Hallo zusammen, Ich bin seit einigen Tagen glücklicher Besitzer eines Minihelikopters "Blade MSR". Dabei liegt ein Lipo-Ladegerät für bis zu 4 der Mini-Akkus (sind 1S Zellen mit 130..160 mAh). Natürlich wurde sogleich das Ladeverfahren untersucht, einen Schaltplan stelle ich heute abend hier noch ran. Kurz: Konstantstromladung. Hierzu wird ein kleiner Transistor mit einem per Poti einstellbarem Basisstrom beaufschlagt, welcher den Lipo mit der Versorgungsspannung des Laders verbindet. Vor der Basis des Transistors ist ein bisschen Hühnerfutter, ein SOT23-5 "IC", welcher 3 polig (Akkuspannung, GND, Ausgang zum Basis-Hühnerfutter) angeschlossen ist, erzeugt die Pulse. Bis etwa 4,2 V passiert nicht viel, darüber fängt er dann an, das Tastverhältnis langsam zu ändern. So werden dann Pulse einer Länge von etwa 1 Sekunde gegeben, wobei sich die Periode mit steigender Akkuspannung immer weiter verkürzt. Während der Pulse liegt die Akkuspannung dann auch mal bei 4,35V. Die Leerlaufspannung direkt nach der Ladung (wenn nurnoch alle 3..10 Minuten ein Ladepuls kommt) trifft es mit knapp 4,2V ziemlich gut, vermutlich "regelt" der Laderegler dorthin. Ich habe von dieser Art der Lipo Ladung noch nie etwas gehört. Kennt jemand Quellen, die sich mit der Auswirkung auf den Akku befassen? Der Ladestrom liegt übrigens im Bereich 2..3C. Mir ist auch klar, dass das Ladeverfahren dazu taugt, einen Akku sehr schnell vollzuknallen. Ein zusätzliches Herausführen des Ladepulses als LED dient zur einfachen Indikation des Ladevorgangs (noch voll dabei, fast fertig, fertig); Dies wäre bei einer CCCV Ladung nur mit Zusatzkomparatoren o.Ä. erreichbar. Ich habe die Ladeströme auf 1..1,5C begrenzt und mir für die Hyperion G3 noch einen Schacht mit maximalem Strom (300mA@25°C, aufgrund des Verlaufs der B-Kennlinie des Transistors natürlich während dem Ladevorgang steigend) gelassen, da diese mit bis zu 5C geladen werden dürfen und dies laut mehreren Berichten scheinbar echt nicht/kaum übel nehmen. Dennoch frage ich mich, ob nicht die Investition in ein 30€ Ladegerät mit CCCV mir langfristig die Lebensdauer der 3-5€ Lipos so erhöht, dass es sich rentiert; Sie müssten also etwa doppeltsolange halten. Erfahrungen? Dankeschön!
Fehler gegen Ende des 2. ABsatzes: Die Periode der Ladepulse verlängert sich mit steigendem Akkufüllstand... d.h. die Ladepulse treten immer seltener auf.
Die Akku Hersteller haben da so schöne Graphen wo sich erkennen lässt wie sich die Haltbarkeit mit steigendem Lade/Entlade-Strom reduziert. Die Normalladung bei einem LiIon-Akku liegt bei 0.03C Bei Schnelladung 1.0C liegt die Lebensdauer bei 1/3 bis 1/5. LiIon Akkus sollen am Anfang mit etwas mehr Strom geladen werden und wenn sie fast voll sind soll der Strom sinken. (also kein Konstant I-Verfahren) Ein Widerstand an einem 4.2V Netzteil macht sowas ganz gut. Es gibt jetzt auch diese LiFe-Akkus, die sind für E-Helis besser geeignet. http://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator
Ich wollte erst schreiben: Danke, aber an meiner Frage vorbei. Dabei fiel mir dann auf, dass mein Text doch recht lang war. Also die eigentliche Frage nochmal knackig: Ich suche Erfahrungen zum Konstantstromladeverfahren für Lipo Akkus. Konstantstromladung bis etwa 4,2V, danach gepulste Konstantstromladung, bis die Leerlaufspannung etwa 4,2V erreicht hat. Während der Pulse dann Ladespannung bis zu 4,35V. Dennoch danke für deine Ausführungen. Normalladung bei 0,03C kann ich mir allerdings nicht vorstellen: Soll man die Dinger echt nen ganzen Tag laden? Im Übrigen handelt es sich um LiPo und nicht LiIon Akkus. LiFe sind für Minihelis zu schwer, LiPo haben ein um Faktor > 1,5 besseres Kapazität/Volumen bzw. Kapazität/Gewicht Verhältnis.
abo und Klarstellung: Die Frage ist von mir.
Die Hersteller geben immer großartige Werte für ihre Akkus an und es funktioniert so auch, aber die Haltbarkeit leidet erheblich. Da steht einmal dass sie 4 x so oft wieder aufgeladen werden können (im Gegensatz zu irgend welchen ... anderen wenn man sie normal lädt). Dann steht da noch dass man sie mit 5C laden kann und sie in 10-12 Minuten wieder voll sind. Man könnte schlussfolgern dass sie nicht mehr 500 mal geladen werden können sondern nur noch 125 mal wenn man sie mit 5C lädt. Auf der Webseite gibt es keine Kuven oder Diagramme so wie es bei anderen Akkuherstellern üblich ist.
Der SOT23-5 IC wird ein Akku-Protection IC sein, dessen Abschaltung (und wiedereinschaltung) gegen Ladeende geht in Ordnung. Die Spannung wird zu den Akkus passen, 4.35 ist bei modernen LiPoly nicht ungewöhnlich. > Der Ladestrom liegt übrigens im Bereich 2..3C Der Entladestrom vermutlich noch höher, also halten die Akkus das aus. > Dennoch frage ich mich, ob nicht die Investition in ein 30€ > Ladegerät mit CCCV mir langfristig die Lebensdauer der 3-5€ Lipos so > erhöht, dass es sich rentiert; > Sie müssten also etwa doppeltsolange halten. Tun sie nicht, sondern genau so lange, schliesslich passiert in allen nichts anderes: Laden ohne Überschreitung der im Akkudatenblatt angegebenen maximalen Spannung und des maximalen Stromes. Ob ein Akku deutlich länger lebt, wenn man ihn z.B. nur mit halben Strom und 0.2V weniger versorgt, bleibt im Land der unüberprüfbaren Legenden. > Erfahrungen? Chinesen sind inzwischen klüger als der Durchschnittsdeutsche Bedenkenträger.
Hm, ich fühle mich zwar immernoch an meiner Frage vorbeigeantwortet, aber ich kann zumindest aus deiner Antwort, MaWin, eine zufriedenstellende Erkenntnis ziehen. Nochmal zur Klarstellung: Die Ziel-Akku-Leerlaufspannung beträgt 4,2V. Eine Überschreitung dieser Spannung tritt durch das Anlegen des Konstant-Ladestroms im "Fast-Voll" zustand ein, dadurch entsteht dann auch das Pulsverhalten (das ist wohl zumindest teilweise durch ein RC Glied mit ~22k/10µF in der Treiberstufe des Konstantstrom-Transistors verschuldet). Das der SC70-5 eine Art "Liposchutz" ist, habe ich mir gedacht, er verhält sich eigentlich einfach wie folgt: OUT mit IN verbinden, wenn IN <= GND + 4,20V; sonst OUT offen lassen. Quasi ein Open Drain Komparator mit interner Referenz und nur einem nicht-inv. Eingang) Meine Bedenken galten nun der im Ladevorgang erhöhten Spannung, ich kenne es eben nicht anders, als das man die Ladeschlussspannung als Konstantspannung anlegt und diese eben nicht durch reinpressen eines Ladestroms überschreitet :) Aber ich sehe die Frage alleine dadurch als geklärt, dass scheinbar? 4,35V den Lipos nichts ausmacht. Bei den Hyperions mit spürbar kleinerem Ri liegt diese Spannung auch garnichtmal so hoch. Somit Thema für mich durchgekaut. Habe gestern den Schaltplan nicht mehr geschafft, zum Abschluss hänge ich den heute oder morgen abend hier nochmal dran, falls den mal jemand sucht. Gruß, Matthias
Das geht doch in Ordnung. Die 4.2V gelten im Inneren der Zelle. Dazu kommt noch der Innenwiderstand, der Widerstand der Ladeleitungen, Übergangswiderstände u.a., weswegen am Ladegerät auch etwas mehr anliegen darf. Um das wieviel zu ermitteln, musst du entweder die Widerstände kennen, oder eben Pausen machen, wo die Spannung an den internen Kapazitäten verschwindet und nur noch das eigentliche Element eine Spannung liefert. Da aber auch der Innenwiderstand vom Ladezustand abhängig ist, wird die Wahl doch eng. Und diese Art der Ladung ist technisch sehr einfach, besteht im Grunde genommen aus einer Konstantstromquelle mit Schalter. CC per Hardware und CV per Software.
Ja, was mich eben daran wurmt: Eine CC Ladung ist deutlich schneller als eine CC CV Ladung, da der Ladestrom in der CV Phase sehr schnell recht klein wird; Das Puls/Pausenverhältnis ist bis kurz vor Ende des Ladevorgangs beim reinen CC Laden verhältnismäßig hoch. Somit frage ich mich einfach, warum es keine "richtigen"/professionellen Ladegeräte für LiXX Akkus gibt, welche so ein Verfahren einsetzen. Dies kann ja nur an der potenziellen Gefahr bzw. Lebensdauereinschränkung liegen, denn teurer ists ja wohl nicht, das so zu implementieren. Die Theorie mit dem Innenwiderstand ist mir wohl klar. Ich habe allerdings das Gefühl, dass beim Laden da "mehr" als nur der Innenwiderstand wirkt (wenn ich mich wage an meinen Chemieunterricht zurückerinnere, sollte das auch korrekt sein; es gibt quasi eine Art "Totbereich" zwischen Lade- und Entladespannung. Verlangt jetzt bitte keine Fachwörter dafür von mir...). Jedenfalls ist das der Grund, warum ich denke, dass das für meine Akkus, bzw. primär für meine Wohnung, die Einrichtung und meine Gesundheit gefährlich werden könnte.
Ist das vielleicht einfach nur die Schutzelektronik des Akkus, die bei zu hoher Spannung ausschaltet? Wenn der Akku die Überspannung "verdaut" hat, schaltet sie wieder ein, was zu dem Taktmuster führt. Wenn ja, dann ist das nicht gesund. Und auch nicht sicher, weil die Schutzelektronik erst bei kritischer Überspannung abschaltet und prinzipiell eine Notschaltung ist. Das ist aber alles geraten.
Jetzt habe ich gerade etwas gegoogelt und sogar Informationen gefunden :) (Hatte wohl neulich die falschen Suchworte benutzt). Der SOT23-5 dürfte ein LM3420-4.2 http://www.national.com/ds/LM/LM3420.pdf oder etwas pinkompatibles sein. Auf Seite 15/16 des Datenblatts wird die Ladeart vorgestellt, hier wird ein NE555 verwendet, welcher in dem Celectra Lader durch 2 N-Kanal Fets, 3 Widerstände und einen Kondensator ersetzt wird.
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