"Starthilfe" für BP 941 Akkus mit IRCs dran

user_1024

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Waldautobahndrängler
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21. Januar 2005
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Hallo zusammen, ich hab in meiner Akkuflasche an meiner Lampe http://www.mtb-news.de/forum/showthread.php?p=1718915#post1718915 zwei BP 941 Akkus mit der Original-Schutzschaltung, weil ich keine Böcke auf unnötiges Löten habe; hat so schon genug gequalmt, bis der PWM Dimmer fertig war.
Jetzt hab ich mir 'ne einfache Starthilfe überlegt, um den hohe Einschaltstrom zu puffern: Kondensator dran. Ich weiß, gibt's schon UND KNOCKT DIE AKKUS AUS beim Dranstöpseln. Also wird der Kondensator über einen Widerstand geladen und über eine dicke 6A Diode entladen. Funzt :D . Aber leider nur, wenn ich im gedimmten Modus einschalte.
Weiß vielleicht jemand, wieviel µF nötig sind, um direkt auf Vollgas schalten zu können? Ich hab' bis 4*4700 µF getestet, und die Lampe blinkt schon recht hell beim Einschalten, geht aber trotzdem aus. :confused:
 
Hallo user_1024,

die Kapazität kann man theoretisch so ausrechnen:

C = (I * delta(t))/(delta(U)), wobei:

I : Strom
delta(t): zu überbrückende Zeit
delta(U): Spannungsänderung während der Überbrückungszeit.

Wenn Du nun für I=1,5A; delta(t)= 2 Sekunden und für delta(U)= 3V einsetzt, bekommst Du als Ergebnis: 1 Farad, also 1 Million MikroFarad::UNREALISTISCH HOCH.
Das können nur die sogenannten Super-Goldkaps, die aber schon fast so teuer wie Gold sind.

Fazit: Mit normalen Elkos ist das nicht zu schaffen, Goldkaps sind teuer und haben nicht den nötigen kleinen Innenwiderstand.

Gruß

Jürgen
 
@JuergenH:
Danke für die Tipps. :daumen:
Aber der Rechnung kann ich nicht ganz folgen, weil ich die angenommenen Werte nicht nachvollziehen kann, denn glücklicherweise stehen mir mind. 13 V zur Verfügung (2 * BP 941 Akkus in Reihe geschaltet), warum 2 Sekunden? ich will doch nur den Glühdraht, dar fast keine Masse besitzt auf eine Temperatur bringen, bei der er einen für die Akkus erträglichen Widerstand annimmt. Die schaffen ca 50 W Dauerlast, also 3,47 A bie der Nennspannung von 14,4 V . Wieviel sie kurzzeitig vertragen, weiß ich nicht.
Das größte Problem bei der Rechnung ist meiner Meinung nach, daß ich nicht weiß, wie träge die Schutzschaltung ist, wie stark die Spannung beim Einschalten sinkt und wie lange der Glühdraht braucht, um durch die Erhitzung auf einen akzeptablen Widerstand zu kommen.
Ich hoffe, daß die angenommenen 2 Sekunden viel zu viel sind.
Ich hab' auch im Forum schon davon gelesen, daß es funzt, ich find' nur den Beitrag nicht mehr wieder. Weitere Tipps jederzeit gerne!!!
 
@user1024
Hi, die Idee mit den Elkos kommt von mir:) Allerdings für meine HID:D

Das mit dem 1 Fa(h)rad klingt zwar schön, ist aber etwas viel...
Das mit der Diode verstehe ich nicht ganz, Elkos dran, laden sich auf, Überstromabschaltung schlägt an, Elko abmachen, und wieder dran machen.
Da die Elkos voll sind, gibt's kein Problem...

Wichtig wäre es zu wissen, wieviel Watt Du hast:) Mit 10.000µF sollte es aber eigentlich bei 20Watt locker passen...

Der Nikolauzi
 
@Nikolauzi
Die 6A Diode (nicht LED) ist notwendig, weil die Kondensatoren beim Dranschalten sehr kurz sehr viel Strom ziehen, uns zwar so viel, daß die Schutzschaltung einen Kurzschluss erkennt und abschaltet. Um dies zu verhindern, lade ich die Kondensatoren über einen Widerstand auf, der beim Aufladen den Strom begrenzt.
Da dieser Widerstand den Strom auch beim Entladen begrenzen würde, wird er in der Entlade-Richtung von einer dicken Diode überbrückt. Damit ist sichergestellt, daß die Kondensatoren sich langsam, also mit geringem Strom aufladen, aber "ungebremst" entladen können. :D Dadurch gibt es keine Probleme mehr beim Dranstöpseln der Kondensatoren. :daumen: Die original Schutzschaltung der Akkus kann also drin bleiben und ich kann zum Aufladen der Akkus die komplette Schaltung mit Dimmer und Elkos abstöpseln und später problemlos wieder anschließen.
Die Kapazität von 4*4700 µF reicht aber leider trotzdem nicht aus, um die Schutzschaltung beim Einschalten einer 20 W Lampe mit vollen Akkus ungedimmt, also ca. 17 V, zu unterstützen, egal ob die Kondensatoren mit Diode und Widerstand, oder nur die Kondensatoren dranhängen. :confused:
Wenn ich das richtig verstanden habe, funzt es bei Dir aber schon mit 10 000 µF, was die Vermutung nahe legt, daß meine Schutzschaltung etwas empfindlicher / weniger träge ausgelegt ist und daher mehr Kapazität zur Unterstützung braucht. :confused:
Dann teste ich mal, wieviel. Kondensatoren sind zum Glück weder groß noch teuer noch schwer, also rein damit! :daumen:
Weitere Tipps immer gerne !!!
 
...ordentlichen NTC vor alles hängen und du hast kein Problem mehr.
35W sind in etwa das Limit was du aus den Akkus holen kannst. 2x20W IRC sind nicht drin.
Alex
 
@user_1024
Die Elkos kannst Du immer dran lassen, dann sparst Du Dir die Diode...
Denn: an der Diode fallen 0.6V ab, damit sind die Elkos im Einschaltmoment nicht 'sichtbar'. Kannst sie dann gleich weglassen...

Ob die Packs 2*20Watt verkraften, das weiß ich nicht, ist die Frage, wann die Strombegrenzung zumacht.
Kannst die Stromschwelle aber 'tunen': Auf der Originalelektronik ist ein Shuntwiderstand drauf (etwas größer mit der Aufschrift R05, oder ähnlich). Wenn Du den verkleinerst (Brücke:)), dann ist sie stillgelegt. Sicherung aber nicht vergessen;)

Der Nikolauzi
 
Fasse die Möglichkeiten zusammen:

1. Elkos mit genug Kapazität: was das in meinem Fall heißt, weiß ich noch nicht. Auf jeden Fall hab' ich das nochmal versucht und 4*4700µF reichen auch direkt angeschlossen nicht. Mit dem Anschließen der Akkus nach dem Laden an die Kondensatoren wird's dann auch schwierig, weil die Schutzschaltung sehr schnell abschaltet und auch mit mehrmaligem Anschließen es nicht schafft, die Kondensatoren zu laden. Dann muss ich die wohl wieder über Widerstände laden, die ich mit einem Schalter überbrücke, wenn die Kondensatoren voll sind. Nachteil: keiner, wenn's dann klappt.

2. Smart Fet: Muss richtig dimensioniert sein (weiß nicht wieviel A die Schutzschaltung verträgt).

3. NTC: müsste aber zwischen Schalter und Birne, da ich 2 Birnen dran hab, oder? Wenn eine (gedimmt) an ist, müsste ein NTC den Strom schon "ungebremst" durchlassen. Wenn ich dann die zweite dazuschalte wird's dunkel, oder?

Grundsätzlich: hätten NTC und Smart Fet nicht relativ hohe Verlustleistungen?
 
Die Smartfets haben kaum eine Verlustleistung, da ihr Widerstand im Milliohm Bereicht liegt. Nur beim Einschalten verbraten die einen kurzen Impuls, wegen der Strombegrenzung.

NTCs sind da meißt nicht so genügsam, kommt aber immer auf den Typ an...
Kenne mich da nicht so gut aus...

Der Nikolauzi
 
Schau mal auf meine HP, da ist ein kompletter Schaltplan mit PWM Dimmer, Anzeige, NTC enthalten. Sowie umfangreiche Bauanleitung, Fehlererläuterungen, Lichtpics ... etc.
Sicher hat der NTC Verluste, aber die stehen in der (Kosten+Aufwand)/Nutzen Gleichung deutlich im Hintergrund. Wer noch einen zusätzlichen Schalter einbauen will um das Teil zu Überbrücken... ist die günstigste Lösung.
2x20W IRC geht definitiv nicht. Selber getestet. 20W IRC+10W Paulmann geht problemlos. 35W Halo geht grad so. Hier ist zu beachten: Wenn die Lampen zwei Minuten brennen heißt das noch nicht das es geht! Temperatursicherung braucht etwas.
Gruß
Alex
 
Danke für die Tipps. :daumen: :daumen:
@Bazzmonsta: Ich werd' mir dann mal Deine Hompage genauer ansehen, nur nachbauen möchte ich natürlich nicht. Lieber Möglichkeiten abwägen und selber eigenen Kram machen. Im Moment scheint mir das mit den Smarties recht interessant zu sein. In der Richtung werd' ich mich dann auf jeden Fall auch noch "schlau" machen.
Zur Paulmann 10 W. Mein Eindruck: Die ist mit 10 W schön sparsam, leuchtet dafür aber auch nur für 5W. :eek: Die ist direkt wieder rausgeflogen, dafür ist wieder 'ne IRC drin, die ich ggf. gedimmt laufen lasse. So hab' ich wenigstens unterwegs die Wahl zwischen leistungsfähigem Spot und leistungsfähigem Flood, oder gedimmt + Vollgas in beiden Varianten, oder beides gedimmt, was dann vertretbar blendet. Damit wird man übrigens nach meinen bisherigen Erfahrungen am häufigsten von Autofahrern vorgelassen, weil die damit nix anfangen können. :)
 
ich habe noch eine alte Paulmann 10W. Die in der schwarzen Packung. Ist wohl ein Stück heller wie die aktuelle Version.
 
Ach so. Das Licht meiner (neuen ?) Paulmann ist / war nicht nur wenig, sondern auch grün am Rand.
 
nikolauzi schrieb:
@user_1024
Die Elkos kannst Du immer dran lassen, dann sparst Du Dir die Diode...
Denn: an der Diode fallen 0.6V ab, damit sind die Elkos im Einschaltmoment nicht 'sichtbar'. Kannst sie dann gleich weglassen...
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Schade, fand diese Idee ganz gut und wollte es auch so umsetzen, könnte es mit einer Schottky vielleicht gehen?
Der Akku bricht doch beim Zuschalten der Lampe bestimmt >1V ein, und dann sollten die 0,3(?)V der Diode nicht soo viel ausmachen?

MfG Manne
 
@manne
Verstehe immer noch nicht den Sinn von der Diode?!?
Wenn der Elko einmal dran (und voll) ist am Akku, dann braucht man da nichts zwischen, oder denke ich da irgendwie falsch? Oder Ihr ;)

Der Nikolauzi
 
manne schrieb:
Schade, fand diese Idee ganz gut und wollte es auch so umsetzen, könnte es mit einer Schottky vielleicht gehen?
Der Akku bricht doch beim Zuschalten der Lampe bestimmt >1V ein, und dann sollten die 0,3(?)V der Diode nicht soo viel ausmachen?
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Als E-Technik-Halblaie glaube ich, daß bei dem Spannungseinbruch um ca. 1V schon so viel Strom fließt, daß die Schutzschaltung anspricht. :(

Aber als Lampenbastler hoffe ich, daß Kondensatoren mit etwas mehr Kapazität trotzdem schneller sind. :D

Das werde ich bei nächster Gelegenheit testen. Ansonsten irgend was mit Smarties s.O.

Was unterscheidet eigentlich eine Schottky-Diode von der ganz banalen Alltags-Diode?
 
nikolauzi schrieb:
@manne
Verstehe immer noch nicht den Sinn von der Diode?!?
Wenn der Elko einmal dran (und voll) ist am Akku, dann braucht man da nichts zwischen
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Ganz einfach: Die Kondensatoren werden nicht voll, weil die Schutzschaltung schneller ist und abschaltet. Auch dann nicht, wenn ich ganz schnell den Stecker dran- und abstecke, also die Schutzschaltung immer wieder erst einen Teil des Stroms durchlässt und dann unterbricht.
Deshalb lade ich über einen Widerstand, der auf primitive Weise den Strom begrenzt. Weil der das aber in beide Richtungen bewirkt, entlade ich die Kondensatoren über eine Diode ("ungebremst", dachte ich).
 
user_1024 schrieb:
Ganz einfach: Die Kondensatoren werden nicht voll, weil die Schutzschaltung schneller ist und abschaltet.
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ich glaub, du bist demselben denkfehler aufgesessen wie ich:
schalter nach dem elko, nicht vorher. oder: elko parallel zum akku, nicht zur last.

erstmals aufladen mußt du den elko freilich "gebremst".
aber dann sollte er nicht mehr unter akkuspannung fallen - und somit den akku nicht belasten.

zum aufladen der akkus muß man ihn vermutlich abkoppeln (sonst könnte die pwm des ladegerätes spinnen)

btw: die schutzschaltung spricht an, wenn der 14.4V-liion unter 12,5V fällt. ergo, wenn der elko sich bis auf 12,5V entladen hat, muß die stromaufnahme der glühwendel schon kleiner 3A (mein getesteter grenzwert für dauerstromaufnahme an canon BP-9xx) sein
 
Das mit dem NTC Heißleiter scheint mir ja eine einfache Möglichkeit. Teil einfach einlöten und fertig. Wie hoch sind die zu erwartenden Verluste? Bazzmonsta hat für seine Lampe den NTC R5 benutzt um eine 20W IRC + 10W Paulmann zum laufen zu bringen. Könnte ich, da ich nur eine 20W IRC starten möchte, auch eine kleinere Ausführung wählen, die dann vielleicht weniger Verlust verursacht?

Danke an alle
Bedi
 
@user_1024
Ah, jetzt verstehe ich, Du hast die Elkos nicht am Akkupack, sondern an der Lampe (vom Stromfluß aus gesehen)!
Warum nicht einfach direkt ans Akkupack? Dann sind sie immer voll. (Vielleicht zur Sicherheit mit einem Schalter, falls man mal einen richtigen Kurzen hat, der die Elkos mit entlädt)

Die Shottkydiode hat einen etwas anderen inneren Aufbau, die physikalischen Zusammenhänge sind dabei leider auch etwas komplexer;)
Kurz und knapp: Eine 'normale' Silizium Diode hat eine Flußspannung (quasi der 'Zoll') von 0.6V und eine Shottky eine von 0.3V.

Oh, da war ich etwas langsam;) Die Elkos können zum Laden ruhig dran bleiben, der LiIon wird (sollte;)) ja eh nicht mit PWM geladen werden. Einflüsse sollte es da keine geben.

Der Nikolauzi
 
:bier:

nikolauzi schrieb:
@user_1024
der LiIon wird (sollte;)) ja eh nicht mit PWM geladen werden.
Zum Vergrößern anklicken....

:confused:
doch, in der zweiten ladephase (spannungsgeführt) machen das die meisten handelsüblichen geräte schon ...
allerdings mit geringer frequenz. kann sein, dass da der elko nicht stört, weil er zu "flink" ist. käme auf einen versuch an, ob die 4.25V zellspannung trotzdem erreicht werden ...
 
gruenbaer schrieb:
:bier:



:confused:
doch, in der zweiten ladephase (spannungsgeführt) machen das die meisten handelsüblichen geräte schon ...
allerdings mit geringer frequenz. kann sein, dass da der elko nicht stört, weil er zu "flink" ist. käme auf einen versuch an, ob die 4.25V zellspannung trotzdem erreicht werden ...
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Genau das ist meine Befürchtung, zudem möchte ich, da höherwertiger 7,2V-Lader bereits vorhanden, parallel laden (4poliger Stecker) da weiß ich nicht ob das gut kommt wenn der Elko seine 14V plötzlich auf die Akkus entlädt. :confused:

MfG Manne
 
@Nikolauzi:
Genau zwischen Akku und PWM-Dimmer. War vielleicht ein bisschen ungenau. Jetzt hab' ich aber ein Verständnis-Problem:
1. Die Akkus sind in Reihe geschaltet => 14,4 V Nennspannung
2. Die Elkos hängen also parallel dazu an 14,4 V
3. Ich lade die Akkus parallel geschaltet (je 7,2 V)
4. Wenn die Elkos direkt am Akku hängen würden (an 7,2V), hätten sie dann nicht auch nur die halbe Ladung "an Bord" und würden dann erst recht nicht ausreichen? :confused:

Da ich nicht genau weiß, was in der Schutzschaltung, dem Dimmer u.s.w. alles los ist, wollte ich die Akkus im unveränderten Original-Zustand lagern und laden. Deshalb hab' ich alles über einen Stecker getrennt. D.h. Dimmer, Elkos u.s.w ab und Ladegerät dran, oder umgekehrt. Aber wenn ich jetzt erfahre, daß die Elkos immer am Akku bleiben können, und das mit der halben Ladungsmenge bei halber Spannung nur eine fehlerhafte Erinnerung an die Schulphysik ist, dann löt' ich sie doch direkt dran. Aber eigentlich bin ich mir sicher, daß die Ladung das Produkt aus Kapazität und Spannung ist :confused:
 
Bedi schrieb:
Das mit dem NTC Heißleiter scheint mir ja eine einfache Möglichkeit. Teil einfach einlöten und fertig. Wie hoch sind die zu erwartenden Verluste? Bazzmonsta hat für seine Lampe den NTC R5 benutzt um eine 20W IRC + 10W Paulmann zum laufen zu bringen. Könnte ich, da ich nur eine 20W IRC starten möchte, auch eine kleinere Ausführung wählen, die dann vielleicht weniger Verlust verursacht?

Danke an alle
Bedi
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Du kennst den NTC? Hast du mehr Infos drüber? Ich weiß nur das er von Epcos ist.... ist halt so ne Sache den aus nem großen Beutel in ner Elektrofirma in die Hand gedrückt zu bekommen mit den Worten .. nimm den des passt scho ...
 
überkreuzpostigs sich überschlagender gedanken sind wirklich lustig.

klar, am 7.2 V lader muß der elko ab.

dann schaltet man ihn eben nach der ladung wieder zu. mit überbrückbarem vorwiderstand (und der muß nicht so fett sein, wie ein solcher in reihe zur last). das ist sicher bequemer als jedesmal nach dem lampe einschalten zu überbrücken, wenn man auf einen elektronischen softstart verzichtet ...
 
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