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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Li-Ion/ Li-poly effektive Ladeschaltung?


Autor: Alexander Se. (Gast)
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Hey Leute!

Ich suche nach ner Effektiven Ladeschaltung fü Lithium-Ionen und
Lithium Polymer Akkus.

Derzeit lade ich die Dinger für mein Flugzeug (modellbau) mit nem
L200.

An 12V (Bleigelakku) kann ich somit maximal 2 zellige Akkus laden weil
ich für 3 zellen 12,6V für die Akkus und ca 15V für dem
L200(Linearregler) bräuchte.

Wenn ich jetzt nen Step-Up Regler nehmen würde um auf ca 16 V zu kommen
und diese dann wieder im L200 auf 12,6V verbraten würde, dann wäre das
in meien Augen total verherend, da man somit den Bleiakku auf der
Flugwiese viel zu schnell entläd.

Gibts da nen guten Schaltregler bei dem man gut den Strom und die
spannung einstellen kann?

Autor: Sascha (Gast)
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Atmel App.-Note 450
Bin gerade selber dabei, einen Lader darauf basierend zu bauen.

Mfg Sascha

Autor: André (Gast)
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Servus Sascha,

wie weit bist du mit deinem Ladegerät? Hast du die in der App-Note 
erwähnten Files gefunden? Wenn ja, könntest du die mir eventuell mal 
zukommen lassen? Mir geht es um die Assembler-Files für den Tiny15L.

Gruß, André
a-t-design (at) gmx dot de

Autor: Gerhard Humer (Gast)
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Hi,

der L200 ist schon praktisch zum laden der Lipo's
Um die Sache effektiv zu gestalten empfehle ich dir
die Schaltung mit den L200 3x aufzubauen und jede Zelle einzeln zu 
laden,
extra Stecker u. Verkabelung der Zellen vorausgesetzt.
Dein Akku wird es dir danken.

Gruss Gerhard

Autor: Johannes A. (Gast)
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Hallo Andre,

sorry, die Frage nach den Files versteh ich nicht, die sind doch auf der 
atmel site mit dabei ("Klingelknopf" neben dem PDF icon).

Gruß Johannes

Autor: André (Gast)
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Wer lange sucht, der findet auch... ganz schon unübersichtlich die 
Seite... wenn man direkt nach der App-Note sucht, dann werden die 
Dateien nicht mit angezeigt. Hab mich jetzt lange durchgeklickt, bis ich 
sie dann endlich mal in einer kompletten Übersicht auf einer Seite 
gefunden und da lagen dann auch die Dateien mit bei.

http://www.atmel.com/dyn/products/app_notes.asp?fa...

Gruß, André

Autor: Johannes A. (Gast)
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Wieso unübersichtlich? Ist doch ganz straight:

Products/Microcontroller/AVR/Documentation/AppNotes - voila :-)

Also ich meine, für einen Laden, der so viel verschiedenes Zeugs hat, 
sind die Wege zu irgendwelchen Unterlagen bei atmel immer noch enorm 
kurz. Und die Übersichten immer noch enorm übersichtlich und schnell bei 
der Hand.

Fast alle anderen Chipherstellern, selbst mit deutlich kleinerem 
Sortiment, schicken mich dagegen immer erst bis ans Ende der Sackgasse, 
bevor sie mir erlauben festzustellen, dass ich da doch nicht 
weiterkomme. (frust)

Nagut, das war jetzt OT...

Gruß Johannes

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Schulze Lipo Card kostet 79Euro - da muss man nichts mehr selber bauen, 
kann man aber...

Autor: André B. (cassiopaya8)
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79,-€ ist aber schon ein ganz schöner Pappenstiel, machen wir uns mal 
nichts vor. Wenn man dagegen die Bauteile aus der App-Note zusammen 
rechnet, dann kommt man bei weitem nicht bei dem Preis an, selbst wenn 
es eine industriell gefertigte Platine mit tollem Alugehäuse ist. Das 
habe ich aber gar nicht vor, sondern soll als MID-Projekt realisiert 
werden ;)

Gruß, André

Autor: Johannes A. (Gast)
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Nuja, einen Balancer wirst Du neben dem Laden immer noch brauchen...

Gruß Johannes

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Ich habs durch - bei 4Zellen aus der 12Autobatterie mit 3Ampere 
Ladestrom.
Das bau mal (inklusive Balancer).
Ich habe auch mit 4 galv. getrennten Spannungen und 4x MAX1811 probiert. 
geht auch. Sind aber nur 0.5A Ladestrom...
iM lade ich die 4Zellen mit 2xBQ2406 (je 2Zellen in Reihe) und Balancer 
mit LTC1540(blg. MAX921).
Das Konzept vom Schulze ist aber echt besser, ohne jetzt Werbung machen 
zu wollen. Ist diesmal nicht nur meine Meinung, sondern beruht auf 
Erfahrung.
Die 450 von Atmel hatte ich auch schon mal am Wickel...
Die 79 Euro haben sich auf jeden Fall bezahlt gemacht.
Ist aber nicht mehr selbst gebastelt, das stimmt wohl!

Autor: André B. (cassiopaya8)
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Servus noch einmal,

bei meiner Anwendung geht es aber nicht darum verschiedene Akkus zu 
Hobby-Anwendungen zu laden, sondern es wird konstant um ein und den 
selben Akku gehen, ein LiPo mit nom. 3,7/145mAh und da sind 79,-€ alles 
andere als vorteilhaft. Wenn es dann auch noch um eine 
Produktentwicklung geht, bei der die Ladestation nur Mittel zum Zweck 
ist und so schon teurer ist als das eigentliche Produkt ist, dann kann 
man es keinem Kunden zumuten, sich ein solches "Multifunktionsladegerät" 
zuzulegen. Es ist immer die Frage der Anwendung. Dabei geht es nicht 
darum wie gut oben genanntes Produkt ist, das steht dabei außer Frage, 
sondern es geht um den Kosten-Nutzenfaktor und der ist für meinen Zweck 
mit 79,-€ jenseits des zumutbaren und nur aus dieser Sicht muss ich es 
derzeit betrachten. Daher auch meine Bemerkung zu dem Preis.
Ich hoffe ich konnte alles richtig stellen.

Beste Grüße, André

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Hi André,
dann ist es klar - MAX1811 auf 100mA (PIN2 auf Masse) begrenzt. Fertig - 
funktioniert bestens. Sollte es für 1,80 bei Reichelt geben, oder?
Seriengetestet ;-))
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX1811.pdf
Der kann aber nur 5.5V am Eingang. Daher aufpassen...

gerade nachgesehen, kostet stolze 3,35E! uups.

Autor: André B. (cassiopaya8)
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Halo Axel,

den Baustein habe ich mir auch schon angeschaut... und mittlerweile 
liebäugel ich schon damit, vereinfacht eine Ladestation ungemein und 
über USB aufladen ist natürlich richtig fein. Da braucht es in der Basis 
quasi nur die Ladekontakte und einen USB-Anschluss, alles andere kann 
man wunderbar im Gerät unterbringen... und sein großer Vorteil... 
gegenüber anderer Bausteine, die ich mir schon angeschaut habe, ist der 
konventionell beschaffbar.

Gruß, André

Autor: Billy __ (slowflyer)
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Hi,

wenn ich das richtig sehe, lädt der max1811 mit dem eingestellten Strom 
die Zelle bis zu einer wählbaren Spannung von 4,1V oder 4,2V. Im 
Datenblatt max1811 kann man im Schaubild "Charge current vs. battery 
current" nicht deutlich zu erkennen, ob zum Schluss mit einer 
Konstantspannung geladen wird.

Graupner gibt auf seiner Seite für seine Kokam-Zellen folgendes an, 
Zitat:

"Die Zellen müssen mit einem konstanten Strom von max. 2C (der Wert von 
1C entspricht der Zellenkapazität) bis max. 4,2 V/Zelle geladen werden 
und dann mit einer konstanten Spannung mit 4,2 V pro Zelle weitergeladen 
werden, bis der Ladestrom etwa 0,1 - 0,2 A unterschritten ist."

Diese Ladestromunterschreitung zum Schluss ist vermutlich auf die beim 
Überladen entstehende höhere Temperatur zurückzuführen (richtig?).

So nunn meine eigentlich Frage: Ist es ratsam die Zellen wie bei 
Graupner beschrieben zu überladen? Oder ist es besser bei der erreichten 
Spannung wie beim max1811 abzuschalten und auf die Restkapazität zu 
verzichten? (Natürlich unter der Voraussetzung, dass meine Denkweise 
keinen Fehler hat :) ).

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Der MAX1811 lädt die Zelle, bis sie "richtig voll" ist (sorry für die 
saloppe Schreibweise). Die Lade-LED geht allerdings bereits beim 
Umschaltpunkt Konstantstrom/Konstantspannung aus. Es ist also NICHT so, 
das der MAX1811 bei 4.2V den Akku abschaltet, sondern er begrenzt die 
Spannung auf 4.2V und lässt weiter Ladestrom fliessen. Dieser wird durch 
den Akku begrenzt und fällt dann eben auf sehr niedrige Werte.
Dumm ist eben nur, dass man keine wirkliche Kontrolle hat, WANN der Akku 
nun endlich voll ist.
Der BQ2406 hingegen lässt an seinen Statuspins (er hat zwei) eine genaue 
Beurteilung des Ladeendes zu. Hier geht die angeschlossene LED(über zwei 
Logiggatter angeschlossen) auch wirklich erst dann auf "grün", wenn der 
Ladestrom diesen magischen Wert von C/20 unterschritten hat.
Die Beschaltung ist allerdings auch etwas umfangreicher und die Löterei 
beim BQ2406 ist auch "nicht ohne" (TSSOP mit Thermalpad an der 
Unterseite).
Lässt man dem MAX1811 einfach noch 'ne Stunde Zeit, kann man sicher 
sein, dass der Akku auch wirklich voll ist. Funktioniert wirklich ;-))

Viele Grüße und viel Spaß weiterhin

AxelR.

Autor: Marko B. (Gast)
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Naja, wenn der MAX nicht einmal abschaltet, dann kann man doch gleich 
einen LM317 nehmen. Oder ein Labornetzteil.

Autor: Billy __ (slowflyer)
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Danke für die Erläuterung.

Hab jetzt mal ne andere Frage: kann man die Zellen über den 
Balance-Stecker mit jeweils einem max1811 pro Zelle laden oder 
benötigt man dann immer noch einen Balancer? Werden (wenn man lange 
genug wartet) alle Zellen gleich geladen und man läuft keine Gefahr den 
Lipo zu zerstören, weil die Ladungen unterschiedlich sind?

Gruß, Willi

Autor: Steffen (Gast)
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der neue Ladecontroller von Microchip MCP73833 schaltet automatisch ab. 
Den gibt es sogar in einem MSOP10 Gehäuse.  Geeignet für 
Li-Ion/Li-Polymer .

Autor: Billy __ (slowflyer)
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Bekommt man den auch bereits irgendwo? Wie mir scheint ist der noch 
ziemlich neu.

Autor: Steffen (Gast)
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ja das ist er. Habe beim Distri. entsprechende Muster bekommen. Könnte 
aber auch auf der Homepage von Microchip klappen.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Willi K. wrote:
> Danke für die Erläuterung.
>
> Hab jetzt mal ne andere Frage: kann man die Zellen über den
> Balance-Stecker mit jeweils einem max1811 pro Zelle laden oder
> benötigt man dann immer noch einen Balancer? Werden (wenn man lange
> genug wartet) alle Zellen gleich geladen und man läuft keine Gefahr den
> Lipo zu zerstören, weil die Ladungen unterschiedlich sind?
>
> Gruß, Willi

Wenn Du galvanisch getrennte Spannungen bereitstellst, ist das kein 
Problem.
Die Zellen können dann in Reiheschaltung verbleiben.
Alle anderen Konstellationen habe ich probiert und wieder verworfen.
Wenn Du die Möglichkeit hast, die Zellen zu trennen, kannst Du sie 
natürlich separat mit je einem 1811 laden. Das geht wiederum.

Zum LM317:
die Genauigkeit der Ausgangsspannung über die Temp. und die Ausregelung 
des wie auch immer begrenzten Ladestroms, sowie die zeitrichitge 
Umschaltung von CC in den CV Mode will auch irgentwie bewerkstelligt 
werden.
Sicher geht als Bastellösung.
Wenn du einen Azubi hast, der von CC in CV  umschaltet, kannst Du auch 
ein (vernünftiges) Labornetzteil nehmen. Habe ich auch schon gemacht. 
Ist aber murks...

Autor: Manuel (Gast)
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Hallo erstmal,

ich habe vor mir eine LED Scheibe für meine Diabolos zu bauen.

Ich würde die Platinen gerne mit zwei fixaufgelöteten LiIon Zellen in 
Parallelschaltung versehen. Und hier taucht erstmal die erste Frage auf: 
gibt es für die Energieversorgung eine bessere Möglichkeit? Die Akkus 
sollten leicht, und Energiereich sein.

Weiter habe ich mich bis Dato zu einer Aufladung mit dem Baustein 
MAX1811 entschieden, hier die zweite Frage: benötige ich für beiden 
Parallelgeschaltenen LiIon Zellen zwei Maxim Teile oder reicht auch nur 
einer?

Mfg Manuel

Autor: Musikus (Gast)
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Hallo. Ich versuche einen Lader herzustellen für 5 Li Zellen in Serie. 
Dabei handelt es sich eher um ein Bat. management Modul. Ich möchte 
nählich während dem Laden auch gleich die Akkus nutzen. So wie beim 
Handy. Also telefonieren während das Ladekabel dranhängt. Hat von Euch 
schon mal sowas versucht, oder soll ich es gleich besser sein lassen ?

Autor: Jan Schulz (Firma: GSG-Elektronik.de) (chopper925)
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Auch wenn dieser Thread schon ewig alt ist.
Du könntest es mit einem BQ24703 von TI probieren, der wird ziemlich 
häufig in Notebookakkus verbaut.

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