Ladegeräte

Folgende Ladegeräte sind hier beschrieben und z.T. als ausgelesener Schaltplan dokumentiert:

• GP PowerBank Rapid: DOC/PDF-Schaltplan und -Beschreibung sowie Fotos:
  • Bestückungsseite
  • Leiterseite
  • Leiterseite schräg
  • PostScript
  • Winword2-Datei = Vorlage für Postscript-Datei
• TechnoBox 4+1
  • Schaltplan (Handskizze)
• Profi Box 4+1
  • PostScript
  • Winword2-Datei = Vorlage für Postscript-Datei
• Einfachstes Ladegerät MW298GS für 2 oder 4 R6-Zellen (4 €)
  • Schaltplan
  • Foto, geöffnet
• Mikroprozessorgesteuertes ELV-Ladegerät für 8 R6-Zellen
  (Für geringere Wärmeentwicklung in Akkunähe sollte der Leistungstransistor von der Mitte der Leiterplatte auf ein Kühlblech am Trafo versetzt werden.) Fotos:
  • Bestückungsseite
  • Leiterseite
• ELV-Schnellladegerät für 4 R6- oder R3-Zellen mit 3 A(!) Ladestrom.
  • Beispielhaftes Gerätefoto
  • Schaltplan (Handskizze). Interessant ist hierbei die Reihenschaltung der Akkumulatoren trotz einzelner Lade- und Messfähigkeit.
• Neu: Disassemblierter Schaltplan eines chinesischen Balancer-Ladegerätes für bis zu 6 LiIon-Zellen in Reihenschaltung. Nennt sich B6AC; gemeint ist wohl „Batterie-Reihenschaltung max. 6 Zellen, mit AC-Netzspeisung“. Davon sollte sich Bosch 'ne Scheibe abschneiden, denn die gängigen Ladegeräte für Werkzeugakkus unterstützen kein Balancing.
  • Schaltplan und etwaiges Board-Layout im Archiv
  • Schaltplan Hauptplatine als Vektorgrafik. Die Spannungswandlung erfolgt komplett mikrocontroller-gesteuert mit einem kombinierten Hoch/Tiefsetzsteller über eine einzige Drossel. Das Balancing erfolgt mittels Spannungsmessung über simple Widerstandsteiler an den Abgriffen sowie zuschaltbarer Lastwiderstände ca. 20 Ω, also mit maximal 0,25 A. Hier sehe ich zum ersten Mal einen 32-Bit-Controller mit 5 V! Einen CMS32L051. Als Anzeige dient eine bastlergängige LC-Textanzeige mit 2×16 Zeichen.

• Konstantstrom-Ladeschaltung für Geräteeinbau
• Konstantstrom-Ladegerät für 1 9V-Block im Steckernetzteilgehäuse
• Umbau des obigen Ladegerätes als Gehäuse-Lieferant zu einem Mikrocontroller-Ladegerät (Veraltet! Ladegeräte lohnen sich nicht mehr!)
• Einbau einer Ladeschaltung mit ICS1702 in ein Spielzeugauto (Hoffnungslos veraltet!)
• Neu: Abschaltautomatik mit Einzelzellenüberwachung(!) für LiIon-Akkupacks mit ATtiny13 und CD4052, also ohne Spezialschaltkreis, für Akkupacks mit 2..6 Zellen in Reihe (sogenannt 2S, 3S, 4S, 5S, 6S).
  • Archiv-Einsicht
  • Schaltplan für 2S und 3S, als abgespeckte Bestückungsvariante v.a. zum besseren Verstehen der Schaltung. Dafür wurde der 4052 als alternatives Schaltungssymbol entworfen.
  • Schaltplan für 4S, 5S und 6S, dafür die Leiterplatte 65 × 12 mm², passend für Rundzellen:
    • Oberseite: Steckverbinder, Mikrocontroller, Fußvolk
    • Unterseite: CD4052, Leistungstransistor
  • Firmware ist in Arbeit. Der Reset-Jumper dient der Kalibrierung:
    • 5× hintereinander brücken leitet eine Kalibrierung ein: Eine angeschlossene Widerstandskette, gespeist von einem Labornetzgerät, liefert gleiche Differenzspannungen. Davon berechnet die Firmware nach diversen Checks:
      • Anzahl der Zellen sowie Präsenz von U3 (mindestens 2, maximal 6)
      • A/D-Werte für den Ladezustand „leer“ (3,0 V; wenn weniger als 20% vom rechnerischen Minimalwert entfernt, untereinander weniger als 5 %)
      Dazu wird das Labornetzgerät entsprechend eingestellt. Die gespeicherten Werte kann man aus dem EEPROM des ATtiny13 auslesen. Im Fehlerfall gibt die Firmware ein „Blinksignal“ an den Schalttransistor ab.
  • Hochvolt-Programmierung ist nicht erforderlich. Die Anschlussbelegung ist so gewählt, dass die Kondensatoren C2 und C5 nicht den ISP stören.
  • Die Platinenform ist so gestaltet, dass die Platine zwischen die Rundzellen eines jeden Akkupacks passt.
  • Platinen wurden bei JLCPCB gefertigt.
  Gedacht für den Einbau in LiIon-Werkzeugakkus; diese sind zumeist 5S. Und zwar bevor sie tot sind!
  Die Schaltung hat einen extrem geringen Eigenstromverbrauch im Bereich von 10 µA und kann sich bei Unterspannung nach längerer Zeit mit weit unter 1 µA komplett zurückziehen, muss dann allerdings per Reset neu gestartet werden. Das Laden des Akkupacks wird nicht behindert.