Aktuelle Laderegler " mit MPPT "

[andreas]

Hallo Ekofun,

diese Siebung passt schon, denke ich. Die Schaltung ist nicht wirklich brumm-empfindlich, der kleine C am TL431 fängt viel auf.

Allerdings müsste die Diode anders dimensioniert werden. Die Diode in der Schaltung (SB540) ist nur für 5 Ampere ausgelegt. Mit einer größeren Diode (z.B. CTB34) aus einem Pc-Netzteil geht das aber ganz gut. Bei diesen Strömen müssen Fet und Diode auf Kühlkörper gesetzt werden. Hier kam ich ohne Kühlung aus, aber es fließen auch nur selten mehr als 2 A.

MfG. Andreas

[Ekofun]

Hallo Andreas,

habe ein einfache Nezteil ausgedacht und bin nicht sicher ob das so geht.Aber ist einfach und das ist mir wichtig.Vileicht sollte Spanung von Trafo mehr als 11 Volt sein,aber dann lädt sich C noch höher,um Faktor 1,4 wenn das stimmt.In Elektronik bin schwach,und von heutigen Teilen habe keine Anung.

Hier ist Zeichnung,bin gespant ob ich das einiger Massen richtig gemacht habe.

Grüße


Ekofun

[andreas]

Hallo Ekofun,

so richtig genial ist diese Schaltung nicht. Es gibt aber ähnlich einfache Schaltungen, welche recht gut funktionieren. Zunächst wäre zu klären, ob und was Du an Material zur Verfügung hast, dananch kann man die Schaltung bemessen. Auf jeden Fall brauchst Du einen oder mehrere Leistungstransistoren, um den Strom zu übertragen und die Verlust-Leistung abzuführen. Dann noch einige sehr kleine, aber leistungsstarke Widerstände zur Stromsymmetrierung zwischen den Leistungstransistoren und für die Strombegrenzung. Und natürlich einen oder mehrere Kühlbleche oder -körper, welche die Hitze von den Transistoren abführen können. Für die anderen Transistoren kleiner Bauart kann man fast alles nehmen, was gerade zur Verfügung steht, die sind eher unkritisch. Eine Z-Diode im Bereich von 5 bis 6 V wäre nötig, alternativ einige rote Leds. Einige Widerstände mit gängigen Werten solltest Du ebenso vorrätig haben. Und ein Potenziometer samt Knopf für die Spannungseinstellung von außen, alternativ einen Einstellwiderstand, welcher mit Werkzeug einstellbar ist.

MfG. Andreas

[Ekofun]

Hallo Andreas,

ich werde Inventur machen,habe viel Schrot und vieleicht ist da heiles zu gebrauchen. Mit sicherheit aber,habe zwe Transistoren TO3 Geheuse, namen sind 2N3772 und P-tot ca 115Wat,hoffe die 2 reichen für max 8 Ampere.
Habe Potis jede Menge nur die sind Schiebepotis ohne Welle,Wiederstände habe auch aber nur bis 0,5 W.

Trafo mache selbst,habe hier EI Kern könnte machen 1 KW daraus,so kann einige kleinere machen.Nehme an das Trafo wegen Verluste in Elektronik ca 13 bis 14 V Ausgangsspanung haben soll.

Andere Teile die Sie mir sagen werde bestellen,auch Kühlkörper und Z-Dioden,Leuchtdioden ect.

Nehme an Elko von 18000 Micro genügt.

Grüße

Ekofun

[andreas]

Hallo Ekofun,

diese TO3-Transistoren sind sehr gut geeignet. Ihre Grenzwerte sind 100 V, 20 A und 150 W. Diese Grenzen darf man aber nicht mal annähernd erreichen. Bei der Hälfte der Leistungs- und Strom-Grenzwerte liegt man im beherrschbaren Bereich.

Das Problem Trafospannung hast Du richtig erkannt. Wenn auch die Spitzenspannung bei 14 V liegt, so sind davon noch zwei Gleichrichter-Flussspannungen abzuziehen, rechne mal insgesamt mit 1,5 V. Verbleiben nur noch 12,5 V. Damit sind wir schon bei der Akkuspannung angekommen, zum Regeln bleibt keine Spannung mehr. So einen 10-V-Trafo könntest Du damit nicht zum Laden verwenden. Dazu kommt, dass die Spannung nach der Gleichrichtung bei hoher Last gern bis auf die Wechselspannungswerte zusammenbricht.

Rechnen wir mal umgekehrt, vom Akku ausgehend. Ein zyklisch geladener Blei-Akku darf bis etwa 14 V geladen werden. Die Regelung wird minimal 3 Volt brauchen, ergibt schon 17 Volt. Nun noch die Gleichrichter dazu, sind wir bei 18,5 V. Das ist eine ganze Menge an Verlusten, die so entstehen. Dein Trafo sollte schon 15 V Wechselspannung bringen.

Es gibt noch einen zweiten Weg, der sich vielleicht besser rechnet: die Parallelregelung. Sie vermeidet die hohen Längsreglerverluste, indem sie nur die Spannung begrenzt. Dort kämst Du sogar mit einem 12-V-Trafo hin. Bei Laden eines leeren Akkus liefert der Trafo maximalen Strom, allerdings wird der nicht riesig sein. Solange die Akkuspannung unter dem Grenzwert liegt, entstehen keinerlei Reglerverluste. Kommt der Akku an die Voll-Spannung ran, wird der Parallelregler einsetzen und seinerseits soviel Strom vom Trafo abziehen, dass die Akku-Spannung nicht zu hoch läuft.

Energetisch macht die Parallelregelung noch mehr Sinn als die Längsregelung, jedenfalls beim Akku-Laden. Während der Längs-Regler immer Verluste verursacht, so bleibt der Parallelregler die meiste Zeit des Ladevorganges kalt und tritt erst zum Ladeende in Aktion. Wenn dann noch die Trafospannung so bemessen ist, dass die Spannung am Elko nur knapp oberhalb der Ladespannung liegt, ergibt das eine sehr effiziente Ladeschaltung mit wenig Aufwand. Den Maximalstrom kann man dann allerdings nur noch über die Weichheit der Trafospannung einstellen. Wenn Du magst, füge einen Luftspalt in den Kern ein, beim EI-Schnitt nun gar kein Problem. Den kannst Du auch später noch korrigieren, um den Strom anzupassen.

Denke mal darüber nach, welches Konzept Dir lieber ist. Du hast den Vorteil, dass Du den Trafo nach Deinen Wünschen gestalten kannst. Ein gut bemessener Trafo erspart jede Menge an Elektronik und Verlusten.

MfG. Andreas

[Ekofun]

Hallo Andreas,

habe mich für zweite Variante entschieden,also Parallelregelung,soll einfach wie möglich sein,besonderes nicht viele Hundertfüßler,habe nicht gute Augen und sehe schlecht um solche Platienen herzustellen.Bei normalen Teilen gets noch.

Also die zwei Transistoren sind schon da,Trafo mache ich selbst, 12 V Ausgang,sagten Sie mit Luftspaltregelung.Platine mache auch selbst mittels Eisen3clorid als Ätzmittel.

Teile die noch fählen werde bestellen,Sie sagen nur welche und Schaltungsshema dann mache weiter,kein Problem.Der Elco vom 18000 microFarad ist gut,glaube ich,für Laden braucht Strom nicht so viel gegletet sein,wie für Elektronik,denke mal. Er hat max.32V Spanung.

Grüße

Ekofun

[andreas]

Hallo Ekofun,

hier erst mal die einfache Schaltung:

ParallelRegler12V.png (34.52 KiB) 9740-mal betrachtet

Sie regelt auf knapp 14 V am Akku und verträgt etwa 10 A. Damit ist der Transistor 2N3772 aber bereits an seiner Leistungsgrenze angelangt. Nimm besser zwei parallel, gib aber jedem eine einzelne Emitterzuleitung von jeweils einigen (vielleicht 10 oder mehr) cm Länge. T1 ist ein kleinerer Transistor, da kommen viele Typen in Frage. Er sollte aber schon ein halbes Ampere Kollektorstrom vertragen und etwa ein halbes Watt verlieren können. Der R2 wird richtig warm, daher habe ich dort einen 2-Watt-Typ vorgesehen. Damit entlastet es den T1 doch sehr, er müßte sonst wesentlich kräftiger ausfallen. Zur Feinkorrektur der Grenzspannung kannst Du in die Zuleitung zur Z-Diode eine oder mehrere kleine Schottky-Dioden (wie etwa BAT46) einklemmen, Anschluss wie angedeutet. Jede zusätzliche Diode hebt die Grenzspannung um etwa 0,2 V an.

Ganz wichtig ist die ausreichende Kühlung der TO3-Transistoren. Sie können beide unisoliert auf ein großen Kühlkörper montiert werden, da beide Kollektoren parallel und am Gehäuse liegen. Dann muss aber der Kühlkörper isoliert aufgehängt werden. Diese Transistoren sind mit einer dünnen Schicht Wärmeleitpaste zwischen Gehäuse und Kühlkörper zu versehen, es muss eine perfekte Wärmeabfuhr gewährleistet sein. Bei der Leistung würde ich sogar einen Lüfter für sinnvoll halten.

Je nach Deiner Bauteil-Vorratslage sind da noch Änderungen möglich.

MfG. Andreas

[Ekofun]

Hallo Andreas,

danke für Schaltung, der gefählt mir sehr weil er einfach ist und hat keine Hundertfüßler.Das Nezteil sließt man dann auch auf + und - nehme es an.Also Trafo 12 v Gleichrichter und Elko dann Anschließen,damit hat sich die Sache.

Grüße

Ekofun

[Wolle]

Um noch ein wenig Energie zu sparen, bau den Gleichrichter mit Schottky-Dioden auf....

Wolle

[Ekofun]

Hallo Wolle,

Ja, das hatte ich vor,habe hier Schotkys von 20 A eine,habe noch bei Conrads gekauft als Restposten.Waren Preißwert.

Grüße

Ekofun