Panasonic Akkuladen: Ungelöst

Diskutiere Panasonic Akkuladen: Ungelöst im Akkus, Batteriemanagement (BMS), Ladegeräte Forum im Bereich Diskussionen; Ich beschäftige mich damit wie man den Panasonic Akku laden kann mittels eines selbstgebauten Ladegerätes ... Es ist aber gar nicht so einfach...
Michael-123

Michael-123

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Ich beschäftige mich damit wie man den Panasonic Akku laden kann mittels eines selbstgebauten Ladegerätes ...

Es ist aber gar nicht so einfach, denn:

Einfach die 29.3V an den Akku anlegen funktioniert nicht, da dieser nach einige Sekunden abschaltet und sich danach auch nicht mehr mit dem Panasonic Ladegerät laden läßt !

Damit er wieder lädt muss man den Akku in das Pedelec einlegen und kurz die Pedale runterdrücken damit sich der Motor aktiviert. Erst dann ist Laden erst wieder möglich.

OK. Es gibt ja dann noch die Steuerleitung die normalerweise über einen 10kOhm Widerstand an 12V liegt. (messbar am Ladegerät und der 10kOhm Widerstand ist sichtbar wenn man das Ladegerät aufschraubt)

Also simuliere ich das auch (10kOhm Widerstand über 12V an Steuerleitung) . Nur: Das interessiert ihn auch nicht, der Akku schaltet immer noch ab.

(Auch wenn ich erst Masse/Minus, dann die Steuerleitung und dann Plus bzw. Charge anlege.)

Gibt es da eine Art von Handshaking ? Beim Einlegen des Akkus wird von diesem die Steuerleitung auf Masse gezogen damit sich das Ladegerät einschaltet und das Ladegerät meldet ein OK zurück an den Akku (bzw. der internen Elektronik) damit es erkennen kann dass auch ein original Ladegerät verwendet wird ?

...

Habe jetzt mal mit einem Oszilloskop direkt an der Steuerleitung des originalen Ladegerätes gemessen:

Kein Akku : 12.2V

Akku angeschlossen : Kurzzeitig (ca. 500ms) 6V danach 3.4V welche sich beim Laden des Akkus leicht erhöht.

Sagen die 3.4V nun etwas über den Ladezustand des Akkus aus oder ist das die Akkutemperatur oder die Netzteiltemperatur ?

Wenn ich die 3.4V beim Laden vom Akku entferne dann wird das Laden gleich unterbrochen und an der Steuerleitung vom Ladegerät aus gesehen liegen dann wieder die 12.2V an. Stecke ich die Steuerleitung wieder ran, dann lädt er gleich weiter.

Was soll man davon halten ?
 
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Christian

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AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

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Gruß,

Christian
 
Michael-123

Michael-123

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AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

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Gruß,

Christian
Da geht es um die digitale Signalleitung aber nicht um die Steuerleitung zum Ladegerät welche rein analog funktioniert.

Ich habe jetzt aber meinen Fehler erkannt: Die Steuerleitung und die Ladeanschlüsse müssen gleichzeitig angeschlossen werden, dann lädt er auch durchgängig.

Die nötigen 12V für die Steuerleitung werden im Ladegerät durch eine einfache Z-Diode aus der Sekundärspannung des Schaltnetzteiles (gemessene 32V im Leerlauf) erzeugt, das könnte man bei einem alternativ Ladegerät auch so machen.

Beim Versuchsaufbau habe ich ein 30V/3A Labornetzteil genommen, die Spannung auf 29.3V eingestellt und den Kurzschlussstrom auf 1.8A begrenzt.

Eine Begrenzung des Ladestromes durch die BMS im Akku konnte ich nicht feststellen. (oder die Begrenzung liegt oberhalb 3A)
 
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ulki13

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Heisst das, man könnte auch mit mehr als 2A laden ohne das BMS oder den Akku zu schädigen ?

Uli
 
Michael-123

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AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

Heisst das, man könnte auch mit mehr als 2A laden ohne das BMS oder den Akku zu schädigen ?

Uli
Das heißt man könnte mit höheren Strömen laden. Welche Auswirkungen das hat kann dir keiner sagen oder gar irgendeine Garantie darauf geben.

Höhere Ladeströme bedeuten höheren Stress für den Akku. Die Lebensdauer würde darunter leiden. Wieviel ? Keine Ahnung.

Und was das BMS langfristig dazu sagt ist auch unbekannt da dieses nichts anderes als eine Black Box ist.

Jetzt muss jeder selbst wissen welches Risiko er einzugehen bereit ist.
 
U

ulki13

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AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

Normalerweise kann man jeden Akku mit 0,5C laden soweit ich weiss. Normalerweise spricht ja nichts dagegen mit dem normalen Ladegerät zu laden, nur auf Radtouren wäre es schon nett wenn man den Akku über Mittag mal schnell 5Ah reindrücken könnte.
Akso für mein verständniss nochmal.
Ich muss auf die STeuerleitung 12V legen und dann kann ich z.B. mit diesem Ladegerät laden
http://m3shop.com/product_info.php/info/p2329_Lithium-Ladegeraet-fuer-24V-5A.html/XTCsid/5e47f32e4935a92e859139befec78ecc

zur sicherheit kann ich ja eine Zeitschaltuhr davor setzen um ein überladen definitiv auszuschließen.
 
yardonn

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AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

Der Akku dürfte nicht das Problem sein.
Evtl. aber das BMS!
Eine bestimmte (sehr billige...) Balanciertechnik stirbt den Hitzetod, wenn man da zu viel Leistung drüber jagt...
Ich habe wunderschöne Akkus, die ich Theoretisch mit 16 A laden könnte (und habe auch die Ladegeräte ...). Aber bei über 4 A würde ich das BMS braten. Also schön mit 1/4 C Laden.
Wenn ich mal unbedingt "Schnellladen" must, so mache ich das unter umgehung des BMS (und natürlich geleichzeitig die paar Ampere über das BMS...) . Das ist aber nicht die Feine Art, und nichts für den Täglichen Gebrauch....
 
Michael-123

Michael-123

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AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

Akso für mein verständniss nochmal.
Ich muss auf die STeuerleitung 12V legen und dann kann ich z.B. mit diesem Ladegerät laden
http://m3shop.com/product_info.php/info/p2329_Lithium-Ladegeraet-fuer-24V-5A.html/XTCsid/5e47f32e4935a92e859139befec78ecc

Das Ladegerät kannte ich noch nicht. Dort gibt es auch eine 2 Ampere Version für 37.90 Euro (plus Versand von Österreich nach Deutschland 11 Euro) und genau das habe ich mir jetzt mal bestellt :

http://m3shop.com/product_info.php/info/p2281_Lithium-Ladegeraet-fuer-24V-2A.html/XTCsid/5e47f32e4935a92e859139befec78ecc

Das Panasonic Reiseladegerät kostet ja normalerweise 200 Euro ? Jetzt brauch ich nur noch irgendeinen akzeptablen Stecker für den Akku.

zur sicherheit kann ich ja eine Zeitschaltuhr davor setzen um ein überladen definitiv auszuschließen.
Das erachte ich wiederum als unnötig.
 
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Michael-123

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AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

Stecker zum Laden des Panasonic Akkus (ein Pin am Akku bleibt dabei frei weil das der Entladepin ist) :

Abstand der Pins zueinander : 8.9 mm

Höhe der Pins : 13 mm

Dicke der Pins : 1.6 mm

Breite der Pins : Unten 8 mm nach oben hin verjüngend auf 6 mm

Die Dicke und die Höhe der Pins können etwas variieren. Der Abstand sollte aber korrekt sein.
 

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Michael-123

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AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

Hier mal ein Bild von der 12V Erzeugung im original Ladegerät:

Man sieht einen 2.2 kOhm Widerstand (1/8 Watt oder mehr) an Plus Betriebsspannung - an Kathode 12V Z-Diode (1/8 Watt reicht hier auch) - Anode der Z-Diode an Minus - der Abgriff geht über einen 10 KOhm Widerstand (nicht sichtbar) an die Steuerleitung (weiss).
 

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Michael-123

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Also für mein verständniss nochmal.
Ich muss auf die STeuerleitung 12V legen und dann kann ich z.B. mit diesem Ladegerät laden
http://m3shop.com/product_info.php/info/p2329_Lithium-Ladegeraet-fuer-24V-5A.html/XTCsid/5e47f32e4935a92e859139befec78ecc

zur Sicherheit kann ich ja eine Zeitschaltuhr davor setzen um ein überladen definitiv auszuschließen.
Bezüglich meiner Messungen:

Akku Steuerleitung, (Kabelfarbe weiß, gemessen direkt am original Ladegerät) :

12V = Kein Akku angeschlossen.

6V = Akku angeschlossen aber es fließt noch kein Ladestrom. (Dieser Pegel liegt nur kurzzeitig an, ca. 500 ms)

3.4V = Akku angeschlossen und Ladestrom fließt.

0.6V = Akku ist vollgeladen und hat sich abgeschaltet, Ladestrom = 0

Wenn ich die Ladespannung während des Ladens erhöhe (+- 100 mV) , dann erhöht sich auch der Ladestrom. (gemessen kurz vor Ladeende, als alle 5 LEDs leuchteten, vorher greift die Strombegrenzung des Ladegerätes welche normalerweise bei 1.8A liegt).

Wenn der Akku abgeschaltet hat (Steuerleitung 0.6V) und ich dann die Ladespannung erhöhe dann springt der Akku auch nicht mehr von selbst an.

Daraus schleisse ich:

Die Steuerleitung schaltet das original Ladegerät ein wenn ein Akku angesteckt ist und das Ladegerät wird in einen Standby-Modus geschaltet wenn der Akku voll geladen ist. Das Abschalten der Akkuladung macht/entscheidet der Akku aber selber und nicht das Ladegerät. Ich schätze, wenn der Ladestrom auf Null geht (was automatisch geschieht wenn sich die Akkuspannung den 29.3V des Ladegerätes nähert) dann schaltet das BMS im Akku ab.

Daher ist Überladung nicht möglich und eine Zeitschaltuhr unnötig. Im Gegenteil könnte eine Zeitschaltuhr bei einem alternativ Ladegerät Probleme bereiten weil sich dann der Akku über das Ladegerät entladen könnte. Im original Ladegerät sehe ich am Ausgang eine dicke Diode die dieses verhindert, aber ist so eine auch im alternativ-Ladegerät integriert ? Das muss erst noch herausgefunden werden.
 
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Michael-123

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Bezüglich meiner Messungen:

Akku Steuerleitung, (Kabelfarbe weiß, gemessen direkt am original Ladegerät) :

12V = Kein Akku angeschlossen.

6V = Akku angeschlossen aber es fließt noch kein Ladestrom. (Dieser Pegel liegt nur kurzzeitig an, ca. 500 ms)

3.4V = Akku angeschlossen und Ladestrom fließt.
Die 3.4V geben auch Aufschluss über die Akkutemperatur. Je höher diese ist desto größer wird die dortige Spannung. Damit wird beim original Ladegerät der Ladestrom mit gesteuert damit der Akku wenn er aus welchen Gründen auch immer zu heiß geworden ist mit einem geringeren Strom geladen wird.

Bei einem alternativ Ladegerät muss darauf verzichtet werden, oder man konstruiert sich eine Schaltung welche mit zwei LEDs (grün/rot) anzeigt welche Temperatur der Akku besitzt.

Werde demnächst mal messen ab welcher Spannung das originale Ladegerät den Ladestrom runterfährt.
 
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Neue Infos (ausgemessen) über die Steuerleitung:

Spannung beim Laden fällt unter 1V : Ladestrom == 0 und Akku schaltet ab (das BMS im Akku schaltet ab und muss im Pedelec wieder aktiviert werden). Die Steuerleitung bleibt dann konstant auf 0.6 - 0.7 V auch wenn man den Akku vom Ladegerät ab- und wieder anklemmt.

Bei einer Spannung von 4.9-5.1 V an der Steuerleitung wird der Ladestrom auf 1/10 heruntergefahren (gemessene 170mA). Wenn die Spannung wieder heruntergeregelt wird dann wird auch direkt wieder mit 1.8A geladen.

Ich bin mal mit 130% Unterstützung 30 Minuten bei einer Außentemperatur von 21 °C gefahren. Die Spannung lag da bei 3.45V Dann Akku zum abkühlen liegen gelassen und dann ca. 40 Minuten geladen. Da stiegt die Spannung von 3.35 auf 3.44V

Sieht für mich wie eine Notabschaltung aus die nur in den seltesten Fällen greift.

Das wars.
 
Michael-123

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Akkustecker:

Selbstgebaut aus einem 15mm Kabelschacht und einem Netzstecker Type H (der Netzsteckerstandard aus Israel) http://de.wikipedia.org/wiki/Stecker-Typ_H

Den kann man auch wirklich nur in einer Richtung an den Akku stecken.

Die Kontaktstifte mußten noch bearbeitet werden: Erst einmal die Dicke der Kontaktstifte von 2.5mm auf 1.6mm herunter feilen und dann nochmals die Spitzen anfasen.
 

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Michael-123

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AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

Wenn einer Bezugsquellen für den Netzstecker weiß dann bitte hier einmal veröffentlichen. Ich habe meinen in einer Bastelkiste gefunden.

Es müßte also ein Netzstecker zum selbst konfektionieren sein und kein vergossenes Teil damit man aus dem Gehäuse die Kontaktstifte herausschlagen kann.

...

Pinbelegung des Steckers von links nach rechts:

Plus (vom Ladegerät) - Minus (vom Ladegerät) - 12V (über 10kOhm von der Z-Diode)
 
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Michael-123

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AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

Ladegerät ist da, aber funktioniert nicht ...

Warum ? Der Ladestromimpuls beim Anschliessen des Akkus ist zu hoch. Es dauert zu lange (ein paar Millisekunden) bis die interne Ladestrombegrenzung greift. (Hat zur Folge das die interne BMS das Laden abbricht.)

Wenn ich in die Ladestromzuleitung einen 10 Ohm Widerstand einschleife (hatte nix anderes da im Moment) dann lädt er zwar aber eben mit einem zu geringen Strom.

Vielleicht reicht auch eine Induktivität am Ausgang oder kennt einer eine möglichst einfache Schaltung mit einem MosFet welche eine Strombegrenzung herbeiführt ?

Ladegerät kam von dort:

http://m3shop.com/product_info.php/info/p2284_Lithium-Ladegeraet-fuer-12V-2A.html/XTCsid/5e47f32e4935a92e859139befec78ecc
 

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xoro

AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

Hallo Michael 123,

verfolge interessiert deine Beträge zum Bau eines eigenen Ladegerätes. Persönlich tendiere ich jedoch zur Anschaffung des Original Panasonic Reiselädegerätes NKJ040 das ich für 175€ kaufen kann und mit Sicherheitt nicht meinen Akku ruiniert. In die vorhandenen Anschlussleitungen ließe sich dann auch ein Wattup problemlos einschleifen. OK das wäre dann nur zu Ladungsbeobachtung. Würde natürlich noch viel lieber die Entladung visualisieren, aber das ist ja ohne größeren Eingriff an meinem Agattu nicht möglich, zumindest ist dies mein derzeitiger Kenntnisstand.

Mit großem Interesse habe ich deinen Eigenbau des Steckverbinders in den Akku verfolgt. Das hat mich auf eine eigene Idee gebracht, das Teil ist schon fertig und muss nur noch vergossen werden. Da ich aber noch kein Gießharz habe fehlt noch der letzte Schritt.

Auch zu einem Buchsenteil zur Aufnahme der Messerleisten habe ich bereits eine Idee. Ist aber eigentlich noch viel aufwendiger. Habe den ganzen Kram auf jeden Fall mal fotografiert, so dass ich es möglicher weise mal veröffentlichen werde.

Habe mein Kalkhoff Agattu erst drei Tage und auch erst 2x geladen, die Reichweite in der mittleren Stufe bei ebenen Gelände beträgt leider gerade mal 45km (bei 98Kg Zuladung)
Zur Gewinnung des Buchsenteiles wäre ein altes def. Akkugehäuse sehr Interessant. Damit könnte man eine Verlängerung mit eingeschleiften WattUp, zum Gepäckträger und dem provisorisch untergebrachten Fahrakku schaffen.
Hilfe gibt es noch keine ausrangierten Akkus, Akkugehäuse.
Übrigens einen neuen Panasonic Akku 10Ah 26V gibt es schon für 395Euro. Schön das langsam die Preise fallen.
Gruß Xoro
 
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Michael-123

Michael-123

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AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

Hallo Michael 123,

Persönlich tendiere ich jedoch zur Anschaffung des Original Panasonic Reiselädegerätes NKJ040 das ich für 175€ kaufen kann und mit Sicherheitt nicht meinen Akku ruiniert.
Mir geht es nicht primär um die Kohle die ich einspare (obwohl ich die 175 Euro als überteuert ansehe) sondern es ist das Interesse die Black-Box zu durchschauen.

Mit großem Interesse habe ich deinen Eigenbau des Steckverbinders in den Akku verfolgt. Das hat mich auf eine eigene Idee gebracht, das Teil ist schon fertig und muss nur noch vergossen werden. Da ich aber noch kein Gießharz habe fehlt noch der letzte Schritt.
Deine selbstgebaute Steckervariante interessiert mich natürlich auch. An Gießharz habe ich nur kurz gedacht denn das wäre erst einmal deutlich aufwändiger und teuerer. Außer man macht darau eine Kleinserienfertigung. Welche Kontaktstifte hast du denn verwendet ?

Auch zu einem Buchsenteil zur Aufnahme der Messerleisten habe ich bereits eine Idee. Ist aber eigentlich noch viel aufwendiger. Habe den ganzen Kram auf jeden Fall mal fotografiert, so dass ich es möglicher weise mal veröffentlichen werde.
Warum nur "möglicherweise" mal veröffentlichen ?

Habe mein Kalkhoff Agattu erst drei Tage und auch erst 2x geladen, die Reichweite in der mittleren Stufe bei ebenen Gelände beträgt leider gerade mal 45km (bei 98Kg Zuladung)
Das ist aber im Rahmen für einen 10Ah Akku. Ist dir aber zu wenig ? Anstatt Zweitakku ist dann zwischendurch Laden vielleicht besser ?

Naja. Bin mal gespannt auf deine Stecker-Buchsenkreationen ...
 
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xoro

AW: Panasonic Akkuladen: Ungelöst

OK, hier einmal meine Version. Habe mal in meiner Kiste gekramt und zwei US-Adapter Stecker gefunden :). US- ist die Steckerversion, Flach mit Bohrung. Das andere Ende also der Buchsenteil ist die Euronorm, spielt aber eh keine Rolle. Der Stecker hat die richtige Länge und Dicke nur die Breite ist nur 6mm. Aber das reicht noch was Steckversuche in den Akku bestätigt haben.
Dieser vorhandene Stecker ist nur geklemmt und läßt sich einfach öffnen. Man erhält so vier metallische Messerleisten. Diese vier Messerleisten lassen sich nun sehr gut auf einen 3mm Gewindestab ausrichten. Habe nun 1,5qmm flexible Leitung angelötet und in ein ebenfalls bereits vorhandenes Waschmarkendöschen eingesteckt.
Nun muß ich mir noch etwas Giessharz besorgen und die Dose ausgießen. Nach dem Aushärten wird die Gewindestange rausgeschraubt und ich erhalte so einen 4-pol. Messerstecker den ich in den Akku stecken kann.

Um nun ein Buchsenteil zu fertigen benötigt man so eine Art Feder. Hier nehme ich eine Kunststoffklemmleiste (Büromaterial um Papierseiten zusammen zu klemmen) Da die Buchse ja elektr. leiten muß, habe ich von einer Heftklammer den Metallbügel entsprechend gebogen und eingebracht. (Der von mir verwendete Metallbügel ist bei den neuen Heftern oftmal aus Plastik, nur zur Identifikation des Teils) Dieses Buchsenteil ist wohl schon etwas aufwendiger als der Stecker. Müßte aber ähnlich gut, mit einer Gewindestande fixierbar sein. Anregungen sind stets willkommen.:)

IMG_3611.jpg

IMG_3612.jpg

IMG_3613.jpg

IMG_3615.jpg

IMG_3616.jpg

Das letzte Foto soll nur die Idee für einen Buchsenkontakt liefern.

Gruß Xoro
 
Michael-123

Michael-123

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Panasonic Akkuladen: Grundsätzlich gelöst

Danke für deinen Bericht. Aber :

Ein Problem bei deiner Lösung ist, dass man man kann den (gegossenen) Stecker sonstwie raufstecken kann. Willst du da noch etwas machen ? Und wenn du einen Zwischenstecker für ein Wattmeter bauen willst, dann fehlt der fünfte Pin. (An dem alternativ-Ladegerät hast du ja kein Interesse sagtest du vorher.)

Wer den Akku per Labornetzgerät laden will macht das so:

Netzgerät auf 29.3V und 1.8A einstellen, an den Akku über einen 10 Ohm Widerstand gehen (in Serie) und diesen kurz nach dem Anschliessen des Akkus überbrücken.

Die 12V an der Steuerleitung sind zum einfachen Laden NICHT nötig, also auch die Schaltung für die Generierung derselben nicht nötig.

Außer man möchte noch eine weitere Schaltung hinzufügen die bei Erreichen einer zu hohen Akkutemperatur den Ladestrom abschaltet oder eine Schaltung die genau die Funktion des originalen Ladegerätes nachbildet. (TCA965 plus Leistungs-FET zum langsamen Hochfahren des Ladestromes habe ich dafür angedacht.)

Zum Schalten und zum Begrenzen des Ladestromes könnte man auch einen PROFET nehmen. Type BTS409. Das ist eigentlich ein IC mit einem Power-Fet am Ausgang. (Ist aber weder bei Conrad noch bei Reichelt zu bekommen). Bietet auch begrentzten Schutz für den Akku falls das preiswerte Ladegerät seinen Geist aufgibt.

Der liefert folgende Features

• Overload protection
• Current limitation
• Short circuit protection
• Thermal shutdown
• Overvoltage protection (including load dump)
• Fast demagnetization of inductive loads
• Reverse battery protection
• Undervoltage and overvoltage shutdown with
auto-restart and hysteresis
• Open drain diagnostic output
• Open load detection in ON-state
• CMOS compatible input
• Loss of ground and loss of Vbb protection
• Electrostatic discharge (ESD) protection
Application
• µC compatible power switch with diagnostic feedback for 12 V and 24 V DC grounded loads
• All types of resistive, inductive and capacitve loads
• Replaces electromechanical relays, fuses and discrete circuits

Overvoltage protection Vbb(AZ) 43 V
Operating voltage Vbb(on) 5.0 ... 34 V
On-state resistance RON 200 mΩ
Load current (ISO) IL(ISO) 2.3 A
Current limitation 4A

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/infineon/1-bts409l1.pdf
 
Thema:

Panasonic Akkuladen: Ungelöst

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