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18.3.2019
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29.01.19

Urlaub bis 25.2.2019

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25.06.18

Aufbauanleitung englisch/ build instructions in english

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23.03.18

Aufbauhinweis für Bausätze

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Mini-Mignonlader

Da die 12V-Lader die zu ladenden Akkus nur als Pufferspeicher nutzen ist für NiMh-Zellen vom Format AA oder AAA ein separater Lader nötig.

Hierfür eignet sich ein kommerzieller Lader mit 12V-Eingang und Einzelschachtüberwachung wie z.B. der IPC-1oder IPC-1L von Conrad.

Ebenfalls hierfür geeignet- bei erheblich kleinerer Bauform- ist der hier vorgestellte Lader.

Als Gehäuse dient ein Batterieschacht eines 4-fach-Mignonhalters, das Anschlusskabel ist ein 3.5mm-Mono-Klinkenkabel mit angegossenem Stecker. Die gesamte Elektronik nimmt den Platz einer Mignonbatterie (AA) ein, der Lader wiegt nur 35 Gramm.

Die Schaltung basiert auf einem einstellbaren Schaltregler mit dem Schaltkreis MC34063 mit Eingangsstrombegrenzung und einer Stromindikator-LED als Betriebsanzeige. Der Ladestromverlauf ist logarithmisch, leere Akkus erhalten also einen hohen Ladestrom von bis zu 1A, welcher mit steigender Zellenspannung dann immer weiter sinkt (CCCV).

Dieser Lader lädt Akkus in Serienschaltung, die eingelegten Akkus müssen also gleiche Kapazität und ähnlichen Ladezustand haben.

Der Schaltregler muss durch drehen am Spindeltrimmer auf diese Ausgangsspannung justiert werden:

  • 4,35V für 3 Zellen und Kombiladung 2+3 Zellen
  • 2,9V für 2 Zellen
  • 1.45V für Einzelzellen

Die Federkontakte des Batteriehalters müssen etwas langgezogen werden- dann passen auch AAA-Zellen hinein.

Der Ausgang der Schaltung wird an die Kontakte des Batteriehalters angelötet- Plus an einen "Nietanschluss", Minus an einen Federkontakt. Welche Kontakte verwendet werden ist natürlich von der Zellenanzahl abhängig.

Für einen Kombilader 2+3 Zellen muss jetzt ein Batteriefach mit 2 in Serie gelöteten Si-Dioden 1A überbrückt werden, z.B. 1N4003. Dadurch werden 2 eingelegte Akkus in den anderen Batterieschächten auch geladen, wenn in dem überbrückten Batteriefach kein Akku eingelegt ist. Legt man 3 Zellen ein wird auch im überbrückten Fach die Zelle geladen - die Dioden lassen erst ab 1.4V Zellspannung durch und da ist diese Zelle bereits voll.

Die LED auf der Platine arbeitet als Betriebsanzeige, solange Strom durch die Akkus fliesst leuchtet sie (bei sehr langer Ladezeit und Eneloop-Akkus geht sie dann auch mal aus- nicht jedoch bei normalen NiMh-Akkus, hier fliesst immer ein Erhaltungsstrom).

Nach einem Funktionstest wird die gesamte Elektronik in einen Batteriehalter mittels Heisskleber eingeklebt und gründlich vergossen.

Die parallelen Widerstände R1-R4 mit je 1 Ohm begrenzen den Eingangsstrom der Ladeschaltung. Wenn hier nur 3 Widerstände eingelötet werden bleibt die Stromaufnahme des Laders immer unter der Ladeleistung des 12V-Forumsladers und der kleine Mignonlader wird nicht ganz so warm (bei der Bestückung mit 4x1Ohm wird der Schaltkreis MC34063 doch recht heiss unter dem Heisskleber).

Der Wirkungsgrad der Schaltung ist nicht sehr hoch (ca. 75%), bei der Ladung von 2 Zellen im Kombilader 2+3 nochmal geringer (etwa 50%)- aber der Lader verbraucht nicht mehr Energie als der Dynamo erzeugt und das Verhältnis von Packvolumen und Gewicht zur doch hohen Ladeleistung ist kaum zu schlagen.

Die Ladezeit ist durch den nicht gleichmässigen Ladestrom schwer anzugeben, aber sie beträgt für eine Ladung von leer bis etwa 80% ca.:

  • 30min für AAA (800mAh)
  • 2h für AA (2500mAh)

Die Akkus werden nicht überladen- ausser es werden deutlich unterschiedliche Akkus gleichzeitig geladen. Wenn das einmal nötig sein sollte muss unbedingt die Zellentemperatur des kleinsten Akkus überwacht werden, die Akkutemperatur darf nicht über ca. 40°C steigen um diese Zelle nicht zu beschädigen.

Die benötigten Bauteile habe ich wieder als Reichelt-Warenkorb zusammengestellt.

Auch für dieses Projekt ist wieder eine Platine bei mir erhältlich- allerdings ist sie doch recht kniffelig zu löten.

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Dateiname Info Geändert
SchaltreglerBauteile.txt 369 B 31.01.2017 10:26
SchaltreglerBestueckung.jpg 150 KB 31.01.2017 10:26
SchaltreglerSchaltplan.jpg 69 KB 31.01.2017 10:26

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