Gerät im 12V-Betrieb gegen Netzausfall puffern

Ein LiIon-Akku mit mehreren in Reihe geschalteten Zellen muss vernünftigerweise eine Ladeelektronik besitzen. Weil Zellen ungleichmäßig altern (was unterschiedliche Innenwiderstände zur Folge hat) und LiIon-Zellen gegen Überspannung sehr empfindlich sind, ist ein interner Balancer m.E. unverzichtbar, will man keinen Brand riskieren. Das Ladegerät selbst steuert die Zellen von LiIon-Akkupacks ja nicht einzeln an.

Bei NiMH und NiCd-Akkus kann auf einen Balancer verzichtet werden, weil durch eine eher geringfügige Überspannung an einzelnen Zellen keine unmittelbare (Brand-)Gefahr droht.

Vielleicht können die E-Profis ein Wort darüber verlieren, ob ich mit meiner Annahme richtig liege.

Zitat

Original geschrieben von beesdo77
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Natürlich kann man auch ein Festspannungsregler 78XX verwenden, sollte aber die "Angstdiode" auf keinen Fall vergessen, da bei einem Ausfall der Eingangsspannung und angeschlossenem Akku der 78xx Schaden nehmen kann. Spannungen >7V rückwärts mag er überhaupt nicht.
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Ups. :eek:

Da muss ich doch tatsächlich mal in meine vorhandenen (vor längerer Zeit gefertigten) Bauteile sehen. Zumindest kann ich mich nicht positiv erinnern, eine Diode verbaut zu haben.

Zitat

Original geschrieben von beesdo77
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http://www.elektroniknet.de/po…espeicher/artikel/128448/

Dank Dir!

Der verlinkte Artikel empfiehlt eine Erhaltungsladespannung von maximal 13,65V (2,275V *6). Das liegt recht nahe bei meinen bisher verwendeten 13,5V. Wie es ausschaut, werde ich bei meiner (möglicherweise um eine Diode modifizierten) Uralt-Technik verbleiben.

Die hatte sich zwar bisher bewährt, allerdings war ich davon ausgegangen, dass die (Akku-) Technik nach über 30 Jahren was neues bietet. War wohl falsch gedacht ...

Edit:
Man liest immer wieder, dass Bleiakkus länger leben, wenn sie regelmäßig teilweise entladen werden. Zum Überwintern sind sogar spezielle Geräte im Angebot, die durch zyklische Teilentladung einen Betrieb simulieren.

Schon seit längerem überlege ich daher, eine Steckdosen-Zeitschaltuhr (von denen ich noch einige herumzuliegen habe) zu verwenden, die den Ladevorgang einmal wöchentlich um eine am Verbraucher orientierte Zeit unterbricht. Durch die daraus resultierende zyklische Teilentladung müsste sich die Lebensdauer von Bleiakkus (zumindest in der Theorie) merklich erhöhen lassen. Dazu durchgerungen hatte ich mich bisher aber nicht.

Was haltet ihr von dieser Idee?

Zitat

Original geschrieben von VoIPTom
Der Balancer sitzt nicht im Akku sondern im Ladegerät, deswegen werden am Akku mit 2+ Zellen die Zwischenabgriffe der Zellen nach aussen geführt. ...

Wenn Du Dir den Akku ansiehst, den ich verlinkt habe, ist nichts nach außen geführt. Er hat lediglich einen Anschluss für ein 12,6V Ladegerät mit DC-Hohlstecker - wie bisher alle mir bekannten externen Li-Ion-Akkus mit mehreren Zellen. Ich will aber nicht bestreiten, dass es auch anderes gibt.

Nach außen geführte Kontakte von Einzelzellen kenne ich bisher lediglich von herstellerspezifischen Akkus für bestimmte Geräte (etwa Notebooks) ... wobei das aber keineswegs für alle dieser Akkus gilt. Auch hier ist die Elektronik (mit Balancer) häufig in den Akku integriert, um die Verwendung von Fremdfabrikaten zu erschweren.

Edit:
Stimmt, die Racing-Packs aus dem Modellbau haben tatsächlich oft die einzelnen Zellpole herausgeführt. Von Wald- und Wiesenakkus (für beliebiges Gerät) kenne ich das aber nicht. Auf jeden Fall hat mein Akku lediglich zwei Pole.

So ... die Erstattung ist da.

Nun habe ich das Steckernetzteil geöffnet und wahrscheinlich den Grund für die Fehlfunktion entdeckt:

In Rauch aufgelöst (da ist wirklich nix mehr von da) hat sich ein ohmscher Widerstand, der unmittelbar zwischen Netzeingang und erstem Gleichrichter saß. Also da, wo Üblicherweise das Bauteil zur Einschaltstrombegrenzung sitzt. Ein gewöhnlicher kleiner ohmscher Widerstand an diesem Ort dürfte schwerlich überleben können. Ansonsten scheint das Teil in Ordnung zu sein, so dass ich versucht bin, an der Stelle was neues einzulöten.

Nur ... was nehme ich?

Klein muss es sein bzw. nicht viel größer als ein 08/15-Widerstand. Aber bis zu 240V plus X (Sinusspitze) muss das Teil verkraften.

Vielleicht zwei Widerstände mit halbem Wert in Reihe?

Wie müsste ich den Widerstand dimensionieren?

Weil das Netzteil einen weiten Eingangsbereich von 100 bis 240V hat, würde ich aus dem Bauch heraus zu 330 Ohm tendieren, um die Leistung gering zu halten (wobei ich auch völlig daneben liegen kann).

Ideen?

Edit:
Wie wäre es mit zwei mal 220 Ohm, 1/4 Watt (müsste ich noch im Bastelkeller haben) in Reihe?
Die Spannungsfestigkeit dieses Gespanns müsste bei 400V liegen.

Zitat

Original geschrieben von VoIPTom
Eine Nicht-Vorhandensein der Balancer-Anschlüsse heisst noch lange nicht, das der Akku eine interne Ladeelektronik hat.
Das ist eher ein Zeichen für einen Billigakku.
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Auch wieder wahr.

Allein diese Überlegung hat für mich das Fazit, dass das Gerät für den beabsichtigten Zweck nicht geeignet ist. Einen Li-Ion-Akku ohne gescheite Ladeelektronik halte ich für zu gefährlich, um ihn unbeaufsichtigt im Dauereinsatz zu haben.

Vielleicht kann mir der Akku noch sonst irgendwie nützlich sein, sofern er in Ordnung ist.

Zitat

Original geschrieben von VoIPTom
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Bekannter von mir fliegt mehere Copter, auch auf professioneller Ebene für Film- und Fotoaufnahmen und der lädt seine ganzen LiIonen-Akkupacks über ein 4-Kanal Ladegerät ohne Balancer. Nur alle 5-10 Ladezyklen nutzt der das Originalladegerät um die Zellen abzugleichen.
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Dann geht er aber in 4 bis 9 von 10 Ladezyklen das Risiko ein, dass an der Zelle mit dem höchsten Innenwiderstand beim Ladevorgang eine Spannung abfällt, die sie in Flammen aufgehen lässt. Li-Ion-Zellen haben in solchen Fällen nämlich nicht nur das Problem einer Eigenschädigung.

Zitat

Original geschrieben von VoIPTom
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Eine Widerstand zu dimensionieren ohne den Rest der Schaltung zu kennen, dürfte kaum möglich sein.
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Das ist richtig. Aus der Sekundärleistung (1000mA bei ca. 12V) ließe sich anhand des Wirkungsgrads von Schaltnetzteilen aber auf eine Dimensionierung schließen, die in etwa hinkommen müsste.

Zitat

Original geschrieben von VoIPTom
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Standartwiderständer können problemlos an 230V betrieben werden.
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Da bin ich mir nicht so sicher. Die heftige Explosion mit lautem Knall lässt m.E. schon auf einen Spannungsdurchschlag im Bauteil schließen und nicht nur auf eine Überhitzung.

Sollte der Spannungsabfall am Widerstand aber größer als 200V gewesen sein, müsste noch ein anderes Bauteil beteiligt gewesen sein, welches hinter dem Widerstand einen Kurzschluss verursacht hat. Oder liege ich mit dieser Überlegung falsch?

Edit:
Und ja ... meine Bastelleidenschaft ist wieder ein wenig geweckt, nachdem sie über Jahre hinweg vollkommen in den Hintergrund getreten war.

Mein geborstener Steckerlader ist vom prinzipiellen Aufbau dem Von Dir abgebildeten ähnlich. Und eben der eingangsseitige Widerstand vor dem Gleichrichter ist geplatzt.

Das ist auch der Grund, warum ich nicht genau sagen kann welches Teil verbaut war. Nach dem Öffnen des Gehäuses musste ich feststellen, dass das Bauteil rückstandslos verdampft oder verpulvert war. Allerdings spricht zum einen die Bezeichnung des leeren Platzes auf der Platine mit "R1" dafür, dass es wohl ein ohmscher Widerstand war und zum anderen der Umstand, dass Schaltnetzteile prinzipiell gegen höhere Einschaltströme geschützt sind - bei Billigware halt durch einen einfachen ohmschen Widerstand auf Eingangsseite.

Weil mein ehemaliger Physiklehrer ein Fan überschlägiger Kontroll-Gegenrechnungen war (was mir heute immer noch hilft) will ich mal ein wenig rechnen:

In Anbetracht der Ausgangsleistung von 1000mA bei 12,6V sollte der eingangsseitige Stromfluss unter Berücksichtigung eines Wirkungsgrads von min. 80% bei max. 70 mA liegen (großzügig gerechnet).

Für einen ohmschen Widerstand von 20 Ohm komme ich damit auf eine Leistung am Widerstand von rund 0,1 Watt, was für einen 0,25 Watt Widerstand ein idealer Wert ist ... wenn ich keinen eklatanten Rechenfehler begangen habe.

Fazit: 20 Ohm wären prima und sind für den beabsichtigten Zweck auch ausreichend. :top: