Mehrfach-Akkulader für Ants / 4-Kanal-Lader 2S

  • Ein paar Exemplare von der 3-Kanal-Ant-Tankstelle sind im Umlauf. Bei den MMMs ist immer das Problem, dass normalerweise 4 Ants im Einsatz sind, beim Laden muss somit immer einer zusehen....

    Jetzt gibt es die Abhilfe und dabei auch noch ein paar Verbesserungen bzw. Anpassungen für die inzwischen neuen Anforderungen eingebaut.


  • Die Belegung sagt schon einiges über die Funktionalität aus:



    Die zweipoligen Buchsenleisten sind für das Ein-/Ausschalten eines Ausgangs.

    Als Spannungskonstanter für die Erzeugung der 5V-Vorspannung des Lade-ICs wurden nicht mehr Längsregler verbaut, sondern kleine Schaltregler. (Im Bild als "Konst.1" und "Konst.2" bezeichnet)
    Der Vorteil: Längsregler "vernichten" die Spannungsdifferenz bzw. setzen sie in Wärme um. Je höher der Strombedarf, desto heißer werden die Spannungskonstanter.
    Beim Schaltregler ist das nicht so. Es wird (fast) nichts in Wärme umgesetzt.
    Die verwendete Ausführung der Schaltregler kann maximal 1A.

    Zwei Nachteile der Schaltregler:
    - Brauchen eine höhere Eingangsspannung (mindestens 8V, um die 5V zu kreieren)
    - Schweinisch teuer (ca. 8Euro das Stück)

    Warum habe ich die Schaltregler eingesetzt? =>
    Daniel hatte bei seinen Ant-Rockeys Akkus mit 600mAh verbaut. Also relativ viel. Das Laden dauerte bei dem bisherigen 3Kanal-Lader mit 130mA also einige Stunden.

    Beim neuen 4Kanal-Lader kann über eine Brücke der Ladestrom auf 350mA (pro Zelle) erhöht werden. Also praktisch ein "Turbo" wenn es mal wirklich eilig sein sollte.
    Das Ganze habe ich für Ausgang1 und Ausgang2 vorgesehen. Also werden da 700mA abgezapft. Und die Ausgänge 3 und 4 können weiterhin jeweils ihre gemütlichen 130mA ziehen.
    Wie o.g. erwähnt, wurde ein Längsregler bei 1A Strom schon ziemlich heiß werden. Ich bräuchte einen fetten Kühlkörper usw.... Darum die Schaltregler verwendet.

    Laut Überschlagsrechnung pro Netzteil-Versorgung bzw. Spannungskonstanter:
    - Ausgang 1: maximal 350mA
    - Ausgang 2: maximal 350mA
    - Ausgang 3: 130mA
    - Ausgang 4: 130mA

    Somit in Summe (ca. 960mA) kleiner als die maximal möglichen 1A eines Schaltreglers.
    Damit da nicht versehentlich mal eine Überlast provoziert wird, fehlen beim Ausgang 3 und Ausgang 4 die Stiftleisten, um auf 350mA umzuschalten. ;)

    Zum Ein-/Ausschalten sind also vier zweipolige Schalter notwendig. Ich habe den Schalthebel mit "rot" gewählt. Also ein Zeichen, dass hier aktiv geschaltet werden kann.

    Der eingeschaltete Kanal hat jeweils für jede Zelle eine rote LED (=Zeichen, dass Spannung anliegt) und eine gelbe LED (=Zeichen, dass geladen wird oder der Ausgang "offen" ist.)

    Nachdem eine Spannung an der Baugruppe anliegt, um sie zu schalten, wird auf der Baugruppe eine Buchse gewählt. Das Gegenstück zum Schalten muss somit eine Stiftleiste sein.


    Für die Umschaltung zwischen 120/130mA und 350mA habe ich zweipolige Schalter mit schwarzem Hebel gewählt. Also eigentlich gut zu erkennen, was man schaltet.
    Was es nicht gibt, eine optische Kontrolle (=LED) ob jetzt 120/130mA oder 350mA geladen werden.


    Wie o.g. schon erwähnt, brauchen die Schaltregler eine höhere Versorgungsspannung. Ich habe 9V eingestellt.

  • Wer sich selber so einen Lader bauen will, bitte sehr.....


    In diesem Schaltbild ist der R1 schon von 2.7k auf 1k reduziert. Ergibt dann zukünftig 180mA pro Zelle. => In meinen Ant-Rockeys sind 180mAh-LiPos verbaut, die halten das aus. Und das Laden geht schneller.


    Aber ein kleiner Hinweis:
    Von dem Lade-IC LTC4054-4.2 gibt es zwei verschiedene Versionen. Eine, die nur 200mA kann, die "bessere", die bis 500mA ausgeben kann.

    Bei Ausgang 3 und Ausgang 4 hatte ich die 200mA-Variante verbaut. Da war einiges an Ausschuss dabei (über EBay erstanden), was mir verkauft wurde. Hab' die Dinger komplett rausgeschmissen und gegen die 500mA-Variante (vom Distributor "Mouser" bekommen) ersetzt. Jetzt funktionierts. Damit ist zwar wieder eine Preissteigerung verbunden, aber "billig" muss nicht sein, wenn es nur Ärger macht.

    Diese Baugruppe mit Netzteile und Schaltern ist wieder eine Spende an die GRA. Ich habe die Teile heute per Päckchen zu Daniel losgeschickt. Denn es fehlt noch das passende Kleidchen (=Gehäuse) und dann ist das Gerät gleich bei den vielen Ant-Rockeys von Daniel verfügbar.

    Ich selbst werde mir noch einmal so eine Einheit nachbauen. Brauche sie für die Hack&Make 2024 in Nürnberg.

  • :thumbup:

    Warst jetzt etwas schneller als ich mit dem einhäusen. :saint:

    Du hast noch die restlichen zwei Kanäle für die 350mA-Umschaltung aufgerüstet? => Ähm.... das birgt etwas Gefahr in sich. Denn die Schaltregler können nur 1A. Bei vier mal 350mA ist der Schaltregler überlastet. =O
    (Ich hab' Dir die zwei weiteren Umschalter für die Stromstärkenänderung nicht aus Sparsamkeitsgründen nicht mitgeschickt, sondern weil beabsichtigt war, nur zwei Kanäle für 350mA zur Verfügung zu stellen. :saint:)

    Meine Einhäusung habe ich auch heute abend zusammengebaut. => Doku folgt gleich.

  • Bei mir sieht das Gehäuse etwas anders aus. Ich wollte einen "klaren Blick" zu den LEDs haben, ohne dass die Drähte im Weg sind.


    Hab' mir ein Pult-Design vorgestellt:



    Dann noch ein bisschen beschriften, damit sich andere Helfer bei einem MMM auch auskennen:


    Kein Aufbau ohne Ärger mit China-Schrott:

    Die innenliegende Mutter hatte sich beim Festdrehen der äusseren Mutter (am Kipphebel) kurz mitgedreht. Und schon wurde das Gewindeteil aus dem Gehäuse herausgezogen. :cursing:

    Normalerweise könnte man das Gewindeteil wieder am Gehäuse festlöten. Aber sobald der innere Wechselkontakt mal aus seiner Führung herausgesprungen war, ist die Schaltsicherheit nicht mehr zu 100% gewährleistet. Darum also einen neuen Schalter verwendet.

  • Sieht nach einer logischen Weiterentwicklung des bewährten Ant laders aus:thumbup:

    Dann noch ein bisschen beschriften, damit sich andere Helfer bei einem MMM auch auskennen:

    Für mich als jemand der nur einmal im Jahr Berührungspunkte mit den Ladern hat wäre eine Legende zu den LEDs hilfreich. Also woran erkenne ich, dass a) der Ladevorgang läuft und b) der Ladevorgang abgeschlossen wurde.

  • Damit da nicht versehentlich mal eine Überlast provoziert wird, fehlen beim Ausgang 3 und Ausgang 4 die Stiftleisten, um auf 350mA umzuschalten. ;)

    Ups. Wer lesen kann...

    Ähhh ja, dann entferne ich die schnell mal wieder.

    Ich hatte das tatsächlich nicht gelesen und war davon ausgegangen, dass die Bestückung einfach von dir übersehen wurde.

  • Für mich als jemand der nur einmal im Jahr Berührungspunkte mit den Ladern hat wäre eine Legende zu den LEDs hilfreich. Also woran erkenne ich, dass a) der Ladevorgang läuft und b) der Ladevorgang abgeschlossen wurde.

    Yep, Hinweis-Logo (wie bei den Makita-Akkus) wird noch angebracht.

    Ähhh ja, dann entferne ich die schnell mal wieder.

    Kannst sie ja lassen. Dann ist das Anstecken flexibel. Aber dran denken, dass bei zweimal Turbo-Einschalten Schluss ist. :saint:


    Ich hatte das tatsächlich nicht gelesen und war davon ausgegangen, dass die Bestückung einfach von dir übersehen wurde.

    Das kann natürlich immer mal passieren, dass ich was übersehe.
    Die Widerstände und Buchsen-Pins auf der Platine habe ich draufgelassen, um flexibel auf andere Anforderungen reagieren zu können. Könnte ja sein, dass jemand einen Lader für 120mA braucht, der bedarfsweise auf 250mA umschaltbar ist.

    Andere Modifikation wäre, die Schaltregler mit maximal jeweils 1A gegen Längsregler (und massivem Kühlkörper) für 2A umzurüsten. Aber ich denke, wer solche großen Akkus massenweise laden will, der nimmt dann gleich einen regulären Modellbauregler her....