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Oldtimer61

Akku-Anfänger

  • »Oldtimer61« ist der Autor dieses Themas

Beiträge: 1

Registrierungsdatum: 02.07.2011

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1

02.07.2011, 12:49

Stromangabe für den Power-Pulsar

Hallo liebe Leute,

ich will hier nicht klugscheißen, sondern nur verstehen, was die Kiste tut.

Zunächst mal: das Verfahren mit dem Pulsen scheint was zu bringen. Bei mir war die Batterie im Oldtimer über Winter so weit 'runtergekommen, daß selbst nach Volladung die Spannung beim Starten auf unter 8 V einbrach. Das habe ich daran gemerkt, daß sich jedesmal das Autotelefon abgeschaltet hat. Mit einem Konkurrenz-Produkt (das ohne eigene Energieversorgung an der Batterie hängt und nur ca. 2 A Pulsstrom erzeugt) habe ich in wenigen Wochen den Innenwiderstand der Batterie wieder gesundgepflegt, daß jetzt die Spannung beim Starten über 10 V bleibt. Nervig war dabei, daß ich in der Garage zusätzlich noch einen Erhaltungslader an die Batterie klemmen muß, um die Spannung hoch genug zu halten, damit der Pulser sich einschaltet.

Wenn ich mir den Schaltplan der PowerrPulsars ansehe dann steckt da als wirksamer Kern m.E. ein einfacher Aufwärtssteller (Boost-Konverter) drin. Da wird die Induktivität auf einen definierten Strom aufgeladen (hier bedingt durch die Dimensionierung des Shunt-Widerstands am Komparator auf 2,5 A), dann wird der Transistor ausgeschaltet und der Strom bahnt sich seinen Weg, notfalls mit Hilfe eines kleinen Funkens. Hier wird die Ausgangsspannung durch die beiden in Reihe geschalteten Zener-Dioden auf 54 V begrenzt. Soweit eine sichere Sache.
Aber wie soll die Kiste bis zu 200 A abgeben? Der Schalttransistor hat einen Nennstrom von max 8 A, die Drossel kann auch nur 2,5 A.
Die Drossel treibt genau den Strom weiter, auf den sie aufgeladen wurde. Mehr ist nicht zu holen. Habe ich in der Schaltung etwas übersehen? Wenn die Kiste wirklich über 100 A schafft, dann ist es das, was ich suche, um ein paar alte Batterien in Traktoren und Weidezaungeräten wieder zum Leben zu erwecken.

Bisher habe ich nicht so recht die passende Hardware gefunden, nun bin ich über den PowerPulsar gestolpert.
Ich hatte schon darüber nachgedacht, selbst einen Pulslader zu bauen. Grobkonzept: Netzgerät für ca. 30 V, schaltfesten Ladekondensator, das Ganze über eine fetten MOSFET auf die Batterie schalten. MOSFET wieder aus nach ein paar Mikrosekunden, oder wenn der Strom z.B. 90 A überschreitet. Mit einem MOSFET für ca. 100 A und einem ausreichend großen schaltfesten Kondensator ist das ein ziemlicher Klotz, und eine elegante Lösung wäre mir lieber.

Also: was habe ich in der Wirkungsweise des PowerPulsars übersehen?

Beste Grüße

Wolfgang

Tom

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2

02.07.2011, 15:27

Hallo,

seit Anfang 2010 verwende ich für meine Power-Pulsare andere Speichrdrosseln und ein geändertes Leiterplattendesign. Damit hat sich der fließende Spitzenstrom nochmal kräftig erhöht, wie eine seinerzeit durchgeführte Messung ergab:

Dazu wurde in den Stromkreis ein handelsüblicher Kupferdraht mit 6mm²-Querschnitt eingefügt, von dem eine Länge von 1cm als definierter Shunt zur Messung der dort abfallenden Spannung verwendet wird. Hier wird nun eine Meßspannung für das Oszilloskop abgegriffen. Der spezifische Widerstand (rho) von Kupfer beträgt 0,017 Ohm x mm²/m, somit weist der Widerstand der 1cm langen Shunt-Meßstrecke 28µOhm auf. Mit dem Oszilloskop ist dann eine Spannung von 140mV als positiver Impuls meßbar (die Gesamtschwingung liegt bei 240mV(ss)). Nach dem Ohmschen-Gesetz lässt sich der fließende Stpitzensrom bestimmen mit 140mV/28µOhm = 5000A! Am besten mal selber ausprobieren. Da der Skin-Effekt das Meßergebnis aber vermutlich künstlich aufbläht, wird der physikalisch tatsächlich fließende Strom geringer sein. Vielleicht kann das ja ein begnadeter Physik-Profi mal berechnen.

Zum Verständnis: Hierbei handelt es sich natürlich nicht um einen dauerhaft fließenden Strom, sondern nur um die positive Impulsspitze. In dem weit überwiegenden Rest der Zeit fließt praktisch gar nix. Das kann ja auch nicht anders sein, bei dem kleinen 3VA-Transformator. Aber hier sollen ja auch keine Leistungen fließen, sondern möglichst hohe Impulsströme, die entsprechend reaktiv auf das Bleisulfat einwirken. Im Ergebnis passiert genau das gewünschte: Das passive Bleisulfat wird wieder in aktives Blei bzw. Bleidioxid verwandelt, welches dann zur Teilnahme an Lade- und Entladeprozessen zur Verfügung steht, während der Akku gleichzeitig aber nicht überladen wird. Problem gelöst... :)

Viele Grüße!

Thomas Rücker

Ewald

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3

03.07.2011, 11:24

Hallo Thomas,

schnelle Peaks können beim messtechnischen erfassen erfahrungsgemäß mächtig lügen, wenn beispielsweise nur das Massekabel vom Tastkopf einige Zentimeter zu lange ist. Ich repariere unter anderem schon seit Jahrzenten Komponenten wie TV-Geräte, Schaltnetzteile uvm. und weiß auch was von manchen optimistischen Messergebnissen zu halten ist. :D Mit diesem kleinen Keuzchen kann ich nachweislich Stroßströme im Bereich von 1000 Ampere realisieren:



Damit kann man unter anderem auch die Lorenzkraft an freiliegenden 35 mm² Leitungen wunderbar nachweisen, oder beispielsweise einen 10 cm großen und etwa 3 cm dicken Aluring über einer niederohmigen Luftspule mit ca. 50 Windungen, mindestens 40 cm hoch springen lassen. Legt man eine schwere Waschbetonplatte darunter, dann fliegt das Teil noch eheblich höher. :D

Tom

Moderator

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4

03.07.2011, 12:51

Na, nun untertreibe mal nicht so schamlos. Wenn ich mir die Elkos und die Stromschinen angucke, denke ich eher an 100kA und darüber. Ein primitiver Autoanlasser nimmt ja schon Einschaltströme von weit über 1.000A auf und das kracht bei weitem nicht so gewaltig...

Und mach bitte keinen EMP damit, ja? ;)

Wie hoch die Stromimpulse des Power-Pulsar nach Abzug aller meßtechnischen Dreckeffekte tatsächlich sind, kann ja mal einer von Euch austüfteln.

Viele Grüße!

Thomas Rücker

ulf

Akku-Meister

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5

16.10.2012, 20:10

RE: Stromangabe für den Power-Pulsar

Aber wie soll die Kiste bis zu 200 A abgeben? Der Schalttransistor hat einen Nennstrom von max 8 A, die Drossel kann auch nur 2,5 A.
Die Drossel treibt genau den Strom weiter, auf den sie aufgeladen wurde. Mehr ist nicht zu holen. Habe ich in der Schaltung etwas übersehen?
Hallo,

das ist auch für mich ein schaltungstechnisch interessantes Thema.
Power-Pulser Sicherung nutzlos?
Die Sicherung . . . sichert nicht das Gerät selbst gegen Schäden durch akkuseitige Verpolung ab! Hier wäre eine Schmelzsicherung auch äußerst kontraproduktiv, denn erstens würde diese durch ihren relativ hohen Innenwiderstand den Impulsstrom auf unter 5% vermindern . . . Um solche Verluste so gering wie möglich zu halten und damit dem Akku die hohen Impulsströme zugute kommen, sind ja u.a. auch die Kabel und Klemmen ausgesprochen "dick" ausgeführt. Es macht eben einen großen Unterschied in der Wirkung der Desulfatierung aus, ob der Impulsstrom nun 200A beträgt, oder nur 10A.

Die Höhe der Induktions-Spannungspeaks ist AFAIK eine Funktion des Lastwiderstandes: je höher letzterer ist, umso höher muß auch die Spannung daran steigen, damit die bisherigen Amperes (nach dem Abschalten des Ladestromkreises) weiterfließen können.
Auch ich sehe keine Erklärung, wie aus gespeicherten 2,5A nach dem Abschalten des "Ladestroms" eine höhere Stromstärke werden könnte. Impulsspannungsmessungen, die auf höhere Pulsströme schließen lassen, müssten daher auf HF-bedingten Meßfehlern beruhen, z.B. dem Skineffekt.

Eine möglichst niederohmiger Strompfad zwischen Impulsdrossel und Batterie hat natürlich trotzdem Vorteile: nämlich indem ein maximaler Anteil der Induktionsenergie die gewünschte Wirkung in der Batterie erzeugt, anstatt in Leitungswiderständen verbraten zu werden.
Aber großzügiger als für "akzeptable Verluste bei max. 2,5 Ampere" braucht man den Pulskreis IMO nicht auszulegen. Eine Steigerung der Impulswirkungen bei unveränderter Stromstärke wäre über eine Erhöhung der Induktivität möglich.

Leider ist das Schaltbild des Pulsar-Bausatzes nicht mehr online. Denn ich würde gerne mal sehen, ob man unter der Annahme von max. 2,5A nicht eine zusätzliche Sensorschaltung einbringen könnte, die den Betrieb des Gerätes bei falsch gepolter Batterie sperrt und die Schaltung so verpolsicher macht.
Gruß Ulf

Tom

Moderator

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6

16.10.2012, 22:10

Da die Impulsspitze im Nanosekundenbereich liegt, spielt der Skin-Effekt bei der Messung ganz sicher eine maßgebliche Rolle. Nach dem Wechsel des Drosseltyps hat sich bei der letzten Messung eine rechnerisch durch Spannungsmessung am Shunt ermittelte Stromspitze von etwa 1,4kA ergeben. Das ist natürlich unrealistisch hoch. Wie hoch die Stromspitze unter Berücksichtigung des Skin-Effekts (und eventuell weiterer, die Messung verfälschender Effekte) nun wirklich ist, kann ich beim besten Willen nicht sagen. Mir fehlt es dazu schlicht eindeutig an der akademischen Bildung. Es ist auch noch niemand an mich herangetreten, um eine sinnvolle Antwort zu finden. Das einzige was bisher schon wiederholt festgestellt wurde, war, dass die 200A eigentlich nicht stimmen können. Da bitte ich dann um Verständnis, wenn ich den (zugegeben marketingwirksamen) Hinweis auf die 200A-Impulsspitze nicht durch ein bloßes Fragezeichen ersetze, sondern bis auf weiteres erst mal alles so stehen lasse wie bisher. Wenn die Frage hinreichend beantwortet wird, ändere ich den Hinweis - falls nötig.

Die Frage nach einem Verpolungsschutz für den Power-Pulsar kommt hier und da immer mal wieder auf. Was mich ehrlich gesagt wundert. Natürlich: Jeder hat mal einen schlechten Tag und verwechselt links mit rechts oder rot mit schwarz. Aber ob das ein tatsächlich so dringendes Problem ist, dass man aufwändige (und damit teure!) Sicherungsmaßnahmen einsetzen müsste, die das Gerät darüber hinaus auch noch für die Hauptanwendungsfälle komplett unbrauchbar machen, glaube ich ehrlich gesagt nicht. Mir ist bisher jedenfalls noch keine Lösung eingefallen, die
  1. den Preis nicht erhöht (das Teil ist so schon deutlich zu teuer)
  2. sicher wirkt
  3. die Leistung nicht mindert
    und
  4. auch bei komplett sulfatierten Akkus noch funktioniert.
Wenn jemand eine praktikable Idee hat, wie man das Problem lösen kann ohne gegen eine der oben aufgeführten Positionen zu verstoßen, bin ich sofort dabei die Schaltung entsprechend anzupassen.
Allerdings bin ich mir auch ziemlich sicher, dass dann eben andere gute Ideen von Verwendern dazu führen werden, Power-Pulsare kaputt zu kriegen: Aus mehr als 4m Höhe auf Beton fallen lassen, beim rückwärts Fahren das Gerät versehentlich überrollen, Tauchversuche in Wasserpfützen mit anschließenden Trockensessions in der Mikrowelle, usw. ^^

Grüße, Tom

ulf

Akku-Meister

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7

17.10.2012, 19:31

Wie hoch die Stromspitze unter Berücksichtigung des Skin-Effekts (und eventuell weiterer, die Messung verfälschender Effekte) nun wirklich ist, kann ich beim besten Willen nicht sagen. Mir fehlt es dazu schlicht eindeutig an der akademischen Bildung.
So ein Bildungs"problem" habe ich auch, daher muß ich auf eher einfachem Niveau denken. Dort sagt mir das Induktionsgesetz, dass sich der Strom durch eine Drossel gegen jede Änderung seiner Stärke wehrt, indem er mit Induktionsspannungen gegensteuert.
Diese Beharrungstendenz schließt doch eigentlich schon aus, dass ein fließender Strom nach dem Abschalten seiner Quelle von sich aus stärker wird.
Zudem würde so eine Selbstverstärkung IMO gegen den Energieerhaltungssatz verstoßen, denn die im Magnetfeld gespeicherte Energie ist I² * L/2, IIRC.
Selbst wenn der Pulsstrom nach der Abschaltung bei 2,5Ampere "nur" auf 10 Ampere anstiege, würde das zunächst eine Erhöhung der Magnetfeldenergie um den Faktor 16 gegenüber dem Moment des Abschaltens bedeuten. Woher aber sollte diese zusätzliche Energie in das Magnetfeld der Impulsdrossel kommen, wenn sie schon selbst als Stromquelle wirkt?

Bei Deinen Messungen sitzt Du IMO wohl irgendwelchen fiesen HF-Effekten auf.
Z.B. hat jede Leitung wie Dein Meßwiderstands-Kupferdrahtstück auch eine gewisse Eigeninduktivität, die ihren realen Widerstand beim Einschalten eines Stromes erstmal erhöht, weil sich die Induktion gegen das Anwachsen des Stroms wehrt. Daher ist der zu beobachtende Spannungsabfall am Drahtstück direkt nach dem Einschalten höher, als es der Rechnung U = R * I (R = ohmscher Widerstand, I = realer Strom) entspricht.
Um diesen Störeffekt zu verringern, könntest Du den Meßdraht mal in eine möglichst schmale U-Form biegen, so dass die Induktivität (nach dem Prinzip der verdrillten Leitung mit eng zusammenliegendem Hin- und Rückleiter) sinkt. Ich möchte wetten, dass die gemessenen Spannungsspitzen dann deutlich niedriger ausfallen, obwohl sonst nichts am Meßaufbau geändert wird.

Oder Du könntest für eine Vergleichsmessung ein längeres gerades Drahtstück gleicher Stärke nehmen. Damit erhöhst Du den Widerstand im Pulskreis, und der Maximalstrom müsste sinken (wenn die höhere Induktionsspannung den Eingriff nicht vollständig ausgleicht).
Messen wirst du vsl. aber höhere Spannungspeaks, weil der längere Meßdraht eine höhere Induktivität hat. Wo aber sollte die Energie für höhere Ströme herkommen, wenn in der Pulsarschaltung nichts geändert wird?
Hier können höhere Spannungspeaks unmöglich höhere Pulsströme bedeuten, was folglich die Interpretation der Spannungspeaks als Maß für die Stromstärke insgesamt grundlegend in Frage stellt.

Der Skineffekt dürfte die Meßfehler kurzer Stromimpulse unabhängig von der Induktivität des Shunts in die gleiche Richtung verstärken.


Zitat

Es ist auch noch niemand an mich herangetreten, um eine sinnvolle Antwort zu finden.
Siehe oben (Induktionsgesetz & Energieerhaltungssatz): Mehr als der Spulenstrom im Moment des Abschaltens kann IMO nicht als Nutzimpuls fließen.
Um die Pulsarwirkung zu erhöhen, könnte man z.B. R4 verkleinern und / oder die Induktivität von L1 erhöhen, solange das Netzteil bzw. IC 1 oder T1 nicht überlastet wird.


Zitat

Die Bauanleitung mit Schaltbild, bitteschön: . . .
Dankeschön. Ich werde versuchen, sie um einen möglichst einfachen Verpolschutz zu erweitern.







Zitat

Jeder hat mal einen schlechten Tag und verwechselt links mit rechts oder rot mit schwarz. Aber ob das ein tatsächlich so dringendes Problem ist, dass man aufwändige (und damit teure!) Sicherungsmaßnahmen einsetzen müsste
Vlt. ist das schon mit ein paar relativ billigen Teilen machbar. Z.B. 10% Aufpreis für das Feature "fehlbedienungssicher" würde ich bei einem Gerät der 100€-Klasse gerne bezahlen.

Zitat

die das Gerät darüber hinaus auch noch für die Hauptanwendungsfälle komplett unbrauchbar machen, glaube ich ehrlich gesagt nicht. Mir ist bisher jedenfalls noch keine Lösung eingefallen, die
  1. den Preis nicht erhöht (das Teil ist so schon deutlich zu teuer)
  2. sicher wirkt
  3. die Leistung nicht mindert
    und
  4. auch bei komplett sulfatierten Akkus noch funktioniert.
Wenn jemand eine praktikable Idee hat, wie man das Problem lösen kann ohne gegen eine der oben aufgeführten Positionen zu verstoßen, bin ich sofort dabei die Schaltung entsprechend anzupassen.
Da die max. Impulsstromstärke IMO sowieso nur dem Aufladestrom der Drossel entspricht, könnte ein Verpolschutz ohne merkliche Wirkungsverluste des Gerätes evtl. weniger aufwändig werden, als Du bisher denkst.

Zitat

Allerdings bin ich mir auch ziemlich sicher, dass dann eben andere gute Ideen von Verwendern dazu führen werden, Power-Pulsare kaputt zu kriegen: Aus mehr als 4m Höhe auf Beton fallen lassen, beim rückwärts Fahren das Gerät versehentlich überrollen, Tauchversuche in Wasserpfützen mit anschließenden Trockensessions in der Mikrowelle, usw. ^^
Sowas sind DAU-Fehler (Dümmster anzunehmender User), gegen deren Erfindungsreichtum man letztlich immer den kürzeren zieht.
Verpolen ist aber ein relativ alltäglicher Fehler im Bereich des normalen Gebrauchs, und da empfinde ich einen entsprechenden Schutz immer als beruhigend.



Noch eine Verständnisfrage zum Schaltbild:
Wie hoch ist der Ladestrom des Power-Pulsars?

Zitat

der "Ladestrom" ist sehr gering und beträgt im Mittel nur 100mA, weshalb sich der Power-Pulsar bzgl. Ihrer Frage höchstens als Erhaltungslader eignet.

Der direkteste Ladestromweg wäre IMO Trafo – Gleichrichter – IC1 – L1 – D6 – Akku – Masse - Gleichrichter – Trafo.
Darin kann ich keine Schaltungselemente erkennen, die eine klare Strombegrenzung auf 100mA bewirken könnten.
Wenn das Netzteil 2,5 Ampere zum Aufladen der Impulsdrossel liefern kann, dann müsste ein ähnlich hoher Strom auch für die Akkuladung fließen können, wenn der Akku leer genug (niedrige Polspannung) und ausreichend niederohmig für die Aufnahme des Ladestroms ist . . .?
Oder können die 2,5 A nur als kurze Impulse aus den Siebkondensatoren C1 - C3 und C5 gezogen werden, während das Netzteil zu schwach ist, um einen solchen Dauerstrom zu liefern, d.h. dort sitzt eine faktische ca. 100mA-Begrenzung ?
Gruß Ulf

Tom

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8

17.10.2012, 21:16

Zitat

Oder können die 2,5 A nur als kurze Impulse aus den Siebkondensatoren C1- C3 und C5 gezogen werden, während das Netzteil zu schwach ist, um einen solchen Dauerstrom zu liefern, d.h. dort sitzt eine faktische ca. 100mA-Begrenzung ?
Natürlich, 2,5A Dauerstrom kann das kleine Traföchen natürlich nicht bereitstellen.

Wie gesagt, mein Leben hängt nicht an der 200A-Stromangabe. Aber ich brauche schon etwas mehr als den oft gelesenen Hinweis, dass Drosseln versuchen den Strom gleich zu halten, um die Produktbeschreibung zu ändern. Immerhin erzähle ich nicht die durchaus üblichen Desulfatierer-Märchen von in Resonanz schwingenden Sulfatmolekühlen, die dadurch "zertrümmert" werden. :wacko: Und das muss man dann noch bei Entladepulsern lesen. Oh Gott!

Eins noch:

Einen wirksamen Verpolungsschutz, der die Funktion des Gerätes nicht wesentlich einschränkt und es auch nicht spürbar verteuert, gibt es m.E. nicht.

100,- Euro bar auf Tatze für denjenigen, der mich erfolgreich widerlegt!

Grüße, Tom

ulf

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9

17.10.2012, 21:36

Einen wirksamen Verpolungsschutz, der die Funktion des Gerätes nicht wesentlich einschränkt und es auch nicht spürbar verteuert, gibt es m.E. nicht.
Ich habe eine Verpolschutz-Ergänzung Deiner Schaltung entworfen mit folgendem Gesamt-Mehraufwand an Bauteilen:
1 x BD544
1 x BC547
1 x 1N4007
2 x 1N4148
1 x SB560 (evtl. entbehrlich)
1 x 470µF 16V Elko
1 x 2,2µF Folie 16V (evtl. entbehrlich)
3 x Kleinlast-Widerstand (max. Belastung = ca. 0,1W)

Wäre das (zuzüglich erweitertem Platinenlayout) für Dich eine spürbare Verteuerung?
Gruß Ulf

Tom

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10

17.10.2012, 21:43

Naja, 11 zusätzliche Bauteile, das sind immerhin 25% mehr als bisher. Aber egal, vielleicht kann man ja andere Teile einsparen und das dann damit kompensieren.

Die wichtigste Frage aber ist: Funktioniert es? Was tut die Schaltung, wenn man einen komplett sulfatierten Akku mit Null Volt Klemmenspannung und einem Innenwiderstand von eins zu Plums anschliest? DAS ist ja das größte Problem. Immerhin muss die Schaltung bereits vor dem Verbinden des Akkus mit dem Power-Pulsar erkennen, ob er verpolt ist oder nicht. Es reicht nicht erst mal den Akku anzuschließen und dann vielleicht wieder zu trennen, wenn er verpolt ist. Dann sind die ICs längst tot.

Grüße, Tom

ulf

Akku-Meister

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11

18.10.2012, 16:39

Naja, 11 zusätzliche Bauteile, das sind immerhin 25% mehr als bisher.
Nach Überarbeitung der Schaltung und Ergänzung um eine Verpolungs-Warn-LED ist die Materialliste noch etwas gewachsen.
Der neue Gesamtbedarf:
1 x BD712 o.ä.
1 x BC547 o.ä.
2 x 1N4007
6 x 1N4148
1 x SB560 (evtl. entbehrlich)
1 x 470µF 16V
1 x 2,2µF Folie 16V (evtl. entbehrlich)
6 x Widerstand 1/4Watt
1 LED 5mm rot 20mA hell

Alles zusammen kostet z.B. bei Reichelt ca. 2 € (ohne Versand). Zu teuer?


Zitat

Die wichtigste Frage aber ist: Funktioniert es? Was tut die Schaltung, wenn man einen komplett sulfatierten Akku mit Null Volt Klemmenspannung und einem Innenwiderstand von eins zu Plums anschliest? DAS ist ja das größte Problem. Immerhin muss die Schaltung bereits vor dem Verbinden des Akkus mit dem Power-Pulsar erkennen, ob er verpolt ist oder nicht. Es reicht nicht erst mal den Akku anzuschließen und dann vielleicht wieder zu trennen, wenn er verpolt ist. Dann sind die ICs längst tot.
Vor dem Anklemmen eines Akkus kann eine optisch blinde Verpol-Schutzschaltung natürlich nicht hellsehen, wie er gepolt sein wird ;)
Meine Schaltung überwacht die Spannung an AKKU+. Sobald die bei aktivem Pulsar auf Null oder weiter in den negativen Bereich runtergezogen wird, wird der normale Stromweg in den Akku unterbrochen (so schnell, wie halt bipolare NF-Transistoren abschalten), der Oszillatorteil mit IC2 und IC3 wird stromlos geschaltet, und es fließt nur noch ein Sensorstrom von ca. 2 - 4 mA durch den Akku.
Falls die Schutztransistoren zu langsam abschalten sollten um IC1 vor negativen Spannungen am Ausgang zu schützen, kann die Versorgung des Ozillatorteils mit IC2 und IC3 beim Falsch-Anklemmen des Akkus trotzdem nicht umgepolt werden, weil eine Diode einen Rückstrom in Richtung Akku verhindert.

Die optionale Verpolungs-Warn-LED entlädt einen geladenen, verpolt angeklemmten Akku mit zusätzlichen ~ 20 mA bis hinab auf ca. 2 Volt.

Beim Anklemmen eines völlig leeren Akkus mit 0,0V Klemmenspannung wird der Pulsar ebenfalls abgeschaltet. Sobald die 2 mA Sensorstrom es aber schaffen, die Klemmenspannung minimal auf ca. 0,1 - 0,2 Volt anzuheben, wertet die Verpolschutzschaltung das als Startimpuls aus und schaltet die Netzteilspannung auf die Impulsdrossel und den Oszillator.
Wenn der Akku nun soviel Strom zieht, dass die Ausgangsspannung des IC1 unter ca. 2,2V sinkt (das ist der geschätzte Eigenverbrauch der Verpolschutzschaltung), schaltet sie wieder ab.
Die Entlastung des Netzteils auf die 2 mA Sensorstrom wird seine Spannung wieder ansteigen lassen, die Verpolschutzschaltung startet wieder usw., bis die Klemmenspannung des Akkus auf ca. 1,8V gestiegen ist.
Bis dahin wird bei jedem Start die Energie aus den Netzteil-Sieb-Elkos in den Akku geschoben, d.h. der Akku wird schon bei sehr niedrigen Klemmenspannungen quasi von der Verpolschutzschaltung bepulst - vermutlich deutlich früher, als die Oszillatorschaltung mit IC2 startet?


Wird der Pulsar ohne Netzspannung verpolt an einen Akku geklemmt, dann sperren die Dioden der Zusatzschaltung zerstörerische Stromwege durch die Elektronik, falschgepolte Versorgungsspannungen können nicht entstehen. Ein Akku mit 12 V Klemmenspannung wird dann (unabhängig vom Strom durch die optionale Warn-LED) mit ca. 0,1 mA entladen.

Mit einer hartnäckig ignorierten Falschpolungs-Warn-LED und dem Sensorstrom kann man natürlich einen noch funktionsfähigen, verpolt angeklemmten Akku im Laufe von Tagen bis Monaten komplett entladen und anschließend verkehrt gepolt puls-formieren.
Bis der Akku dann völlig kaputt ist, hat aber sogar ein DAU noch erheblich mehr Zeit zu reagieren, als wenn er einen Pulsar ohne Schutzschaltung mit einem verpolt angeklemmten Akku in Sekundenbruchteilen hinrichtet :D

Wärst Du interessiert an meinem modifizierten Pulsar-Schaltbild?

Edit (Tom): Nachträglich Schaltbild eingefügt:
Gruß Ulf

Tom

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12

18.10.2012, 18:34

Natürlich. Es fällt sehr schwer eine Schaltung nachzuverfolgen, die man nicht kennt. Immer her damit.

Was den Bauteileaufwand angeht, darf man nicht den Fehler machen, nur den Einkaufspreis der zusätzlich notwendigen Teile zu rechnen, sondern die Teile müssen auch irgendwie auf die Leiterplatte kommen. Im Falle einer nahezu kostenlosen (unter 1 Cent) 1N4148 bedeutet das erstmal, dass man sie abgurtet, zwei Löcher bohrt, sie einfädelt, verlötet und die überstehenden Drähte abschneidet. Hier steht schließlich kein Bestückungs- und Lötroboter, bzw. der der hier steht hat wenig Haare auf dem Kopf und heißt Tom. Da sieht die Sache der 20 zusätzlichen Teile schon ganz anders aus, zumal - und das sehe ich als ganz wesentlich an - ja keine besondere Wertschöpfung mit einem Verpolungsschutz verbunden ist. Der Power-Pulsar funktioniert also bestendalls genau so gut oder schlecht wie zuvor. Wenn er durch die 20 zusätzlichen Teile nun 20,- Euro teurer wird, muss sich der Betriebswirt also fragen, ob er damit letztlich den gleichen, einen gtößeren, oder einen kleineren Gewinn macht. Ist letzteres der Fall, hat man betriebswirtschaftlich eindeutig in die falsche Richtung gearbeitet.

Vielleicht sollte man mal testen, ob unter den Bedingungen des weiter oben festgestellten, nämlich dass die Stromimpulse vermutlich nicht 200A sondern deutlich weniger betragen, eine antiparallele Shottky-Diode mit vorgeschalteter Schmelzsicherung nicht der wirtschaftlich sinnvollere Weg wäre.

Bauteileaufwand: 1 Diode, zwei Sicherungshalter und eine Schmelzsicherung mehr.

Bewerben könnte man dieses zusätzliche Feature aber genauso wenig wie den Sicherheitsgurt in einem Auto: Der (normale) Kunde will ja gar nicht wissen, ob er im Falle eines verpolten Anschlusses das Dingen reparieren muss oder nicht. Der geht von diesem Problem bei der Kaufentscheidung erst mal überhaupt nicht aus. (Betriebswirtschaftlich) ungeschickt, ihn vor einer Bestellung mit solchen erschreckenden informationen zu konfrontieren.

Obwohl:

Heute reicht es ja auch nicht mehr den Bestellbutton ganz normal mit "Bestellen" oder "Bestellung absenden" zu beschriften, sondern es muss wenigsten "Kostenpflichtig bestellen" heißen. :cursing: Das schreckt natürlich auch viele Leute ab. Bis man sich an diesen Blödsinn gewöhnt hat. :wacko:

Windows: "Sind Sie sicher?", "Wirklich endgültig löschen?" - Who the fuck?!! KLICKKLICK - Lösch.... ....nein.... :thumbsup:

Grüße, Tom

PS: Ich stelle fest, dass die simple Frage Verpolungsschutz ja, oder nein(, oder abbrechen), irgendwie etwas philosophisches hat.

ulf

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13

19.10.2012, 13:59

Wenn er durch die 20 zusätzlichen Teile nun 20,- Euro teurer wird, muss sich der Betriebswirt also fragen, ob er damit letztlich den gleichen, einen gtößeren, oder einen kleineren Gewinn macht. Ist letzteres der Fall, hat man betriebswirtschaftlich eindeutig in die falsche Richtung gearbeitet.
Ja ja, immer dreht sich alles um den schnöden Mammon :(

Zitat


Vielleicht sollte man mal testen, ob unter den Bedingungen des weiter oben festgestellten, nämlich dass die Stromimpulse vermutlich nicht 200A sondern deutlich weniger betragen, eine antiparallele Shottky-Diode mit vorgeschalteter Schmelzsicherung nicht der wirtschaftlich sinnvollere Weg wäre.
Das wäre allemal besser, als 100€ in einem Moment der Unachsamkeit zu schrotten.



Zitat

Bewerben könnte man dieses zusätzliche Feature aber genauso wenig wie den Sicherheitsgurt in einem Auto: Der (normale) Kunde will ja gar nicht wissen, ob er im Falle eines verpolten Anschlusses das Dingen reparieren muss oder nicht. Der geht von diesem Problem bei der Kaufentscheidung erst mal überhaupt nicht aus. (Betriebswirtschaftlich) ungeschickt, ihn vor einer Bestellung mit solchen erschreckenden informationen zu konfrontieren.
Wenn ich die Entscheidung zum Kauf eines elektr(on)ischen Geräts treffe, fließt da IMMER die Frage der Robustheit mit ein: wie teuer wird eine alltäglich mögliche Fehlbedienung?
Und genau da schreckt mich Dein (bisher) ungeschützter Pulsar ganz ehrlich ganz gehörig ab. Mag sein, daß ich damit abseits der großen Kundenmasse stehe, aber so denke ich nun mal.


Zitat


PS: Ich stelle fest, dass die simple Frage Verpolungsschutz ja, oder nein(, oder abbrechen), irgendwie etwas philosophisches hat.
Für mich hat sie etwas ganz trivial finanzielles ;)
Gruß Ulf

Tom

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14

20.10.2012, 17:18

Zitat



Zitat

Wenn er durch die 20 zusätzlichen Teile nun 20,- Euro teurer wird, muss sich der Betriebswirt also fragen, ob er damit letztlich den gleichen, einen gtößeren, oder einen kleineren Gewinn macht. Ist letzteres der Fall, hat man betriebswirtschaftlich eindeutig in die falsche Richtung gearbeitet.
Ja ja, immer dreht sich alles um den schnöden Mammon :(

...

Zitat

PS: Ich stelle fest, dass die simple Frage Verpolungsschutz ja, oder nein(, oder abbrechen), irgendwie etwas philosophisches hat.
Für mich hat sie etwas ganz trivial finanzielles ;)

Ach...?! :whistling: (Würde Loriot jetzt vermutlich vielsagend die Brauen hochgezogen haben.)

Hat es im übrigen einen besonderen Grund, dass Du mir das von Dir um den Verpolungsschutz erweiterte Schaltbild per eMail zugesandt hast? Hier im Forum wäre es m.E. besser aufgehoben. Oder sollte das nicht veröffentlicht werden?

Ich hab's eben mal durchgerechnet und bin dann schnell drauf gekommen, dass der vorgeschlagene Verpolungsschutz mit den zusätzlichen 20 Teilen - selbst wenn er wie gewünscht arbeitet - innerhalb des Budgets des Pulsars schlicht zu aufwändig ist. Dafür werden einfach zu wenig davon verkauft. Im Prinzip sowieso genau der Artikel, der als nächstes aus dem Programm fliegt, nachdem es den Pulsar-Bausatz zuvor schon wegen penetranter Ertragslosigkeit gekickt hat.

Grüße, Tom

PS: Ich bin gerade mal in Gedanken durch mein kleines Programm gegangen und mir ist dabei aufgefallen, das kein einziger Artikel aus meiner Feder je einen Verpolungsschutz besessen hat. Das war bisher auch noch nie ein Problem. Nur der Power-Pulsar scheint irgendwie ganz besonders gerne verpolt angeschlossen zu werden.

Oder wie mein Lehrer damals bei der Ausgabe der Labornetzteile schon mahnte:

Meine Herren, denken Sie bitte daran, rot ist schwarz und Plus ist Minus! (in diesem Moment fällt mir wieder Loriot ein... :D )

ulf

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15

20.10.2012, 17:38


Hat es im übrigen einen besonderen Grund, dass Du mir das von Dir um den Verpolungsschutz erweiterte Schaltbild per eMail zugesandt hast? Hier im Forum wäre es m.E. besser aufgehoben. Oder sollte das nicht veröffentlicht werden?
Zuerst mal ja, aber ohne bestimmten Grund.
Wenn Du magst, kannst Du es online stellen. Ich habe nichts dagegen.


Zitat

. . . innerhalb des Budgets des Pulsars schlicht zu aufwändig ist. Dafür werden einfach zu wenig davon verkauft. Im Prinzip sowieso genau der Artikel, der als nächstes aus dem Programm fliegt, nachdem es den Pulsar-Bausatz zuvor schon wegen penetranter Ertragslosigkeit gekickt hat.
Das heißt, demnächst bietest Du gar keinen Pulsar mehr an?



Zitat

PS: Ich bin gerade mal in Gedanken durch mein kleines Programm gegangen und mir ist dabei aufgefallen, das kein einziger Artikel aus meiner Feder je einen Verpolungsschutz besessen hat. Das war bisher auch noch nie ein Problem. Nur der Power-Pulsar scheint irgendwie ganz besonders gerne verpolt angeschlossen zu werden.
Vielleicht weil der am teuersten ist (ohne jetzt die Preise in Deinem Shop studiert zu haben)? Nach Muphys Gesetz gehen bekanntlich immer die teuersten Sachen kaputt 8|
Gruß Ulf

Tom

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16

21.10.2012, 07:22

OIK, hab das erweiterte Schaltbild weiter oben als Edit eingefügt.

Zitat

Das heißt, demnächst bietest Du gar keinen Pulsar mehr an?
Wahrscheinlich. Denn selbst wenn man die bloße Wirtschaftlichkeit mal außer Acht lässt, haftet Batterie-Pulsern ja auch immer etwas esoterisches an. Der Ruf von Pulsern ist - nicht zuletzt durch die vielen nutzlosen Nepp-Produkte am Markt - schlicht verheerend. Und wenn dann noch Debatten über eventuell übertriebene Strom-Angaben oder fehlende Verpolungsschutzeinrichtungen hinzu kommen, verbessert sich das Image eines Händlers auch nicht gerade.

Grüße, Tom

ulf

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17

21.10.2012, 15:32

eventuell übertriebene Strom-Angaben
Wie wäre es eigentlich mit einem kapazitätsbasiertem Pulsar-Schaltprinzip:
Einen oder mehrere Elkos auf ca. 60V aufladen und diese Ladung dann über einen dicken Thyristor (ggf. in Reihe mit einem Strombegrenzungswiderstand) immer wieder in die Batterie knallen lassen, sobald die Klemmenspannung unter 14,2 V sinkt?
Wer mal einen Elko ab ca. 1000 µF per Kurzschluß entladen hat, hat eine Ahnung von den Strömen die dabei fließen können, und speziell hohe Ladeströme sollen doch die Sulfatkristalle knacken?
Wenn der Spulen-Pulsar vlt. grade deswegen so lange zum Desulfatieren braucht, weil er mit geringeren Strömen arbeitet als gedacht, könnte so ein C-Pulsar evtl.weitaus schneller wirken?
Gruß Ulf

Tom

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18

21.10.2012, 18:29

Einfach mal probieren.

Allerdings dauert das Desulfatieren nicht deshalb so lange, weil der Pulsar zu schwach wäre, sondern weil die schädlichen Bleisulfatkristalle besonders groß sein, mit sehr ungünstigen Oberflächen/Volumen-Verhältnis, im Ergebnis also sehr inaktiv sind (nahe an der Grenze zum Nichtleiter) und auch noch tief im Aktivmaterial (PbO2 bzw. PB) liegen. Der Elektrolytaustausch findet dort nur über Diffusion statt, was ebenfalls nur langsam geht. Schnell desulfatieren, mit dem Ergebnis dass der Akku besser als vorher arbeitet, geht leider nicht schneller. Wenn man nun eine besonders hoher Ladespannung anlegt, um auch die elektrisch kaum noch aktiven großen Sulfatkristalle wieder umzuwandeln, kommt man sehr schnell in Spannungsbereiche, bei denen die unerwünschten Nebenwirkungen (Gitterkorrosion, Gasung, Shedding) kritische Werte erreichen. Dann überwiegt der Schaden schnell den Nutzen.

Grüße, Tom

ulf

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19

22.10.2012, 09:23

Einfach mal probieren.
Leider habe ich kein passendes Versuchsobjekt (sulfatierte Batterie) in Reichweite ;(

Zitat

Schnell desulfatieren, mit dem Ergebnis dass der Akku besser als vorher arbeitet, geht leider nicht schneller.
Ah, wieder was gelernt.

Zitat

Wenn man nun eine besonders hoher Ladespannung anlegt, um auch die elektrisch kaum noch aktiven großen Sulfatkristalle wieder umzuwandeln, kommt man sehr schnell in Spannungsbereiche, bei denen die unerwünschten Nebenwirkungen (Gitterkorrosion, Gasung, Shedding) kritische Werte erreichen. Dann überwiegt der Schaden schnell den Nutzen.
Was verstehst Du hier gerade unter Ladespannung? Den Mittelwert des Klemmenspannungsverlaufes pro Puls-Zyklus? Oder die Basis-Spannung zwischen den Pulsen, die dauernd anliegt?



Nachtrag:
. Der Ruf von Pulsern ist - nicht zuletzt durch die vielen nutzlosen Nepp-Produkte am Markt - schlicht verheerend.
Was IMO auch an der Problematik liegen dürfte, die Erfolgsaussichten einer Pulserbenutzung einzuschätzen:
Denn wie will man als normaler Benutzer und Nicht-Batterie-Experte feststellen, ob eine Batterie nur stark sulfatiert ist (kaputtgestanden oder nach ein paar Tagen PKW-Standzeit von hohen Ruheströmen tief-entladen), oder einen Gitterbruch bzw. Zellenschluß hat? Von diesen "subtilen" Unterschiede hängt ja entscheidend ab, ob eine Pulsbehandlung die Batterie wiederbeleben kann, aber der normale Benutzer wird das IMO nicht auseinanderhalten können.

Daher gibt es in der dezentralen Batterie-Pulsbehandlung-Lotterie 4 denkbare Grundszenarien:
A) Nepp-Produkt an einer nur stark sulfatierten Batterie -> Kein Erfolg
B) Nepp-Produkt an einer Batterie mit Gitterbruch bzw. Zellenschluß -> Kein Erfolg
C) Funktionsfähiger Pulser an einer Batterie mit Gitterbruch bzw. Zellenschluß -> Kein Erfolg
D) Funktionsfähiger Pulser an einer nur stark sulfatierten Batterie -> Erfolg

Also vorweg eine Misserfolgsaussicht von 75%, wobei für vermutete 99% der Benutzer nicht vorhersehbar ist, ob sie mit ihrer Kombination aus Pulser und behandelter Batterie eine Niete oder einen Gewinn ziehen werden.
Für mich ist es daher kein Wunder, dass Pulser ein schlechtes Image haben.
Wer Interessenten für einen Pulser überzeugen will, sollte IMO diese Problematik im Vorfeld deutlich darstellen und möglich einfach verständliche Hilfen zur Erfolgseinschätzung (Kriterien eines funktionsfähigen Pulsers und einer Batterie, die sich per Pulsbehandlung reanimieren läßt) geben.
Gruß Ulf

Tom

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20

22.10.2012, 10:03

Zitat

Was verstehst Du hier gerade unter Ladespannung? Den Mittelwert des
Klemmenspannungsverlaufes pro Puls-Zyklus? Oder die Basis-Spannung
zwischen den Pulsen, die dauernd anliegt?
Das kann ich gar nicht so genau beziffern, weil vermutlich große Unterschiede in der Wirksam- und Schädlichkeit zwischen einem mittleren Spannungsniveau und der absoluten Impulsspannungshöhe bestehen. Was ich sicher weiß ist, dass sich übergroße Bleisulfatkristalle bei 2,45V/Zelle Dauerklemmenspannung kaum noch reaktivieren lassen, diese hohe Klemmenspannung über mehr als 12 Stunden aber definitiv schädlich für die Zelle ist. Nimmt man nun aber eine Impulsspannung, die sogar erheblich höher sein darf als 2,45V/Zelle, sind auch große Sulfatkristalle kein Problem mehr, Gasung und Gitterkorrosion halten sich aber absolut im Rahmen. Man muss nur aufpassen, dass durch die ganzen Leistungspulse die Energiezufuhr insgesamt nicht zu hoch wird, sonst steigt die Dauerspannung an den Zellenpolen wieder auf ungesunde Werte an und genau das will man ja gerade vermeiden. Im Pronzip müsste man den Pulser also in der Leistung regeln und zwar abhängig von der "Schwebespannung" der Zelle.

Zitat

Daher gibt es in der dezentralen Batterie-Pulsbehandlung-Lotterie 4 denkbare Grundszenarien...
:D :D Hübsche Formulierung.

Der Erfolg einer Desulfatierung bei einem sulfatierten Akku lässt sich schon weitgehend vorhersagen, aber dazu muss man natürlich wissen, was dem Akku eigentlich fehlt. Einfach irgendeinen alten und schwachen Akku herzunehmen und zu desulfatieren ist - es wird niemanden wirklich erstaunen - ähnlich sinnlos wie eine Krebstherapie ohne vorherige Diagnose. Da muss sich der Kunde aber auch mal in die Pflicht nehmen lassen, wenn er nun wirklich jeden Blödsinn glaubt, den ihm die Werbung erzählt.

Genau da setzt dann aber auch mein Hauptvorwurf bei der Vermarktung von Pulsern an: Viele Händler neigen leider dazu, das Blaue vom Himmel herunter zu versprechen. Manche schieben sogar noch TÜV-Gutachten zur Bescheinigung der Wirksamkeit nach, in denen dann aber nur drinsteht, das die EMV-Richtlinie eingehalten wird. :rolleyes: Liest natürlich kaum einer (zumal ich auch stark bezweifeln mölchte, dass ein Pulser(!) es bei Verschaltung innerhalb des Bordnetzes tatsächlich schafft, einerseits Sulfat abzubauen und andererseits die EMV-Richtline einzuhalten. Ist doch GAGA! So ähnlich wie eine Wash'n Go-Chemotherapie mit Volumenformel des Haupthaares. Aber das nur am Rande... :thumbdown: )

Dem Bleiakku-Laien eine halbwegs zutreffende und verständliche Anleitung über die Funktionsweise von Batterie-Pulsern an die Hand zu geben, ist aber nur eine Sache. Sie müsste auch gelesen werden. Wer allerdings versucht dem Interessierten Kunden vor der Kaufentscheidung alle entscheidungsrelevaten naturwissenschaftlichen Details vorzulegen, wird vermutlich noch weniger Umsatz mit seinem Pulser machen, als ein bestimmter Power-Pulsar-Händler, der seinen Namen hier nicht gedruckt sehen möchte. ;)

Grüße, Tom