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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik wie kann ich LiPo ohne LiPo IC laden ?


Autor: Stephan Henning (stephan-)
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Hallo Leute,

wie kann ich einen LiPo vom Handy einmalig laden ?
Die Ladefunktion des Handy scheint defekt zu sein. ( LG KF750)
Die Firmware ist abgeschmiert. Zum flashen muss der Akku Energie haben.
Sonst arbeite ich mit mehreren unbekannten.
Kann ich den am Labornetzteil bei 4,1-4,2V unter Aufsicht laden ?
Habe leider keinen LiPo IC daheim.
Konstantstrom aus Akkumaster C3 kann ich anbieten.
Der Akku soll wenigstens 50% geladen werden.


Danke

Autor: snowfly (Gast)
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Wenn dir halb voll reicht dann lade ihn mit Konstantstrom mit Max 1C
Ab erreichen der Ladeschlussspannung(hab ich grad nicht im Kopf) muss 
die Spannungsbegrenzung greifen.

Vorsichtshalber würd ich den in ein Feuerfestes Gefäss packen.
Weil was hilft es wenn du zwar siehst wie er brennt aber nicht anfassen 
willst.
Und auf keinen Fall mit Wasser löschen, das macht es noch schlimmer.

Autor: Alexander (Gast)
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Der Akku sollte einen eingebauten Controller besitzen, ist bei 
eigentlich allen Handyakkus so.

Also an 5,5 Volt, Strom begrenzen auf 500mA und laden.

Mach das hier ständig, noch nie Probleme - außer wenn der interne 
Controller defekt ist, sollte man genannte Vorsichtsmaßnahmen bedenken.

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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also ich habe ihn jetzt am Netzteil bei 4,17V.
Ein Amperemeter in Reihe und Strom ist NULL !! Voltmeter 4,17V.
Ziehe ich das Netzteil an zeigt das Voltmeter 3,3V.
Stromkreis daher o.k.
Warum kein Strom ???

Autor: Tobias (Gast)
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Alexander: Wenn du auch nur ein einziges Mal das probierst, was du da 
erzählst, dann gute Nacht. Endet in einer Explosion des Akkus!

Es gibt tatsächlich Akkus mit "eingebauter" Elektronik. Im Handybereich 
aber eher selten, im Laptopbereich schon eher zu finden. Aber auch da 
sitzt oft nur eine Schutzschaltung "im" Akku, die Ladeelektronik sitzt 
auch im Laptop.

Warum auch die Ladeelektronik in den Akku setzen? Eine gute 
Ladeelektronik ist teuer und ein Akku ist ein Verbrauchsgegenstand.

Also, LiPo-Akkus werden nach dem CCCV-Verfahren geladen. Constant 
Current, Constant Voltage.
Das bedeutet es wird ein konstanter Strom an den Akku angelegt, bis die 
Ladeschlussspannung erreicht ist. Ab dann wird der Strom verringert um 
den Akku immer genau bei der Ladeschlussspannung zu halten. So lange, 
bis der Strom auf (nahezu) Null gegangen ist. Gute Lader überwachen 
dabei noch die eingeladenen "Strommenge" und begrenzen sie auf das 
1,05-fache der Kapazität des Akkus.

Mit einem Labornetzteil (ausreichende Genauigkeit der eingestellten 
Spannung vorausgesetzt) kannst du einen LiPo Akkus laden. Als maximale 
Spannung stellst du deine Ladeschlussspannung ein, als maximalen Strom 
deinen Ladestrom. Dann wird zuerst die Strombegrenzung des Netzteils 
eingreifen und den Strom konstant halten, die Spannung absenken. 
Constant Current. Irgendwann bist du bei der Ladeschlussspannung und das 
Labornetzteil wird jetzt die Spannung begrenzen und den Strom senken. 
Constant Voltage.

Mit einem Labornetzteil kannst du also super CCCV-Ladeverfahren machen!

Ladeschlussspannung von LiPos liegt bei maximal 4,2V. Auf keinen Fall 
höher! Für eine höhere Lebensdauer des Akkus (auf Kosten etwas 
geringerer Kapazität) nimmt man etwas weniger, oft 4,17, 4,15 oder 4,10 
Volt.

Also: Wenn du keine Ladeelektronik/Ladegerät hast, dann nimm ein 
Labornetzteil mit einstellbarer Spannung und Strombegrenzung und stell 
z.B. 4,15V und einen Strom von 1C (bei einem Akku mit 4000mAh also 4A 
als Strom) ein. Nach 1,5 Stunden nimmst du den (dann vollen) Akku vom 
Netzgerät.

Alternativ stellst du wie von Alexander vorgeschlagen 5,5V ein und 
siehst zu, wie erst dein Akku explodiert und dann deine Bude abfackelt. 
It's your choice! ;-)

Autor: Olaf (Gast)
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> Es gibt tatsächlich Akkus mit "eingebauter" Elektronik. Im Handybereich
> aber eher selten, im Laptopbereich schon eher zu finden. Aber auch da
> sitzt oft nur eine Schutzschaltung "im" Akku, die Ladeelektronik sitzt
> auch im Laptop.

Ich fuerchte du redest von Dingen von denen du keine Ahnung hast.
Alle Handyakkus haben eine integrierte Schutzschaltung. Selbst die
Teile fuer 1Euro bei Ebay.
Nur Akkus die in Geraeten fest eingebaut werden und nicht vom Anwender
ohne Werkzeug gewechselt werden koennen, haben soetwas nicht.

> also ich habe ihn jetzt am Netzteil bei 4,17V.
> Ein Amperemeter in Reihe und Strom ist NULL !!

Das kann verschiedene Ursachen haben:

1. Der Akku ist kaputt

2. Die Akkus haben eine Schutzschaltung welche die Ausgangsspannung
   bei Unterspannung abschaltet. Normalerweise schaltet diese
   Schaltung aber dann beim laden wieder ein. Das kann der Hersteller
   aber auch verhindern. Dann muss der Akku eventuell 'eingeschaltet'
   werden. Manche Akkus haben dazu zwei kleine Loecher, eventuell
   versteckt hinter dem Typenaufkleber. Dort verbindet sich die 
Testkiste
   in der Akkufirma mit dem Akku und aktiviert ihn.

3. Es sind auch Akkus denkbar die erst Ladestrom aufnehmen wenn sie
   eine Datenverbindung zur Ladeelektronik aufbauen konnten. Sowas
   findet man z.B gelegentlich bei Laptops. Bei Handys hab ich das
   noch nicht gesehen.

Olaf

Autor: Stephan (Gast)
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Olaf schrieb:
> Es sind auch Akkus denkbar die erst Ladestrom aufnehmen wenn sie
>    eine Datenverbindung zur Ladeelektronik aufbauen konnten. Sowas
>    findet man z.B gelegentlich bei Laptops. Bei Handys hab ich das
>    noch nicht gesehen.

so kommt mir das vor. Auch nach mehreren Minuten war kein Ladestrom 
ersichtlich. Wenn er im Handy ist steigt aber die Spannung des Akkus 
wenn ich ihn nach einer Weile rausgenommen habe und messe. Ohne 
"Intelligenz" bräuchte der Akku ja auch keinen Datenanschluss. Den hat 
er aber definitiv. Servicemanual vom Handy ist vorhanden. Ist ein LG 
KF750.
Da wird mir ein Lade IC auch nicht helfen.
Danke

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Olaf schrieb:
> Alle Handyakkus haben eine integrierte Schutzschaltung.

Eine Schutzschaltung dient jedoch dem Schutz des Akkus.  Das ist
keine Ladeschaltung.

Labornetzteil mit (4,2 ± 0,05) V und Strombegrenzung (*) genügt jedoch.
Wenn der Akku darauf nicht reagiert, dann könnte es sein, dass die
Schutzschaltung ihn komplett getrennt hat.  Je nach mechanischem
Aufbau könntest du noch sehr vorsichtig versuchen, ihn zu demontieren
und die Spannung direkt an den Klemmen zu messen.  Im (unbeaufsich-
tigten) Dauerbetrieb würde ich den dann jedoch nicht mehr nehmen.

(*) Wenn kein Maximalladestrom bekannt ist, kommt man mit der "1C"-
Regel erstmal hin: ungefähr so viel Strom für die Begrenzung, wie
es der durch 1 h geteilten Kapazität des Akkus entspricht.

Stephan schrieb:
> Ohne
> "Intelligenz" bräuchte der Akku ja auch keinen Datenanschluss.

In aller Regel klemmt an diesem Anschluss nur ein Temperaturmessfühler
(Thermistor mit 10 kΩ Kaltwiderstand, kann man nachmessen).  Bei
Notebooksakkus ist das anders, dort gibt es zwei Anschlüsse, über die
"smart battery protocol" abgewickelt wird (letztlich ein I²C).
Trotzdem laden selbst diese, ohne dass man den I²C-Bus irgendwie
bedient.

Autor: Harald Wilhelms (Gast)
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Jörg Wunsch schrieb:
> Olaf schrieb:
>> Alle Handyakkus haben eine integrierte Schutzschaltung.
>
> Eine Schutzschaltung dient jedoch dem Schutz des Akkus.  Das ist
> keine Ladeschaltung.

Deshalb ist sie auch meist etwas höher, z.B. auf 4,3V dimensioniert.
Bei dieser Spannung wird der Akku vermutlich nicht gleich explodieren;
geschädigt wird er aber schon.

> Labornetzteil mit (4,2 ± 0,05) V und Strombegrenzung (*) genügt jedoch.

Wenn es, wie in diesem Fall nur um eine Teilladung geht, würde ich eher
auf 4,0 ... 4,1V begrenzen. Dann reicht auch ein Billigmultimeter zum
Messen. Auf die Anzeige eines (billigen) Labornetzteil würde ich mich
da sowieso nicht verlassen.
Gruss
Harald

Autor: Om Pf (ompf)
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Olaf schrieb:

> Alle Handyakkus haben eine integrierte Schutzschaltung. Selbst die
> Teile fuer 1Euro bei Ebay.

"Schutzschaltung" ist schon eine ziemlich hoch gegriffene Bezeichnung. 
Das ist eine Thermosicherung, die bei ca 90°C den Stromkreis 
unterbricht. Dann ist da noch der Thermistor drin, und halt die Zelle 
selber.


Patrick

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Harald Wilhelms schrieb:
> Auf die Anzeige eines (billigen) Labornetzteil würde ich mich
> da sowieso nicht verlassen.

Darum habe ich ja auch die 50-mV-Toleranz mit angegeben. ;-)

Autor: Tobias (Gast)
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> Ich fuerchte du redest von Dingen von denen du keine Ahnung hast.

Dann leg deine 5,5V an den Akku :) Ich würde mich über ein Video freuen!

> Ohne "Intelligenz" bräuchte der Akku ja auch keinen Datenanschluss.
> Den hat er aber definitiv.

Wie hier schon geschrieben wurde, hängt an dem Datenanschluss meist nur 
noch ein NTC/PTC zum Messen der Temperatur. Dafür ist dann der dritte 
Pin, den Handyakkus meist haben. Wenn noch mehr Pins vorhanden sind (wie 
z.B. bei Laptopakkus) dann werdn entweder (wie auch schon oben erwähnt) 
per Bus Sensordaten nach außen übertragen oder die Zellen sind zur 
Überwachung nochmal einzeln nach "draußen" geführt, um während der 
Ladung die Einzelzellen zu überwachen und evtl. anzugleichen.

Der Balancer, der die Einzelzellen überwacht und angleicht, sitzt 
tatsächlich bei mehrzelligen Akkus auch oft im Akku. Das gilt aber nicht 
für den Handyakku.

Hier bleib ich dabei: Datenanschluss ist für Temperatursensor. 
Schutzschaltung ist (wenn vorhanden) nur eine Schmelzsicherung bei 
Temperatur und/oder eine mechanische Verbindung, die reißt, wenn die 
Zelle sich durch defekt aufbläht. Selbst wenn sie elektronisch gelöst 
ist, ersetzt sie keine Ladeschaltung!

Autor: Olaf (Gast)
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> Hier bleib ich dabei: Datenanschluss ist für Temperatursensor.

Das ist sehr oft so, aber nicht immer. In Sony-Akkus habe ich an dem 
1-Pin Anschluss auch schonmal einen 1-Wirebus gefunden an dem unter 
anderem ein IC fuer eine Seriennummer haengt.

> Schutzschaltung ist (wenn vorhanden) nur eine Schmelzsicherung bei
> Temperatur und/oder eine mechanische Verbindung, die reißt, wenn die
> Zelle sich durch defekt aufbläht.

Laber keinen Duennschiss. Ich habe schon eine ganze Menge Zellen von 
Innen gesehen. Sie haben IMMER eine elektronische Schutzschaltung 
gehabt. IMMER!

http://www.criseis.ruhr.de/powerbox/S8231_E.pdf

Sehr oft handelt sich dabei um obiges IC oder einen dazu kompatiblen 
Baustein eines anderen Herstellers. Man kann dann auch sehr genau 
herausfinden wann der betreffende Akku abschaltet. Die Hersteller sagen 
das ja ziemlich genau. Man muss halt nur den eigenen Baustein 
identifizieren und mal das Datenblatt lesen.

> Selbst wenn sie elektronisch gelöst
> ist, ersetzt sie keine Ladeschaltung!

Das ist nicht ganz falsch, aber um einmalig einen Akku aufzuladen ist 
das okay. Fuer dauerhafte Nutzung wuerde ich auch was anderes nehmen, 
aber grundsatzlich ist es kein Problem sein Labornetzteil auf 4V zu 
stellen und damit einen Akku zu laden.


Olaf

Autor: Jimmy (Gast)
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Bissel vom Topic weg ;)
Die PSP hat echt eine Elektronik OnBoard >> 
http://sonyboy.ru/wp-content/uploads/2008/01/pando...

Ob da nun eine Ladeelektronik bei ist oder nicht, da halte ich mich mal 
raus.

Weis nur das wenn man den Orginal Akku "Flasht" man die PSP so ziemlich 
offen hat ;)

Autor: MaWin (Gast)
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> Alexander: Wenn du auch nur ein einziges Mal das probierst, was du da
> erzählst, dann gute Nacht. Endet in einer Explosion des Akkus!

Spinner.

Handyakkus haben wirklich überlicherweise Schutzschaltungen
(protection IC), ebenso das LGIP470a für den KF750, zum nachlesen:
http://shop.afterbuy.de/-Akku-LGIP-470A/a15816348_u4350/

> Warum auch die Ladeelektronik in den Akku setzen? Eine gute
> Ladeelektronik ist teuer und ein Akku ist ein Verbrauchsgegenstand.

Gerade deswegen sollte doch in einem Laptop-Akku keine drin sein. Ist es 
aber. Und das ist auch die einzige Stelle, an der eine Elektronik prüfen 
kann, ob der Akku voll ist oder bereits einzelne Zelle überladen wird: 
Nämlich dort, wo sie Zugriff auf die einzelnen Zellen hat. Also im 
Akkupack, und eben nicht im Laptop, wo nur noch die Gesamtspannung 
ankommt. Einzig bei Handyakkus, die aus nur einer Zelle bestehen, könnte 
man also den Ladezustand an der Gesamtspannung erkennen, und bräuchte 
keine Elektronik in der Zelle. Leider ist der Übergangswiderstand der 
Kontakte aber nicht der Beste, und es liegen noch MOSFETs (im Akkupack, 
du erinnerst dich, alle haben eine Schutzschaltung) in Reihe, an denen 
auch noch Spannungsabfall entsteht, also ist man ziemlich weit weg von 
den Akkukontakten.

> "Schutzschaltung" ist schon eine ziemlich hoch gegriffene Bezeichnung.
> Das ist eine Thermosicherung, die bei ca 90°C den Stromkreis
> unterbricht.

Humbug.

Üblich sind: NCP800, R5421, T63H0002A, AAT8633, MC33349, S8231

Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal die Klappe halten.

Autor: Tobias (Gast)
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Genau aus dem Grund werden bei Akkus, bei denen die Ladeelektronik nicht 
im Akku sitzt, die Spannungen der Einzelzellen nach "draußen" geführt. 
Standard z.B. im Modellbau, da sind die Zellen nackt. Aber über 
Modellbau reden wir ja gerade nicht.

> Spinner.

Offensichtlich hast du im Gegensatz zu mir noch keine platzenden 
LiPo-Zellen gesehen. Auch mit vorgesetzter Schutzschaltung!

Habe gerade mal zwei kaputte Handyakkus zerlegt, die ich hier noch 
liegen hatte. Ein Nokia-Akku. Tatsächlich mit elektronischer 
Schutzschaltung, übrigens trotzdem kurz vorm "Platzen".
Der andere ist aus einem Billighandy.
Die Stelle auf der Adapterplatine, auf der die Schmelzsicherung sein 
sollte, ist mit einem Stück Draht überbrückt. Die Stelle, wo der 
Temperaturwiderstand sein sollte, ist mit einem 0-Ohm-SMD-Widerstand 
bestückt. Platz für eine elektronische Schutzschaltung ist überhaupt 
nicht vorgesehen.
Dementsprechend ist natürlich IMMER eine Schutzschaltung auf dem Akku. 
ja... ;-)

Bilder des Akkus im Anhang.

Autor: MaWin (Gast)
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> Die Stelle auf der Adapterplatine, auf der die Schmelzsicherung
> sein sollte,

Falsch, das ist der Platz für den Dual-MOSFET

> ist mit einem Stück Draht überbrückt.

Richtig.

> Die Stelle, wo der Temperaturwiderstand sein sollte,
> ist mit einem 0-Ohm-SMD-Widerstand bestückt.

Falsch.
Solche Messfühler gibt es üblicherweise nicht.
Daß er überbrückt ist spricht eher für einen Shunt
als Strommmesswiderstand, obwohl z.B. NCP800 so was
nicht braucht.

> Platz für eine elektronische Schutzschaltung ist überhaupt
> nicht vorgesehen.

Falsch.
Vorgesehen war die schon.
Man sieht schliesslich auf der Platine den Bestückungsdruck.
Aber nicht bestückt.

Aber schön daß du mal ein Beispiel kriminellen chinesischen
Geizes zeigst, aber ich habe Zweifel daß es "aus einem
Billighandy" stammt, sondern eher ein NoName-Ersatzakku ist.

Autor: Skua (Gast)
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Bei Akkuspacks gibt es nur eine Regel "Es gibt keine Regel".

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