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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LiPo Zelle Impulsbelastung


Autor: Torsten B. (torty)
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Guten Morgen

Ich plane ein Gerät, dass mit einer LiPo Zelle von ca 200mAh betrieben 
werden soll.Mehr ist wegen der Baugröße nicht möglich.

Die Belastung der Zelle soll im Betrieb in Impulsen von ca 6A für 20ms 
erfolgen. Dann ca 1 Sekunde Pause.
Kann ich mich bei der Auswahl der Zelle nach der Kurzzeitbelastbarkeit 
zB 25C richten ?
Für welchen Zeitraum ist diese "kurze Zeit" normal angegeben ?
Hab leider keine Datenblätter von Akkus, da ich bisher nur bei Ebay 
geschaut habe.
Würde es Sinn machen, die Akkuspannung noch über einen Dicken Elko zu 
stützen ?
Macht hier eine Parallelschaltung von mehreren kleinen Zellen wegen des 
dann geringeren Innenwiderstandes Sinn ?

Danke
Torsten

Autor: Pascal H. (pase-h)
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Torsten B. schrieb:
> Die Belastung der Zelle soll im Betrieb in Impulsen von ca 6A für 20ms
> erfolgen. Dann ca 1 Sekunde Pause.
> Kann ich mich bei der Auswahl der Zelle nach der Kurzzeitbelastbarkeit
> zB 25C richten ?
> Für welchen Zeitraum ist diese "kurze Zeit" normal angegeben ?

Die "kurze Zeit" kannst du im Datasheet vom Akku nachlesen, aber sie 
beträgt im schnitt ca. 1-5ms. Bei vielen Akkus steht z.B. Folgendes 
drauf:
LiPo 3S 5000mah 40C Dauserstrom max:125A  kurzzeitig:200A - 3ms
(Quelle: Mein Akku aus meinem RCcar)

Mfg

Autor: Barny (Gast)
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Ich würde neben dem dicken Elko auch noch ein paar Keramik Kondensoren 
verwenden.
Dadurch kannst du die Last erheblich reduzieren.

Danach würde ich die C des Akkus nach der Last auswählen.

Leider muss ich dir sagen, dass bei Lipos viel Schrott verkauft wird.
Ich hatte schon Ebay-Lipos gehabt, die schon bei der Hälfte der 
Maximallast dicke Backen gemacht haben.

Ich kaufe jetzt meine Lipos jetzt bei http://www.hobbyking.com
Ich habe bis jetzt zu den Rhinos und Zippi's gegriffen und hatte bis 
jetzt noch nie Probieme.

Autor: Floh (Gast)
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Torsten B. schrieb:
> Würde es Sinn machen, die Akkuspannung noch über einen Dicken Elko zu
> stützen ?

Kommt drauf an. Wieviel Drop darf die Spannung haben?
Was hängt da dann eigentlich für ne Last dran?

Autor: Torsten B. (torty)
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Es sollen mehrere Cree X-Lamp LEDs daran hängen und einen Kabellosen 
mobilen FotoBlitz darstellen.

Autor: Floh (Gast)
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Torsten B. schrieb:
> Es sollen mehrere Cree X-Lamp LEDs daran hängen und einen Kabellosen
> mobilen FotoBlitz darstellen.

Ok. Wie sieht deine Ansteuerung für die Lampe aus? Welche Farbe 
(Flussspannung) hat die LED?
Daraus resultieren nämlich maximale Dropspannung und eventuell dann 
Bypass-Kondensatoren. :-)

Autor: Torsten B. (torty)
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Uf = 3,6V @ 1A Warmweiß

Welche KOndensatoren haben denn ein gutes ESR für diese Anwendung.
Mini ist hier auch Trumpf :-)

Danke
Torsten

Autor: Floh (Gast)
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Torsten B. schrieb:
> Uf = 3,6V @ 1A Warmweiß

Ähm und deine Schaltung sieht wie aus? Sag jetzt nicht dass du die LEDs 
einfach an den Akku hängst.

Autor: Torsten B. (torty)
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Auch wenn es Dir jetzt den Tag versaut, aber im Augenblick teste ich 
noch auf einer Lochrasterplatine  mit Netzteil rum und habe tatsächlich 
die LEDs direkt am Netzteil über einen FET getaktet. Signal vom 
PulsGenerator. :-)

Sobald mein Akku eingetroffen ist, dachte ich an einen tiny13 der über 
einen FET die LED schaltet.
Mann soll ja noch ein paar Öhmchen in Reihe hängen, aber das werde ich 
erst ausprobieren müssen. Bei einer Akku(nennspannung) von 3,7V bleibt 
da nicht viel Raum für Vorwiderstand.
Warm wird im übrigen so auch nichts, da nach den 20ms Blitz ja erst mal 
ne Ewigkeit Ruhe ist.

Am Kondensator komme ich wahrscheinlich schon wegen des 
Innenwiderstandes des LiPos nicht vorbei, oder ?
Der Tiny will ja eine saubere Betriebsspannung haben.

Was schlägst Du denn für eine Kondensatorpaarung vor ?

Grüße aus Köln
Torsten

Autor: Floh (Gast)
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Torsten B. schrieb:
> Bei einer Akku(nennspannung) von 3,7V bleibt
> da nicht viel Raum für Vorwiderstand.

Voll hat ne Lipo Zelle 4.2 Volt, leer bis zu 3.0 Volt runter. Darum 
kannst du die Zelle mit deinen 3.7 Volt Flussspannung maximal zu 50 % 
nutzen.

Daher darfst du dir theoretisch gesehen gar keinen Drop erlauben.
Kannst ja mal schauen, wie weit du die Spannung runterdrehen kannst, 
damit die LED noch leuchtet.
Btw. Was für ein Netzteil?

Autor: Flo (Gast)
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Torsten B. schrieb:
> Bei einer Akku(nennspannung) von 3,7V bleibt
> da nicht viel Raum für Vorwiderstand.

Leider sind die Li-Ion, bzw. Akkus im allgemeinen, nicht so ideal wie du 
es dir gerade vorstellst. Ein Li-Ion Akku hat zwar eine Nennspannung von 
3,7 Volt, dies ist aber nur ein Durchschnittswert.
Im komplett voll geladenem Zustand liegt die Spannung bei gut 4 V und 
komplett leer ist der Akku erst bei ca. 2.5 V (Abhängig vom Akku, 
schwankt immer etwas).

Autor: Torsten B. (torty)
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Ein lineares VOLTCRAFT warum ?

An die 3V hatte ich leider noch nicht so richtig gedacht.
Wahrscheinlich werde ich dann wohl mit einer Ladungspumpe arbeiten 
müssen,die dann erst mal den Elko läd.
Das ganze wird unattraktiv!
Vielleicht stelle ich das Konzept doch lieber auf 2 Zellen in Reihe mit 
Stepdown Wandler um.

Hast DU noch ne bessere Idee ?

Autor: Floh (Gast)
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Auf jeden Fall einen Stromregler, sonst leiden Akku und LED bei zu hoher 
Spannung.
Dafür wärs aber wieder sinnvoll, nur in eine Richtung transformieren zu 
müssen, also entweder rauf (mit kleinerer Eingangsspannung) oder runter 
(mit größerer).
Nimm 2 Zellen, einen Stromregler und Pulse den. Dann kann dir auch eine 
Schwankung des Akkus egal sein. Allerdings musst du bei 2 Akkus in Reihe 
an Symmetrierung denken.

Autor: Floh (Gast)
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Noch so als Nachtrag:
Hierfür bäuchstest du
> Wahrscheinlich werde ich dann wohl mit einer Ladungspumpe arbeiten
> müssen,die dann erst mal den Elko läd.
6 A über 20 ms entsprechen 0.12As.
Wenn die Spannung des zu entladenden Kondensators maximal um 1 Volt 
(optimistisch) einbrechen darf sind das 120 mF. Das Ding wird größer als 
der Akku. :-)

Autor: Torsten B. (torty)
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Aufgrund der sehr viel einfachen USB Lademöglichkeiten bei Nutzung von 
nur einer ZElle werde ich dann wohl eher Aufwärtswandeln.

Gibt es eigentlich universalwandler, die zb 3,7V aus 3V bis 4,2V wandeln 
können ?

Autor: gonie@nono.de (Gast)
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Autor: Floh (Gast)
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> Gibt es eigentlich universalwandler, die zb 3,7V aus 3V bis 4,2V wandeln
> können ?
Jap gibt es, z.b. SEPIC.

> Aufgrund der sehr viel einfachen USB Lademöglichkeiten
Was meinst du damit genau ?

Autor: Hans Mayer (hansilein)
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Davon abgesehen macht ein 20ms Blitz nicht viel Sinn, das ist eine 50tel 
Sekunde.
Damit kann man die Bewegung einer Weinbergschnecke einfrieren!

Autor: Torsten B. (torty)
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Hi Floh
Hab vor kurzer Zeit Gerät mi einer Ladeschaltung für 2Zellen gebaut und 
hab mich mit Balancer & Co. schon verzettelt. DA kommt schon ne gute 
Hand voll Bauteile daher, bis alles gut läuft.
Mit einer Zelle ist es schon sehr viel einfacher und mit weniger 
Bauteilen realisierbar. Außerdem gibt es dann fertige USB Netzteile, zum 
Aufladen.

Hab gerade den TPS63000 gefunden. Der käme schon als Konverter in Frage 
und ist auch viel billiger als ein TLC3440.

Autor: Hans Mayer (hansilein)
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Erklär doch mal was das Du mit diesem "Blitz" vorhast.
Warum benutzst Du keine Blitzröhre?
Warum sollen die LEDs so lange leuchten?
Wieviele Blitze sollen in den Akku passen?

Autor: Torsten B. (torty)
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Das Ganze möchte ich in meinem Garten installieren um Vögel von den 
Bäumen zu vertreiben. Langsam passt es eigentlich nicht mehr zum Thema, 
aber ich suche nach dem effizientesten Weg, ca. 6 x X-Lamp 7090 XR-E 
möglichst lange an einer LiPo Zelle blitzen zu lassen.
Alle LED Treiber auf dem Markt liefern mir nicht genug Strom, da ich für 
ca. 20ms eben fast 6A brauche. Die Treiber, die genug Strom liefern, 
brauchen am Eingang mehr als 3V - 4,2V (1S LiPo).

Blitzröhren sind nicht sparsam genug.

Im Augenblick ist mein Plan, mit einem TPS63000 einen Elko auf genau N x 
Uf zu laden und daraus dann mit einem FET ohne weitere Widerstände die 
LEDs zu takten.

Macht das Sinn ?

Grüße und einen tollen Start in die Woche
Torsten

Autor: gonie@nono.de (Gast)
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Du willst Strom x, machst aber Spannung u=U*e-(t/T).

Autor: Floh (Gast)
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Torsten B. schrieb:
> Das Ganze möchte ich in meinem Garten installieren um Vögel von den
> Bäumen zu vertreiben.
Probleme haben die Leute ... :-)

> Blitzröhren sind nicht sparsam genug.
Hast du das schon getestet?
Wäre zumindest recht einfach, altes Blitzgerät oder Selbstbau.
Ich glaub es wird mal Zeit über deine Vorgaben an den Blitz zu reden:
- Blitzdauer
- Blitzwiderholrate
- Laufzeit mit einer Akkuladung
:-)

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