Sehr (sehr) große Akkus mit Schaltnetzteil laden

[zauberkopf]

Naja..
Also ich bin mich mit Bahntechnik nicht so vertraut.. aber gegen einen Festeinbau sprechen meiner Meinung nach folgende Überlegungen :
Bahntechnik unterliegt eigenen Normen. Kann gut sein, das Du mit solchen Mod's da was verkehrt machst.
5 Wagons bedeuten 5 Netzteile bedeutet 5 mal Geld ausgeben.

Ich würde die Idee Schaltnetzteil weiter verfolgen.
Ich habe z.B. hier ein 20A Schaltnetzteil herumfliegen... so viel wiegen die nicht.
Was mir vorschwebt, wäre also ein Tragbares NiCD Ladegerät, das vom Gewicht und Preis her, ein Leichtgewicht ist.
Also in der Bucht habe ich 24V Schaltnetzteile in der Leistungsklasse gesehen. Was ich nicht weis, ist, ob man die auf 28V hochschrauben kann.
Diese haben aber einen etwas intelligenteren PWM Chip.. laut aussage...
Und selbst wenn.. sch... auf die Effektivität ! Wenn ein paar Watt direkt in Wärme verwandelt werden, ist das zwar nicht besonders dolle.. Aber Du hast eine Lösung.

[Lukas_P]

Nunja, Festeinbau ist schlecht... Aber es bietet sich an die Netzteile so klein zu gestalten das man sie im Schaltschrank unter den HV Sicherungskasten (der bei 4 Wägen die kein Ladegerät haben, im Waggon statt untendrunter hängt) rein schmeißen kann. (dort sind etwa 12*18*30 cm Platz) da währen sie gut verstaut und könnten Leicht mit Klemmen angeklemmt werden. (die Frage ist nur, ob die Anklemmung auch nicht "permanent" (also mit Ringkabelschuhen an der Verteilerschiene) sein darf) Eventuell kann man die ANklemmung oben Permanent machen und dafür dann die Leitungen Zwischen Ladegerät und klemmstelle Steckbar (so TX90 Stecker oder so ?)

[TDI]

Denk dran, dass auch bei Schaltnetzteilen in der Leistungsklasse nennenswert Wärme entsteht...

[zauberkopf]

...ja.. z.B. das Netzteil ist total super und hat nen Wirkungsgrad von 95% (viel spass, das zu finden) und macht rund 1KW, dann musste immer noch 50Watt an wärme sicher abführen.

[uxlaxel]

habe ich jetzt die nennspannung überlesen oder wurde sie noch nicht genannt? akkutyp nicd?

[winnman]

Un war irgendwo mit 24V angegeben.

Gibt es leicht zugängliche Steckdosen für die 24V (sowas wie die Natoschnauze?)? Dann wäre es vielleicht ganz einfach mobile Geräte zu bauen und die einfach da anzustecken.

Mehr wie 20A würde ich da nicht einplanen. Bei 20A mit zb 28V würde ich die da einfach 2 Tage vor geplanter Ausfahrt bis unmittelbar vor der Ausfahrt anstecken.

28V über mehrere Meter Kabel begrenzen den Ladestrom und wenn der Akku hochkommt passiert bei 28V auch nicht wirklich was.
Die Entladung beim mehr stündlichen reinigen wird mit 20A deutlich begrenzt und bis es wirklich losgeht kommen noch ein paar Ah in die Sammler.

[Harry02]

Es gibt "24V" und "24V". In der uralten Anleitung, die eine Seite vorher gepostet wurde, steht was von 19 Zellen für 24V (statt wie erwartet 20). Das macht einen Unterschied von knapp 0,1V pro Zelle. Wenn man genug blubbern lässt, ist es egal - wenn man knapp läd, ist es relevant.

[winnman]

19 Zellen für 24V ist eigentlich Standard.
Bei 20 Zellen muss man schon an "Gegenzellen" mit entsprechendem Zusatzaufwand denken. (NiCd ist "Spannungsweich" und bei 20 Zellen im Erhaltungsbetrieb wird die Spannung für einige Verbraucher dann zu hoch.

[Lukas_P]

Wir haben eigentlich nur 18 Zellen für die 24V (3 Zellen/Trog a 6 Tröge)

Die Verbraucher sollten relativ unkritisch sein, wie gesagt, die Eingebauten Laderegler (von (vor)1970) fahren die Spannung auch bis 30V hoch.

Steckdosen sind keine Vorhanden (nur die RIC Dosen, aber die haben nur Steuerkabel) Momentan Laden (ich) die Wägen mit nem KFZ Ladegerät das ich einfach im Schaltschrank an die Hauptklemmen + und - hänge. So können wenigstens die Akkukästen zu bleiben.

AUßerdem habe ich nochmal mit nem Bekannten geredet, der das beruflich macht :
Er meinte, alles was nicht fest im Waggon verbaut wird braucht keine Normen erfüllen. Wennich das so realisiert wird, dass die Anschlusskabel fest verbaut werden und am gerät steckbar sind, müssen die Klemmverbindungen die Leitungen sowie die Steckverbinder den entsprechenden Normen entsprechen (:lol: schöner Ausdruck) Demnach sollte es das einfachste sein Klemmen zu benutzen auch wenn das die Anwendung "verkompliziert"

Der Schaltschrank hat schon einen "Lüftungsschlitz" d.h. ein wenig Wärme sollte nicht soo das Problem darstellen.

[MatthiasK]

Bei diesen Akkus würde ich nach einem einfachen Ladegerät aus dem LKW-Bereich suchen. Also nicht viel mehr als Streufeld-Trafo und Gleichrichter.

Oder du nimmst ein normales Industrie-Schaltnetzteil für 24V, drehst die Spannung bis zum Anschlag auf (in der Regel ca. 30V) und begrenzt den Strom mit einigen Glühbirnen.

NiCd-Akkus teilweise auch auf der positiven Elektrode etwas Cd, um das Gasen beim überladen zu begrenzen. Wenn deine Zellen so was haben, gasen sie bis 0,1C auch beim Überladen wenig. Aber offene Zellen gasen beim Laden immer, das kann man einfach mit einem Luftballon am Entlüftungsanschluss erkennen.

Wenn du die Akkus wirklich nur wenig überladen willst, könntest du den Ladeschluss vielleicht mit einem H2-empfindlichen Gassensor erkennen. Wenn dieser erkannt ist, sollte man die Akkus noch etwa eine Stunde blubbern lassen um den Ladezustand der einzelnen Zellen anzugleichen. Dann kann man das Ladegerät abschalten.

[zauberkopf]

Die Verbraucher sollten relativ unkritisch sein, wie gesagt, die Eingebauten Laderegler (von (vor)1970) fahren die Spannung auch bis 30V hoch.

Sicher ? Sind die Zellen wirklich so hochohmig ?
Also meiner Erfahrung nach, kann man NiCd's wunderbar als Chemische Z-Diode missbrauchen.
d.H. so lange man es mit dem Strom nicht übertreibt, wird man an dem Akku immer nicht mehr als 1,4V sehen, weil der halt den Überschuss stumpf in HH0 umsetzt.
Der alte Spalter..

Den effekt habe ich meiner Russenfunke genutzt :
Also die wird etwas weniger Original, mit 4 Gasdichten NiCD's in Reihe betrieben, und dazu noch ein paar Parallel..
d.H. die Akkus ziehen dann so viel Strom, das die Funke nie mehr als 5,6V sieht.

[uxlaxel]

als anschluß der ladegeräte bieten sich die weißen (bzw. violetten) CEE-steckverbinder an. diese sind zwar recht teuer, aber werden genau dafür auch verwendet. die autobahnmeisterein haben das als ladeanschluß an ihren schilderwagen (zu mindest hier in ganz thüringen)
steckdose kommt an die batterie, stecker ans ladegerät. je nach leitungslänge durchaus auch über 10mm2 nachdenken...

wie sieht es eigentlich mit modifizierten bleiladegeräten aus? staplerladegeräte haben doch durchaus 20....50A und sind zum teil für schrottgeld schon zu haben.

[Harry02]

Mit 1,4V werden NiCds nach meiner Erfahrung niemals voll werden. Wenn ich mir Ladediagramme angucke, ist der deutl. Hauptbereich der Ladung immer zwischen 1,4 und 1,5V. Der Bereich, wo die Gasung beginnt, die Spannung hochrennt bzw. der Ladestrom sinkt, ist irgendwo bei bzw ab 1,5V (temperaturabhägnig).

Im pdf von Lukas steht entsprechend: Ladeendspannung bei Langsamladung 1,55V und bei "forcierter" Ladung 1,72V. 1,4V ist die Klemmspannung bei Start der schwachen Ladung. Es steht dort, dass 1,5h nach Erreichen der Endspannung 1,72V erst abgeschaltet wird...

Also, ja, NiCds sind so weich am Ladeende, deshalb ist der Ladewirkungsgrad ja auch so beschissen. Bist du bei 1,4V auf der Tastatur verrutscht?
Gasdichte Zellen laufen natürlich nicht so hoch, das stimmt, die werden ja warm statt zu Gasen, was die Zellenspannung etwas senkt.

30V für 18 Zellen passt, 1,67V pro Zelle. Bei der ganzen "Zellen dauerhaft nachladen"-Geschichte bedenken, dass NiCd es mögen, von Zeit zu Zeit komplett entladen zu werden (nachdem die ersten Zellen einbrechen, einzeln entladen). Lagerung im teilentladenen Zustand ist nicht schädlich, also wenn das Ladegerät es hergibt, erst kurz vor dem Einsatz laden. "Bei längerer Standzeit nachladen" ist nur bei Blei notwendig, oder wenn man von jetzt auf gleich immer die volle Kapazität abrufbar braucht.
Lagerung voll geladen geht mindestens bei gasdichten Sinter-Zellen auf die Lebensdauer.

Wasser nachfüllen nicht vergessen, auf dem Bild sehen die so zugestaubt aus. Dichtemessung der Lauge taugt nur, wenn diese frisch ist. Bei Carbonatverseuchter Lauge bringt eine Dichtemessung nix.

[Lukas_P]

die Zellen auf dem Foto sind nur "Beispielhafte" die ich im Lager abgelichtet habe... da stehen einige Sätze als Ersatz rum.

Momentanes Problem ist halt das wir 2 Ladegeräte haben, und jeder wagen schon einige Stunden Ladezeit hat d.h. es dauert manchmal mehrere Tage die akkus zu laden. das ist blöd wenn man mehrere Fahrten hintereinander macht und zwischendurch die Wägen halt doch reinigt etc. Ich werd auf jeden Fall mal was ausarbeiten..

Die Akkus sind mit 2 "Daumendicken" Kabeln bis zum Klemmkasten geführt. von dort währ der Effektive weg bis zum Ladegerät noch etwa 1m pro Kabel.. Das sollte also nicht das Problem darstellen.

Eventuell könnte ich auch mal ausmessen wie die Originalen Laderegler die Achsgeneratoren besaften (Welche Ladekennlinie die verfolgen (wenn überhaupt)) Ist nur blöd weil ein offener Schaltschrank mit angeschlossener Messtechnik den VMAF (Vereinsmitgliederakzeptanzfaktor) bei Publikumsfahrten nicht gerade positiv beeinflusst..

[uxlaxel]

mach aus dem offenem schaltschrank gleich ein "event" und erkläre allen mitfahrern frei weg, was da passiert und warum und wieso. schön mit paar meßgeräten, die schick was anzeigen. vielleicht noch paar dokumente (schaltpläne, fotos und daten der batterien & lichtmaschine) und auch paar gummitiere in form von sicherungen oder battieren für die kinder
dazu musst du dir natürlich eine zeitgenössische arbeitskluft, zeitgenössisches werkzeug (werkzeugwickel) usw. besorgen am besten noch mit einschraub-amperemetern (ggf. irgendwo ausborgen)

[Lukas_P]

mach aus dem offenem schaltschrank gleich ein "event" und erkläre allen mitfahrern frei weg, was da passiert und warum und wieso. schön mit paar meßgeräten, die schick was anzeigen. vielleicht noch paar dokumente (schaltpläne, fotos und daten der batterien & lichtmaschine) und auch paar gummitiere in form von sicherungen oder battieren für die kinder
dazu musst du dir natürlich eine zeitgenössische arbeitskluft, zeitgenössisches werkzeug (werkzeugwickel) usw. besorgen am besten noch mit einschraub-amperemetern (ggf. irgendwo ausborgen)

Wäre eine Idee Werkzeugwickel hab ich im Auto für "den Fall aller Fälle", mein Arbeitsoveral hat die den Richtigen Verschmutzungsstand das es authentisch ist und mein Lieblingsoszi (Phillips 20Mhz) Steht im Technischen Museum in münchen in der Vitrine

Das Problem ist das ich zu den Wägen an Dokumentation _rein garnichts_ habe...

[uxlaxel]

dokumente können auch handgeschrieben & gemalt werden. hauptsache du kannst was vorzeigen

[Harry02]

Ich will hier grade mal einen Zufallsfund posten - sowas wie der "Lehrbrief für Ladewarte" nur in noch älter, schlicht "Die Sammler" für Pb und Ni Akkus:
http://www.cdvandt.org/L-Dv-706-Die-Sammler.pdf

Es ist viel praktisch obsoleter Text enthalten (Gleichstromumformerladegeräte, wie man Schraubenschlüssel benutzt, etc), aber auch interressanter Kram. Alte Zeichnungen vom Aufbau, Diagramme für die Säuredichte für die verschiedenen Zellen (1,20g/cm² für stationäre Zellen, 1,285g/cm² für Anlaßbatterien, dazwischen für "Elektrokarren") und ähnliches, Beispielbilder verschieden vergewaltigter Sammler.

Ist zwar OT, da nur Bleiakkus betreffend, aber nicht unerwähnt sollte auch das Werk "The automobile storage battery its care and repair" von 1922 bleiben: https://www.powerstream.com/1922/batter ... TE.htm#toc
Am interessantesten ist Kapitel 15 "rebuilding the battery": https://www.powerstream.com/1922/batter ... pter15.htm

[Landjunge]

Ist zwar OT, da nur Bleiakkus betreffend, aber nicht unerwähnt sollte auch das Werk "The automobile storage battery its care and repair" von 1922 bleiben: https://www.powerstream.com/1922/batter ... TE.htm#toc
Am interessantesten ist Kapitel 15 "rebuilding the battery": https://www.powerstream.com/1922/batter ... pter15.htm

Danke für diese Links. Habe grad Alles eingesogen, so geil ist das! Wie man damals nen eigenes Business nur fürs Akku Instandsetzen hatte. Und diese Netzgleichrichter MEGA

[Pi²]

Ich würde eines dieser Schaltnetzteile empfehlen:

https://www.meanwell.com/productPdf.aspx?i=339

Die 30-Volt-Version ist von 25.5 bis 31.5 Volt einstellbar und die Strombegrenzung von 10 bis 20 Ampere.
Es ist absolut kurzschlußfest (ich habe eines mit 36V in meiner Endstufe mit fast 4F Elkos direkt dran!), und es hat einen Wirkungsgrad bis zu 96% (bei 10% Last schon 88% Wirkungsgrad!)

Dazu kommen noch 7 Jahre Herstellergarantie (wer macht sowas noch?).

Haken an der Sache: rund 200 Euro Übergangswiderstand...

Dafür bekommt man aber ein zuverlässiges, wertiges Stück High-Tech.