High-End Akkunetzteile
T.Hartwig-ELektronik
Blumenweg 3a,  D-34355 Staufenberg
Tel. 05543 - 3317, Fax 05543 - 4266
Mo-Do 10.00-12.00 + 14.00-16.00 Uhr
Ust. ID. Nr.: (VAT) DE 115268023
< zur Startseite
 
Gesamtübersicht
Audio-Module
Netzteil
Anwendungen
Netzteil
Grundlagen
.
Völlig frei vom Stromnetz
Akku-Netzteil-System  in High-End Ausführung
Für die Stromversorgung nahezu aller High-End-Module bis ca. 300mA.
Vorverstärker, Phonovorstufen, DA-Wandler, CD-Player-Tuning, usw.
6V-Akkublock AC-06 kaskadierbar
Steuer- und Ladegerät ACT-150
Trafomodule zum Laden
Alternative
LxBxH* = 95x71x16mm
LxBxH* = 95x71x28mm
siehe auch Ringkerntrafos
2x9V Akkus
seit 2001

Das System besteht im Wesentlichen aus zwei Modulen:
1. Dem Steuer- und Ladegerät ACT-150, welches die angeschlossenen Akkuplatinen auflädt, die Spannung auf den Verbraucher schaltet und bei Unterspannung abschaltet.
2. Das 6V-Akkumodul AC-06, von dem mehrere zu einem Block zusammengeschaltet werden können, um die gewünschte Spannung zu erreichen.

Seit 1993 haben wir Akkunetzteile im Programm. Damals waren es noch Systeme für Blei-Akkus (siehe Testberichte), Diese Akkutypen haben sich jedoch in der Folgezeit oft als unpraktisch und unsicher erwiesen. Deshalb unterstützen wir keine Systeme mehr mit Bleiakkus.
Unser heutiges Akkusystem ist bereits seit dem Jahr 2001 im Einsatz und konnte in dieser Zeit an unserer Referenz-Aktivweiche und -Vorstufe seine hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit beweisen. Die Akkus haben eine praktische Lebensdauer von vielen Jahren und eine Ausfallquote gegen Null (siehe auch hier). Unser System entspricht dem, was man sich unter einfacher Handhabung vorstellt und bietet ausgereifte Funktionen, die einen unkomplizierten Aufbau und sicheren Betrieb ermöglichen.


6V-Akkublock AC-06 / 1800mAh, kaskadierbar
Wer Akkus einsetzt, verlangt selbstverständlich nur das Beste. Fünf Nickel-Metall-Hydrid-Akkus (NiMH), je 1,2V/1,8Ah bilden zusammen einen Block von 6V Nennspannung. Die Akkus sind original "GP" High-Tech Industriezellen mit an vier Punkten festgeschweisten Doppel-Lötfahnen - fest in die Platine eingelötet. Parallelgeschaltet ist ein High-Tech-Elko parallel mit einem hochwertigen Glimmer-Kondensator. Beides als Rauschminderung, HF-Pufferung und Steigerung der Stromanstiegsgeschwindigkeit.
Es wird also eine der saubersten Spannungsquellen zur Verfügung gestellt, die überhaupt möglich ist.

Skizze Leiterplatte
Für höhere Spannungen werden mehrere Platinen zusammengeschaltet
Dafür haben wir ein eigenes System erdacht, um die Akku-Platinen optimal und möglichst verlustfrei zusammenzuschalten, wie es für High-End-Anwendungen gefordert wird. Die Anschlüsse stehen rundum an jeder Seite der Platine mehrfach zur Verfügung. Dadurch kann man die Platinen neben- oder übereinander montieren (oder beides), wobei gleichzeitig die Stromverbindungen hergestellt werden. Der Plus-Pol der einen Platine wird mit dem Minus-Pol der nächsten Platine verbunden. An der ersten und letzten Platine steht dann automatisch die Spannung zur Verfügung, die durch die Reihenschaltung entstanden ist.
< Zusammenschaltung von vier Akkumodulen zu 24V.

Die Stromverbindungen können mit Kabeln an den Lötpins hergestellt werden, oder durch vesrchiedenes unmagnetisches Montagematerial, das wir als Zubehör anbieten.
Bei Montage nebeneinander können unter den Leiterplatten die Messingwürfel GW-15 befestigt werden, bei Montage übereinander die Messingabstandsbolzen AB 3x15m zwischen den Leiterplatten. Dabei muss die jeweils darüberliegende Platine um 180° gedreht werden (siehe Fotos links). 
Die Fotos zeigen Aufbaubeispiele, die auch kombiniert werden können.
Somit kann das System den verschiedensten Anforderungen angepasst werden. Da alle Platinen gleiche Abmessungen besitzen, können sehr kompakte und übersichtliche Aufbauten realisiert werden.

Verdrahtungsplan +/-24V Akkunetzteil


Akku Steuer-Modul und Ladegerät ACT-150
ACT-150
Verdrahtungsplan
Für Akkus von 2x6V bis 2x42V, doppelt und galvanisch getrennt aufgebaut.
Das Akku-Steuergerät ACT-150 ist nur für Nickel-Metall-Hydrid Akkus (NiMH) oder Nickel Cadmium (NC) vorgesehen. Nicht für Blei-Akkus. Zum Laden wird nur noch ein Trafo (Trafomodul oder Ringkerntrafo) oder eine Gleichspannungsversorgung angeschlossen, die höher sein muss, als die Akkuspannung (Berechnung siehe weiter unten). Entsprechend den gewünschten Spannungen ist die erforderliche Anzahl Akkublöcke an das Steuermodul anzuschließen (siehe Verdrahtungsplan). Das Steuermodul ist doppelt aufgebaut und arbeitet nach dem Laden der Akkus völlig frei vom Stromnetz.
Beide Hälften sind galvanisch getrennt. Somit können symmetrische Spannungen von +/- 6V bis +/- 42V realisiert werden, oder auch zwei unterschiedliche Spannungen, wie für CD-Player mit z.B. 12V und 18V mit gemeinsamem Minuspol. Auf der Platine sind für die Akkus Sicherungen (T1,25A) vorgesehen, da die Akkus im Kurzschlussfall Leiterbahnen und Kabel verbrennen können. Diese Sicherungen sind mit hochwertigen KP-Kondensatoren überbrückt, um die negativen Einflüsse der Induktivität des Sicherungsdrahtes und der nichtlinearen Widerstände der Kontaktflächen zu minimieren.
Akkunetzteil

Mit einem zweipoligen externen Schalter kann die Akkuspannung auf die Ausgänge geschaltet werden. Dies übernimmt ein überdimensionierter MOSFET-Transistor (30A), um den Durchgangswiderstand sehr klein zu halten. Bei Unterspannung schaltet der MOSFET ab.
Am Ausgang wird noch einmal mit zwei High-Tech-Elkos gepuffert. Gegen die letzten Reste von HF-Rauschen und um die Spannung extrem schnell zu machen sind zusätzlich Glimmer-Kondensatoren parallelgeschaltet.
Es wurde also alles getan, um höchste High-End-Anfsprüche zu erfüllen.
GP-Industrie-Akku
Am Steuermodul werden Jumper auf die Akkuspannung eingestellt, die angeschlossen ist, um den Abschaltpunkt bei leeren Akkus festzulegen. Es können Mignon-Akkus zwischen 1,1Ah und 2,8Ah angeschlossen werden. Es ist aber auch zum Laden von Babyzellen bis 4,0Ah vorgesehen (einfach Jumper umstecken). Die Akkus (1800mAh) werden in ca. 14-18 Std sanft vollgeladen (schnell laden heißt oft schnell kaputt). Eine Überladung ist nicht möglich, daher kann die Ladung auch länger als nötig eingeschaltet bleiben. Siehe auch "Anwendungen" und "Verdrahtungsplan".

Preise

  Typ
Beschreibung
L x B x H*
ab 1St
ab 8St
AC-06
Akkublock
6V-1800mAh
95x71x16
38,00 €
36,00 €






 
 
 
 
ab 1St
.
ACT-150
Akku Steuer- und Ladegerät
95x71x28
79,00 €
 






Einzel-Akku
1,2V-1800mAh
Mignon mit Lötfahnen
 
4,90 €
4,40 €
*H = ab Unterkante Leiterplatte
.
Einfache Akku-Ladezustandsanzeige hier
.

Weitere Hinweise zum Betrieb des Akkusystems.
Mit diesem Akkusystem ist es möglich, vollkommen ohne Netzspannung zu arbeiten. Es muss nicht einmal ein Netzstecker eingesteckt sein. Die Elektronik arbeitet nur mit Akkustrom (ca. 5mA Eigenverbrauch). Der Verbraucher wird durch Betätigen eines externen Schalters S1a/1b (s. Verdrahtungsplan) eingeschaltet. Bei einer Akku-Unterspannung von ca <1,0V/Zelle schaltet die Elektronik den jeweiligen Akkublock ab.

Die Ladung der Akkus geschieht durch Anlegen einer Spannung an den "Lade-Eingang" und dauert ca. 16 Std bei ca. 1800mAh Akkus (sanfte Ladung). Der Ladestrom wird durch rote LEDs angezeigt und nimmt gegen Ende der Ladung ab.

Die Ladespannung kann Gleich- oder Wechselspannung sein. Die erforderliche Mindestspannung muss über der Akkuspannung liegen und errechnet sich für Gleichspannung wie folgt:
Anzahl der zu ladenden Zellen x 1,5 zuzügl. 3V.
Beispiel für 24V: 20 Zellen x 1,5=30V; +3V = 33V Mindestladegleichspannung.

Die maximale Ladespannung beträgt ca. 20V über der Mindestspannung. Im Beispiel also max 53V=. Somit kann man bei unterschiedlichen Akkuspannungen der beiden Hälften zwei gleiche Ladespannungen benutzen, wenn die Werte innerhalb dieser Grenzen liegen. Das absolute Maximum für die Ladespannung beträgt jedoch 63V=. Wird Wechselspannung benutzt (Trafoanschluss) müssen die errechneten Spannungen durch 1,5 dividiert werden.

Das Beenden des Ladevorganges geschieht durch manuelles Abschalten des Ladestromes. Die Abschaltung kann dank sanfter Ladung ohne Bedenken mal vergessen werden, da der Ladestrom am Ende keinen kritischen Zustand verursacht. Die überflüssige Energie wird lediglich in eine völlig akzeptable leichte Aufwärmung der Akkus umgesetzt, die tagelang andauern darf, ohne dass die Lebensdauer nennenswert darunter leidet.


Die Betriebszeit von vollen Akkus errechnet sich wie folgt:
Std = Kapazität (mAh) dividiert durch Stromverbrauch (mA). Bei leeren Akkus sollte beim Laden nicht gleichzeitig der Verbraucher betrieben werden. Das verringert den Ladestrom entsprechend und durch Teil-Impulsladung gelangen Störgeräusche auf das NF-Signal des Verbrauchers.
Für die verschiedene Anzahl von Akkuzellen müssen keinerlei Einstellungen am Steuermodul vorgenommen werden. Lediglich die Abschaltschwelle wird in 6V-Schritten durch Jumper eingestellt. Somit können Sie auch Eigenkonstruktionen mit jeder beliebigen Anzahl von Akkus verwenden - also eine Reihenschaltung von 5 bis 35 Akkuzellen pro Hälfte (6V bis 42V).
Unsere Akkublöcke können auch mit Zwischenspannungen betrieben werden, wenn entsprechende Zellen ausgebaut und durch Drahtbrücken ersetzt werden.
Lebensdauer der Akkus

Da uns seit der Einführung im Jahr 2001 noch keine Ausfälle bekannt geworden sind, liegen uns keine Erfahrungen vor.
Wir betreiben heute noch eine 3-Wege Aktivweiche seit 2001 
und eine Vorstufe VXD seit 2005 
Ladung ca. 1-2 mal die Woche. Die Akkus der Aktivweiche haben heute (2010) noch ca. 60% der Anfangs-Kapazität. Die der Vorstufe haben wir noch nicht geprüft.

Es gilt noch folgendes zu beachten:
Die Nennspannung einer Zelle beträgt 1,2 V. Abgeschaltet wird bei ca. 1,0V. Die Endspannung beim Laden kann bis zu 1,5V betragen. Das heißt, dass z.B. eine 18V-Spannung im Betrieb zwischen 15V und 22V liegen kann. Eine langsame Spannungs-Schwankung über einen langen Zeitraum ist für viele Schaltungen, wie z.B. unsere Vorstufe oder Phonovorstufe völlig unkritisch. Die Spannung an einigen OP-betriebenen Schaltungen darf aber nicht wesentlich mehr als 18V betragen. Auch gibt es andere Schaltungen, z.B. in CD-Playern, oder bestimmte OP-Schaltungen, die eine konstante Spannung benötigen.
Dafür bieten wir eine excellente High-End Spannungs-Stabilisierung an (SPR-2), die bestens für dieses Akkusystem geeignet ist. Allerdings muss man dann die Akku-Nennspannung immer einen 6V-Block höher wählen.
.
Verordnung über die Rücknahme und Entsorgung gebrauchter Batterien und Akkumulatoren
Der Endverbraucher ist gesetzlich verpflichtet, Batterien/Akkus, die Abfälle sind, an einen Vertreiber oder an von den öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträgern dafür eingerichteten Rücknahmestellen zurückzugeben
Solche Batterien/Akkus sind wie folgt gekennzeichnet: 
Ort des Kennzeichens: Batterie oder Batteriefach oder Verpackung oder Anleitung

Die Rücknahmen zu entsorgender Akkus sind unentgeltlich
Sie können die von uns gekauften Akkus auch an uns zurücksenden,
wenn diese entsorgt werden müssen (wahrscheinlich frühestens in 10 Jahren)
Bei festeingebauten Akkus haben wir vorgesehen, dass diese ausgebaut und durch neue ersetzt werden können
Der Umbau, den auch wir gern für Sie vornehmen,
muss neben der Einhaltung obiger Verordnung fachgerecht durchgeführt werden