© Webmaster: Frans Hoppenbrouwer - Modelvliegclub IKARUS - Tubbergen

Accucellen controleren (deel 2)
( Auteur: Wil Gipman )
Inleiding

In navolging op Accucellen controleren, deel 1 wordt hier een uitgebreide handleiding gegeven van voorzieningen om een accucellenpakket cel voor cel te kunnen doormeten.
De auteur heeft deze handige voorziening als een "Meetproject" in zijn eigen modelvliegclub Phoenix te Millingen in de praktijk gebracht en daarbij een zeer handig en doelmatig meet- en controleapparaat ontwikkeld.
De aanpak zal ongetwijfeld velen aanspreken.


Accucellen controleren in de praktijk

Wie kent niet het probleem bij o.a modelvliegen: je bent heerlijk aan het vliegen en plotseling maakt het model vreemde capriolen en stort neer! Storing …. storing!
"Wat zou de storing geweest kunnen zijn," vragen dan velen zich af. Nadat het model is opgehaald, blijkt (als je geluk hebt) het model nog redelijk heel...
Even de besturing proberen en .... jawel, alle servo's werken nog, zelfs die ene met de afgebroken stuurhevel. Vaak is de ontvangeraccu dan de boosdoener. Na de storing is er niet meer gestuurd, de ontvangeraccu heeft zich daardoor even hersteld en laat alles even weer werken. Wie meet zijn accu's ooit thuis of op het modelvliegveld?


Beter controleren van uw accu's

Normaal worden accupacks geladen en gemeten via de plus- en minaansluitingen.
Omdat de accucellen keurig zijn ingepakt, kunnen we de cellen apart moeilijk meten. Alleen in de luchtvaartindustrie komt het voor, dat men de cellen in accupacks apart meet, of zoals men het bij Varta zei: "Nur bei hoch empfindliche Geräte im Luftfahrt wird einzeln gemessen". Duidelijkheid over de manier waarop, werd niet gegeven.
Hoe wij die cellen dan apart moeten gaan meten bleef daardoor dus nog "even" de grote vraag.

Gekozen is voor het systeem van een diagnosestekker, die op de accupacks gemonteerd wordt en daarmee de mogelijkheid biedt om iedere cel apart te kunnen meten, maar ook alle cellen tegelijk. Bovendien zal deze diagnosestekker gebruikt kunnen worden om de cellen apart te kunnen ontladen.


Weerstanden en ontlaad-"spinnen"

Om het bekende "geheugeneffect" van de accu's te voorkomen (het teruglopen van de oorspronkelijke capaciteit) is het goed om de accu's ook regelmatig te ontladen.
Voor diegene, die een weerstand over elke cel soldeerde, of busjes op de celverbindingen soldeerde om de cellen te kunnen ontladen met een ontlaad spin, is er nu een handiger oplossing: maak een ontlaadprintje en sluit die aan op de diagnosestekker van het accupack. Hoe we zo'n diagnosestekker gaan maken wordt in deze uitgebreide tip uitgelegd.


De diagnosestekker

Door een diagnosestekker op accu's te monteren, kunnen we op de plaatsen waar men eerst de weerstanden aansloot, nu draden solderen die naar de diagnosestekker gaan.
In die stekker kan o.a een ontlaadprintje worden gestoken, of een meetdoos met een gecodeerde draaischakelaar worden aangesloten. We kunnen nu ook makkelijk alle cellen apart gaan laden en ontladen en dat ook nog eens door de computer automatisch laten controleren.


Het maken van de diagnosestekker

Op baantjesprint met een rastermaat van 2.54 mm solderen we plat een stekkerstrip, die één aansluiting meer heeft dan het aantal cellen in het betreffende accu pakket, bijv. 5 cellen.
Handig is het om de passende strips eerst in elkaar te steken en dan tussen 2 plaatjes baantjes strips te leggen; dan liggen de stekkers mooi plat op de baantjes en zijn de stekkerpennetjes na het solderen goed in lijn gebleven (afbeelding 1). Gebruik van betere kwaliteit baantjesprint, zoals doorzichtige epoxy printplaat, wordt aanbevolen.
Er is een aparte tip-pagina gemaakt speciaal voor het vervaardigen van dit soort multi-stekkers.


Gevlochten kabeltje

Voor het maken van de meetstekker kan handig gebruik gemaakt worden van soepele draden in 6 verschillende kleuren.
Wellicht wil je zus met lang haar .... deze draden in 3 x 2 vlechten? Het blijft dan een keurige compacte streng en oogt daardoor stukken beter (zie afbeelding 2 en 3)!




Bedraden van de stekker

Plat op de baantjes solderen we draden in verschillende kleuren en voldoende lengte. Om het solderen overzichtelijker te houden, laten we de soldeer punten verspringen.
Met tape kunnen we de stekker mooi inpakken en duidelijk markeren waar de plus van de accu-aansluiting zit.


Contrastekker op accupack monteren

Nadat we goed hebben gecontroleerd of er geen kortsluitingen zijn tussen de baantjes (dat kan door het tegen het licht houden van de epoxy baantjesprint of door meten tussen alle baantjes) plakken we de contrastekker op de eerste en tweede cel (zie afbeelding 5).
Voor het monteren van de stekker moet men denken aan de bereikbaarheid van de stekker in de praktijk. Bij mijn zenders bijvoorbeeld, heb ik de stekker op het midden van de accu geplakt, dus net onder het klepje waar de stekkers zitten voor het ompolen van de servo's.



Bedradingvoorbeeld ontvangeraccu

Afb. 5:
Stekker op accupack geplakt.
Afb. 6:
Bedrading aangesloten.
Afb. 7:
In krimpfolie met kaartje.


Gecodeerde draaischakelaar

Om via de diagnose stekker alle cellen te kunnen meten, is gebruik gemaakt van een 2 x 6 standen draaischakelaar. Deze schakelaar is van het "Verbreek voor Maak type", dat wil zeggen: elke voorgaande verbinding wordt eerst verbroken voordat de volgende verbinding wordt gemaakt.
In dit project zijn LORLIN draaischakelaars toegepast. Deze zijn vrij goedkoop en universeel toepasbaar. Via een speciale bedrading is een code ontstaan die het mogelijk maakt in uurwerkstand "12 uur" 4 of 5 cellen totaal te meten en op "1 uur" cel 1 t/m op "5 uur" cel 5.
Door gebruik te maken van een "dubbel om" schakelaar met middenstand kunnen we kiezen voor 4 cellen accu's en 5 cellen accu's. Tevens kunnen we in beide standen de 9 volt voeding inschakelen voor het display, in de middenstand van de schakelaar alles uit.
Door versteken van de meetstekker in accupacks met meer cellen kunnen we alle cellen meten. Als meet voorbeeld voor een 8 cellen accu, steken we de meetstekker geheel rechts in de 9 aansluitingen stekker. In draaischakelaar stand cel 5, meten we nu cel 8. Door terug te draaien van de schakelaar meten we cel 7 - 6 - 5 - 4 en de laatste 5 cellen totaal.
Afb. 8:
Bedrading 2 x 6 Lorlin.
Afb. 9:
Nummers op de Lorlin.
Afb. 10:
Nokjes tussen de contacten.
Afb. 11:
De Lorlin.

Op aansluiting A wordt de plus van een digitale meter aangesloten en op C de min van de meter.
De plus van de accu wordt A genoemd, en de volgende celverbinding B en zo is bij 5 cellen de accu min F.
  • 1 en 2 accu A
  • 3 en 8 accu B
  • 4 en 9 accu C
  • 5 en 10 accu D
  • 6 en 11 accu E
  • 12 naar accu F
    Door een verbinding te maken met 7 en 11 op de Lorlin draaischakelaar kunnen we in de "12 uur stand" 4 cellen totaal meten. Of door 7 en 12 met elkaar te verbinden meten we 5 cellen totaal op Lorlin 12 uur stand.

    De nokjes binnenin de draaischakelaar zitten iets hoger dan de naastliggende contacten. Hierdoor kunnen er nooit 2 verbindingen tegelijk gemaakt worden (zie afb. 10).

    Bij het bedradingsvoorbeeld van de 2 x 9 (afb. 8) zien we rechts onder de meetkabel waaraan de meetstekker is gemonteerd.
    Op het principeschema (afb. 12) zien we hoe de bedrading wordt gemaakt. En op het zijaanzicht van de 5 cellen zien we de plaats waar de stekker op de accu wordt geplakt. Waar de Lorlin nummers naar toe gaan zien we naast de tekening van de meetstekker. Is eenmaal het principe bekend, dan begrijpen we de eenvoud van het meten van alle cellen.


    Meetdoosje type 1

    Tijdens dit project zijn bij onze vliegclub een drietal verschillende typen meetdoosjes gemaakt.
    Het eerste type doosje heeft alleen een Lorlin 2 x 9 ingebouwd met een meetkabeltje er aan en ook twee bussen om een externe digitale meter aan te sluiten (rode en zwarte bus onderaan doosje).
    De Lorlin heeft een standaard verbinding met aansluiting 7 en 12. Dus kunnen we alleen 5 cellen totaal meten en cel 1 t/m 5 apart.
    In het doosje zit in de gevlochten kabel een knoop voor trekontlasting. Bij de meetstekker zien we hoe ook bij die stekker via doorlussen een trek ontlasting is gemaakt.




    Meetdoosje type 2

    Meetdoosje 2 heeft een eenvoudige digitale display ingebouwd met een aparte schakelaar om de 9 volt batterij voor de voeding uit te schakelen.
    Verder zien we de keuzeschakelaar om een 4- of 5 cellenaccu totaal te kunnen meten op "12 uur".
    Om iets anders te kunnen meten via de meetkabeltjes zijn er ook hier twee meetbussen gemonteerd. Via die meetbussen kan in de stand "12 uur" van de draaischakelaar het gehele accupakket worden geladen, maar ook natuurlijk weer elke cel apart, door verder te draaien.

    Een dergelijk meetdoosje mag eigenlijk in geen enkele startbox ontbreken! Thuis kan het doosje op de hobbyzolder ook uitstekend dienst doen om de accu's onder belasting eens te meten! Zeker weten dat u via dit meetdoosje de accupacks, maar ook alle cellen daarvan, als uw broekzak leert kennen!

    Op afbeelding 15 is een variant van meetdoosje 2 te zien en wel van binnen bekeken.
    Hier zien we dat de draaischakelaar van de codeerbedrading is voorzien. Ook de aansluiting van A en C op de Lorlin naar de inbouwmeter is gemaakt. De "dubbel om" schakelaar (rechtsboven) moet nog worden voorzien de verbindingen 7-12 en 7-11.
    7 komt op de middenaansluiting van de dubbel om schakelaar met middenstand. Op de andere middenaansluiting komt de plusaansluiting van de batterij. Beide buitenste contacten worden met elkaar verbonden. Daarvanaf gaat er weer een draad naar de plusaansluiting van het 20 volt meetdisplay.
    Voor verbinding met de batterij zijn oude drukkers uit een oude 9 volt batterij gebruikt.


    Meetdoosje type 3

    Dit is het meest uitgebreide meetdoosje en kan 4 t/m 8 cellen totaal en 1 t/m 8 cellen apart meten.
    Met een draaischakelaar kiezen we het aantal cellen wat totaal gemeten moet worden. Hiervoor is een 2 x 9 standen Lorlin gebruikt. Zo'n 2 x 9 standen Lorlin is van een ander type: de schakelaar heeft een mechaniek en een wafer. Met deze schakelaar kunnen we 1 t/m 8 cellen apart naar een digitaal display schakelen.
    Verder is er een schakelaar om de digitale meter in 2 en 20 volt meetstand om te schakelen. Aan de achterkant van de meetdoos is een aansluiting gemaakt voor een externe 9 volt voedingadapter.
    Als de stekker van de adapter achter in de meet doos wordt gestoken, wordt de 9 volt oplaadbare batterij uitgeschakeld. Tevens gaat er een led branden als teken dat de meter aan kan blijven staan. In het doosje is een aansluiting gemaakt voor het opladen van de batterij.

    Aan de kopkant van de meetdoos is een 9 pennen aansluiting ingebouwd. Hierop wordt een platte kabel aangesloten welke past op 4 t/m 8 cellen accupakketen.
    Deze meetdoos is eigenlijk meer bedoeld voor hen die wat beter in de elektronica bekend zijn. Verder is het gebruikte display en de Lorlin 2 x 9 standen nogal duur. Maar de beschrijving van deze meetdoos is voor de echte nabouwers eventueel beschikbaar (een emailtje naar Wil Gipman is voldoende).

    Men heeft met deze meetdoos 3 veel meer mogelijkheden en je bouwt zoiets voor vele jaren gebruik, dus de moeite waard....


    De behuizing voor de inbouw

    De afmeting van de meetdoosjes type 1 en 2 zijn: lang 123 mm, breed 70 mm en dik 28 mm. Ze zijn gewoon in de electronicahandel verkrijgbaar.
    Een kleiner doosje kan problemen geven bij het inbouwen van de onderdelen.


    Gecodeerd printje

    Voor onder de Lorlin 2 x 9 is een printje gemaakt welke op maat kan worden gemaakt voor andere aansluitingen. Maar het bedraden van de Lorlin is minder werk dan het maken van het printje.
    Bij de lijn (zie afb. 17) kan het printje worden afgezaagd. Rechts een "enkel om" schakelaar voor keuze uit 4 of 5 cellen totaal meten (7-11 of 7-12). Er is ook een "codeersheet" beschikbaar.
    Afb. 17:
    De universele print voor de Lorlin.
    Afb. 18:
    Sheet print voorbeeld.
    Afb. 19:
    De "dubbel om" met middenstand.


    Ontlaadprintjes

    Om accu's veilig dieper te kunnen ontladen zijn ontlaadprintjes erg handig.
    Op baantjesprint wordt plat een stekkerstrip gesoldeerd. Willen we voor alle accu's de ontlaadprintjes gebruiken dan hebben we 9 baantjes nodig voor een 8 cellen accu.
    Bij accu's met minder cellen steekt het printje gewoon rechts naast de steker op de accu. Bij de accu is A en B de eerste cel, B en C de tweede cel en zo verder bij de overige cellen.
    Als over A en B een belastingweerstand wordt gesoldeerd zal die cel alleen worden ontladen. En als we in serie met elke weerstand een diode opnemen zullen alle cellen die dezelfde waarde hebben tot +/- 0,65 volt worden ontladen.
    We kunnen weerstanden gebruiken vanaf 1 watt en 2,7 Ohm. Om de weerstanden ruimte te geven vanwege hun dikte, worden de weerstanden in 2 lagen gemonteerd. De eerste komt over A en B, dan slaan we B en C over en komt dus de volgende weerstand over C en D en zo verder (zie afb. 22 en 23).
    De weerstand over B en C komt met een kartonnetje ruimte boven op de onderste weerstanden.

    Op de tekening (afb. 20) zien we een opbouwvoorbeeld met dioden onder de weerstanden. Onder elke diode zal het baantje moeten worden doorgesneden.
    Willen we ontlaadprintjes maken om elke cel veilig tot 0 volt te kunnen ontladen, dan zijn de dioden en doorsnijdingen natuurlijk niet nodig. Verder maakt de tekening de opbouw van de weerstanden denken we wel duidelijk.
    Hoe een en ander er in de praktijk dan uitziet is te zien op afbeelding 21.








    Printjes kunnen ook aan de achterzijde van een stekker worden voorzien. In die stekker kan weer een volgend printje worden gestoken, of het als meetpunt gebruiken om te zien hoever het ontladen is gevorderd.



    Gekoppelde digitale meters

    Heel handig zijn gekoppelde digitale meters. Onder belasting van de accu totaal, kunnen we precies zien welke cel het eerst onder 1 volt komt, maar ook bijvoorbeeld zien tijdens het laden of cellen overladen worden of achter blijven. Elke meter heeft een eigen 9 volt adapter, want met één voeding voor alle meters krijgen we kortsluitingen. Wel zijn alle meters voor het afregelen aan één voeding gekoppeld. Daarna is elke meter apart verbonden met een regelbare voeding.
    Met stapverhogingen van steeds 0,5 volt worden de meters met elkaar vergeleken.
    De meters zijn op een aluminium frame gemonteerd, daarna zijn twee platen aluminium gezet in een U-vorm en daarbij is de tweede U kleiner gezet, zodat die in de andere U past (afb. 24 met 5 en 8 digitale meters).

    Hebben we een 4 cellen tot 7 cellen accupakket, dan kunnen we via een Lorlin 2 x 6 standen schakelaar de totale accuspanning naar het onderste display schakelen. Zo kunnen we dan elke cel- en accuspanning totaal in één oogopslag zien. De voedingen van de digitale meters zijn in een grotere behuizing gebouwd. Met een brede platte kabel is aan de achterkant van de meterkolom de verbinding gemaakt (zie afb. 25 en 26).
    Afb. 25:
    Pin NC wordt niet gebruikt.
    Afb. 26:
    De 8 adapterstekker.


    Gebruik van lampen als belasting

    Om accu's eenvoudig te kunnen belasten is gebruik gemaakt van verschillende lampen.
    Deze lampen zijn op een zelfgemaakt printplaatje gemonteerd. Er is een centrale "plus"-aansluitbus en voor elke lamp zijn er aparte "min"-aansluitbussen gemonteerd. Simpeler kan het bijna niet.

    Hoewel het hier en daar best wel wat ingewikkeld lijkt, is het dat in wezen niet. Ik hoop in ieder geval een aantal onder de lezers van deze "tip" enthousiast te hebben gemaakt voor dit handige controleapparaat van onze accucellen.

    Succes !


    Wil Gipman.



    Terug naar het TIPS-overzicht