Standardladegerät SSLC300V71 - "Messpraktikum"

[Pfriemler]

Moinsen,
das auch beim CUX verwendete Standardladegerät (zumindest in 2019) scheint auch bei TS/TC verwendet zu werden, hier gibt es aber vermutlich einen größeren Nutzerkreis, weswegen ich meine Erkenntniss lieber hier teilen möchte, mit Verweis aus dem Roller-Forum.

Es können die Bezeichnungen bei anderen Chargen abweichen. Bei diesem wird in jedem Fall nur ein zweipolig bestückter Soco-typischer Stecker verwendet

Auf der Suche nach einer Risikoabschätzung für Ladegeräte von Fremdfirmen bin unter anderem über den Hinweis eines Users bezüglich eines 10-A-"günstig"-Laders gestolpert und habe mich mit meinen bescheidenen Mitteln im Bastelkeller vergnügt. Hintergrund war, das Verhalten des Gerätes zu analysieren, wenn es belastet wird. Als elektrische Lasten standen mir nur übliche 230-V-Geräte zur Verfügung:
A) eine "Glühbirne" zu 25 W, hier zieht sie 95 mA @70,7V -> 6,7 W
B) ein Halogenstrahler zu 150W, 0,332 A @70,6V -> 23,4 W
C) ein 2150-W-Wasserkocher, 2,86A @70,4V -> 202 W
D) ein 2500-W-Wasserkocher, 3,315A @70,3V -> 233 W

1. Die Ausgangsspannung des Ladegerätes liegt im Leerlauf zwischen 70,4 und 71,1 Volt, je nachdem, welchem meiner vier Messgeräte ich vertraue (ich habe für die folgenden Messungen eines mit 70,7 genommen.)
Diese Spannung liegt an den offen zugänglichen Kontakten an, was wegen der Überschreitung von 48V gar nicht sein dürfte. Es ist also keinesfalls so, dass das Ladegerät auf einen angeschlossenen Akku prüft und erst beim Erkennen einer entsprechenden Spannung den Ausgang zum Laden freischaltet.

2. Der Ausgang des Ladegerätes wird dennoch über ein Relais geschaltet. Dieses scheint offenbar als eine Art "power good"-Ventil zu funktionieren, denn der Ausgang wird beim Bestromen verzögert eingeschaltet, wohl nachdem sich die Spannung intern eingepegelt hat.
Findet ein größerer Lastabwurf statt, so schaltet das Relais ebenfalls aus und erst nach einiger Zeit wieder ein. Das Relais scheint also intern an eine Schaltung gekoppelt zu sein, welche den Ausgang nur freigibt, wenn die Spannung ein bestimmtes (noch nicht genau bekanntes) Fenster erreicht hat, in jedem Fall aber bei Überspannung, die zumindest nach den üblichen Erfahrungen bei einem Lastabwurf zu erwarten ist. Allerdings ist das ziemlich verzögert: Beim Wechsel von 230W (D) auf 0 erkenne ich am Messgerät kurz 73,5 bevor das Relais abschaltet.
Das Ausschalten bei Lastabwurf findet nur statt, wenn der Ausgang danach unbelastet ist oder wenig wie etwa A angeschlossen ist. Beim Wechsel von B+C auf B (220W -> 23 W) bleibt der Ausgang aktiv, natürlich auch bei B+C->C (220W -> 200W)
Bei einem kontinuierlichem Lastrückgang, wie er zum Ladeende bei meiner CUX auftritt, bleibt das Relais offenbar aktiv - logisch, es ist ja auch mehr Ruhe zu Ausregeln da.

3. Der Lüfter und die Farbe der LED korrelieren zu 100% miteinander. Beim Einschalten von B) springt die LED kurz auf rot und der Lüfter jault kurz, anschließend grün und Lüfter aus.

4. Die Einschaltschaltschwelle von roter LED und Lüfter liegt über 30 W, die Ausschaltschwelle darunter. Das Einschalten von A und B erzeugt kurze Stromspitzen (Glühlampe=Kaltleiter). Schaltet man B zu A dazu, springt der Lüfter an und läuft weiter. Schaltet man A zu B, erzeugt dies eine kleinere Stromspitze, die nicht für die Aktivierung des Lüfters reicht, er bleibt aus. Nur mit B allein ist der Lüfter immer noch aus.

5. C+D zusammen zwingen das Gerät dann in die Knie: bei 4,058 A (Nennstrom mit Toleranzen) stellen sich 47,4 Volt ein. Das Relais bleibt aktiv, der Lüfter dreht langsamer.

6. Unter einer Last von 230 W bricht die Spannung nur um 0,4V (gemessen am Stecker) ein. Das sind schon Leitungs- und evtl. sogar nur Steckverbinderverluste. Das Netzteil ist bis in diesen Bereich "knallhart". Allerdings wird der Lüfter hörbar etwas schneller. Da dessen Drehzahl also offenbar vermutlich von der Ausgangsspannung abhängig ist, vermute ich eine Vorwärtskompensation des Wandlers, um die Leitungsverluste zum Stecker aufzufangen. edit: Eine Messung am Stecker findet nicht statt, das Kabel hat nur zwei Adern.

Fazit: Der Original-Lader ist ein hart regelndes Konstantspannungsnetzteil mit Strombegrenzung und einer etwas trägen Schutzschaltung vor Überspannung am Ausgang.
Daraus folgt auch (bei Socos mit zusätzlicher Ladebuchse wie etwa der TC), dass ein Abziehen des Akkus während des Ladevorgangs eine gefährliche Spannungsspitze ins Bordnetz produzieren könnte.
Auf der anderen Seite besteht kein Grund zur Annahme, dass ein ähnlich hart regelndes Netzteil eines Fremdherstellers irgendwelche verwertbaren Datenspuren in den Steuergeräten der Soco hinterlassen könnte. An eine Datenübertragung über die Stromleitungen selbst glaube ich nicht.

[Pfriemler]

Und weil es so schön ist, hier mal ein Bildchen vom Ladevorgang (ca 50->100%):

Die Ladeleistung wird offenbar durch den Ladestrom begrenzt. Ein leerer Akku hat eine geringere Zellspannung, demzufolge wird weniger Leistung abgezogen. Die (hier primär gemessene) Ladeleistung beginnt bei einem leeren Akku bei mir bei ca. 270W und steigert sich bis kurz vor dem Knick auf 311 W. Die abklingende Ladephase dauert etwas mehr als 1,5h, bevor offenbar der Akku (nach dem vorigen Erkenntnissen) im Bild um 22:30 Uhr den Ladevorgang abrupt beendet. Der blaue Strich markiert nur die Tagesgesamtenergiemenge, hier ca 950 Wh.
Zur Erinnerung: Bereits gegen 22 Uhr liegt die Leistung unter 30W und das Ladegerät wechselt auf grün.

Die Restenergiemengen, die dann noch zugeführt werden, sind aber sehr gering. Wenn ich das Ladegerät testweise bereits bei 250W abschalten lasse:

meldet die CUX nach der Inbetriebnahme um die 95% Akkufüllstand.

[Jones_Power]

Danke für deinen ausführlichen Bericht.

Jetzt erklärt sich auch warum mein Akku heute in der früh, nach einschalten der Sicherung, nur 98% anzeigte.
Ich dachte schon na nu?
Verliert der Akku über Nacht jetzt doch schon Leistung obwohl die Sicherung heraus war?
Das Ladegerät war heute Nacht auf grün worauf ich den Akku absteckte.
Ich habe aber dann nicht mehr nachgeschaut ob der Akku auch wirklich bei 100% war.
Wieder etwas schlauer....