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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladeschaltung für Lipo Akkus


Autor: P. B. (gewup)
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Hallo,

ich möchte eine Ladeschaltung für zwei Lipo Akkus für den USB Port 
bauen, mit dem IC Max1811 von Maxim.
Nun kommt aber mein Problem, da dieses IC nur zum laden einer Zelle ist 
und ich einen Schrittmotor ansteuern möchte sind 3,6V ein bisschen 
wenig. also habe ich die zwei Relais eingebaut, um die Akkus automatisch 
zwischen Reihe (Betriebsmodus) und Parallel(Lademodus) umzuschalten.So 
dass ich im Betriebsmodus 7,4V - 6V zur Verfügung habe.
Das RC Glied, aus R1 und C3 mit dem Transistor Q1 soll als 
Zeitverzögerung dienen. Der Transistor soll den Enable Eingang (Pin 7) 
erst dann auf High schalten und damit den Ladevorgang starten, wenn die 
Akkus parallel geschalten sind.
Genau das mit dem Umschalten/ Zeitverzögerung bin ich mir nicht 100% 
sicher ob das so funktioniert, auch ob ich mit dem Max1811 zwei 
parallele Lipos laden kann. Ich habe nirgendwo gefunden, ob es 
funktioniert, aber auch nicht dass es nicht funktioniert.

Als nächstes möchte ich damit einen µC mit Spannung versorgen und 
brauche ja geregelte 5V.Diese sollen mithilfe des Step down Wandler 
LTC1707 von Linear Technologies realisiert werden.
Habe den Step down Wandler  mit LTSpice von Linear Technology simuliert 
und mit dem richtigen Widerstandsverhältnis von R3 und R4 bekomme ich 
auch 5V.
Wie genau sind die Simulationen nachher in der  Realität?
Danke für eure Hilfe.

Gruß Gewup

Autor: MaWin (Gast)
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Es ist eine saublöde Idee.

Zwar ist es mit dem MAX möglich, 2 LiPos parallel zu laden,
und auch möglich, diese in Reihe zu entladen,

aber beim entladen laufen die Spannungen auseinander,
und dann werden die unterschiedlich vollen Akkus beim
wieder-parallel-schalten durch das Relais quasi
aneinander kurzgeschlossen, es fliesst voller Ausgleichsstrom
bis sich die Spannungen ausgeglichen haben.

Ausserdem verwendet du sowieso einen Schaltregler auf 5V,
da könntest du genau so hochtransormieren aus 1 Zelle
wie runtertransformieren aus 2 Zellen, du musst halt bloss
ein anderes IC nehmen, dann blieben die Akkus immer parallel,
das Relais entfällt, und er kann auch in Betrieb laden.

Ebenso könntest du die Akkus immer in Reihe halten, und
solltest dann einen anderen Lade-IC verwenden. Der MAX ist
ja nun nicht nicht der einzige IC. Ladecontroller, die bei
2 Akkus die Spannung jeder Zelle überwachen, gibt es auch,
der AIC1802 würde z.B. beide Zellen inklusive Balancing
überwachen und gibt ein Signal raus wenn der
Step-Up-Schaltregler aus der 5V USB-Spannung einen Ladestrom
liefern darf weil die Akkus noch nicht voll sind, und ein anderes
Signal wenn der LTC1702 die leereren Akkus nicht mehr entladen
soll weil sie sonst tiefentladen werden.

Bei nur 100mA aus einem USB-Anschluss erscheint mir der als
Ladestromquelle aber eh witzlos, wie lange wilst du auf volle
Akkus warten ? Und Elektronik, die die 500mA vom PC anfordert,
kann ich nicht erkennen.

Autor: P. B. (gewup)
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Vielen Dank erstmal für deine Hilfe.

Habe leider viel Zeit verwendet um genau so ein IC zu suchen,wie das 
AIC1802 um zwei Akkus über 5V zu laden. Nach dem ich die Suche dann 
leider erfolglos abgeschlossen habe dachte ich ich mache das mit einem 
MAX1811 und umschalten von Serie ein Parallel.
Die zwei Akkus benötige ich, da ich mit der Schaltung ein oder zwei 
Schrittmotoren ansteuern möchte und ich dafür 6V benötige, die 5V sind 
dann zum versorgen eines µC.

Könnte ich die Akkus zerstören, denn sie unterschiedliche Ladestände 
haben und ich sie dann Paralle schalte, über zu große Ausgleichsströme??

Das Laden war vorerst mal nicht über den USB Port vom PC gedacht, 
sondern über ein USB Power Adapter, die liefern ja je nach Typ zwischen 
500mA und 1A.

Gibt es eine Hardware realisierung, die den USB Port des PCs von 
Low-Power auf High-Power umschalten kann. Habe immer gedacht das 
funktioniert nur Sofwaretechnisch bei der Enumeration des Device.

Gruß gewup

Autor: MaWin (Gast)
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500mA zieht man eben nur nach dem man das Softwareprotokoll eingehalten 
hat, schliesslich garantiert dir niemand, daß man einen USB-Stecker 
immer nur in ein USB-Ladegerät steckt.
Es ist Murks, aus USB mehr als 100mA ohne Softwaregenehmigung zu ziehen.
Und das ist halt bekannt aufwändig..

> Schrittmotoren ansteuern möchte und ich dafür 6V benötige

Nicht 5V.

Noch ein Regler ?

> AIC1802

Leider halt, wie alle LiPoly-Überwachungs-ICs, schwer zu bekommen, am 
einfachsten noch durch Ausbau aus einem zufällig passenden Akkupack...

> Könnte ich die Akkus zerstören, denn sie unterschiedliche Ladestände
> haben und ich sie dann Paralle schalte, über zu große Ausgleichsströme??

Richtig, ungeschützte Lithium-Akkus nichts nicht kurzschlussfest,
und wenn die einzelen Zellen eine Schutzschaltung haben,
schaltet die die Zellen bei so einen Kurzschluss ab.

Autor: P. B. (gewup)
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Die überwachung des tiefentladens wollte ich eh pber den ADW des µC 
realisieren, dass wenn ich eine bestimmte Spannung, z.B. 3V 
unterschreite mir dieser eine Warnung ausgibt.

So wie ich das verstanden habe ist der AIC 1802 nur zur überwachung, und 
nicht zum laden geeignet, oder habe ich da etwas im Datenblatt 
überlesen??

gibt es ein Lade IC, mit dem ich zwei in reihe geschaltene Lipos mit 5V 
versorgungspannung laden kann, ohne einen externen Step Up Wandler zu 
nutzen?

gruß gewup

Autor: MaWin (Gast)
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Er gibt das Signal, wenn der Akku voll ist.
Das einzige was fehlt, ist die (abschaltbare) Quelle für den Ladestrom.
Im einfachsten Fall ist das eine Spannungsquelle mit strombegrenzenden 
Vorwiderstand.
Oder auch ein Step-Up Spannungswandler mit begrenzter Leistung damit der 
Ladestrom nicht zu hoch wird.
Da hast bei 2 Zellen sowieso nicht die Möglichkeit, das Ladeeende nur 
durch Überwachung der Gesamtspannung zu bestimmen, es müssen schon beide 
getrennt gemessen werden und ver-odert geliefert werden - das macht der 
AIC1802 (oder einer der vielen anderen 2-Zellen-Überwachungs-ICs).

Autor: Bjoern (Gast)
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Hi,
muss es denn unbedingt ein LiPo sein? Nicht umsonst sind die 
kommerziellen Ladegeräte für LiPos mit mehr als einer Zelle tierisch 
teuer. Du brauchst einen Balancer und eine aufwendige Elektronik um 
festzustellen, wann die LiPos voll sind. Meines Wissen nach, kann man 
LiFePo4, wenn man sie einzeln geladen hat, auch etliche Male ohne 
Balancer in Reihe laden.

Gruss

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