Li-Ion Schutzschaltung für MagLite Mod

[Fabian S. (fabian_s35)]

Hey,

ich bastle grade an einem kleinen (großen...) Projekt -> MagLite 2D wir 
auf auf HighPower LED's umgebaut. Die 3 Seoul P4 Leds mit je 240lm sind 
bereits an einem StepUp angeschlossen, das ganze auf 10grad 
Abstrahlwinkel gebündelt (ja es wird hell :-) ). Am Labornetzgerät habe 
ich bei 7V ca. 1,7Amax was der StepUp zieht - je nach Helligkeit.

Als Akkus habe ich zwei Li-Ion 18650 Zellen (protected) mit je 3.7V und 
2500mA/h von DX.

Jetzt gehts nur noch um die Schutzschaltung. Habe mir vorgestellt das 
bei einer Spannung unterhalb von 6.3V der An/Aus-Schalter anfängt zu 
blinken (Original Schalter wird durch einen Vandalismusgeschützten 
Schalter mit Ringbeleuchtung ersetzt), bei 6.1V/6.0V sollen die Akkus 
abgeklemmt werden.

Im moment habe ich die Idee einen ATtiny über einen LM1117-3.3V 
anzuschließen, die Gesammt Batteriespannung über einen ADC zumessen und 
jenachdem dann die Ringbeleuchtung bzw ein MOSFET ansteuern.

1. Ist meine Idee überhaupt realisierbar/sinnig?
2. Wie messe ich die Spannung der Akkus?, Controller läuft bei 3.3V -> 
REF-Spannung auf GND und mittels OPV die Akkuspannung "kleiner machen"? 
(dafür gabs doch mal nen gescheiten ausdruck)...
3. Muss ich jeden Akku einzelnt überwachen? (Wegen unterschiedlicher 
Kapa der Zellen...) Hab bislang so ne 0-8-15 vom Conrad, die misst 
einfach die gesammt Spannung....
4. Weitere Ideen/Hinweise (bin immer sehr dankbar)!?

Danke =)

[Alex B. (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22)]

Hi!

>
> 1. Ist meine Idee überhaupt realisierbar/sinnig?
Den Überspannungsschutz machst du dann beim (externen) Laden?

> 2. Wie messe ich die Spannung der Akkus?, Controller läuft bei 3.3V ->
> REF-Spannung auf GND und mittels OPV die Akkuspannung "kleiner machen"?
> (dafür gabs doch mal nen gescheiten ausdruck)...
Der Ausdruck dürfte wohl "teilen" sein. Wobei ein OPV ja auch (i.d.R.) 
nicht beliebig hohe Spannungen an seinen Eingängen "sehen" darf.
Daher die Frage: Was spricht gegen einen Spannungsteiler?
Du kannst ja ggf. die vom Spannungsteiler geteilte Spannung mit einem 
Impedanzwandler niederohmig machen, wobei das hier wahrscheinlich nicht 
nötig ist.

> 3. Muss ich jeden Akku einzelnt überwachen? (Wegen unterschiedlicher
> Kapa der Zellen...)
Ja, Einzelzellüberwachung ist immer ratsam -> z.B. 2 Spannungsteiler mit 
unterschiedlichen Teilerverhältnissen.

>Hab bislang so ne 0-8-15 vom Conrad, die misst
> einfach die gesammt Spannung....
OMG...

> 4. Weitere Ideen/Hinweise (bin immer sehr dankbar)!?
Es gibt von diversen Herstellern auch fertige "Li-Ion Monitor"-ICs. Die 
haben dann z.B. einen Pin der High oder Low ist, wenn die Zelle o.k. 
ist, oder eben nicht. Wenn du die geschickt beschaltest kannst du dir 
den ganzen anderen Kram (ggf. inkl. µC) sparen.

> Danke =)
Bitte.

Viel Erfolg & Spaß beim Basteln.

Gruß,
Alex

[SIMba (Gast)]

> Es gibt von diversen Herstellern auch fertige "Li-Ion Monitor"-ICs. Die
> haben dann z.B. einen Pin der High oder Low ist, wenn die Zelle o.k.
> ist, oder eben nicht. Wenn du die geschickt beschaltest kannst du dir
> den ganzen anderen Kram (ggf. inkl. µC) sparen.

z.B. die Li-Protectoren R5400N bis R5405N und R5421N bis R5426N von 
Ricoh, das sind echt schlaue Chips mit Minimal-Beschaltung. Leider sind 
diese ICs sauschwer zu erhalten, die Standard-Lieferanten haben den 
nicht (selbst Digikey, Farnell oder Mouser nicht).

[Fabian S. (fabian_s35)]

> Leider sind
> diese ICs sauschwer zu erhalten, die Standard-Lieferanten haben den
> nicht (selbst Digikey, Farnell oder Mouser nicht).

Hehe... habe schon bei Atmel gesehen das es extra Controller für diesen 
Zweck gibt (Stichwort "Battery Management AVR") . Aber keine ahnung wo 
man einen "ATmega8HVA" herbekommt, vorallem brauchen die eine Spannung 
von 1.8 bis 9V und haben sonst auch alles dabei also ideal :-) Nur ich 
finde weder leute die damit shconmal was gemacht haben noch einen shop 
wo es den gibt...

> Den Überspannungsschutz machst du dann beim (externen) Laden?
-> Ja, mittels EVL Bausatz, bislang auch nur immer eine Zelle weil ich 
noch keinen Balancer habe (Studentenkasse ;-) zuviel Monat am ende des 
Geldes...)

> Der Ausdruck dürfte wohl "teilen" sein. Wobei ein OPV ja auch (i.d.R.)
> nicht beliebig hohe Spannungen an seinen Eingängen "sehen" darf.
> Daher die Frage: Was spricht gegen einen Spannungsteiler?
> Du kannst ja ggf. die vom Spannungsteiler geteilte Spannung mit einem
> Impedanzwandler niederohmig machen, wobei das hier wahrscheinlich nicht
> nötig ist.
Okay, sprich entsprechendes Verhältnis das ich in den 3.3V bereich komme 
und dann möglichst hochohmig ( >100kOhm ) oder?

> Ja, Einzelzellüberwachung ist immer ratsam -> z.B. 2 Spannungsteiler mit
> unterschiedlichen Teilerverhältnissen.
Beispiel!? Grade bezüglich Anshcluss am ADC...

[SIMba (Gast)]

-> Ja, mittels EVL Bausatz, bislang auch nur immer eine Zelle weil ich
noch keinen Balancer habe (Studentenkasse ;-) zuviel Monat am ende des
Geldes...)

Schau mal bei http://www.kc-world.de/LiPo-Balancer.htm rein, da findest 
Du eine Geldbeutel-freundlichen Balancer, bei Reichelt kosten die Teile 
ca 6 Euro plus Kosten für PCB

[Fabian S. (fabian_s35)]

> Schau mal bei http://www.kc-world.de/LiPo-Balancer.htm rein, da findest
> Du eine Geldbeutel-freundlichen Balancer, bei Reichelt kosten die Teile
> ca 6 Euro plus Kosten für PCB

Perfekt, besten Dank.