Ladegerät selbst basteln

[Jag]

Hallo,
da ich, wenn ich mehrere Tage unterwegs bin, gerne in der Botanik schlafe - somit keine Steckdose zur Verfügung habe, aber neuerdings ein SRM, dessen Headunit 12 h Ladezeit braucht (NiMh) - habe ich jetzt ein Problem: Wie kriege ich mein SRM aufgeladen? Die Idee ist, meinen Bordakku als Powerbank zu nehmen. Nur der hat nur 7.1 V - auf meinem Ladegerät für SRM steht 12 V 700 mA. Außerdem hat mein Bordakku nur 6 Ah - damit wäre er nach 10 h vollkommen leer. Somit brauche ich auch noch einen Dynamo irgendwo im SL. Ist alles ein bisschen unpraktisch jetzt. In meinen bisherigen Radcomputern habe ich einfach alle paar Jahre ne Batterie reingemacht und das wars.
Frage 1: Kann ich den Akku einfach mit seinen 7.1 V anschließen, ohne dass der Akku der Headunit Schaden nimmt und vielleicht noch etwas geladen wird?
Frage 2: Passt der Velogical an irgendeine Felge im Milan SL?

 

[Karlsruhe]

Es gibt sogenannte Step Up Wandler, die die Eingangsspannung heraufsetzen. Somit könntest du auch mit einer Powerbank ein 12V Akku laden. Dann aber voraussichtlich nicht mit diesem Ladestrom. Die Powerbank wiederum könnte man über ein flexibles Solarpanel laden. Du kannst mal im Forum nach Erdies Solarprojekt suchen.

 

[TitanWolf]

Frage 1: Kann ich den Akku einfach mit seinen 7.1 V anschließen, ohne dass der Akku der Headunit Schaden nimmt und vielleicht noch etwas geladen wird?

Ich würde Dir empfehlen, einen Boost-/StepUp-Wandler vorzuschalten und den Ausgangsstrom auch gleich auf rd. 800 mA zu limitieren (V/A separat regulierbar über zwei Potis, bieten die meisten größeren Wandlerplatinen aus Asien). Dann die Platine fixieren/vergießen (reagieren empfindlich auf salzreiche Feuchtigkeit).

Dass das Ladegerät 700 mA liefern kann (vermutlich ~900 mA, da sie eine Toleranz gegen kurzzeitig höheren Strom aufweisen, um bei Einschaltstromspitzen nicht abzuschalten), bedeutet nicht, dass es diese die gesamte Zeit liefern muss/wird. Vielleicht sind es im Schnitt bloß 350-500 mA, welche stromseitig bedingt werden. Auch, wenn das immer noch 4-6W entspricht..

Mit einem modernen Forumslader und Velogical ist das Aufladen kein Problem, da der Spannungsbereich ausgangsseitig ~9-12,6V entspricht. Alternativ, wenn Dir die 0,6V "Überspannung" vs. dem Ladegerät Bedenken bereiten, kannst Du auch einen kombinierten Step-Up/Step-Down Wandler dahinter klemmen, dann lassen sich die 12V Ladespannung dauerhaft halten.

Viele Grüße
Wolf

 

[Jag]

Versteh ich das richtig, dass ich das E-Werk (https://www.bumm.de/de/produkte/stromversorgung/parent/361/produkt/361.html?) einfach an meinen Akku (7.1 V Gleichstrom) anschließen kann, dann auf 12 V oder was auch immer einstellen und meine Geräte laden kann? Das würde mir das Basteln ersparen (dessen Ausgang aufgrund mangelnder elektrischer Kenntnisse ungewiss ist.)

 

[Krischan]

Der preisliche Abstand zum Forumslader schmilzt...
Gruß Krischan

 

[TitanWolf]

Versteh ich das richtig, dass ich das E-Werk ..

Hmm, irgendwo.. müsste ich das Teil herumfliegen haben, dann könnte ich es für Dich testen. Dummerweise sind die Umzugskartons eine immerwährende Quell der verschwunden geglaubten Komponenten - und je seltener eine Komponente gebraucht wurde, umso weniger lässt sich der passende Karton zuweisen.

Um die Funktion, welche Du beschreibst, zu erfüllen, müsste jedoch sowohl ein Step-Down als auch ein Step-Up-Konverter verbaut sein (ganz abgesehen von der notwendigen AC-DC-Wandlerschaltung). Diese Buck-Boost-Konverter gibt es auch als einteilige Platinen, daher: möglich ist es.

Der preisliche Abstand zum Forumslader schmilzt..

Das stimmt. Ich würde auch eher den FL empfehlen, allerdings nicht zur Wandlung von DC- auf DC-Spannung mobil (als Home-Ladegerät für die Pufferzellen ist das unproblematisch).. ergo: nur in Verbindung mit einem Dynamo.

Viele Grüße
Wolf

 

[Jag]

Der preisliche Abstand zum Forumslader schmilzt...
Gruß Krischan

Die UVP von 160 € bei Busch und Müller sind nicht relevant; 90 € ist der Internetpreis. In der Fahrradzukunft ist auch eine Anleitung für ein 12 V Gerät mit 30 € Materialkosten. Aber ob ich mir das antue? Mir schwirren jetzt schon lauter Fragezeichen in meinem Kopf rum, wenn ich in Euren Beiträgen von
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ergo: nur in Verbindung mit einem Dynamo.

Genau das ist ein Problem: Wenn ich fahre, möchte ich gerne meine Daten sammeln und kann den Radcomputer nicht laden. Aber Strom mit dem Dynamo kann ich nur erzeugen, wenn ich fahre. Also muss das ganze über einen Pufferakku laufen.
Frage ist auch noch, ob ich irgendwo ein Plätzchen für den Velogical finde. Alternative wären Solarladestationen, die es fix und fertig gibt. Aber auf Grund der Unabhängigkeit vom Licht, würde ich den Dynamo bevorzugen.
[DOUBLEPOST=1521831112][/DOUBLEPOST]

Mir schwirren jetzt schon lauter Fragezeichen in meinem Kopf rum, wenn ich in Euren Beiträgen von

Buck-Boost-Konverter und anderem lese. (Mein Browser spinnt.)

 

[TitanWolf]

Aber Strom mit dem Dynamo kann ich nur erzeugen, wenn ich fahre. Also muss das ganze über einen Pufferakku laufen.

So stellt es eigentlich den idealen Verwendungszweck für eine Basis a la Forumslader dar. Somit wären einige Dutzend Wattstunden Energiespeicher vorhanden, welche bei Fahrt effizient geladen (gehalten) werden und im Nicht-Fahrtbetrieb die Versorgung und Ladestandserhaltung des Radcomputers aufrecht erhalten. Allerdings sicherlich nicht derart "plug&play", wie es aus Deinen Anforderungen heraus wünschenswert wäre.

Viele Wandler können, auch, wenn sie auf AC-DC-Wandlung mit Spannungsanpassung ausgelegt sind, auch mit Gleichspannung eingangsseitig umgehen. Es ist vom Detailaufbau abhängig, doch in rd. 50-60% der Fälle funktioniert es (Effizienz ist ein anderes Thema..). So ist demnach beim E-Werk die Frage, ob dieses ebenfalls bei Gleichspannungseingang die Ausgangsspannungen zu liefern fähig ist und dies auch noch halbwegs effizient hinbekommt (ergo: ob die Strombelastbarkeit aufrecht erhalten bleibt).

Ein Buck-Boost-Wandler/Konverter tut nichts anderes, als aus einem großen Eingangsspannungsbereich eine feste Ausgangsspannung zu generieren, unabhängig davon, ob die Eingangsspannung unter- oder oberhalb der Ausgangsspannung liegt. Ein Buck-Konverter aka Step-Down-Wandler indes bedingt eine zwangsläufig höhere Eingangsspannung, als es die Ausgangsspannung sein kann (zumeist zwischen 0,6 und 2,5V höher). Ein Boost-/Step-Up-Wandler bedingt eine niedrigere Eingangsspannung..

Viele Grüße
Wolf

 

[Christoph S]

Also muss das ganze über einen Pufferakku laufen.

Den Dynalader kennst Du? Die Leistungsdaten klingen ganz gut.

Gruß
Christoph

 

[Fanfan]

Viele Wandler können, auch, wenn sie auf AC-DC-Wandlung mit Spannungsanpassung ausgelegt sind, auch mit Gleichspannung eingangsseitig umgehen. Es ist vom Detailaufbau abhängig, doch in rd. 50-60% der Fälle funktioniert es (Effizienz ist ein anderes Thema..). So ist demnach beim E-Werk die Frage, ob dieses ebenfalls bei Gleichspannungseingang die Ausgangsspannungen zu liefern fähig ist und dies auch noch halbwegs effizient hinbekommt (ergo: ob die Strombelastbarkeit aufrecht erhalten bleibt).

Die Anleitung erlaubt bis 50V Gleichspannung. Sie lässt allerdings die Frage offen, ob das Ding auch aus 7,1V am Eingang 12V am Ausgang zaubern kann, oder ob der eingestellte Spannungswert nur eine Begrenzung nach oben ist.

 

[TitanWolf]

Sie lässt allerdings die Frage offen, ob das Ding auch aus 7,1V am Eingang 12V am Ausgang zaubern kann ..

Korrekt, daher schrieb ich:

Um die Funktion, welche Du beschreibst, zu erfüllen, müsste jedoch sowohl ein Step-Down als auch ein Step-Up-Konverter verbaut sein (ganz abgesehen von der notwendigen AC-DC-Wandlerschaltung). Diese Buck-Boost-Konverter gibt es auch als einteilige Platinen, daher: möglich ist es.

Viele Grüße
Wolf

 

[Krischan]

30 € Materialkosten

Kommt auf Dein Tempo an. Bei €8,50/h hast Du 7 Stunden Zeit
Und denk an die lange Freude am selbstgemachten! Ist wie mit Muskelkraft reisen...
Gruß Krischan

 

[Jag]

Kommt auf Dein Tempo an. Bei €8,50/h hast Du 7 Stunden Zeit

Bei Selbstbau sind nicht Euros mein Stundenlohn, sondern Erkenntnis.


Und da hab ich gleich wieder Fragen. Denke ich mir das richtig???:

Um mir ein Ladegerät zu basteln, brauche ich nur eine Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom und eine Strombegrenzung. Ersteres wird mit Schottkydioden realisiert. Zweiteres mit einer Konstantstromquelle.

Je höher die Spannung, desto höher die Strommenge.

Um meine Akkus nicht zu schädigen, muss ich die Strommenge begrenzen, nicht die Spannung.

Falschaussagen bitte korrigieren!
[DOUBLEPOST=1522048935][/DOUBLEPOST]Ich habe Busch & Müller angeschrieben und gefragt, ob ich das E-Werk an meinen 7,4-V-Akku anschließen und dann 12-V-Ausgangsspannung bekommen könnte. Sie haben geantwortet, dass ich das E-Werk bis zu 50 V Gleichstrom anschließen kann. Leider keine Aussage darüber, ob ich die Spannung auch hochtransformieren kann.
Also bliebe doch nur Versuch. (Was gar nicht so schlimm ist; ich habe ja ein 14tägiges Widerrufsrecht.)

 

[Stephan-M]

... eine Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom und eine Strombegrenzung.

Ich würde noch eine Schaltung ergänzen, die den Ladevorgang unterbricht, wenn die Ladeschlußspannung des Akkus erreicht ist. Sonst machst du ggf. den Akku kaputt.

Ersteres wird mit Schottkydioden realisiert.

Diese Standardschaltungen bestehend aus Brückengleichrichter und Ladekondensator weisen leider einen schlechten Wirkungsgrad auf, weil der Stromflußwinkel sehr klein ist. Da helfen auch Schottkydioden nur marginal. Besser wäre es, den Gleichrichter mit einer Schaltung zur Leistungsfaktorkorrektur zu erweitern. Nur macht das halt niemand, weil man den zusätzlichen Schaltungsaufwand scheut.

Je höher die Spannung, desto höher die Strommenge.

Ja, das ist bei getakteten Stromquellen so. Aber es muß Strom heißen. Unter Strommenge würde ich den Begriff Ladung verstehen, der aber eine andere physikalische Bedeutung hat.

Um meine Akkus nicht zu schädigen, muss ich die Strommenge begrenzen, nicht die Spannung.

Du mußt die Spannung begrenzen. Dass aus einem Dynamoladegerät zuviel Strom herauskommt, ist doch eher unwahrscheinlich.

Gruß, Stephan

 

[TitanWolf]

Um der üblichen Lademethodik zu entsprechen, müsstest Du @Ich bei LiPo/LiIon/LiFePO4 etc. zuerst den Strom begrenzen (constant current = CC Lademodus) und bei Annäherung an die Ladeschlussspannung, etwa 0,3-0,15V vor Erreichen dieser auf constant voltage = CV Lademodus umschalten. Das können einige der Asia-StepDown-Wandler ohnehin, da sie zwei Potis für Current und Voltage besitzen.

Diese (sinnvolle) Umschaltung der Lademodis führt übrigens auch dazu, dass heutzutage Akkupacks mit "20 Minuten Quickcharge auf 80% Ladestand" angeboten werden: Sollten sie auf 100% aufgeladen werden, bräuchten sie bedeutend länger, da der Ladestrom nach CV-Umschaltung stark abnimmt.

Viele Grüße
Wolf

 

[Jag]

Ich hab mir jetzt mal das E-Werk besorgt und will schauen, ob ich mit dem Bordakku meinen SRM-Radcomputer laden kann. Dazu habe ich mein Netzladegerät auseinandergeschnitten und stehe nun vor der Frage, was ist + und was ist - ?
So sieht das Kabel vom SRM-Stecker aus:

Falls das nicht so einfach zu beantworten ist hätte ich LEDs. Vielleicht kann man es ja damit rausbekommen?

 

[TitanWolf]

Nimm eine günstige weiße, UV- oder blaue 3/5mm LED, deren Abrauchen irrelevant ist und halte das lange Beinchen (Anode) an den weißen, feinen Draht, dann das kurze Beinchen (Kathode oder abgeflachte Seite) an den umgebenden, verdrillten Geflechtsschirm. Es sollte kurz hell aufleuchten (und dann ist die LED kaputt..).

Falls ja: Weißer, separat isolierter Innenleiter = +/VCC, Geflechtsschirm = Masse/GND - falls nein: umgedreht.

Sofern vorhanden: 1 kOhm Widerstand (min 0,25W) an das kurze Beinchen anlöten/halten und das andere Ende des Widerstands an den Geflechtsschirm. Dann sollte die LED funktionstüchtig bleiben, denn die maximale Spannung des E-Werks dürfte 12,6V sein.. wenn ich mich recht entsinne. Der LED-Strom wird demnach auf ein erträgliches Maß eingestellt.

Viele Grüße
Wolf

 

[Jag]

halte das lange Beinchen (Anode) an den weißen, feinen Draht,

Ich hab mich falsch ausgedrückt: Das was auf dem Bild zu sehen ist, ist das durchgeschnittene Kabel. Der Stecker ist an der anderen Seite.
Kann ich nicht einfach den Stecker in das SRM stecken und in Reihe eine LED dazwischen machen? Leuchtet die LED, ist die Polung richtig? Leuchtet sie nicht, fließt auch kein Strom in das SRM. (Was passiert eigentlich mit einem Akku bei falscher Polung?)

 

[TitanWolf]

Ach so. Dann würde ich meine Anleitung entweder auf die zwei Kontaktdrähte am Ladegerät der SRM anwenden (und das Ergebnis dann auf das abgeschnittene Gegenstück mit SRM-Steckverbinder anwenden, nachdem nach gleicher Methode die Belegung des E-Werkanschlusses festgestellt wurde. So lässt es sich herausfinden.

Alternativ sollte auf dem SRM-Ladegerät ein Zeichen a la: Drück mich! aufgebracht sein, welches Dir die Belegung des Steckverbinders (demnach des oben abgebildeten Steckerkabelstücks seitens Steckverbinder) aufzeigt.

Kann ich nicht einfach den Stecker in das SRM stecken und in Reihe eine LED dazwischen machen? Leuchtet die LED, ist die Polung richtig?

Wenn Du es am SRM anschließt und Dich getäuscht hast, ist es ohnehin zu spät. Da müsstest du demnach vorher die notwendige Steckerbelegung kennen und eine Diode so herum einbinden, dass die SRM nicht falsch herum einen geschlossenen Stromkreis realisiert (da die Diode dann in Sperrrichtung montiert ist). Das funktioniert selbstredend nur, wenn Du die notwendige Belegung kennst.. sonst kannst Du die Diode nicht richtig zwischenhalten.

Leuchtet sie nicht, fließt auch kein Strom in das SRM.

Nur, wenn sie richtig eingebunden wurde. Ansonsten kann Dein Aufbau auch bewirken, dass gerade bei falscher Polung Strom fließt - und an der SRM dann verpolt anliegt.

Was passiert eigentlich mit einem Akku bei falscher Polung?

Was schätzt Du denn?

Der Akku ist wahrscheinlich danach hinüber. Es sei denn, er wird von Schutzschaltungen geschützt - allerdings unwahrscheinlich, wenn das Gerät mit standardmäßig bereits beiliegendem, verpolgeschütztem Steckverbinder und Ladegerät geliefert wurde.. dann wird üblicherweise auf Verpolschutzschaltungen intern verzichtet. Wenn die SRM eine Ladeschaltung drin hat, welche den Akku überwacht und evtl. die Zellen balanciert, ist diese hinterher wahrscheinlich auch kaputt (und der Akku mit viel Glück heil).

Ich würde es demnach erst ausmessen oder -erarbeiten, bevor ein Gerät defekt wird.

Viele Grüße
Wolf

 

[Jag]

Ach so. Dann würde ich meine Anleitung entweder auf die zwei Kontaktdrähte am Ladegerät der SRM anwenden (und das Ergebnis dann auf das abgeschnittene Gegenstück mit SRM-Steckverbinder anwenden, nachdem nach gleicher Methode die Belegung des E-Werkanschlusses festgestellt wurde. So lässt es sich herausfinden.

Danke! (Da hätte ich auch selber drauf kommen können.)
Ich hab meinen 7,4 V Akku dann an das E-Werk angeschlossen, den SRM-Stecker gemäß dem, was ich vorher herausgefunden habe (weiß ist +), verknüpft, das E-Werk noch auf 2,8 V 0,7 A gelassen (vom vorhergehenden LED-Test), Stecker ins SRM und siehe da, das Symbol für Laden blinkt im SRM auf. Toll! (Und das, obwohl auf dem SRM-Netzteil steht 12 V 0,7 A.)