Einhell BT-BC 22 E Batterie-Ladegerät tunen

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Einhell BT-BC 22 E Batterie-Ladegerät tunen

Beitragvon bosler0815 » Mo 11. Feb 2013, 20:04

pimp my Einhell BT-BC 22 E Batterie-Ladegerät ( BT-BC 10 E / WLGN 22 E / WLGN 10 E / AFEN 10 / BCE 10 / BLE 10 / BCE 6 / AFEN 6)

Hallo,
ich beschreibe hier, wie ich das Einhell BT-BC 22 E getuned habe, ein Elektronik Ladegerät für 12V Auto- und Traktionsbatterien (Blei-Säure Akkumulatoren).
Fühl dich frei es nachzubauen, besser- oder ganz anders zu machen.
(da hier nur 3 Bilder < 256 KB pro Beitrag zulässig sind, habe ich 3 Patchwork Bilder unten angehängt)
(zudem bekomme ich hier was weis ich nicht warum keine url (link) rein, sorry dafür)


Bitte berücksichtige die gültigen Sicherheitsbestimmungen für die Instandsetzung, Änderung, Prüfung und Wartung elektrischer Geräte und beachte die entsprechenden gesetzlichen Grundlagen, Unfallverhütungsvorschriften und die gültigen Normen [Bild 1].
Ich übernehme keinerlei Verantwortung für Schäden jeglicher Art, die im Zusammenhang mit dieser Anleitung auftreten.


Um dieses Ladegerät geht es [Bild 2]
    http://www.isc-gmbh.info/index.php?PHPSESSID=6153628795119252d9df65&menuref=prod&prodid=91&level2=2&level3=3&level4=52&level5=53&level6=54&action=changeport&changeval=1
Anwendung: Bleiakkus von: min. 5 Ah – max. 300 Ah
Netzspannung: 230 V ~ 50 Hz
Ladespannung: 14,1 V
Ladestrom Automatik: . . . . . . . . . . . .Ladestrom Normal (Automatik aus):
N: 4,6 A arith. / 7 A eff. . . . . . . . . . . N: 6,6 A arith. / 11 A eff.
S: 10 A arith. / 15 A eff. . . . . . . . . . . S: 14,5 A arith. / 22 A eff.

Inhalt:
Motivation
Anwendung
1. Platine austauschen
2. Schutzerdung an Gehäuse legen
3. Netzschalter einbauen
4. Siebkondensator einbauen
5. Voltmeter einbauen
6. Allgemeine Arbeiten
    a.) Ladekabel fixieren
    b.) Ersatzsicherung 30 A
    c.) Netzkabel Durchführung fixieren
    d.) Bedienungsanleitung aufkleben
Schaltplan mit Bauteilen, Platinen Layout


Motivation:
Kürzlich ist in meinem WLGN 22 E und im BT-BC 22 E eines Freundes die Ladeelektronik "abgeraucht", bzw. die Transistoren, die Zenerdiode und ein Widerstand - einfach so.
Als ambitionierter Bastler mit Elektonik Grundkenntnissen gehe ich also mit der Platine zu Conrad um mir die Bauteile zu besorgen. Für die Bezeichnungen auf den chinesischen Transistoren S8050 fanden sich jedoch keine Vergleichstypen. Die BC635 die mir Conrad empfohlen hat haben nicht funktioniert. Also habe ich 2 Platinen als Ersatzteil besorgt.
Auf diesen Platinen sind BC546B verbaut, ich habe auch welche beschafft, in die alten Platinen eingelötet und es funktioniert. Den Schaltplan mit Bauteilen und die Platine findest du weiter unten bei den Bildern.
Die Reparatur habe ich zum Anlass genommen den ein oder anderen Gimmick einzubauen, die das Ladegerät sicherer, komfortabler und stärker machen.

Anwendung:
Bei mir hat vieles mit Angeln zu tun – so auch hier.
Ich lade damit meine 80 AH Traktionsbatterien für meinen Elektro-Bootsmotor am Nachen (Anglerboot).

Und so hab ich's gemacht:
1. Platine austauschen:
    - Printplatte komplett, Artikel-Nr.: 7410007, Preis € 16,27, Versand € 8,00, http://www.isc-gmbh.info
    a.) Defekte Platine ausbauen:
    - Die Platine ist mit 4 Leitungen angeschlossen, die abzulöten sind.
    - Die Platine hängt mit 2 Bohrungen in 2 "Spreizstiften" vom Gehäuse, die mit einer kleinen Flachzange zusammengedrückt und die Platine gelöst werden kann.
    b.) Neue Platine mit Kühlkörpern für die Transistoren bestücken [Bild 3]:
    Der von der Elektronik geregelte Thyristor KP20A600V benötigt einen rel. hohen Zündstrom, den die Transistoren zur Verfügung stellen müssen. Aus diesem Grund habe ich beide mit Mini-Kühlkörpern versehen, die ich mit Wärmeleitpaste angekoppelt und mit UHU-Schnellfest auf der Platine fixiert habe. Ob's was bringt muss sich zeigen, schaden tut's sicher nix.
    c.) Gleichrichterdiode einbauen [Bild 4]:
    Mehr zufällig ist mir aufgefallen, dass wenn die Batterie angeklemmt wird und das Ladegerät nicht am Netz hängt, ein Leckstrom von 500mA in verkehrter Richtung über den roten +12V Anschluss der Platine abfließt??? Um das zu verhindern habe ich eine "DIODE 1N4001 50V/1A" dazwischen geschaltet. Auch hier gilt „Ob's was bringt muss sich zeigen, schaden tut's sicher nix“.
    d.) Neue Platine einbauen:
    Die Leitungen wie folgt anlöten:
    - Rot: +12V Eingangselektrode am Thyristor (ggf. Gleichrichterdiode vorschallten)
    - Schwarz: Masse an der 30A Sicherung
    - Weiß: Gate (Zündelektrode) des Thyristor
    - Braun: +12V Ausgang am 0,12 Ohm Leistungswiderstand
    e.) Ladeende-Spannung einstellen:
    Die Ladeende-Spannung habe ich mit dem Trimmpoti abweichend zur Werkseinstellung nicht auf 14,1 V eingestellt, sondern nur auf 13,8 V.
    Grund: Bei einer Spannung von > 13,8 V gast ein vollgeladener Blei-Säure Akku aus, was zu Flüssigkeitsverlust führen kann.
    Wichtig: Die Spannung nicht im Leerlauf ohne angeklemmten Akku einstellen, sondern mit einem voll geladenen Akku.
2. Schutzerdung an Gehäuse legen:
    a.) Schuko-Stecker montieren:
    Ich habe das 2-adrige Netzkabel mit Euro-Stecker gegen ein 3-adriges Netzkabel mit Schuko-Stecker ausgetauscht [Bild 5].
    Grund: Das Ladegerät wird in "Feuchträumen" wie Keller und Garage benutzt. Zudem hat es ein Metallgehäuse das zwar dick lackiert ist, aber hervorstehende "blanke" Schrauben hat. Also ist eine Schutzerdung Pflicht.
    Ich habe einfach von einem Kaltgeräte Netzkabel (übrig von einem PC Monitor) den Kaltgeräte-Stecker abgeschnitten.
    b.) Lüsterklemme einbauen [Bild 6]:
    Da ich noch einen Netzschalter eingebaut habe, bin ich mit dem neuen Netzkabel nicht direkt auf die Lüsterklemme am Traffo, sondern an eine 3-polige EUROPAKLEMME 2,5 mm², die ich an den Geräteboden geschraubt habe.
    - dazu habe ich ein 3,5 mm Loch in den Boden gebohrt und
    - die Lüsterklemme mit einer M3 Schraube + Unterlegscheibe + Elastik-Stopp-Mutter verschraubt.
    c.) Netzkabel anklemmen:
    - flexieble Leitungen vom Netzkabel abisolieren
    - Adern-End-Hülsen ancrimpen
    - in Lüsterklemmen schrauben
    d.) Schutzerdung an Gehäuse [Bild 6]:
    Es müssen beide Gehäuseteile geerdet werden.
    - ein 2tes 3,5 mm Loch in den Boden bohren
    - Lack um diese Bohrung herum abkratzen (ca. 1 Cent groß)
    - am äußeren Gehäuse den Lack um die Bohrung herum abkratzen (ca. 1 Cent groß)
    - Erdungskabel 1,5 mm² ca. 10 cm lang beidseitig abisolieren und auf einer Seite eine gelbe KFZ-Polklemmen ancrimpen oder löten.
    - Masseband 1,5 mm² ca. 10 cm lang beidseitig eine gelbe KFZ-Polklemmen ancrimpen oder löten. Ich habe eine "Lötsauglitze" genommen.
    - Beide Massepunkte mit Polfett gegen Korrosion schützen.
    - Massepunkt im Gehäuseboden mit einer M3 Schraube + Unterlegscheibe + Elastik-Stopp-Mutter verschrauben.
Ladegerät_basteln_1.jpg
Ladegerät_basteln_1.jpg (248.16 KiB) 12004-mal betrachtet

3. Netzschalter einbauen:
    Ich habe einen beleuchteten 2-poligen Netzschalter installiert.
    D77732, WIPPSCHALTER ROT BELEUCHTET 2 POLIG, für 2,23 € bei http://www.voelkner.de
    Grund: Es ist sicherer und komfortabler, wenn man beim Einschalten direkt am Amperemeter (und ggf. dem Voltmeter) sieht was passiert und ggf. gleich wieder ausschalten kann. 2-polig um Null und Phase, also vollständig vom Netz zu trennen.
    Zudem kann der Netzstecker dauerhaft gesteckt bleiben, wenn sich wie bei mir ein „Dauerplatz“ für das Ladegerät gefunden hat.
    a.) rechteckigen Gehäusedurchbruch herstellen [Bild 7]:
    - Pos. und Größe des Durchbruchs links neben dem Automatik Schalter anreisen
    - in jede Ecke eine 5er Bohrung setzen
    - Zwischenstücke mit Dremel und Trennscheibe herausflexen (Schutzbrille)
    - sauber rechteckig feilen und entgraten
    b.) Kabel verlegen und anklemmen [Bild 8]:
    - 2 Stück 2-pol Leitung 1,5 mm² ca. 35 cm lang vom alten Netzkabel abschneiden
    - beidseitig abisolieren und an einer Seite Adern-End-Hülsen ancrimpen
    - ein Kabel an Lüsterklemme am Trafo anklemmen
    - ein Kabel an Lüstklemme am Netzkabel anklemmen
    - beide losen Enden durch rechteckigen Durchbruch stecken
    c.) Netzschalter anlöten. Auf Polung achten, die Beleuchtung soll nur in Stellung "Ein" leuchten
    d.) Netzschalter in Durchbruch stecken und verrasten
    e.) Beide Kabel mit Schlauchbindern am Gehäuse fixieren
    f.) Beschriftung für Schalterstellung "Ein" aufkleben. Mit dem P-Touch gedruckt.
4. Siebkondensator einbauen: [Bild 9]
    Zur Stabilisierung von Spannung und Strom habe ich 2 Sieb-Elkos mit 4700µF (also 9400µF) parallel an den Ausgang des Thyristor und Masse (30 A Sicherung) angeschlossen. Dadurch steigt der eff. Ladestrom und die Ladezeit wird verkürzt.
    - Am Ausgang des Thyristors deswegen, weil ich als Grundeinstellung die Schalter auf Automatik und Normalladung (also über den 0,12 Ohm Widerstand) stehen habe.
    - Beim Anklemmen der Polklemmen fließt der Strom zum Laden der Kondensatoren durch den 0,12 Ohm Widerstand, was die Funkenbildung deutlich reduziert.
    - Nach dem Ausschalten und Abklemmen in dieser Grundeinstellung fließt die Ladung rel. schnell ab, so dass die Polzangen spannungsfrei sind (kein Funken beim Kurzschließen).
    Die Elkos habe ich mit 2 Kabelbindern unten am Leistungswiderstand 0,12 Ohm angebunden.
    W13940 ELKO RAD. 105°C 4700µF 25V16X32RM7,5 für 0,93 € bei http://www.voelkner.de
5. Voltmeter einbauen: [Bild 10]:
    Um jederzeit über den Ladezustand informiert zu sein habe ich ein digitales Voltmeter angeschlossen.
    Art.Nr.: 14002344, 0.36 Zoll 4 Digitale Panel Voltmeter 0-33V Rote LED, für 3.34 € bei http://www.suntekstore.com
    a.) sichtbare Voltmeter Platine und Gehäuse mit Eding schwarz angemalt (nicht über LEDs).
    b.) Voltmeter mit Heißkleber mittig über dem Amperemeter aufs Gehäuseblech geklebt. Der Aufwand für noch einen rechteckigen Ausschnitt war mir zu groß.
    c.) Versorgungs- und Messspannung habe ich zusammen am +12V Ausgang (0,12 Ohm Widerstand unten) und Masse (30 A Sicherung) angeschlossen.
    d.) Beschriftung "Volt" aufkleben. Mit dem P-Touch gedruckt.
    - der Service von suntekstore war prima, aber der Versand aus China hat ca. 4 Wochen gedauert weil die Ware wohl ewig beim deutschen Zoll hängen geblieben ist.
    - das Voltmeter ist sehr genau. (0,01 V gemessen mit Multimeter von Benning).
    - Am Akku wird eine 0,03 V höhere Spannung gemessen, der Verlust der Ladekabel. Wegen dem geringen Fehler lohnt sich eine parallele Messleitung zum Akku nicht.
    - Die LEDs des Voltmeter sind sehr hell. Ich habe eine getönte angeraute Plexiglasscheibe an den Ecken darübergeklebt (nicht LEDs verkleben). Habe ich aus irgendeiner Verpackung herrausgeschnitten.
Ladegerät_basteln_2.jpg
Ladegerät_basteln_2.jpg (235.17 KiB) 12004-mal betrachtet

6. Allgemeine Arbeiten:
    a.) Ladekabel fixieren [Bild 11]:
    Die Ladekabel lassen sich viel einfacher und ohne Verwurstlungen handhaben, wenn sie alle ca. 20 cm mit Kabelbindern fixiert werden.
    b.) Ersatzsicherung 30 A:
    Um auch nach einem versehendlichen Kurzschluß weiter laden zu können habe ich 30 A Ersatzsicherungen besorgt und eine davon auf der Rückseite mit Tesafilm angeklebt.
    c.) Netzkabel Durchführung fixieren [Bild 13]:
    Die 2-teilige Kunststoffklemme zur Durchführung und Fixierung des Netzkabel in das Gehäuse war zerbrochen. Es bestand die Gefahr, dass sich beim Verdrehen des Kabels die Leitungen an den Lüsterklemmen abdrehen.
    Also habe ich die Durchführung mit UHU-Schnellfest in der Art verklebt, dass sie sich noch demontieren läßt, jedoch fest auf dem Kabel klebt.
    d.) Bedienungsanleitung aufkleben [Bild 14]:
    Das Ladegerät wird noch von anderen Menschen benutzt, die nur selten damit zu tun haben und mit der Bedienung nicht vertraut sind.
    Um einer Fehlbedienung beim An- und Abklemmen vorzubeugen habe ich folgende Anleitung auf Fotopapier ausgedruckt und mit Tesafilm auf den Gehäusedeckel geklebt. (ohne Formatierungen fett und farbig)
      .........................>>> AN klemmen <<<
      (1) Batteriestopfen von der Batterie lösen oder entnehmen (falls vorhanden).
      (2) Säurestand der Batterie prüfen. Falls notwendig destilliertes Wasser einfüllen (falls möglich).
      Achtung! Batteriesäure ist ätzend.Säurespritzer sofort mit viel Wasser gründlich abspülen.
      (3) Oberen Schalter auf A = Automatik => Ladeschlußspannung 13,8 V.
      (4) Unteren Schalter auf N = Normal => normaler Ladestrom 7 A eff. (S = 15 A eff.).
      (5) Rote Polklemme an den Pluspol der Batterie anklemmen.
      (6) Schwarze Polklemme an den Minuspol der Batterie anklemmen.
      (7) Netzstecker an eine Steckdose mit 230V~50Hz anschließen.
      (8) Netzschalter einschalten.
      .........................>>> AB klemmen <<<
      (1) Netzschalter ausschalten.
      (2) Netzstecker ziehen (kann dauerhaft stecken wenn Netzschalter aus).
      (3) Schwarze Polklemme vom Minuspol der Batterie abklemmen.
      (4) Rote Polklemme vom Pluspol der Batterie abklemmen.
      (5) Batteriestopfen der Batterie schließen (falls vorhanden).

Fertig - jetzt arbeitet das Ladegerät sicherer, komfortabler und stärker.

Viel Erfolg wünscht
bosler0815
Ladegerät_basteln_3.jpg
Ladegerät_basteln_3.jpg (246.29 KiB) 11963-mal betrachtet

Ideen für Weiterarbeit:
- Ich würde noch gern auf der Rückseite 2 T-Griffe anschrauben, über die sich das Netz- und die Ladekabel sauber aufwickeln lassen.
- Ich arbeite daran eine IUoU Ladekennlinie zu realisieren, mit Schnellladung auf 14,4 V und Umschaltung bei einem Strom < 1 A auf Erhaltungsladung 13,65 V. Das Relais für die Umschaltung zwischen 2 Trimmpotis für die beiden Spannungen funktioniert bereits. Die stromabhängige Umschaltung mittels Reed-Relais macht noch Probleme.

Für alle, die ein stinknormales Traffo Ladegerät auf Automatik umbauen wollen, habe ich als Bilder 15 und 16 noch den Schaltplan mit allen benötigten Bauteilen und im Durchlicht das Platinen layout beigefügt.
Der Thyristo KP20A ist schwierig zu bekommen, es geht aber jeder andere mit ausreichend Leistung, z.B. ein BTA24 für 2 €.
Alle anderen Bauteile + Bastelplatine kosten zusammen etwa nochmal 3 €, also kostet der Umbau ca. 5 €.
bosler0815
 
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Re: Einhell BT-BC 22 E Batterie-Ladegerät tunen

Beitragvon Heidel » Mo 30. Sep 2013, 21:56

Hallo Bossler, All

Bei meinem Einhell BT-BC 10, welches im Innern baugleich / identisch mit dem BT-BC22 zu sein scheint ist auch der Transistoren S8050 + der 22R durchgebrannt.

Den Widerstand und beide S8050 habe ich mit dem BC546B ersetzt. Egebniss ist nun dass es 9,15 Volt Ausgangsspannung an den Klemmen liefert, die Secundärwicklung des Trafos liefert 14,1V am KP20A600V liegen am "Eingang" (rotes Kabel) wie am "Ausgang" jeweils 9,xxV an.

Hat jemand eine Idee woran das liegen kann?

Grüße Heidel
Heidel
 
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Registriert: Mo 30. Sep 2013, 21:16


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