Noch ein weiteres (Reflex-)Ladegerät: TRXcharger

[Andreas Dittrich]

Hallo,
nachdem ich endlich eine halbwegs anständige Dokumentation fertig habe, möchte
ich hier mein Reflexlader-Projekt vorstellen und auch zum Nachbau zur Verfügung
stellen:

TRXCharger - Reflexlader für NiCd und NiMH Akkus
------------------------------------------------
Technische Daten:
# Betriebsspannung: 9 V .. 25 V
# Ladestrom: 0 .. 6 A
# Ladespannung: 0.5 V .. 8 V (bei 12 V Betriebsspannung, maximal 4 NiCd Zellen /
5 NiMH Zellen)
Leistungsmerkmale:
* Ladestrom bis ca. 6 A
* Einfacher und kleiner Aufbau (einseitige Platine: 75x50 mm); keine aktive
Kühlung und keine Kühlkörper notwendig
* Reflexladen; dreifache Ladeschlußerkennung: Peak-prediction, -dU, max. 3h
* Softstart im Schnelllade-Modus
* Normalladen (Ladeschluß nach ca. 14 Stunden)
* Ein-Knopf-Bedienung
* 30 verschiedene Ladeströme wählbar ( 15 Schnellladeströme und 15
Normalladeströme)
* Monitoring von Spannung/Strom und Stop-Kriterium über serielle
Schnittstelle möglich
* Testmodi zur Kalibrierung

Im wesentlichen besteht die Schaltung aus dem kleinen Mikrocontroller ATTiny26
von Atmel, zwei Power-MOSFETs, einem 470 uF Elko und einer 100 uH Spule. Die
Stromregelung sowie das Ladeverfahren sind per Software realisiert.
Und das ganze auf einer kleinen einseitigen Platine von ca. 75x50mm.

Alle weiteren Infos sind hier finden:
http://www-user.rhrk.uni-kl.de/~dittrich/trxcharger/

Gruß,
Andreas Dittrich

 

[Matthias D.]

Andreas Dittrich schrieb:

Hallo,
nachdem ich endlich eine halbwegs anständige Dokumentation fertig habe, möchte
ich hier mein Reflexlader-Projekt vorstellen und auch zum Nachbau zur Verfügung
stellen:

TRXCharger - Reflexlader für NiCd und NiMH Akkus.....

Alle weiteren Infos sind hier finden:
http://www-user.rhrk.uni-kl.de/~dittrich/trxcharger/

Gruß,
Andreas Dittrich

Klasse, das ist ja vorbildlich. Hast Du die Seite schon bei
verschiedenen Maschinen angemeldet? Sicher eine prima Sache
für den Modellbauer.

Gruß
Matthias

 

[Harald Wilhelms]

Andreas Dittrich schrieb:

Hallo,
nachdem ich endlich eine halbwegs anständige Dokumentation fertig habe, möchte
ich hier mein Reflexlader-Projekt vorstellen und auch zum Nachbau zur Verfügung
stellen:

TRXCharger - Reflexlader für NiCd und NiMH Akkus

Hallo Andreas,
das Gerät würde mich schon interessieren, würdest Du denn auch
einen fertig programmierten Mikroprozessor dafür liefern?
Gruss
Harald

 

[Rafael Deliano]

Klasse, das ist ja vorbildlich.
Gut gemacht Publikationen sieht man gern

( und leider viel zu selten ).

*** Nachbau der Hardware und Nutzung
der Software für nichtkommerzielle Zwecke
erlaubt ***
90% der potentiellen Anwender hätten lieber

* entweder fertiges, funktionsfähiges Board
* oder Leiterplatte, exotische Bauteile
( Drosssel ) und programmierten Controller
Lohnt sich natürlich für ( den in Zukunft auch
noch ElektroG-geschädigten ) Privatentwickler
nicht das anzubieten.
Es wäre aber schön wenn sich jemand fände
der unter Lizenz eine "kommerzielles"
Angebot machen würde.

Hast Du die Seite schon bei
verschiedenen Maschinen angemeldet?
Google greift solche links in newsgroups

wirksam auf. Suchmaschinen die
das nicht können sind es nicht wert
das man sie benutzt.

MfG JRD

 

[Dieter Wiedmann]

Andreas Dittrich schrieb:

Ganz nett gemacht, aber...

# Betriebsspannung: 9 V .. 25 V

....bis 25V sollte man so nicht gehen, man V_GS des IRF9530. Weshalb hast
du nicht gleich einen entsprechenden Highsidetreiber und einen n-MOSFET
genommen?


Gruß Dieter

 

[Matthias D.]

Rafael Deliano schrieb:

Klasse, das ist ja vorbildlich.
Gut gemacht Publikationen sieht man gern
( und leider viel zu selten ).
*** Nachbau der Hardware und Nutzung
der Software für nichtkommerzielle Zwecke
erlaubt ***

Es wäre aber schön wenn sich jemand fände
der unter Lizenz eine "kommerzielles"
Angebot machen würde.
.....

MfG JRD

Ich schließe mich der Meinung an, ein "ko-
merzielles" Angebot wäre sehr schön!

P.S. aber so, das man zumindest sein eigenes
Gehäuse gestalten kann. (z.B. Platin komp.,
Schalter, IO, Versorgung, LED wo man will)

MfG
Matthias

 

[Uwe Hercksen]

Matthias D. schrieb:

Klasse, das ist ja vorbildlich. Hast Du die Seite schon bei
verschiedenen Maschinen angemeldet? Sicher eine prima Sache
für den Modellbauer.

Hallo,

ja sehr schön, aber einen Verbesserungsvorschlag zum Text der Seite
hätte ich allerdings:

"*Alle Leiterbahnen, die den Ladestrom führen, müssen durch Lötzinn
und/oder zusätzlichen Kupferleiter verstärkt werden (siehe Bild)."

Das Verstärken durch Lötzinn ist so gut wie wirkungslos weil Lötzinn
wesentlich schlechter leitet als Elektrolytkupfer für Leitzwecke.
Also nur Verstärkung durch zusätzliche Kupferleiter.

Bye

 

[Dieter Wiedmann]

"Matthias D." schrieb:

Ich schließe mich der Meinung an, ein "ko-
merzielles" Angebot wäre sehr schön!

Da sollte Andreas das aber noch bzgl EMV überarbeiten, so wies jetzt ist
fällt das mit Pauken und Trompeten durch.


Gruß Dieter

 

[Andreas Dittrich]

@Matthias D.

Klasse, das ist ja vorbildlich. Hast Du die Seite schon bei
verschiedenen Maschinen angemeldet? Sicher eine prima Sache
für den Modellbauer.
Nein, dies hier ist meine erste Ankündigung. Für den Modellbauer wird es

vermutlich nicht genug Zellen (Akkupack) auf einmal laden können. Ich sehe es
eher positioniert zwischen den Billig-Aldi&Co-Ladegeräten und den
anspruchsvolleren, teuren Lade-Manager-Geräten.

@Harald

das Gerät würde mich schon interessieren, würdest Du denn auch
einen fertig programmierten Mikroprozessor dafür liefern?
Gruss
Harald
Das halte ich nicht für praktikabel, da Du nach Inbetriebnahme der Schaltung das

Ganze erst noch (per Software) kalibrieren musst. Auf der Platine befindet sich
dafür die 10-pol. Standard-Programmierschnittstelle für AVRs. Einfache
Programmieradapter für die parallele Schnittstelle sind aus ein paar
Widerständen und D-SUB-Stecker schnell zusammengelötet, und eine geeignete
Programmiersoftware ist im Netz frei verfügbar. Auf meiner Seite ist ebenfalls
so ein einfacher Adapter zum Nachbau beschrieben. Für spätere Firmware-Updates
bist Du dann auch gerüstet.

@Uwe

Das Verstärken durch Lötzinn ist so gut wie wirkungslos weil Lötzinn
wesentlich schlechter leitet als Elektrolytkupfer für Leitzwecke.
Also nur Verstärkung durch zusätzliche Kupferleiter.
Danke für den Hinweis.

@Dieter

...bis 25V sollte man so nicht gehen, man V_GS des IRF9530.
Stimmt, 25V ist wirklich zuviel. Das werde ich baldmöglichst korrigieren.

(Anm.: Verwendet und in der Stückliste angegeben - ja im schaltplan steht was
anderes - habe ich den IRF5305, was aber diesbezüglich keinen Unterschied
macht. Als N-FET den IRL3803.)

Weshalb hast
du nicht gleich einen entsprechenden Highsidetreiber und einen n-MOSFET
genommen?
Naja, das Ganze ist halt schrittweise entstanden. Zuerst ohne Emitterfolger,

dann mit, weil es nicht schnell genug war. Dann noch die Schottkydiode weil das
Einschalten des P-FETs den N-FET von selbst eingeschaltet hat ...
Ach ja, und es sollte insgesamt auch so einfach und schlicht und kostengünstig
wie möglich bleiben.
Welchen Treiber könntest Du empfehlen?

 

[MaWin]

"Andreas Dittrich" <dittrich@eit.uni-kl.de> schrieb im Newsbeitrag
news:2to0n1520o20ktqsh1adkrv1hv2gmbv9b9@4ax.com...

Im wesentlichen besteht die Schaltung aus dem kleinen Mikrocontroller ATTiny26
von Atmel, zwei Power-MOSFETs, einem 470 uF Elko und einer 100 uH Spule.

Schoen gemacht, schoene Doku.

Warum moechtest du das Newsgroup-Posting nicht archiviert haben ?
Willst du keine Hinweise auf deine Schaltung im Web hinterlassen ?
Willst du darauf keinen Eintrag in de s.s.e FAQ ?
Warum kein Source-Code ?
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Dieter Wiedmann]

Andreas Dittrich schrieb:

Weshalb hast
du nicht gleich einen entsprechenden Highsidetreiber und einen n-MOSFET
genommen?

Naja, das Ganze ist halt schrittweise entstanden. Zuerst ohne Emitterfolger,
dann mit, weil es nicht schnell genug war. Dann noch die Schottkydiode weil das
Einschalten des P-FETs den N-FET von selbst eingeschaltet hat ...
Ach ja, und es sollte insgesamt auch so einfach und schlicht und kostengünstig
wie möglich bleiben.
Welchen Treiber könntest Du empfehlen?

Na sowas wie IR2117 oder gleich IR2111.


Gruß Dieter

 

[Ruediger Klenner]

"Dieter Wiedmann" <Dieter.Wiedmann@t-online.de> schrieb im Newsbeitrag
news:4370B72D.B320DCC4@t-online.de...

"Matthias D." schrieb:

Ich schließe mich der Meinung an, ein "ko-
merzielles" Angebot wäre sehr schön!

Da sollte Andreas das aber noch bzgl EMV überarbeiten, so wies jetzt ist
fällt das mit Pauken und Trompeten durch.

Könntest du ein paar Stichworte dazu liefern, um den Blick zu schärfen?

Mir fällt nix auf und ich lerne immer gerne hinzu.

 

[Dieter Wiedmann]

Ruediger Klenner schrieb:

Da sollte Andreas das aber noch bzgl EMV überarbeiten, so wies jetzt ist
fällt das mit Pauken und Trompeten durch.

Könntest du ein paar Stichworte dazu liefern, um den Blick zu schärfen?

Mir fällt nix auf und ich lerne immer gerne hinzu.

-Kreise in denen hohe Ströme schnell geschaltet werden klein halten (vor
allem geringe umschlossene Fläche)

-ordentlichen Low-ESR-Elko sowie Gleich- und Gegentaktfilterdrossel mit
entsprechenden Filterkondensatoren am Eingang.


Gruß Dieter

 

[Andreas Dittrich]

On Tue, 8 Nov 2005 17:22:41 +0100, "MaWin" <me@private.net> wrote:

"Andreas Dittrich" <dittrich@eit.uni-kl.de> schrieb im Newsbeitrag
news:2to0n1520o20ktqsh1adkrv1hv2gmbv9b9@4ax.com...

Im wesentlichen besteht die Schaltung aus dem kleinen Mikrocontroller ATTiny26
von Atmel, zwei Power-MOSFETs, einem 470 uF Elko und einer 100 uH Spule.

Schoen gemacht, schoene Doku.

Warum moechtest du das Newsgroup-Posting nicht archiviert haben ?
Willst du keine Hinweise auf deine Schaltung im Web hinterlassen ?
Willst du darauf keinen Eintrag in de s.s.e FAQ ?
Warum kein Source-Code ?

Zu X-No-Archive: Habe zu spät gemerkt, dass diese Einstellung bei mir so gesetzt
war - jetzt sollte es richtig sein.
Die HP habe ich gerade nochmal geringfügig modifiziert und die
Sourcen+Eagle-Layout reingestellt.

Grüße, Andreas

 

[Joerg]

Hallo Andreas,

Alle weiteren Infos sind hier finden:
http://www-user.rhrk.uni-kl.de/~dittrich/trxcharger/

Wirklich sehr interessant. Auch wenn alles in Assembler geschrieben ist,
hattest Du die PWM Routine auch mal in C probiert?

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Andreas Dittrich]

On Wed, 09 Nov 2005 22:07:03 GMT, Joerg <notthisjoergsch@removethispacbell.net>
wrote:

Hallo Andreas,

Alle weiteren Infos sind hier finden:
http://www-user.rhrk.uni-kl.de/~dittrich/trxcharger/


Wirklich sehr interessant. Auch wenn alles in Assembler geschrieben ist,
hattest Du die PWM Routine auch mal in C probiert?

Nein, die PWM Routine war von Anfang an in Assembler. So wie es derzeit
realisiert ist (der komplette Regelalgorithmus sowie die Ansteuerung der FETs
werden in einer Timer-Int-Routine abgewickelt) wäre es in C wahrscheinlich
selbst bei "nur 31kHz-PWM" nicht machbar.
Im Nachhinein hat es mich aber doch gewurmt, dass der Tiny26 inzwischen zu 95%
voll ist und weitere Features nicht mehr implementiert werden konnten. Ein
Atmega8 wäre schon schöner - dann liese sich auch fast alles sauberer in C
schreiben und man könnte auch noch ausgefeiltere Ladeende-Erkennungs-Mechanismen
implementieren.

Gruß, Andreas

 

[Joerg]

Hallo Andreas

Wirklich sehr interessant. Auch wenn alles in Assembler geschrieben ist,
hattest Du die PWM Routine auch mal in C probiert?

Nein, die PWM Routine war von Anfang an in Assembler. So wie es derzeit
realisiert ist (der komplette Regelalgorithmus sowie die Ansteuerung der FETs
werden in einer Timer-Int-Routine abgewickelt) wäre es in C wahrscheinlich
selbst bei "nur 31kHz-PWM" nicht machbar.

Dachte ich mir irgendwie schon. Ich wurschtele gerade mit aehnlichem,
massig parallele Filteralgorithmen, die in Echtzeit laufen muessen. Der
Teil wird wohl in Assembler sein muessen, mit Function Calls oder so.

Im Nachhinein hat es mich aber doch gewurmt, dass der Tiny26 inzwischen zu 95%
voll ist und weitere Features nicht mehr implementiert werden konnten. Ein
Atmega8 wäre schon schöner - dann liese sich auch fast alles sauberer in C
schreiben und man könnte auch noch ausgefeiltere Ladeende-Erkennungs-Mechanismen
implementieren.

Sieh Dir mal den MSP430 an. Er kann 16bit rechnen und es gibt teurere
Versionen mit 16bit HW Multiplier. PWM ueber den Timer laeuft auch
schoen, man kann damit im "up-down" Betrieb die Dead Time per Hardware
festnageln.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Olaf Kaluza]

Andreas Dittrich <dittrich@eit.uni-kl.de> wrote:

werden in einer Timer-Int-Routine abgewickelt) wäre es in C wahrscheinlich
selbst bei "nur 31kHz-PWM" nicht machbar.
Im Nachhinein hat es mich aber doch gewurmt, dass der Tiny26 inzwischen zu 95%
voll ist und weitere Features nicht mehr implementiert werden konnten. Ein
Atmega8 wäre schon schöner

Naja, momentan waere ein guenstiger R8C13 mit 16kb Flash und 1kb Ram
zu bekommen. :-]

Was ich aber eigentlich sagen wollte. Ich hab vor ein paar Jahren
etwas vergleichbares fuer Lithiumakkus gebaut. Also auch mit vom
Controller realisiertem Schaltnetzteil. Zusaetzlich aber noch mit der
Moeglichkeit einen Akku zu entladen. Alle rein und rausfliessenden
Stroeme und Spannungen werden gemessen. Es koennen sowohl die in den
Akkus reingequetschte wie auch die entnommende Ladung berechnet und
auf einem LCD angezeigt werden. Ausserdem messe ich auch noch Ri.

Das ganze ist in C Programmiert und laeuft auf einem AT90S4433. Ich
gebe aber zu das ich am Ende auch etwas mit dem Ram knausern
musste. Ich hab sogar den Eindruck das C-Compiler auf Microcontollern
effizienter mit dem Ram umgehen als man es selber in Assembler machen
wuerde. Einfach deshalb weil die viele Variablen nur kurz auf dem
STack erzeugen. Sowas macht man (also jedenfalls ich nicht in
Assembler normalerweise nicht.

Olaf

p.s: Nein, es gibt kein Platinenlayout. Das ist ein Einzelstueck auf
Lochraster. Noch dazu um relativ exotischen Resten aus der Bastelkiste
drumherum entwickelt.

 

[Steffen Koepf]

Hallo,

Andreas Dittrich <dittrich@eit.uni-kl.de> wrote:

Im Nachhinein hat es mich aber doch gewurmt, dass der Tiny26 inzwischen zu 95%
voll ist und weitere Features nicht mehr implementiert werden konnten. Ein
Atmega8 wäre schon schöner - dann liese sich auch fast alles sauberer in C
schreiben und man könnte auch noch ausgefeiltere Ladeende-Erkennungs-Mechanismen
implementieren.

Klasse Projekt, und schoen ins Web gestellt.

Nimm dann (falls mal ein Redesign vorhast), am besten den ATmega88,
da ist dann noch ein Upgrade zum ATmega168 (16 kbyte FLASH) drin,
falls irgendwann noch mehr Platz benoetigst

cu,

Steffen

 

[Andreas Dittrich]

On Wed, 23 Nov 2005 18:33:51 +0100, Olaf Kaluza <olaf@criseis.ruhr.de> wrote:

Andreas Dittrich <dittrich@eit.uni-kl.de> wrote:

werden in einer Timer-Int-Routine abgewickelt) wäre es in C wahrscheinlich
selbst bei "nur 31kHz-PWM" nicht machbar.
Im Nachhinein hat es mich aber doch gewurmt, dass der Tiny26 inzwischen zu 95%
voll ist und weitere Features nicht mehr implementiert werden konnten. Ein
Atmega8 wäre schon schöner

Naja, momentan waere ein guenstiger R8C13 mit 16kb Flash und 1kb Ram
zu bekommen. :-]
Ja, so ein Teil liegt seit kurzem auch bei mir im Schrank. Keine Ahnung ob ich

das da jemals wieder rausholen werde.

Was ich aber eigentlich sagen wollte. Ich hab vor ein paar Jahren
etwas vergleichbares fuer Lithiumakkus gebaut. Also auch mit vom
Controller realisiertem Schaltnetzteil. Zusaetzlich aber noch mit der
Moeglichkeit einen Akku zu entladen. Alle rein und rausfliessenden
Stroeme und Spannungen werden gemessen. Es koennen sowohl die in den
Akkus reingequetschte wie auch die entnommende Ladung berechnet und
auf einem LCD angezeigt werden. Ausserdem messe ich auch noch Ri.
Tolle Sache. Das mit dem Entladen stand auch auf meiner Wunschliste, aber dann

wäre es wahrscheinlich durch den dann nötigen Kühlkörper und die
Zusatzbeschaltung schnell wieder groß geworden. LCD wäre auch schön (und teuer).

...

p.s: Nein, es gibt kein Platinenlayout. Das ist ein Einzelstueck auf
Lochraster. Noch dazu um relativ exotischen Resten aus der Bastelkiste
drumherum entwickelt.

Für ein Einzelstück auf Lochraster so viel Entwicklungsarbeit? Ehrlich gesagt

wenn ich den Aufwand, den ich bis jetzt in mein Projekt reingesteckt habe,
nüchtern betrachte, dann frage ich mich schon ob ich mir dafür nicht lieber ein
richtig gutes Ladegerät hätte kaufen sollen. So schnell wird es daher von mir
auch kein Redesign geben - sei es mit Mega8, MSP430, Mega88 oder R8C13.

Gruß, Andreas

-----------------------------------------------------
Projekt-Homepage TRXCharger (Reflexladegerät):
www-user.rhrk.uni-kl.de/~dittrich/trxcharger