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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik In System Akku


Autor: Steffan (Gast)
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Hallo zusammen,

ich komme einfach nicht weiter. Es gibt so vieles auf was es zu achten 
gibt, dass ich eure hilfe benötige.

Also ich möchte meinen mc (3,3 V) mit einem akku betreiben. Der Akku 
soll geladen werden ohne dass er aus der schaltung entnommen wird.

Ich weiss das ich Akkus ab einer bestimmten Spannung von System 
abgetrennen muss (unterspannungsschutz). Diesen habe ich aufgebaut.

Nun weiss ich auch, dass ich ein PCB benötige. Gibt es zu kaufen. 
Prinzip verstehe ich nicht.

Jetzt habe ich mir sagen lassen; dass sobald akkus in reihe geschaltet 
werden ein balancer nötig ist. Und was weiss ich nicht noch alles.

Hat jemand von euch eine solche schaltung schonmal aufgebaut?

Könntet ihr mir mit einem schaltplan ausschnitt weiterhelfen?

Danke

Steffan

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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Steffan schrieb:
> Also ich möchte meinen mc (3,3 V) mit einem akku betreiben.

Blei? Nickel? Lithium?
Wenn letzteres, LiIon/LiPo oder LiFePo?

> Nun weiss ich auch, dass ich ein PCB benötige.

Wer sagt sowas?

Autor: Chris R. (hownottobeseen)
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Zuerst einmal ist wichtig zu wissen, welchen Akkutyp du verwenden 
willst.

Da gibt es nämlich deutliche Unterschiede. Während du Bleiakkus oder 
NiCd (ok, nicht mehr wirklich zulässig) quasi nur per Strombegrenzung 
(=Widerstand) laden kannst, musst du bei LiIon extremst auf den 
Lade/Entladevorgang achten. Sonst fängt deine Schaltung schnell mal 
Feuer.

Balancer sind v.a. bei Li-Akkus wichtig. Bei den anderen üblichen 
Akkutypen trägt getrenntes Laden der einzelnen Zellen zum längeren Leben 
bei, im Strang laden endet aber lange nicht so fatal wie bei Li.

Da du aufgrund deiner 3,3V am µC wahrscheinlich auf Li-Akkus aus bist: 
Das Einfachste ist wahrscheinlich ein Akku Management Chip, der das 
Laden und die Überwachung beim Entladen.

Bei deinen 3,3V sollte eine einzelne Zelle (3,7V) locker reichen, also 
ist kein Balancer notwendig.

Dallas/Maxim sollen da Gerüchteweise ganz nette haben, die man auch 
Sampeln können soll. Für größere Stückzahlen ist Dallas/Maxim halt nicht 
so prickelnd, was man hier im Forum so liest...

HTH

Autor: Sebastian R. (sebr)
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Autor: Steffan (Gast)
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Hallo zusammen,

das sieht doch bestens aus.

Ich habe mich für folgende akkus entschieden. (danke  Chris R.)
http://www.batteryjunction.com/ultrafire-18650.html

Was haltet ihr von der Idee? als lade ic habe ich mir zwei muster vom 
1811 bestellt (danke  Sebastian R.)

wie gesagt habe ich noch einen "underload schutz" mit einem ICL7665 
vorgesehen. habe ich noch irgendwas vergessen?

Ist das system sicher? ich habe bedenken (da ich mich nicht auskenne) 
das die akkus im fehler fall explodieren.

vielen dank

Autor: MaWin (Gast)
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> http://www.batteryjunction.com/ultrafire-18650.html

Der ist protected, du brauchst bei ihm also keinen

> "underload schutz" ICL7665

mehr, der Akku schaltet sich selber ab wenn entladen.

> meinen mc (3,3 V)

Ein 3.3V uC ist natürlich eine besonders schlechte Wahl
wenn man nur 1 LiIon Zelle hat,
denn die geht von 2.7V bis 4.2V, also von darunter bis
darüber, man muss hochwandeln und runterwandeln.

ES SEI DENN dein uC arbeitet von 2.7V bis 4.2V problemlos,
so wie die meisten das eigentlich tun.

Dann kommt der uC direkt an den Akku, ohne irgendwelche
Zusatzelektronik, und geladen wird mit strombegrenzten
knapp über 4.2V (so bis 5V oder was dein uC aushält).
Das hat beste Effizenz (100%) und natürlich den geringsten
Aufwand und Platzbedarf.

Ist ein uC aber zickig und funktioniert nur mit 3V-3.6V,
wie SD-Karten, ist eine Akkzelle die falsche Wahl. Man
nimmt lieber 2 in Reihe, und muss dann nur noch runterwandeln.
So wie es die meisten PalmPads tun. Die haben auch 2 Zellen.

Autor: Steffan (Gast)
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Hallo  MaWin,

so wie ich das verstanden habe ist diese protection sowas wie eine 
sicherung.
also für den dringensten aller fälle. Und bedeutet wenn sie auslöst, ist 
das ding kaputt ist aber es ist nichts passiert (explosion, brennen oder 
ähnliches).

Die underload- protection schaltet bei mir bei 3.4V das system vom Akku 
weg.
Das ist "Akku-schonend"

Die nominal spannung liegt bei 3.7 V. Ich werde einen 3.3V Längsregler 
verwenden.


Hört sich das vernünftig an?

Beste Grüße

Autor: MaWin (Gast)
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> Hört sich das vernünftig an?

Nein.

Aber machbar.

Natürlich kannst du auf die Restladung von 2.7 bis 3.3V verzichten.

Dann musst du nur runterregeln.

Da die Spannungsdifferenz gering ist, tut es auch ein Linearregler, die 
Verluste eines Schaltreglers sind eher höher (meist zumindest ein 
Diodenspannungsabfall).

Ultra low drop Regler wie LD39150-3.3 kosten praktisch keinen 
zusätzlchen Spannungsabfall.

http://www.st.com/stonline/stappl/productcatalog/a...

Wenn dein uC aber einen Analogeingang hat, würde ich ihn die Erkennung 
diener Endspannung von 3.3V selbster machen lassen. Dann brauchst du 
kein zusätzliches aktives Bauteil, und kannst vor Abschaltung 
(sleep-Mode) noch warnen. Peiphere Stromverbraucher könnte man durch 
einen MOSFET abschalten, ich versorge z.B. manchmal ein LCD-Display 
(3-5mA) aus einem Portausgang, und wenn ich Strom sparen will, leg ich 
den Portausgang einfach auf LOW.


Die Akku-Schutzschaltung 'protection' an sich ist sicher. d.h. eine 
externe Schaltung kann es nicht besser machen. Eine externe Schaltung 
ist weder genauer, noch darf die eingebaute Schutzschaltung irgendwas 
AUSSERHALB der vom Hersteller als zulässig angesehenen erlauben 
Betriebsbedingungen zulassen. EIne externe Schaltung ist nur eins: 
Doppelt gemoppelt. Betriebssicherer wird's dadurch auch nicht.


Daß mannche Leute meinen, klüger als die Hersteller zu sein, und mit 
Laden nicht bis an 4.2V heran (sondern z.B. nur 4V) und Entladen nicht 
bis an 2.7V heran (sondern z.B. 3.0V) hoffen, die Lebensdauer des Akkus 
zu verlängern, ist natürlich üblich. Solche Neunmalklugen gab es schon 
zu NiCd/NiMH-Zeiten, und gibt es immer wieder.

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