-Boote entwickelt wurde.
Vorteil: hoher Ladefaktor (1,05) Hoher Ladestrom (1-3C)
Hohe Zyklenzahl(1000-3000)
Nach meinen Erfahrungen werden die Zellen dadurch echt munter.
Geeigente Lader sind auch nicht wirklich teuer, ab 25.- Z.B. von ELV
Datenblätter über Suche: ICS 1702
Tschau
Reinhold
 
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Roland Heumesser

Guest
#5
Das hoert sich ja alles super an,
aber wie realisiere ich das nun in meinem Twike (280 Zellen in Reihe)?

Gruss
Roland
 
27.09.2004
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#6
Hallo,

das Ladeverfahren ist wirklich gut. Ich verwende eine selbstgebautes Ladegerät seit 5 Jahren, und genau so alt sind meine NC-Akkus, die ich im Modellbau bei 2Ah mit ca. 30Ampere entlade und danach heiß wieder ans Ladegerät hänge, bis sie voll sind ist die Temperatur auch wieder OK.
Der Ladestrom beträgt 5A die Entladeimpulse allerdings 25A.
Dies mal umgerechnet auf die Twike Akkus ergibt doch etwas Leistung die im Entladeimpuls umgesetzt werden muss.
Vor allem ist auch die im IC 1702 verwendete Vollerkennung im Integralverfahren sehr wichtig, um ein überladen und somit ein aufheizen zu verhindern.

Fazit: Die Realisierung ist möglich aber aufwendig, bitte auch nicht vergessen daß ca. 5% mehr Energie investiert werden muß um die Akkus voll zu kriegen.
Einen Test mit den STM von Saft habe ich noch nicht gemacht, ich traue mich noch nicht an die 1700A Entladeimpuls für 0,1sec. Wenn ich das Problem gelöst habe, werde ich das mal testen.

 
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Roland Heumesser

Guest
#7
Sind da irgendwo technische details wie z.B. Beispiel Schaltung, genauere Bauteilbezeichnungen oder Theoretische Infos (Ladekurven, Chemisches Verhalten...) verfuegbar.

Im Twike wird die Ladung bzw. Entladung ja ueber einen Microcontroller gesteuert, der Temperaturen, Spannungen und Stroeme steuert.
Ich weiss zwar nicht was der Besagte IC1702 konkret macht aber der Erwaehnte Ueberladungsschutz wird hier (beim Twike) extern gewaehrleistet.

Gibt es fuer dieses Ladeverfahren irgendwelche fertigen ICs?
Wenn ja woher bekomme ich Daten?

Gruss
Roland
 
07.12.2004
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#8
Ja genau, das ist auch meine Frage. Ist das machbar im Twike, und warum, wenn diese Ladetechnik so super ist, wurde es nicht im Twike schon selbst eingebaut ?

Bei den Akkukosten würde sich doch eine Investition lohnen.

Gruss,

Wolfgang
 
27.09.2004
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#9
Hallo,

ich denke das Ladeverfahren ist im Twike schwer zu realisieren, man müsste mit ca. 50A entladen, was bei einer Spannung von 380V eine Leistung von 19KW !!! ergibt. Das IC (ICS 1702N LADE-CONTROLLER Artikel-Nr.: 174050 - 62) ist ein kleiner Prozessor, der schon 2 mal nachgebessert wurde.
Bei Conrad gibts auch ein Datenblatt dafür, das kann man downloaden oder bei mir per E-Mail erhalten.
Sollt jemand was bauen wollen, kann ich auch gerne unterstützen ich habe nur keine Ahnung von Leistungselektronik größer 50V.

 
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Roland Reichel

Guest
#10
Ja ja, das Reflex Ladeverfahren ist von Fachleuten gut beurteilt worden. Ich war im Mai 2001 in Ulm auf dem Fachforum "Wiederaufladbare Batteriesysteme", und ich zitiere hier mal aus dem Vortrag "Marktübersicht industrieler Lösungen für Konsumeranwendungen" von Andreas Jossen vom ZSW Ulm:

Bereits in den frühen 70er Jahren wurde von dem US Unternehmen Christie Electric Corp. ein Ladeverfahren entwickelt, das während der Ladephase die Batterie mit kurzen Entladepulsen belastet. Dieses Verfahren wird heute von integrierten Bausteinen der Firma Galaxi Power inc. angewandt. (www.galaxipower.com). Nach Herstellerangaben wurden Lebensdauern von 2800 Zyklen über einen Zeitraum von 6 Jahren nachgewiden (NiCd).
Der prinzipielle Stromverlauf setzt sich aus dem eigentlichen Ladeimpuls von 983 ms zusammen mit einer Pause von 2 ms, dann einen 2,5 fachen Entladeimpuls von 5 ms, dann wieder 10 ms Pause. Das ganze läuft 4 stufig ab: nach einer Softstartphase mit langsamen Stromanstieg geht es mit 4C-C/2 los (also fast charge), dann topping charge mit I=c/10 und 2 Stunden danach mit maintenance charge I=c/40. In allen Ladephasen wird das anfangs erwähnte Pulsmuster eingesetzt. Als Abschaltkriterium wird der Spannungsanstieg während der zweiten Ladepause verwendet, und zwar die Steigung der Spannungskurve (Wendepunkt). Dadurch wird vor dem Spannungsmaximum abgeschaltet, und die Überladung bleibt sehr gering. Das Reflex Ladeverfahren eignet sich wegen der geringen Überladung für Schnellstladungen im Bereich von unter 20 Minuten.

Galaxy bietet im Internet die Bausteine für Ladegeräte übrigens für rund 2,5 Dollar an.

Hallo Jürgen, bei 100 Ah SAFT Akkus wären das ja rund 350 A Ladestrom und dann für 5 ms wieder 875 A rausziehen. Das ist schon heftig. Trau ich mir jedenfalls nicht zu. Übrigens hat das Citroen Werkstatt-Schnelladesystem nur rund 150 A Ladestrom.

Gruss, Roland Reichel, bsm
 
27.09.2004
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#11
Hallo Roland,

jetzt wirst Du verstehen warum das Ladeverfahren von mir im Mikrocar noch nicht verwendet wird. Nach meinem Datenblatt brauche ich einen Entladeimpuls von 1700 !!! A und da wird mir schlecht. :(

Ich denke aber über eine abgeschwächte Version, die machbar wäre nach.
Wenn ich soweit bin werde ich Dich informieren.

 
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Roland Heumesser

Guest
#12
Hallo Wolfgang,
der Gedanke ist gar nicht so schlecht. Ich wuerde den jetzt noch etwas weiter
spinnen:

Innerhalb eines Batteriepacks sind wenn ich das richtig verstanden habe
14 Pakete mit je 20 Zellen in Reihe.

Das heisst ich habe doch 13 Uebergaenge zwischen den Paketen.
Wenn ich nun eine 26 Poligen (2*13) Steckdose an jeden Batteriepack
anbringen wuerde der jeden dieser Uebergaenge unterbricht,
Dann koennte ich doch zum Fahreneinen entsprechenden
Ueberbrueckungsstecker draufstecken und mit einem entsprechenden
Reflexlader entweder einen 20er nach dem anderen laden oder mit mehreren
Ladern alle parallel.

Vielleicht kriegen wir das ja auch hin mit 2 oder 4 Packs gleichzeitig.
Da man mit den Fahr/Ueberbrueckungsstecker ganz normal mit der
originalen Twike logik laden kann muss man diesen Lader auch nicht unbedingt
ins Twike einbauen.

Ich weiss nicht ob es eine Steckverbindung gibt, die besagte Stroeme und
Spannungen aushaellt. Ausserdem weiss ich auch nicht ob es so gesund ist
14 * 24V auf einen Schlag zu 336V und mehr (je nach ladezustand) per
Steckverbindung zusammenzuschalten.

Aber das sollte doch in den Griff zu kriegen sein.

Was haltet Ihr davon? Kennt jemand solche Steckverbinder?
Was Sagen Twike Kenner dazu?

Gruss
Roland (TW73)
 
07.12.2004
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#13
Hallo Roland,

warum nicht... allerdings gestaltet sich das Aufladen dann schwierig, oder man macht standardmässig 14 Reflexlader und muss dann halt 3 mal Umstecken (Bei 3 Paketen).

Ich habe mir das auch so vorgestellt mit einem externen Stecker, allerdings mit dem Unterschied, dass ich den ganzen Block mit seinen 400 Volt auf einmal Laden würde.
Dazu sollten 3 Ladegeräte benützt werden.
An einer Starkstromsteckdose sind ja 3 Phasen à 16 Ampere vorhanden. Wenn wir mit jeder Phase eine Batterie laden können, sollte das doch gehen. Da dann ja 380 Volt/50 Hz zu Verfügung stehen gibt das Gleichgerichtet über 500 Volt. Das heisst Spannung hätten wir ja auch genug.

Dem Lade IC 1702 ist ja eigentlich die Anzahl Zellen egal. Ich weiss nur nicht ob es eine obere Grenze gibt.

Allerdings muss ich sagen, dass ich selbst einen sehr grossen Respekt vor 500 Volt DC habe !
Da bräuchten wir einen Starkstromelektroniker der da helfen könnte.

schöne Grüsse,

Wolfgang
 
19.01.2004
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Krefeld
#14
Da mache ich mir jetzt auch Gedanken. Ob man da nicht einen Kondensator, der in den 995 ms über einen Kaffeekocher entladen wird, in den 5 ms über einen heftigen Thyristor aufladen kann? Thyristoren und Kondensatoren (entsprechender Typ) vertragen fast unendlich hohe Ströme. Da dann die Energien mäßig sind, brauchte die Feuerwehr nicht so oft einrücken.
Die Batterien sind dann voll, wenn der Kaffee kocht bzw. das IC auf "Ent"haltungsladung umschaltet.
Wenn ich das richtig sehe, brauchte man nur zu einem beliebigen, in der Stromstärke passenden Ladegerät solch ein niedliches Entladegerät parallelschalten (völlig passiv) . Das Ladegerät sollte die kurze Kurzschlussphase ohne Murren wegstecken, vor allem, wenn man diese in den Nulldurchgang legt. Da geht praktisch keine Energie verloren, weil die Trafos oder Drosseln zwischenspeichern!
Ikke werde mir mal Gedanken machen.
2 Fragen:
1. Darf das Ladegerät ein normales mit pulsierendem Gleichstrom sein?
2. Ist die Form des Entladeimpulses vorgeschrieben?

1700A dürften dann kein Problem sein, ich schätze mal 30 Euro.

Bei der nächsten Bahnfahrt male ich die Schaltung. Kann das sagenhafte IC alles, Entladeimpuls, + Ladezyklen+sichere Überwachung?
So, wie schaffen wir das denn, dass der Thyristor schnell wieder ausschaltet? Der hat also 1/200 von 1700 Ampere = 85 Ampere während der Entladephase des Kondensators. Ach, ganz einfach, Irgendein kleiner Impulstrafo zwischen Gate und Source, dazwischen noch einige Dioden an Source, um den Abschaltspannungsabfall zu erreichen, ein niedlicher Impuls über eine Schutzdiode auf die Primärseite des Impulstrafos, und alles läuft völlig von alleine.
Wo ist die nächste Conrad-Apotheke?

Wie war das, Roland, 280 Zellen hintereinander beim Twike? Da könnte man ja, Hände in die Hosentasche, direkt aus der Steckdose, nur mit Gleichrichtern und mit passenden Drosseln laden? Nulleiter ans Chassis oder Batterieende und einfach power. Umschalten der Ladedrosseln über Schütz und das IC aus der Apotheke. Mit Hilfe eines Fehlerstromschutzschalters von 15 mA sollte man da auch nicht gleich ins Gras bzw., weniger gesund, ins Twike beissen.
Da fehlt mir jeglicher Respekt.
Was kostet ein Twike?
 
19.01.2004
140
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Krefeld
#15
Beim Twike gibt es doch überhaupt keine Probleme? Der billigste Thyristor in Verbindung mit einem relativ kleinen Kondensator und einem Stück Draht als Sicherung und Widerstand zugleich , fast fertig!
Ich vermute mal, dass das Ladegerät neu aufgebaut werden muß, zu einem Gleichrichter für fünf Euro, bei Drehstrom das Doppelte, brauchen wir nur noch einen gegen Spannungspitzen abgesicherten Mosfet mit Schutzschaltung, um den Mikrocontroller, möglichst über Optokoppler, anzubauen.
Die bordeigene Ladeschaltung muß natürlich abgebaut werden und eine passende Drossel selbstgewickelt werden.
Kann ich noch einmal genauere Angaben zum Twike,und dem besten Lade/Entladestrom und den Spannungen haben? 500 Volt beißen nur, wenn man sie anfasst! Mit einer fetten Drossel bekommen wir aus 16 Amperesicherungen zulässige 21 kW aus der Drehstromsteckdose!

Bei den 1700 Ampere des Mikrocar gibt es, wenn wir den passenden Kondensator (für die Abschaltung der Thyristoren) finden, überhaupt kein Problem. Eine wesentliche Angabe ist aber die Batteriespannung, um den Kondensator auszuwählen. Ein Netz-Thyristor ab 80 Ampere dürfte geeignet sein, das I²T -produkt würde nicht überschritten. wesentlich billiger sind aber 6 15-Ampere-Thyristoren, die nicht komplett parallel geschaltet werden dürfen, sondern über kleine Luftspulen aus 2 mm- Durchmesser-Draht. Ein kurzer 1 mm-Cu-Draht wirkt als Sicherung. Die Thyristoren müssen über einen gemeinsamen Thyristor und je Thyristor einem Vorwiderstand gezündet werden, damit das auf jeden Fall parallel geschieht! Aber, jetzt bitte erst mal die genaueren gewünschten Daten, ich schaue dann nach dem geeigneten Kondensator für 1700 Ampere. Den gibt es auf jeden Fall, Magnetisiergeräte arbeiten mit bis zu einer Million Ampere, Tischgerät, Computergröße.
 
19.01.2004
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Krefeld
#16
Das Twike würde ja keine Probleme machen.
Der schwierigere Brocken ist das Microcar: wenn ich die richtigen Daten hier vorliegen habe, kommt der Saft aus 8 6-Volt-140 Ah- Batterien.
Die sind ja wohl IMMER (??) alle hintereinandergeschaltet und mit fetten Kabeln verbunden, ohne Halbleiter dazwischen? Das muß sicher sein, denn sonst zerstören wir mit einem 1700-Ampere-Entladeimpuls alles. stimmt das mit den 1700 Ampere? Bitte Rückmeldung!
Also, das Ding braucht einen ziemlich impulsfesten, 100.000 Mikrofarad dicken Elektrolytkondensator. So etwas gibt es in alten Computernetzteilen oder auch zu kaufen. Leider mit 100 Volt, was schon schwieriger ist. Wir würden dann nicht mehr den Motor zur Zwischenspeicherung der Impulsentladeenergie mißbrauchen, sondern eine fette Spule ohne Eisenkern, gewickelt aus Kupferblech (billig!). Dazu der dicke Thyristor, zwei dicke und eine dünne Diode, dann sollte die Sache funktionieren. Ich würde die Steuerung total trennen von allem anderen, wenn das geht, und, falls die Impulse nicht das Ladegerät durcheinanderbringen, sonst können wir aber auch synchronisieren oder alles über den Reflexprozessor laufen lassen. Die Energie, die beim Impuls entnommen wird, wird zu 50% wieder zurückgespeichert.
Der Kondensator bekommt einen Spannungshub von 100 Volt, das ganze lässt sich völlig sicher gegen Ausfälle absichern. Beim Bergabfahren sollte das Ding, genau wie beim Laden, eingeschaltet sein.
Wo wohnst Du ? Im Oktober mache ich eine Tour durch die Schweiz.
Wie ich das sehe, ist Dein Rückspeisewirkungsgrad ja unglaublich gering! Wenn ein 500 kg - Fahrzeug 500 Meter einen Berg herunterfährt, wird eine Lageenergie von 2,5 MJ frei, das sind 0,695 kWh oder 14,5 Ah für eine 48 Volt-Batterie. Wenn da nur 0,7 KWh ankämen, wäre das ein Rückladewirkungsgrad von nur 5%!
 
07.12.2004
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#17
Hallo Bernd,

den Microcar kenn ich gar nicht, kann also nicht mitreden. Ich wohne in Liechtenstein. Wohin führen Dich Deine Reisepläne ?
Ich habe nicht von 0.7 kWh, sondern von 0.7 Ah geredet. Bei den grossen Spannungsschwankungen (350 bis 410 Volt) getraue ich mich nicht von Energien zu sprechen. Für die Bergfahrt brauch ich 2.5 Ah, 0.7 Ah (auch schon mal 0.8 Ah geschafft) bekomme ich zurück. Das hängt natürlich sehr von der Fahrweise ab.

Gruss, Wolfgang
 
19.01.2004
140
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Krefeld
#18
Also ich habe euch verwechselt, und jetzt gefällt mir die Sache deutlich besser:
0,55KWh ist die Lageenergie beim Twike, das mit 400 kg den 500 Meter hohen Berg hinabfährt und lädt davon ca 2,35 KWh zurück. Das ist doch ganz hervorragend! Beim Aufwärtsfahren gibt es dann natürlich mehr Verluste. würde sich ja lohnen, wenn der Innenwiderstand durch das Reflexverfahren sinkt. Ich denke, 70 % der Impulsentladeenergie werden wieder zurückgespeist. Kondensatorgröße für das Twike bei 25 Ampere Impulsstrom und 800 Volt Kondensatorspannung: 350 Mikrofarad, also zwei kleine Blitzkondensatoren von je 700 Mikrofarad. Ein kleiner 1000 Voltthyristor, Dioden und die dicke Luftspule.

Tip: wenn wir die Luftspulen entsprechend wickeln, kann man im ganz normalen Ladebetrieb sogar Ferritmagneten wieder voll aufmagnetisieren!
Das ist praktisch die gleiche Schaltung, kenn ich mich mit aus. Hier gibt es die Firma Steingroever/Magnetphysik. Aufmagnetisieren ist wichtig für Elektroautobauer!

Bernd
 
19.01.2004
140
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Krefeld
#19
Also, bei den angebotenen Reflexverfahren sind mir die 400 Ampere Dauerstrom bei einem 100 Ah Akku zu groß. Die 1000 Ampere Impulsentladung hätten wir ja schon gut hinbekommen, aber diese Dauerleistung nicht mit vertretbarem Aufwand. Es sei denn, jemand weiß, ob man absatzweise laden kann...
Gibt es eine Webseite, wo alle wichtigen, möglichen Ladeverfahren genau erklärt sind? Wie gesagt, Twike: kein Problem. Was ich nicht weiß, wie reagiert die eingebaute Elektronik auf Entladeimpulse?
Bernd