Akkuladung direkt am Bot

Die Elektronik des c't-Bot
VDX
Friends of Johnny-5
Friends of Johnny-5
Beiträge: 320
Registriert: 26 Jan 2006, 22:43
Wohnort: Großkrotzenburg (Main-Kinzig-Kreis)

Beitrag von VDX » 06 Apr 2006, 19:34

... also ich denke eher an einen 'Lade-Galgen', der von Oben in eine Trichterförmige Buchse einrastet - entweder mechanisch, über einen Hebel, den der Bot anfährt, oder über einen eigenen Motor/Servo, den der Bot beim 'Einparken' aktiviert ...

Dann ist untenrum alles zu und Oben kann eine Abdeckung die Buchse schützen, oder eine gekapselte Mehrfach-Stecker/Buchse-Kombination á la 'Kabellose Wasserkocher' ...

Ciao, V2

mod25

Beitrag von mod25 » 06 Apr 2006, 19:39

@memnoch gibt es schon einen kompletten bausatz zu deiner Ladestation (MAX712) wenn ja wo zu finden?

danke
mod25

memnoch

Beitrag von memnoch » 06 Apr 2006, 22:45

Ich habe mal ein paar erste Fotos hochgeladen. Ist noch einiges zu tun, aber man kann schon sehen, wo's hingehen soll.
Ob es dafür einen fertigen Bausatz gibt weiß ich nicht, habe die Teile einzeln bei Reichelt bestellt. Der MAX712 kostet etwas über 8 EUR, glaub ich, der Transistor 2 EUR, der Rest bewegte sich im Cent-Bereich (oder war schon in ner Bastelkiste). Das ganze sitzt auf einer Punktrasterplatine. Hier mal die Stückliste:

IC1 MAX712
R1 340R
R2 150R
R3 68K, 1%
R4 22K, 1%
Rsense 0R270 2W (für knapp 1A Ladestrom)
R5 560R (LED Vorwiderstand)
LED1 grün (Ladestandanzeige)
C1 1uF Folie, 63V, RM 5mm
C2, C4 10nF Keramik
C3, C5 10uF 16V Tantal
D1, D2 (Verpolschutzdiode an DC IN) 1N4001
T1 2N6109 oder BD244
Buchse
IC-Sockel 16 Pins
Lochrasterplatine

Gruß memnoch

cgiesen

Beitrag von cgiesen » 07 Apr 2006, 07:58

Hi,

ich sehe auf dem Foto, Du nutzt einen vierer Block Akkus.
Es gibt einen 5er wo alle Akkus in einer Ebene montiert sind.
Dieser passt gut zwischen die Bolzen.

Je nach Servo, könnte man unter den Bolzen vom Display nach unten keine Schraube machen, sondern auch vier Bolzen und eine Art Zwischendecke einziehen, wo der Akku zu liegen kommt.

mfg

Carsten

memnoch

Beitrag von memnoch » 07 Apr 2006, 08:33

Hallo Carsten,

da habe ich wohl einen ungünstigen Kamerawinkel genommen. Das Akkupack besteht aus 5 Zellen, eine 2-er Halterung ist mittig auf eine 3-er Halterung geklebt. Auf dem anderen Foto kann man sehen, dass ich das Rohplatinenstück mit den Moosgummifüßen etwas höher angebracht habe, so dass der Akkupack stabil mit der 2-er Halterung auf diesen Füßen sitzen kann und die 3-er Halterung dabei nicht mehr an die Motoren stößt.

Gruß memnoch

inky

murphys gesetz.....

Beitrag von inky » 07 Apr 2006, 09:03

hi,
trotzdem wird es passieren, irgendwann...
zumindest mal ne träge 2A fuse einbauen.
inky

memnoch

Beitrag von memnoch » 20 Apr 2006, 23:38

So, habe mal noch ein paar Fotos meiner Ladestation hochgeladen. Ist noch nicht ganz fehlerfrei, aber ich lasse den Akku jetzt erstmal in Ruhe tanken.

Gruß memnoch

memnoch

Beitrag von memnoch » 21 Apr 2006, 08:51

Guten morgen allerseits,
die Nacht war kürzer als erhofft, hier mal ein paar ernüchternde Ergebnisse:
  • ist der Bot nicht in der Ladestation, liefert diese an den äußeren Federkontakten ca. 10V - OK
  • Bot in Ladestation: Akku wird geladen mit ca. 1A und anfangs ca. 7V, steigt im Verlauf noch an, Strom bleibt konstant - OK
  • die mittleren Federkontakte hängen parallel an der Lade-LED und liefern 1,7V, der Optokoppler am Bot schaltet durch, Klappensensor-LED geht aus - OK
  • ABER: der Leistungstransistor der Ladeschaltung wird verdammt heiss (hab kein Thermometer, deshalb musste ich meine Fingerspitze herhalten), trotz kleinen passiven Kühlkörpers, ich schätze mal so um die 90° - nicht OK
  • der Ladevorgang wird vorzeitig und scheinbar zufällig abgebrochen (wenn man das INet durchsucht, findet man, ich bin nicht der einzige mit dem Problem), ich musste den Bot dreimal kurz aus der Station ziehen und wieder reinschieben, damit ein neuer Zyklus anfing - gar nicht OK
  • die Akkus (habe neue Sanyo 2500er) werden gegen Ende des Ladens nach etwas über 3 Stunden auch ziemlich heiss, Fingerspitze sagt 50° (Genauigkeit der Fingerspitze: +/- 20%...) - schön ist das nicht
  • habe während des Ladens den Bot aus- und danach wieder eingeschaltet. Spannung über dem Akku beträgt mehr als 7V, die Motoren drehen merklich schneller, was bestimmt nicht empfehlenswert ist für lange Lebensdauer - böse!
So denn, jetzt ist erstmal Wochenende, keine Zeit für den Bot...

Gruß memnoch

Bratzelwatz

Beitrag von Bratzelwatz » 21 Apr 2006, 10:38

mein Senf dazu:
Ich komme eigentlich aus dem RC-Modellbau und dort ist die Akkuladung immer schon ein "heisses" Thema gewesen. Nicht umsonst werden µP-gesteuerte Lader benutzt die zB mit dem Delta-Peak-Verfahren die Akkus laden. Mit meinem RC-Lader lade ich die 700mAh-NiMH Akkus aber mit 2C=1400mA recht schnell auf.

Ich kann bei deiner Ladestation nicht richtig erkennen ob die Kontakte nur "Aufliegen" oder auch einen niederohmigen Kontakt haben.
Wäre es sinnvoll dass die Ladestation mit Miniservos die Ladekontakte richtig einklemmt?

chrimo

Beitrag von chrimo » 21 Apr 2006, 11:26

Ich denke auch, dass du die Akkus damit übernatürlich beanspruchst und
die Lebensdauer dadurch beachtlich sinkt ;-(
Mit meinem "intelligenten" Orbit-Pocketlader werden die Akkus individuell
auf ein Optimum geladen und das in ca. 30 Minuten (2500mAh).

Die Kontaktstellen müssen aber auch noch optimiert werden. Vielleich kann man ja zwei Magneten, einer am Bot und einer am Lader dazu verwenden,
die Verbindung zu stabilisieren.

Weiteres Problem: woher weiss der Bot, wann die Akkus wieder voll sind ?
Ansatz: mein Lader piept und blinkt bei vollen Akkus 8-)
Also braucht der Bot jetzt doch Ohren oder Sensoren zur Erkennung des
Ladezustandes....

Wir arbeiten weiter dran 8-)
Bye
Chrimo

memnoch

Beitrag von memnoch » 21 Apr 2006, 12:22

Hi,

@Bratzelwatz: Wie heiss werden Deine Akkus und das Ladegerät denn? Ist dort eine aktive Kühlung zugange? 2C ist schon ein ganz schöner Strom. Mein Lader macht zur Zeit weniger als C/2, aber ich bin schon fast drauf und dran, auf C/4 runterzugehen (625mA), was noch in den 4,4h machbar wäre, nach denen der IC abschaltet (wenn er's nicht schon vorzeitig tut). Ausserdem benutzt er das dU/dt-Verfahren und schliesst indirekt darüber auf die Akkutemperatur: Steigt die Akkuspannung innerhalb eines Messintervalls nicht an, ist der Akku voll oder zu heiss.
Die Federkontakte des Laders schieben sich unter die starren Kontaktblättchen am Bot, geben dabei leicht nach und rasten gleichzeitig ein, wenn die Abstandsbolzen an die Innenkante des Transportfachs stoßen. Der Kontakt ist hergestellt und stabil, ich muss nur noch die Federkraft leicht justieren (sprich: die "Mundorgel" verbiegen). Fotos vom Lader selbst folgen demnächst.

@chrimo: In 30min sind Deine 2500er geladen? Die müssten dann doch auch wie glühende Kohlen anzufassen sein, oder?
Damit der Bot weiss, wann sein Akku geladen ist, habe ich ja die beiden mittleren Kontakte hinzugefügt. Die hängen parallel zur LED des Laders am FASTCHG-Pin des MAX712, der auf 5V gezogen wird, wenn der Ladevorgang läuft, und auf 0V, wenn er beendet ist. Über einen Widerstand greife ich also an den mittleren Kontakten 1,7V ab. Auf dem Bot habe ich einen Optokoppler montiert. Dieser zieht, sobald die 1,7V anliegen, den Pin 7 von J5 - also den Klappensensor - auf GND: Die gelbe LED geht aus, sobald der Bot geladen wird, und wieder an, wenn er fertig ist. Im Idealfall zumindest...

Gruß memnoch

chrimo

Beitrag von chrimo » 21 Apr 2006, 14:00

@Memnoch: ich hab natürlich verschwiegen, wieviel Ladung noch in den Akkus war 8-)
Aber typischerweise sind alle meine Akkus in ca. 30 Minuten wieder einsatzbereit... (1-10 Zellenbetrieb)
Bye Chrimo

Tobias78

Beitrag von Tobias78 » 21 Apr 2006, 14:11

cool 8) Ich baue das ding gerne für verifikationszwecke nach *fg*

Bratzelwatz

Beitrag von Bratzelwatz » 21 Apr 2006, 23:12

@chrimo: Klar, die NiMHs werden schon richtig hart belastet beim laden. Andere NiMH werden aber auch beim Entladen mit durchschnittlich 2C belastet, müsste also eigentlich gehen.
Aber schau mal wie hoch dein Pocketlader (ist übrigends ein recht feiner Lader :) ) beim laden geht.
Hat der Pockerlader nicht auch einen seriellen Port an dem die Daten zum PC geschickt werden?

Die Idee mit den Magneten wird auch öfter im Modellbau benutzt und ist ziemlich genial.

@memnoch: Die Akkus werden recht warm aber nicht heiss. Ich stelle sie aber auch beim laden in den Kühlluftstrom des Laders. Ich schätze dass sie so um die 45°C warm werden.

achiem

Beitrag von achiem » 09 Mai 2006, 07:40

Hallo,
habe auch erfolgreich das Ladegerät mit dem MAX712 aufgebaut und lädt nun die Akkus sehr schnell mit knapp 1A. Volle Akkus werden automatisch erkannt und schaltet sich dann ab. Dem Transistor habe ich einen Kühlkörper verpaßt, der aber auch nach ca. 15 Minuten recht heiß wird. So habe ich das ganze in einem alten ausgedienten PC-Netzteil eingebaut, wo ich die Temp.-Regelung des Lüfters einfach übernommen und den Rest ausgebaut habe. Die Ladung erfolgt aber mit Stecker, im Moment noch ein extra Stecker, weshalb ich demnächst aber die vorhandene Klinkenbuchse des Bots umbauen und nutzen werde.

achiem

Antworten