An dieser Stelle muss ich darauf hinweisen, dass diese Anleitung/ Dokumentation bei der Umsetzung durch euch auch Arbeiten an einem mit 230V Netzspannung betrieben Gerät erfodert. Ich übernehme keine Verantwortung für Schäden an Leib und Leben, die durch unsachgemäße Arbeit an und Verwendung des Gerätes entstehen können.
Bei der Elekrotechnik gibt es keinen zweiten Versuch, der eine Fehler ist oft genug auch der letzte Fehler. Wer also Interesse an so einem Gerät hat und selbst weder das nötige Werkzeug, noch die erforderliche Ausbildung besitzt. Sollte sich an eine Fachkraft aus dem Elektrobereich (Elektriker, Fernsehmonteur, Mechatroniker, ..., ...) wenden, oder auf eine Umsetzung verzichten.
Warum eigentlich selbst basteln, wenn es doch RAM Ladegeräte gibt? Die Antwort betseht aus zwei Teilen, auf der einen Seite der Preis dieser Geräte. Sie kosten zwischen 20€ und einem Vermögen. Sie sind für spezielle RAM Zellen ausgelegt und laden mit verhältnis mäßig hohe Strömen in kurzer Zeit (unter 6h) di Zellen wieder auf, was Standard Alkali Mangan Zellen nicht oft vertragen würden (noch viel selterner als sie ohnehin nur aufladbar sind).
Auf der Suche nach einem sehr preisgünstigen Ladegerät bin ich beim "Ich bin doch nicht Blöd Markt!" für 6,99€ fündig geworden. Mit Versandkosten kommt auch im Internet nicht unter diesen Preis.
Es handelt sich um ein Universalladegerät für NiCd und NiMh Akkus, mit zusätzlicher Entlade- und Testfunktion. Es hört auf den Namen "AD 105". Vor der Entladefunktion muss man aber ausdrücklich warnen, da sie keinen Tiefentladeschutz besitzt und so jeden Akku bis auf 0V entlädt, wenn man ihn nicht rechtzeitig herausnimmt.
Alle Funktionen werden erhalten bleiben, sogar die Ladefunktion für NiCd/ NiMh 9V Blocks bleibt unangetastet. Rundzellen werden aber nach dem Umbau nur noch aufgeladen werden können, wenn es Alkali Mangan Zellen sind.
Als Material benötigen wir nur noch 24 Dioden vom Typ "N4001" (Stückpreis bei Reichelt 0,02€, Stückpreis bei Conrad 0,06€), etwas Litze und Lötzinn.
Spezialschraubendreher zum öffnen des Gehäuses (ja der Hersteller denkt an die Bastler *fg*)
Lötkolben/ Lötpistole
Zange/ Pinzette
Multimeter
Klebstoff/ Kunstharz
Nachdem man sich sicher ist, keine Netzspannung anliegen zu haben... Öffnet man das Gehäuse. Nachdem man die Federn ausgehängt hat, mit denen die verschiebbaren Kontakte an der Platine befestigt sind, kann man die Platine vosichtig anheben, da die Leuchtdioden fest eingeklebt sind, kann man die Platine nicht ohne Weiteres komplett entfernen, das stört aber nicht weiter.
Die Ladeelektronik besteht aus 3 getrennten Stromkreisen, mit zwei verschiedenen Spannungen. Anschluss C und B haben jeweils 6,5 V AC im Leerlauf, D hat 17,5 V AC und versorgt den 9V Block Stromkreis. C und B interessieren uns also. Wenn man sich die Plantine ansieht findet man 4 3'er Gruppen von 50 Ohm Widerständen, aus diesen Löten wir jeweils EINEN heraus. Dadurch dauert eine eventuelle Antladung mit dem Gerät zwar länger, aber das interessiert nicht wirklich.
Dann suchen wir uns die Widerstände R13, R14, R15 und R16 (sie befinden sich an der Kante der Platine), hier jeweils ein Bein entlöten und aus dem Lötauge herausziehen, das andere Bein aber unangetastet lassen. Jetzt kommen die 4 ausgelöteten Widerstände zum Einsatz, sie werden jeweils mit einem Bein in die frei gewordenen Lötaugen eingelötet und die beiden in der Luft hängenden Beine werden jetzt zusammengelötet. Das erhöht den Widerstand jeweils von 50 Ohm auf 100 Ohm und reduziert so den Strom, der fließen kann von ca 120mA auf 70 mA.
Jetzt nehmen wir uns 6 der N4001 Dioden und löten sie in Reihe zusammen, dabei auf die Polarität achten! Die Beine dabei zwischen den Dioden deutlich kürzen (auf ca. 7mm) und beim Löten die Dioden nicht verheizen, denn Hitze haben sie nicht so gerne. Die resultierende Reihe kann man jetzt in U-Form biegen, so passen sie zwischen die Ausbuchtungen der Ladeschächte und verursachen garantiert keine Kurzschlüsse. Dort kann man sie später mit Harz oder Klebstoff festkleben, Klebeband ist nicht geeignet, da die Dioden später warm werden und das Klebeband später nicht hält. Diese Prozedur führen wir 4 mal durch.
Jeweils eine unserer 4 Diodenketten wird jetzt mit der Polarität entgegengesetzt zur Diode D3, D4, D5 und D6 mithilfe der Litze angelötet. Dadurch wird diese Diode in ihrer Sperrichtung überbrückt und die Wechselspannung kann in den Ladekreis "einbrechen", da aber über den Dioden ein Spannungsabfall von über 3V entsteht ist der so dem Ladestrom entgegengesetzte Entladestrom kleiner und die Aufladung wird nur verzögert.
Vereinfacht ausgedrückt laden wir die Zelle mit einem Strom von ca. 70 mA auf und entladen sie mit 50 mA, dieser Prozess findet 50 mal in der Sekunde statt. Je voller die Zelle ist, um so niedriger fällt der Ladestrom aus und um so höher der Entladestrom. Die Schaltung stabilisiert sich mit einem Kondensator als Akkuersatz bei ca. 1,9V. Dies ist für einen Dauerhaften verbleib der Zelle im Ladegerät natürlich zu hoch, allerdings ist aufgrund der ständigen Ladung und Entladung der Wirkungsgrad des Ladegerätes ohnehin so ungünstig, das man das ohnehin nicht in Erwägung ziehen sollte. Durch einen weiteren Widerstand in der Schaltung könnte man diese Spannung noch weiter absenken, aber die Ladezeiten würden sich dadurch auch verlängern.
Nachdem man mit dem Messgerät geprüft hat, ob alle Dioden und Widerstände das Prozedere überstanden haben, muss man das Gehäuse wieder schließen und verschrauben, erst dann darf man den Stcker wieder in die Steckdose rammen.
Durch die umgelöteten Widerstände fließt so wenig Strom, dass der eingebaute Trafo trotz veränderter Last nicht überlastet wird.
Leider konnte ich von unseren seit vielen Monaten in der Sammelschale herumliegenden leeren Alkali Mangan Zellen nur 4 von 5 AA Zellen reanimieren, bei den AAA Zellen blieben 3 von 4 Zellen unbrauchbar. Die Zellen lange Zeit entladen herumliegen zu lassen bekommt ihnen also schlecht. Zwei der AAA Zellen waren schon auf 0,3 V entladen und konten nur noch ca. 100 mAh aufnehmen, was als unbrauchbar anzusehen ist. Wie zu erwarten funktioniert das Verfahren mit nur teilentladenen Zellen aus Fernbedienungen deutlich besser.
Was die Stromkoste angeht... Das Gerät zeiht mit 4 eingelegten AA Zellen keine 4Watt as der Steckdose, mal angenommen wir machen folgende Milchmädchenrechnung:
4 Zellen mittelmäßig entladen müssen für 24h im Ladegerät verbleiben, was ca 0,48Ah aufgeladener Kapazität enstpricht. Dann verbrauchen wir in 24h bei 4 Watt genau 0,096 kWh, was bei 18 Cent po kWh nicht ganz 1,8 Cent enstpricht. Gehen wir weiterhin daon aus, diese Zelen hätten ohne Aufladung noch einmal den selben Zeitraum durchgehalten, müssten wir dann 4 neue Zellen kaufen, was mindestens 1€ kostet, bis dahin haben wir aber eradeeinmal 3,6 Cent (0,036€) an Stromkosten gehabt und können die Zellen vermutlich sogar noch weiter nutzen, schließlich laden wir sie ja frühzeitig nach...
Bein uns liegen 4 Fernbedienungen mit 2 bis 3 AA Zellen, außerdem stehen 2 Wecker mit 2 bis 3 AA Zellen herum, eine Uhr und ein Außensensor für das Thermometer im Wecker wollen auch Strom haben. Also insgesammt 13 AA Zellen und 2 AAA Zellen, dann noch eine Taschenlampe und die elektronische Küchenwaage. Sind 17 AA und 4 AAA Zellen die aller 1 bis 2 Jahre ersetzt werden müssen... Sind 3€ bis 5€ im Jahr, ab jetzt kann ich die Zellen aber am Leben erhalten und werde damit in spätestens 2 Jahren das Ladegerät mit Material wieder eingespart haben.
Diese Rechnung ist sehr konservativ!
Um die Zellen auf dauer nicht zu überladen empfiehlt es sich wenigstens ein einfaches Multimeter zu haben, wenn die Zelle im Ladegerät bei 1,7V angekommen ist sollte man den Ladevorgang beenden, intakte Zellen sind dann wieder aufgeladen. Das dauert zwischen 3 und 48h, je nach Zellengröße und Ladezustand.