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Montag, 9. Januar 2012

über 30A Ladestrom: jetzt läuft's !

Was ich nicht alles im Regal habe :) Da soll noch einmal jemand sagen, ich würde zu viel Schnickschnack sammeln :)
Eigentlich wollte ich nur die Zellen von gestern noch einmal checken, doch dann dachte ich mir, dass ich mit der Ausgangsspannung meines Meanwell RS-150-3.3 ausreichen müsste, eine Zelle von Grund auf zu laden. Kurzerhand angeschlossen, Messgeräte platziert und eingeschaltet. Ergebnis: 38A Ladestrom!
Um nicht ein weiteres Netzteil auf dem Gewissen zu haben, reduziere ich auf den angegebenen Ausgangsstrom vom 30A, was deutlich höher als meine bisherigen 9A ist. Klasse!

Nun könnte es deutlich schneller gehen, also Ärmel hoch und los geht's.
Der Vorteil der 3.3 Reihe ist, dass ich über die Spannung nun den Strom auf genau 3,0A bei 3,46V einstellen kann. Nun hätte ich zwar noch zwei SP-75-3.3 liegen, die ich ebenfalls zum Laden nutzen könnte, aber dafür fehlen mir die Messergebnisse zur Überprüfung Kein Problem.
Wenn jetzt alles glatt läuft, dann sitze ich das aus :)

Kommentare:

  1. Hallo Michael,

    zum Verständnis meines Auftritts hier mein Projekt:

    Für meinen Bootsmotor 12V, (35 A bei Vollast),
    habe ich mir 3 Zellen Winston WB-LYP100AHA bestellt.
    Wenn die da sind, werde ich über den Verlauf berichten.
    Um die Balanceprobleme zu umgehen, möchte ich
    die drei Zellen getrennt mit 3 x 20A Ladegeräten laden.
    Hierzu denke ich, sind die MEANWELL HRP-100-3 geeignet. Reichen würden auch 3x15 A.
    Da ich am Tag nur einmal fahre,
    ist die Ladezeit untergeordnet.
    Wegen des hohen Strompreises auf dem Campingplatz werde ich mir noch Solarmodule zulegen.
    Die Ladung übers Netz sollte schon mit einen möglichst hohen Wirkungsgrad erfolgen.
    Deshalb die Vorauswahl dieser teueren HRP Modelle.

    Noch offene Fragen:
    Mir ist klar, dass bei entladenen Batterien und bei fest eingestellter "End" Ladespannung mehr Strom fließst, als das Ladegerät hergibt.
    Besonders wenn kurze dicke Ladeleitungen verwendet werden wie im Bild zu sehen, hätte ich noch mehr als 38 A erwartet.
    Die Regelsteilheit und die Länge der Endphase denke ich, sind bei der Ladung nur einer Zelle wesentlich vom Widerstand der Ladeleitung abhängig.
    Wäre interessant zu erfahren,wie du beim RS Netzteil den Strom von 38 auf 30 A reduziert hast. Die HRP Netzteile sollen ja laut Beschreibung eine "Constant current limiting circuit" haben, die den Ausgangsstrom auf einen bestimmten Maximalwert begrenzt, sobald die Last einen gewissen Grenzwert überschreitet
    und noch weitere Schutzschaltungen besitzen.
    Somit evtl besser geeignet.

    So Michael, nun weißt du warum ich scharf auf deine Ergebnisse bin. Für meine Planung bisher schon sehr hilfreich. Deshalb erst einmal Dank und Anerkennung für die gut struktuierte
    Darstellung des Projektes mit den vielen Anregungen und Erkenntnissen.

    ... und weiterhin viel Erfolg dabei !

    mfG
    Wolfgang

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  2. Hallo Wolfgang,
    das RS-150-3.3 hat einen angegebenen max. Stom von 30A, daher die Reduzierung.
    Wenn ich das Netzteil an eine Zelle anschließe, die ~20Ah unter "voll" ist, dann läuft es mit ~39A los, reduziert sich dann in ca. 2 Minuten auf 34A runter und die Spannung an der Zelle steigt langsam an.
    Zum Ende der Ladung reduziert sich der Strom dann weiter.
    Die einzige mögliche Einstellung bei den RS und S Netzteilen ist eine Stellschraube (Poti) zur Regulierung der Spannung.
    Das Gute ist, dass ich mit den 3.3 von >30A bis 0A einstellen kann und so meinen "Wunschpunkt" (3,46V @ 3A) genau erreichen.

    Ich denke das ein 150-3.3 (~30A) das Maximum für die 100Ah Zellen sein sollte, wenn Du lange davon gut haben möchtest.
    Zudem sind 30A Dauerstrom schon recht ordentlich und die meisten Klemmen, Messleitungen etc. kommen da schon an ihre Grenze.
    Mit dem 100er bist Du also gut dabei, denke ich.
    Ich hätte noch zwei SP-75-3.3, falls Interesse besteht.

    Der Wirkungsgrad ist übrigens mit ~75-80% nicht der beste aber OK.
    Was ich empfehlen würde, ist ein Lüfter (z.B. aus dem PC-Bereich) auf jedes Netzteil zu setzen und wenn jemand (so wie ich gerade)45 Zellen am Stück lädt, einen Kühlkörper drunterlegen.

    Ein gutes Multimeter mit mindestens drei Nachkommastellen und eine Strommesszange würde ich empfehlen.
    Fluke ist da sicher zu empfehlen. Die Stromzange gibt es z.B. ab ca. 70,- Euro, ich selbst habe ein Uni-T UT203, was ich für den Preis von rund 30,- Euro sehr empfehlen kann.

    Für die 12V empfehle ich Dir vier Zellen, da die Zellen unter Belastung etwas einsacken.
    Ruhespannung wird ~3,4V sein.

    Gruß,
    Michael

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  3. Hallo Michael,

    danke für die auschlussreichen Infos.
    Fazit : je stärker das Ladegerät, je kürzer die Überlastungsphase. D.h, ein schwächeres Ladegerät (MEANWELL) bei entladener Batterie reißt die Hufe hoch !

    @vehikelfranz Den Ladevorgang übern Atmega zu steuern, ist wohl die optimale Lösung.

    Für mein Projekt mit nur 3 Zellen fiel mir noch was anderes ein:
    Den Gesamtladeverlauf in 2 Hauptetappen zu unterteilen.
    Vorteil: Die Spannungsunterschiede für die Netzteile sind geringer.

    1. Hauptladephase: 3 Zellen in Reihe
    Ladung bis 3,33-3,35 V (x 3 = ~10 V)
    mit einem MEANWELL HRP-200-12 12V 16,7 A
    regelbar von 10,2 V - 13,8 V.
    Vorteile: einen Wirkungsgrad von 88%,
    Built-in remote sense function.

    2. Angleichungsphase: Einzelzellenladung
    ab ~ 3 bis 3,6 V verzögert zugeschaltet
    (einstellbar Zeit- oder Spannungsabhängig)
    mit 3x MEANWELL RS-25-3,3 6 A 2,85~3,6 V

    Achso, warum nur 3 Zellen ? Bei Vollast und 35 A fällt die Bleibatterie schnell auf 11 V ab, bringt aber noch reichliche 7,5 Kg Schub.
    4 Zellen LiFe liefern länger echte 12 V und das würde mehr sein als ich brauche. (Nur für ein kleines Boot)
    Runterregeln kann ich nur über die eingebauten Widerstände. Das möchte ich vermeiden. Deshalb erstmal nur 3 Zellen. Wenn die Ladung abgearbeitet ist, kommt die PWM Regelung dran.

    bis dahin
    danke und Gruß,
    Wolfgang

    p.s. würde mich freuen, wenn Du mir die Quelle zum
    Uni-T UT203 posten würdest.
    wolfgang at froehbrodt.de

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  4. @Wolfgang:
    für vier Zellen reicht ein einziger Atmega,
    wenn Du mit dem gegen Masse arbeitest und mit
    der Differenz der vier Spannungen rechnest.
    Das Programm für eine solche Anwendung habe ich
    schon mal geschrieben und getestet.
    (mit "oben balanzieren per Shunt")
    sogar mit PWM bei den Balanzier-Ausgängen.
    winzige Schönheitsfehler: die Schalttransistoren
    müssen unterschiedlich geschaltet werden,
    wegen der Potentialunterschiede der in Reihe
    geschalteten Zellen, und die Stromaufnahme der
    vier Eingangsspannungsteiler ist nicht identisch,
    weil ja auch immer gegen Masse gemessen wird.
    allerdings ist das bei vier bzw drei Zellen nicht
    weiter tragisch, da noch ein paar Relais einzubauen um im "Aus"-Zustand alles abzuschalten.

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  5. Link zum UNI-T UT203 (China): www.ebay.de/itm/170692862459 (30,- Euro inkl. Versand).

    Reichelt: http://www.reichelt.de/Zangenmessgeraete/UT-203/index.html?ARTICLE=102153 (39,- zzgl. Versand)

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  6. Wolfgang, die "kleineren" Meanwell brauchen nur länger für die Ladung. Schaffen werden sie es schon, aber das dauert eben.

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  7. Danke für die Tipps,
    @Michael: preiswerter ebay Link ist leider
    ausverkauft, habe jedoch was gleichwertiges
    gefunden.
    @ vehikelfranz : Deine Lösung liest sich gut.
    Nachdem ich mir den folgenden Link angesehen
    habe, weiß ich erstmal noch nicht was ich mache.
    Denke aber, irgendwann wird das eine preiswerte
    Massenware sein. Hoffentlich bald.
    http://ev-power.com.au/webstore/index.php4-cell- lifepo4-small-cell-bms-7a-1.html

    MfG
    Wolfgang

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Vielen Dank.