Hallo zusammen,
das Thema: Entladestromerweiterung mit Glühbirnen als Lastwiderstand gab es zwar schon öfter in den Foren, aber ich möchte hier speziell auf eine Möglichkeit mit den beiden Junsi Duo-Ladern eingehen:
Kanalübergreifendes Entladen mit Lampen als Lastwiderstand.
Außerdem will ich noch einen Schwachpunkt der Halogenlampen diskutieren (Dimmung).
Ich selbst habe den Junsi 4010. Besitzer des 308 können hier die Daten für ihren Lader (Maximalwerte für Leistung, Spannung, Strom) ergänzend angeben.
Einleitung:
Wofür braucht man große Entladeleistung?
z.B. um große Akkupacks unter Belastung zu prüfen oder schnell auf Lagerspannung zu bringen.
- Jetzt wird es wieder einige geben, die sagen: -Am einfachsten und schnellsten bring ich die Akkus mit Schweben leer-. Die brauchen hier auch nicht weiterlesen. -

Aber nicht jeder hat immer diese Möglichkeit oder will es so machen.
Man kann damit aber auch sehr gut viele Arten von Netzteilen prüfen. z.B. Stabilität der Ausgangsspannung testen, feststellen von kritischer Erwärmung, ändern von Lüftereinsatzpunkt oder -drehzahl etc.. Das Netzteil wird dazu statt eines Akkus an einen Ausgangskanal angeschlossen. Hierbei muß man aber unbedingt beachten, daß mindestens ein Netzteil potentialfrei ist, d.h. die Ausgangsklemmen des Versorgungsnetzteils zum Lader dürfen keine elektrische Verbindung zu den Ausgangsklemmen des zu prüfenden Netzteils haben. Sonst könnte der Lader Schaden nehmen.
Welche Möglichkeiten gibt es, höhere Entladeleistungen zu erreichen?
Neben den schon guten internen Entladewerten der Junsi-Duo-Ladegeräte, bietet die Bedienungsanleitung noch mindestens drei zusätzliche Möglichkeiten zur Steigerung der Entladeleistung an:
1. Einschleifen eines externen Lastwiderstands zwischen Akku und + Klemme des Laders.
Hierzu muß ein Lastwiderstand sehr genau auf den entsprechenden Akku und dem gewünschten Entladestrom abgestimmt werden. Für andere Akkugrößen ist dieser dann aber meist nicht zu gebrauchen - daher eher unpraktisch!
2. Rückspeisen in den Versorgungsakku.
Das setzt einen sehr aufnahmefähigen Versorgungsakku voraus. Bleiakkus sind z.B. nicht für hohe Ladeströme geeignet. Somit bleiben als Nutznießer für dieses Verfahren in der Praxis nur Besitzer von LiFe-Versorgungsakkus übrig, deren Akkus vorher weit genug entladen worden sein müssen.
Achtung! Diesen Modus niemals bei einem angeschlossenen Versorgungs-Netzgerät aktivieren. Das würde das Netzgerät und damit wahrscheinlich auch das Ladegerät zerstören!
Diese beiden Entladearten hatten bisher auch schon viele Monolader.
Neu (für mich) war das:
3. Kanalübergreifendes Entladen von Ausgang 1 nach Ausgang 2 (auch umgekehrt).
Entweder um am zweiten Ausgang einen anderen Akku auf zu laden (das geht jetzt), oder einen leistungsfähigen Lastwiderstand anzuschließen, der die gesamte Leistung in Wärme umsetzen kann.
Und genau diese Möglichkeit finde ich an den Junsi Duo-Ladern so genial. Warum? - Weil ich mit nur einem einzigen großen Lastwiderstand das ganze Spektrum an Entladeströmen, die der Junsi beherrscht, abgedeckt bekomme. Das ist sehr einfach, funktioniert wunderbar und ist wirklich universell einsetzbar.

Deshalb habe ich mir für meinen 4010 einen Lastwiderstand aus Halogenlampen zusammen gebaut, um den es im Folgenden geht.
Warum mit Halogenlampen? Weil Halogenlampen sehr hohe Temperaturen vertragen und damit eine leistungsfähige Last kompakt gebaut werden kann. Außerdem sind sie sehr preisgünstig.
Ich hatte auch erst geplant, mit herkömmlichen Hochlastwiderständen zu arbeiten. Aber diese benötigen für die angegebene max. Verlustleistung große Kühlkörper bzw. Lüfteraggregate - also zu groß und zu teuer!
Da die Junsis den Entladestrom langsam hochfahren, kommen sie mit den niedrigen Anfangswiderständen der kalten Halogenbirnen außerdem sehr gut zurecht.
Zur Dimensionierung:
Der 4010 kann im Kanal zu Kanal-Entlademodus max. 1000W umsetzen. Somit sollte der Lastwiderstand diese Maximalleistung gut vertragen. - Der 308 müßte entsprechend 650W können? -
Anm.: Für diese Maximalleistung muß der 4010 mit mindestens 17Volt gespeist werden. Bei 13,8V sind es etwa 725Watt. Der maximale Strom am Ausgang des 4010 kann 40A betragen, die maximale Spannung 60V.
Beim Verdrahten meines Boards hatte ich lt. Anleitung nur 40V als Höchstwert angenommen (evtl. durch Firmware geändert?) und deshalb auf 2s konzipiert. Bei 60V Maximalspannung könnte man generell auch mit einer 3s-Schaltung arbeiten. Wer nie die Maximalleistung braucht, kann natürlich schwächer Dimensionieren und den Junsi entsprechend begrenzen.
Mein eigener Halogenlampen-Lastwiderstand:
Für die Halogenlampen habe ich offene 24V/250W und 24V/150W G 6,35 Stiftsockellampen gewählt, weil sie viel Leistung haben und billiger als KFZ-Lampen sind. Die Lampen werden z.B. in Dia- und Overhead-Projektoren eingesetzt. Sie gibt es ab ca. 1,50EUR/Stck., die passenden Keramiksockel für ca. 35Cent.
Da ich die Wärme auf viele Lampen gut verteilen wollte, habe ich insgeamt 10 Sockel auf ein geschlitztes Möbel-Lüftungsgitter (400x80mm) geschraubt und mit Birnen bestückt (Bild1). Man könnte das Lampenboard auch deutlich kürzer bauen. Ich wollte mir aber die Möglichkeit zur späteren Erweiterung offen halten.
Damit sie sich nicht gegenseitig aufheizen und der Kühlluftstrom gut durchfließen kann, sind die Birnen versetzt angeordnet (Bild2).
Hier sieht man auch die momentane Verschaltung der Lampen am Lüftungsgitter aufgezeichnet. Von links beginnend (wo auch der Lüfter sitzt), zuerst 2x150W als 2s; parallel dazu 2x250W als 2s; prallel dazu 3x250W als 3s; und nochmal parallel dazu 3x250W als 3s. Die vom Lüfter weiter entfernt sitzenden Birnen deshalb als 3s, weil der Kühlluftstrom durch die vorderen Lampen schon aufgeheizt ist und die 3s-Lampen weniger Leistung pro Lampe abbekommen. - Im Gegensatz zu Akkus, ist hier das Parallelschalten von 2s mit 3s möglich und gewollt.
Bei 1000W Verlustleistung (4010) ) beträgt die Spannung an meiner Lastsenke ca. 34,0V und der Strom 29,45A.
Bei 650W Verlustleistung (308) beträgt die Spannung ca. 25,7V und der Strom 25,3A. Somit würde dieser Lastwiderstand ohne Umbau auch am 308 Duo funktionieren. Man kann natürlich auch andere Kombinationen wählen, z.B. auch mit schwächeren Birnen mit G 6,35 Sockel (z.B. 100W). Zu Beachten ist nur, daß man innerhalb eines Serienlampenkreises die gleiche Lampenstärke verwendet.
Zum Zusammenklemmen habe ich eine keramische Lüsterklemme in der Bastelkiste gefunden (Bild3).
Die Anschlußleitungen der G6,35-Sockel haben nur 0,75mm2 Querschnitt. Deshalb habe ich sie sicherheitshalber beim Maximalstrom der 250W Lampen von 10,5A im Kurzschluß getestet. Dabei wurden sie etwa handwarm - also es geht noch. Unterhalb des Schlitzblechs ist für die Kabel ausreichend Platz, so daß sie ebenfalls gut gekühlt werden können(Bild4).
Zur Kühlung:
Projektionslampen dieser Art, sind normalerweise in engen Gehäusen eingebaut, wo sie unbedingt mit einem Lüfter gekühlt werden müssen. Ob- und ab welcher Leistung diese Lampen bei freier Montage Zwangskühlung benötigen, darüber habe ich keine Infos gefunden. Ausgehend von KFZ-Birnen z.B. H3, die man auch in 100W bekommt, würde ich den 24V Projektionslampen auch mindestens 100W ungekühlt (d.h. nur Konvektion ohne Ventilator) zutrauen.
Trotzdem hatte ich von Anfang an geplant, das Lampenboard in ein zwangsbelüftetes Rohr ein zu bauen. Das habe ich mit einem verzinkten Ofenrohr mit 130mm Durchmesser umgesetzt. Der betriebsfertige Lastwiderstand sieht dann so aus: (Bild5).
Das Rohr erfüllt gleich mehrere Aufgaben. Als Gehäuse schützt es die Lampen vor Beschädigungen; den Anwender schützt es vor Splitter, falls doch mal eine Birne platzt; es dient als Brandschutz sowie zur Luftführung des Ventilators und mindert den Blendeffekt.
Als Lüfter habe ich einen 127x127mm großen 12V-Axiallüfter aus Metall verwendet(Bild6). Aus Metall deshalb, weil die Wärmestrahlung der vordersten Birnen auch gegen den Luftstrom in Richtung des Lüfters wirkt. Zum Ventilator habe ich leider noch kein passendes Lüftungsgitter gefunden. Zur Stromversorgung des Lüfters verwende ich ein kleines Labornetzteil, wo ich je nach Lampenleistung die Drehzahl bequem regeln kann. Hier würde auch ein einfaches, spannungsumschaltbares Steckernetzteil funktionieren.
Als Standfuß habe ich eine 120mm KG-Rohrschelle aufgebogen und einen KFZ-Scheinwerferhalter angeschweißt (Bild7). Eventuell werde ich später noch einen Tragegriff anbringen.
Den Blick ins Rohr bei ausgebautem Lampenboard zeigt (Bild8). Hier sieht man, daß zwischen dem verwendeten 120mm Lüfterflansch und dem 130mm Rohr ein 5mm Ringspalt bleibt, den ich am Lampenboard durch Ausfräßungen als Passung zum Fixieren des Boards nutze (Bild9).
(Bild10) zeigt das eingebaute Board und die Befestigung mit nur einer Flügelschraube. So kann man das Lampenboard jederzeit schnell ein- und ausbauen.
Kommentar