Herkömmliche Ladegeräte sind nur für einzelne Zellen geeignet, aber nicht für Akkupacks mit 2 Zellen, wie sie (z.T.) beim Faller-Car-System verwendet werden. Zudem laden sie ihre Zellen mit angepaßten Strömen, die für die kleinen Knopfzellen-Akkus in den Autos viel zu hoch sind und sie daher mit Sicherheit zerstören würden.
Nach langem Suchen ist uns das IC ICS1708 aufgefallen, mit dem wir ein Ladegerät aufgebaut haben. Dieser Baustein scheint ideal für NiMH-Akkus zu sein, nicht ganz so gut für die (alten) NiCd-Akkus, da er keine Entlade-Funktion besitzt. (Nebenbei: Faller baut neuerdings nur noch NiMH-Akkus ein.) Dagegen besitzt er alle anderen Eigenschaften, die von einem guten Laderegler erwartet werden:
- Ladezeit 2,5 h, umprogrammierbar auf 1 h bzw. 15 min
- vorsichtiger Lade-Start
- Schnell-Lade-Phase
- Abschalten nach -ΔU - Methode
- Ausgleichs-Phase
- Erhaltungs-Ladung
- Sicherheits-Abschaltung per Timer
Die Schaltung wurde entsprechend dem sehr umfangreichen Datenblatt gestaltet. Wir haben zunächst die langsamste Lademethode (2,5 h) gewählt, da wir erst einmal testen müssen, wie sich die Akkus bei den für sie doch recht hohen Ladeströmen verhalten.
Leider hat das IC einen gravierenden Nachteil: es ist sehr schwer zu beschaffen. Wir haben das Bauteil nur in der SMD-Version erhalten, und auch nur 4 Stück; und das zu einem Preis um 10 € (pro Stück!!).
Vielleicht könnte ja die Fa. Faller sich einen Ruck geben und einen derartigen Lader anbieten (Bauteilkosten bei unserer Lösung zusätzlich zu dem IC, aber ohne Netzteil: ca. 4 €), oder ein Distributor nimmt die ICs in sein Programm auf ...
Problem: Faller baut viele verschiedene Akkus ein, mit unterschiedlicher Kapazität und unterschiedlicher Spannung (1,2 und 2,4 Volt). Für alle diese 'einen Lader für alle' zu konstruieren ist problematisch. Wir haben versucht, einen 'Allerweltslader' zu bauen, der nur einen einzigen Schalter besitzt: den zur Spannungswahl.
So weit sind wir:Mit dem Prototyp rechts im Bild haben wir schon viele Male unsere Autos aufgeladen, Ein- und Zweizeller, wobei die Zeit ca. 1,5 - 2 Stunden betrug. Alle Funktionen (s. Aufstellung oben) liefen wie geplant ab.
Nun geht es an den Gehäusebau für 4 gleiche Lader, von denen einer auf 1,2 V geschaltet wird. So ersparen wir uns sogar den Umschalter. Der Ladestrom für die 'Zweizeller' beträgt ca. 180 mA, für die anderen haben wir etwas weniger eingeplant, ca. 120 mA, da diese normalerweise kleiner sind. Im praktischen Betrieb werden die Akkus beim Laden gerade eben merkbar warm. Wir glauben, dies verantworten zu können, weil die Lebensdauer dadurch wahrscheinlich nur unwesentlich absinken wird. Die Temperaturen, die bei handelsüblichen Rundzellen an Schnell-Ladern auftreten, werden bei unserer Lade-Methode bei weitem nicht erreicht.
Wir gewinnen durch die kleinen Geräte wesentlich an Zeit beim Laden und werden informiert, wenn die Zellen wirklich voll sind. Durch das anschließende Umschalten in die Ausgleichsphase und dann in den Erhaltungsmodus können die Fahrzeuge beliebig lange angeschlossen bleiben, ohne Schaden zu nehmen. Wegen dieser Vorteile nehmen wir eine eventuell verkürzte Lebensdauer gern in Kauf.
Inzwischen ist das Gehäuse für die vier Lader fertig. An der Seite ist die Stromversorgungs-Buchse zu
erkennen; wir speisen aus einem normalen Stecker-Netzteil mit 9 Volt ein. Auf der Oberseite haben wir 4 Gruppen von
LEDs installiert, die die Funktionen der einzelnen Lader signalisieren:gelb: Lader ist aktiv (die Blink-Dauer entspricht der Pulsdauer beim Laden)
rot: Akku ist erkannt und wird geladen
grün: Akku ist fertig geladen
Der im Bild rechts gelegene Lader ist für die 'Einzeller' vorgesehen. Dazu werden die entsprechenden Fahrzeuge auf Klebeschildchen benannt. Ein Spannungs-Umschalter, wie oben geplant, entfällt.
31.12.2005
Wolfgang Frerich schreibt uns, daß das IC nicht mehr zu beschaffen sei. Als wir vor gut einem Jahr 'unsere' gekauft hatten, war es ungewiß, ob der Hersteller pleite gehen würde oder nicht.
Schade drum. Wir möchten daher die Leser aufrufen und sie bitten, falls sie ähnliche ICs kennen, uns dies mitzuteilen, damit wir diese Typen hier nennen können. Wir haben hier schon einmal eine Excel-Tabelle als pdf-Datei angehängt, wo die uns bekannten Regler aufgeführt sind. Aber: keiner dieser Regler ist nur im entferntesten pin-komptibel mit 'unserem'. Da ist eine Menge Erfahrung und Experimentierfreude gefragt. Weiterhin übernehmen wir keine Gewähr für die Richtigkeit der dort angeführten Daten, die wir aus uns vorliegenden englischen Datenblättern abgeschrieben haben.
Meist ist es recht einfach, über das Internet diese Datenblätter zu erhalten.
