Hallo zusammen, ich habe ein Problem und zwar ich möchte 16 Seriell geschaltete Lithium-Ion-Zellen Ballencieren. Z.B, wenn die zweite Zelle 4V ist und die 5te 3,5V dann soll die 2te. Zelle entladen werden und die 5te. geladen werden. Normale Ballencing mache ich mit LTC6802. Danke im Voraus.
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Einen Kondensator zyklisch reihum an alle Zellen legen, z.B. per Analogschaltern oder MOSFETs. Er lädt sich an vollen Zellen auf und entlädt sich an leeren Zellen und balanciert so in der Zeit das Pack aus. Wenn man das nur zwischen 2 Zellen machen muss heisst der Chip LTC1043, davon kann man natürlich auch 15 nehmen.
Die Idee ist ja nicht schlecht, aber der Chip ist ungeeignet. Bei einem Rds der Schalter von 240 Ohm dauert das ewig, bis ein paar Amperestunden ausgeglichen sind. Oder meintest Du, du woillst die 15 Stück parallelschalten - das verringert den Rds ;-)
> bis ein paar Amperestunden ausgeglichen sind. Man will damit nicht eine leere Zelle aus einer vollen laden, sondern geringe Ladungsunterschiede transportieren. Wie bei allen switched capacitor Sachen ist übrigens der Schalterwiderstand dabei egal, es gehen (leerer Kondensator in vollen Kondensator) immer 50% der Energie verloren. Auch balancing-MOSFETs (nur zum Entladen) in solchen Controllern wie LTC6802 lassen nur geringe Ströme fliessen, kleinere als der Ladestrom, weil sie viel Zeit haben. Wurde der Akku heute nicht balanciert, dann eben morgen. So reicht das auch beim Schaltkondensator.
Danke euch, also die idee, die ich habe ist die gleiche von MaWin und zwar einen Kondensator in reihe mit 15 MOSFETs zu schalten. Aber eigentlich mit 30 MOSFETs oder, 15 rechts und 15 links. die MOSFETs soll ich als Schalter und Begrenzer nehmen. Die Spannung kann bis 64 V sein. welcher Kondensator soll ich nehmen, der wird ständich geladen und entladen. Danke im Voraus
Welchen Kondensator du nimmst, ist ziemlich egal, er sieht nur 4.3V, ich würde aber keinen Elko nehmen wegen der Lebensdauer. Die Schaltfrequenz passt du an die KApazität des Kondensators an, je kleeinr dessen Kapazitätswert, um so schneller musst du schlaten (und da jedes Schalten Verluste bedeuet, wird man es nicht zu hoch treiben). Interessanter ist, welche MOSFETs 64V Ugs aushalten... Die Ansteuerung der MOSFETs wird also komplizierter.
Das sind aber die völlig falschen MOSFETs als Analogschalter, das ist dir schon klar ? (Nein, offenbar nicht, es wird noch ein weiter weiter Weg sein bis zu deinem Balancer). 1. Es geht um die maximale Spannung zwischen Gate und Source, nicht zwischen Drain und Source. 2. Der MOSFET muss auch bei 2.8V einer entladenen Zelle einschalten können, das bringen diese Infineon-Teile mit eingebauter Elektronik und Spannungsregler nicht. 3. Nehmen wir an, du hast einen MOSFET gefunden, sagen wir mal IRF520, dann merkst du, dass man den MOSFET in Reihe mit dem Entladewiderstand problemlos zwischen die LiIon-Anschlüsse klemmen kann, aber man braucht für ihn eine Gate-Ansteuerspanung bezogen auf den - Pol der LiOn Zelle von 0V und 10V, und damit für jeden der 30 MOSFETs andere Spannungen: 0V/10V für den der untersten Zelle 4V/14V für den der 2. Zelle und den anderen Anschluss der unteren Zelle 8V/18V für den der 3-Zelle und den anderen Anschluss der 2. Zelle usw. bis zum der obersten Zelle 56V/66V und 60V/70V für den anderen Anschluss der obersten Zelle und dabei fällt auf daß man die 70V gar nicht hat, zumindest nicht aus dem Akku, der Akku liefert nur 60V (bei angenommenem aktuellen Ladezustand von 4V/Zelle). Dein Problem sind also die Ansteuerspannungen. Man kann noch mit ZD12 Z-Dioden und hochohmigen Vorwiderständen die Spannung limitieren, wenn man 0V/80V als Versorgungsspannung irgendwoher hätte, wenn man langsam schaltet, doch diese stützen sich auf die Akkus ab, liefern also kleine Querströme die die Akkus belasten und unsymmetrisch laden/entladen, irgendwie das Gegenteil von dem was man mit Balancing wollte. Eine Ansteuerung, dei sich nicht auf Akkus abstützt, ist schwieriger, am einfachsten gehen noch PhotoMOS-Relais, die erzeugen ihre Ansteurrspannung per Photozellen selber, potentialfrei, schalten aber auch nicht superschnell. Es ist noch ein weiter Weg, bis du versteht, wie man einen Balancer baut....
Danke MaWin ersmal, deine erklärungen sind eine Nummer zu groß für mich. So ich weiß nicht wie ich die sachen lösen kann. ich bin jetzt auch dabei einen µC zu suchen, mit dem muss ich zwei kaskadierte LTC6802-1 mit einer SPI Schnittstelle und der soll ein CAN und I2C (Temperatur Sensoren) Schnittstellen haben. Kannst du mir mal dabei helfen.
Es gibt eine Reihe von uC. die SPI und CAN haben, von Atmel, von Infineon, von Renesas, nimm halt von dort eine, wo du die Programmierung schon kannst.
ich würde gerne ein Atmel µC nehmen, aber was ich meinte, wenn ein Golf reicht braucht man kein Mercedes. ich glaube du hast die Lust mit mir verloren :-(
Kann MaWin nur zustimmen. habe selbstvor ein paar Monaten einen Balancer für 15x LiFePo mit 40Ah designed und werde nach meiner Abschlussarbeit damit auch wider weiter machen. Hatte damals leider noch keinen LTC6802 und musste somit auch sehr viel Arbeit in die Analogswitches mit Mosfets stecken. Raten kann ich dir dazu nur, wenn du sehr viel Erfahrung im Bereich Schaltungstechnik und Parasitäreffekte hast, ansonsten ist das vermutlich ein Unternehmen ohne Aussicht auf Abschluß. Daher lieber wirklich die LTC6802 nutzen, auf die verlustärmere Umladetechnik verzichten und für etwaige, höhere Balancerströme, lieber wie in der Appnote zu sehen, die Balancer mit stärkeren Mosfets ausstatten. Als Controller verwende ich einen LPC2119 von NXP. Zur Sicherheit deiner warscheinlich sonst noch reichlich vorhandenen Elektronik würde ich dir auf jeden Fall raten die Kaskadierten LTC6802 über eine galvanische Trennung mit deinem Mikrocontroller anzusteuern. Habe nämlich schon bei einem meiner Versuche mit dem LTC6802 den Fall gehabt, das mir ausversehen der Minuspol der untersten Zelle abgegangen ist und somit das Potential der LTC6802 nach oben geschnellt ist und mir den Controller sowie einiges anderes zerstört hat. Waren immerhin 52V an der SPI eines LPC2119. Der hat nur ganz kurz dicke Backen gemacht und die Beinchen von sich gestreckt. RIP. Gruß, Volker
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