Laden batterij NiCad etc (Techniek Radio/TV)

door Huub @, 26.12.2008, 06:47 (5810 dagen geleden)

Goedemorgen ,

reeds enige malen zag ik hier een ladertje voor bijkomen ,
bijvoorbeeld

http://www.nfor.nl/archief/index.php?mode=thread&id=22905

Ter aanvulling van dit onderwerp :

Op NiCad batterijen staat meestal een laad-stroom en laad-duur vermeld.
Bij ontbreken deelt men het mAh getal door 10 voor de laadstroom
en houdt daarbij een laadtijd van ca 13-14 uur aan.

Dus een batterij met 2500mAh wordt met 250mA (=2500/10 ) geladen gedurende 14 uur .
Van belang is de batterijen geheel te ontladen alvorens met laden te beginnen.

Bij het hier volgende beschreven oplaad-"truukje" wordt gebruik gemaakt van een
zelfgemaakte constante stroombron ,
zodat diverse batterijen met eenzelfde mAh waarde in serie geladen kunnen worden.
De gebruikte spanning hoeft niet zeer stabiel te zijn en heeft slechts een boven- en onder-waarde .
Deze worden resp door de gebruikte component en het de som van de te laden batterij(en)
bepaald.

Hoe werkt één en ander ?
Een spanningsregulator IC (!) type 78xy heeft 3 aansluitingen ,
een ingang , massa (GND) en uitgang .
Met XY wordt de constante positieve spanning aangeduid tussen de uitgang en massa (GND) .
een 7805 is dus +5 volt , een 7808 +8 volt , een 7818 +18 volt , etc .

Tussen uitgang en massa plaats men een weerstand ,
de ingang van de 78xy vervolgens aan de + van de spanningsbron ,
de massa (GND) gaat middels een extra Diode naar de + van de te laden batterij(en) ,
welke met de min aan 0 van de spanninsbron ligt .

[image]
[image]
Volgorde dus
+ voeding ...naar... ingang IC 78xy met R tussen uitgang en massa(GND)...naar...
+anode diode kathode (ring)...+batterij --.. naar... + batterij---.... etcetc ......naar ...0 voeding

Welke waardes moeten worden aangehouden ? (met enige versimpelingen is gerekend)
de voedingsspanning U in , inkomend op IC 78xy mag niet hoger zijn dan 35 Volt.
en moet groter zijn dan de som van
3a4 (specs IC)+ 0,7 + XY + totale spanning serieschakeling batterijen = U in.

De laadstroom I is bekend door info op de batterij , of middels de vuistregel
I =aantal mAh/10 .
De laadstroom I is nagenoeg gelijk aan de stroom door de weerstand , I r
en kan worden uitgerekend door I r = XY/R.
De maksimaal te behalen laadstroom is afhankelijk van het IC , bij de 78xy serie is dat 1 A.

Het vermogen van de weerstand moet minimaal W r = I r x XY = I r x I r x R zijn .
Voor het opgenomen vermogen van het IC stel ik W ic = (U in -XY) I ,
in praktijk gewoon een koelplaatje eraan , eerste keer laden even kontroleren of
die niet te heet wordt , lauwwarm is OK , anders grotere, lagere U in of andere componenten toepassen .

Hoe bepaal je nu XY ?
Eén en ander hangt samen welke voedingsspanning je tot je beschikking hebt en hoeveel de som
van de in serie geschakelde batterijen is .
Op de bijgeplaatse foto's staan 2 voorbeelden , echter daar deze "verdwijnen" , beschrijf ik er nog wat .
Je hebt een voedingkje van 12 Volt ter beschikking , en je wilt een blok batterij van 9 volt laden ,
helaas , dit gaat niet . (immers U in moet groter zijn dan 3, 7 + XY + batterij spanning) ,
je zult dus met gebruik van een 7805 minstens 17,7 volt ter beschikking moeten hebben .

Je hebt 30 volt tot je beschikking , en wilt 3 AA batterijen met elk 2200 mAH laden.
Laadstroom ca 220mA .
De minimale ingangspanning moet 3a4+ 0.7 + XY + 3 x 1,2 = XY + 8,3 zijn ,
er is 30 beschikbaar zodat 30 - 8,3 = 21,7 = XY , elke waarde lager is OK ,
XY kan zijn 20 , 18 ........etc 05 .
Bij 20 is R=XY/I r = 20/0,220 = 90,9 , pas op want W r = 0,220 x 20 = 4,4 Watt
Bij 05 is R= 5/0,220 = 22,7 , W r = 0,220 x 5 = 1,1 Watt

Hoe hoger je de XY kiest , des temeer vermogen gaat er in de R verstookt ,
en minder in IC , dit heeft bij mij de voorkeur ...(maar ook heb ik "toevallig" nog al wat 5 Watters ):-D

Dan de faktor tijd , is van belang daar overladen niet goed is ,
al kan de NiCad daar beter tegen dan de Mehydr types ,
en een loodaccu heeft er helemaal NIET zo'n probleem mee .
Ik gebruik gewoon een tijdklok 230 volt AC , waarop de voeding zit geschakelt of ik zet de wekker .:-) :-)

[image]

[image]

Om de 90 of 67,5 volt uit blok batterij samengestelde repro's te laden ,
zou ik eerst es moeten uitzoeken of de hier aangenomen beperking U in van 78XY (35 Volt)
ahw omzeilt wordt door een aanwezige restspanning op die bloks ,
of omzeilt kan worden ...
anders kan een soortgelijke schakeling met een TL783 gemaakt worden .(regelaar tot 125 volt)
weet ik dus niet , wat hier beschreven is heb ik al jarenlang toegepast , met succes.
Voor de diverse mAh batterijen had ik standaard schakelingetjes gemaakt voor op een dikke vaste
36 (!!) Volt voeding . (eigenlijk 1 teveel dus ) .

Kontroleer de laadstroom de eerste maal met een stroommeting ,
vooral bij lagere laadstromen (, dan 30mA ) zal door versimpeling de werkelijk waarde procentueel veel afwijken,
en een eventueel gemaakte rekenfout merk je dan ook .

groeten Huub (NR tweetweetwee :-D :-D :-D )

Laden batterij NiCad etc

door fred101 ⌂ @, Waardenburg, 26.12.2008, 08:23 (5810 dagen geleden) @ Huub
Bewerkt door fred101, 26.12.2008, 08:32

Ter aanvulling aan dit leerzame verhaal:

-Het schijnt beter te zijn om NiCads niet in serie te laden omdat ze niet allemaal even leeg zijn. Er is gevaar van overladen van de een en onderladen van de ander wat kan leiden tot ompoling.
- Je mag ze niet te leeg maken, ze kunnen er van ompolen.
- Ze kunnen slecht tegen zelfontlading.
- Het nadeel van snelladen is dat de kristalstructuur te grof wordt.
- Het nadeel van iedere keer laden voor ze ver genoeg leeg zijn is dat de "onderste" kristalstructuur te oud wordt en dan niet meer wil omzetten. Het memory effect.
- Als ze snel hun lading verliezen en dus op zijn heb ik goede ervaring met flashen. Een dikke elco (iets van 20.000uF/63V) langzaam opladen met 45VDC en in een keer ontladen over de nicad cel.
Dat brandt die oude kristalstructuur als het ware weer weg. (chemisch zal het wel anders gaan). Dit is overigens niet geheel ongevaarlijk. Er lopen erg grote stromen.
- Voor nimh en lion achtige gaat dit allemaal niet op. Probeer aub geen lion's te flashen.
- Een nicad laden gaat het beste volgens delta-V. De spanning in de nicad stijgt tijdens het laden en op een bepaald moment komt er een dip in die curve, dat is het moment waarop hij zo goed als vol is. Ga je door met laden dan wordt de overige energie omgezet in warmte. Ze mogen ongeveer 15 graden warmer worden. Daarboven ontstaat er gasvorming. Er is ivm de snelladers een enorme reserve ingebouwd maar goed is het niet. Als het te veel wordt is er een overduk beveiliging maar dan is je cel wel dood.
Lion achtige mogen niet te ver ontladen worden, dat betekend het einde. Deze kennen geen memory effect dus beter niet steeds leeg maken voor je ze weer oplaad. Lions zijn erg instabiele accu's met echter ook grote voordelen echter niet iets om mee te experimenteren. Dat verhaal van exploderende telefoonaccu's heeft te maken met laden/ontladen. In een lion kan een soort kettingreactie ontstaan bij verkeerd gebruik. Ze zijn daartoe voorzien van beveiligingselectronica. Als die electronica in een accupack zit ipv in het toestel en de vervangende (en daardoor ook goedkopere) accu heeft die beveiliging niet omdat de fabrikant er van uit gaat dat deze in het toestel zit of wel heeft maar niet goed communiceert met het toestel heb je een bom in je telefoon.

Fred

--
Fred\'s opvangtehuis voor verweesde buizenbakken
http://www.pa4tim.nl

Laden batterij NiCad etc

door Loek @, Exloo, 27.12.2008, 11:13 (5809 dagen geleden) @ fred101

Hallo Fred,

Ik heb inderdaad ook wel eens ergens gelezen dat er problemen kunnen zijn bij het in serie laden van NiCad cellen. Echter zelf heb ik nooit problemen gehad, ik heb bijvoorbeeld bewust lege cellen en opgeladen in serie geschakeld en daarna weer het totaal gaan opladen. Dit ging goed misschien komt dit wel door dat ik nooit hoger laad dan 0,1 * van de capaciteit. Ik denk dat je pas problemen krijgt bij een snellading.

Ook bij oplaadbare 9 volt cellen staan er standaard al een aantal 1,2 volt cellen in serie.


Met vriendelijke groet,

Loek

Laden batterij NiCad etc

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 30.12.2008, 14:25 (5806 dagen geleden) @ fred101

Li-ion accu's lijken qua laadgedrag sterk op loodaccu's. Ook die moeten met een bepaalde spanning geladen worden (spanning regelen, stroom begrenzen) en kunnen niet tegen leegstaan. Alleen zal een Li-ion accu makkelijker in de fik gaan.

Laden batterij NiCad etc

door Huub @, 30.12.2008, 14:47 (5806 dagen geleden) @ Maarten Bakker

Dag Maarten ,

door de tijd van laden te begrenzen
(dan wel de opgebouwde spanning in de gaten te houden)
kun je toch met de door mij beschreven laadtruuk ook loodaccu's laden ?

gr huub

Laden batterij NiCad etc

door Hans van der Marel ⌂ @, Hilversum, 30.12.2008, 19:32 (5805 dagen geleden) @ Huub

door de tijd van laden te begrenzen
(dan wel de opgebouwde spanning in de gaten te houden)
kun je toch met de door mij beschreven laadtruuk ook loodaccu's laden ?


Huub, niet doen !

Loodaccu's en alle andere accu's die met een constante spanning moeten worden geladen kun je niet met een vaste stroombron laden.
Vooral als ze vol zijn kun je een loodaccu's tot kokend toe overladen waarna je hem veelal kunt weggooien ( eeh wegbrengen om milieuvriendelijk te verwerken ).

Kijk ook eens op mijn bericht http://www.nfor.nl/archief/index.php?id=28168

Waarom zou je het ook willen ? met de 78xx serie kun je heel makkelijk een spanningsbron maken. Met een regelbare weerstand in de minpoot is de uitgangsspanning nog wat naar boven bij te stellen, de stroom is ongeveer 0,5 tot 1 mA door deze poot.
Het enige wat je in de gaten moet houden is de stroombegrenzing maar dat is te doen door een geschikte weerstand voor de regelaar te plaatsen.

Nog makkelijker is een regelbare voeding met instelbare stroombegrenzing maar die moet je dan wel hebben.

Laden batterij NiCad etc

door Huub @, 31.12.2008, 02:24 (5805 dagen geleden) @ Hans van der Marel

Huub, niet doen !

Morgen Hans ,

ik neem alle waarschuwingen zeer ter harte (al zijn er al wat tegenstrijdigheden in de diverse reakties )


Kijk ook eens op mijn bericht http://www.nfor.nl/archief/index.php?id=28168

lees alle bijdrages zorgvuldig (die van jou dus ook , alvast bedankt :OK: )
zodat ik straks in één keer ,
(als ik het nog volgen kan met mijn beperkte inzicht over dit onderwerp )
alle op- en aan-merkingen bij het artikel kan zetten ,
want nu begint het er bijna op te lijken dat ik allenig onzin heb lopen te verkopen ,;-)
terwijl het beschreven "stroombegrenzing-principe" hier al jaren met succes wordt toegepast ...
( voor NiCad's en een enkele keer een loodaccu ,12 volt , 14Ah oude open versie)

een regelbare voeding met instelbare stroombegrenzing maar die moet je dan wel hebben.[/color]

waar het juist over gaat , ik wilde zonder precieze spanningsstabilisatie toch diverse (1 , 2 of 4 in serie)
(alleen van dezelfde mAh in serie) soort NicCad's makkelijk kunnen laden , uit één bron waarbij ik wel altijd setjes bij elkaar houd ,
die 'eind' -bijdrage zal wel in het nieuwe jaar worden , groeten Huub

PS ik ben me er bewust van dat "een jarenlange" toepasssing ,
niet gelijk hoeft te staan met een technisch verantwoorde toepassing .
dacht dat het hier wel het geval was .

Laden batterij NiCad etc

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 31.12.2008, 11:11 (5805 dagen geleden) @ Huub

De manier waarop je NiCd's laadt is verantwoord, als je hetzelfde setje in serie laadt en ontlaadt maakt dat niet uit. Als ze de fout in zouden willen gaan dan kan dat ook tijdens het ontladen.

Laden batterij NiCad etc

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 31.12.2008, 00:42 (5805 dagen geleden) @ Huub
Bewerkt door Maarten Bakker, 31.12.2008, 00:51

Hoi Huub,

In theorie is het fataal voor de accu om met een te hoge spanning te laden aangezien er dan gasvorming optreedt (ongeacht de stroom, die heeft wel invloed op de hoeveelheid gas per tijdseenheid).

In de praktijk heb je enigszins gelijk en zal de accu niet onmiddelijk stuk zijn als je de stroom genoeg begrenst, snelladen bij cyclisch gebruik wordt ook wel met een hogere spanning gedaan (tot 15 volt komt voor) en bijvoorbeeld lood-zilver-calciumaccu's zijn hiertegen in zekere mate bestand doordat het gas wordt gerecombineerd inplaats van te ontsnappen zoals bij een gewone loodaccu.

In principe zal een normale loodaccu echter boven de 13,8 volt (oftewel 2,3 volt per cel) langzaam of snel droogkoken (afhankelijk van de stroom). Hetzelfde probleem met een lithiumaccu boven de 4,2 volt per cel, maar dan met het verschil dat die geen waterstof maar lithiumdamp(?) produceert die aan de lucht al zal ontbranden als de druk te hoog oploopt.

RSS Feed van deze thread
powered by my little forum