Li-Akku Reihenschaltung einzeln nacheinander laden (Switch-Control) Asm@AVR64EA28

[Gerhard H. (hauptmann)]

Eine Reihenschaltung von bis zu 4 kleinere Li-Akkus ohne Cell-Balancing
einzeln nacheinander zu laden macht sich die hier vorgestellte
Schaltung zur Aufgabe. Dabei wird ein Ladegerät/Modul- Ausgang (hier ein
TP5000 für LiFePO4) mit Relais umgeschaltet. Umsetzung auf einem
AVR64EA28 in Assembler. Dieser steuert die kontrollierte Weiterschaltung
bis alle Akkus voll sind.
Der Taster startet den Ladevorgang (und stoppt ihn bei Bedarf).
Als Spannungsregler-Modul zur Stromversorgung (5V) ist ein MP1584EN im
Einsatz.

[S. M. (lichtmensch)]

Das halte ich für fragwürdig. Warum nicht einfach einen Step Up?
Wenn du eine Zelle geladen hast die andern aber noch nicht und du diesen 
Akku verwendest werden Zellen Tiefendladen.
Du hast zwei Sicherungen vergessen. Wenn was schief geht hast du die 
Spannung von Zelle 2 und 3 ohne Absicherung auf der Platine.

[Herbert B. (herba)]

Hallo,
interessantes Projekt, schon aufgebaut? Dauert allerdings 4x so lange 
bis alle Zellen geladen sind.

@ Lichtmensch:

> Du hast zwei Sicherungen vergessen. Wenn was schief geht hast du die
> Spannung von Zelle 2 und 3 ohne Absicherung auf der Platine.

Wenn du gut schaust, sind alle Zellen abgesichert.

[Gerhard H. (hauptmann)]

Herbert B. schrieb:
> interessantes Projekt, schon aufgebaut?

Ja auf Lochraster und im Einsatz. Platine gibts (noch) keine.

S. M. schrieb:
> werden Zellen Tiefendladen
> Wenn was schief geht

Es ist (in Software) sichergestellt daß immer nur 1 Relais aktiv sein 
und überhaupt nur aktiv geschaltet werden kann wenn zuvor alle 
Ruhekontakte geschlossen sind. Nicht aktiv geladene Akkus sind 
elektrisch abgetrennt.
Zwei weitere Sicherungen schaun trotzdem noch besser aus, ich werde das 
berücksichtigen.

[S. M. (lichtmensch)]

Herbert B. schrieb:
>> Du hast zwei Sicherungen vergessen. Wenn was schief geht hast du die
>> Spannung von Zelle 2 und 3 ohne Absicherung auf der Platine.
>
> Wenn du gut schaust, sind alle Zellen abgesichert.

Also ich sehe da eine potentielle Reihenschaltung aus Zelle 2 und 3 
welche dann keine Sicherung hat. Zumindest wenn mal ein Relais falsch 
geschaltet ist.

[Herbert B. (herba)]

S. M. schrieb:
> Herbert B. schrieb:
>>> Du hast zwei Sicherungen vergessen. Wenn was schief geht hast du die
>>> Spannung von Zelle 2 und 3 ohne Absicherung auf der Platine.
>>
>> Wenn du gut schaust, sind alle Zellen abgesichert.
>
> Also ich sehe da eine potentielle Reihenschaltung aus Zelle 2 und 3
> welche dann keine Sicherung hat. Zumindest wenn mal ein Relais falsch
> geschaltet ist.

So ist es, um ganz sicher zu gehen.

[Gerhard H. (hauptmann)]

Herbert B. schrieb:
> So ist es, um ganz sicher zu gehen.

Für die letzte Sicherheit ist jetzt noch eine weitere Sicherung 
eingebaut.

[Klaus R. (klaus2)]

...und was ist der Vorteil ggü einem step-up mit CC / CV und (aktivem) 
Balancer? Dass es länger dauert und mit den Relais so steampunkig wirkt? 
:)

Aber klar, kann man so machen und es spricht technisch auch nichts dagg.

Klaus.

[Gerhard H. (hauptmann)]

Klaus R. schrieb:
> ...und was ist der Vorteil

Nun ja, genaugenommen daß alte, vorhandene Bauteile einer sinnvollen 
Verwendung zugeführt werden. Mal in einer alternativen 
Schaltungsvariante :)

[Klaus R. (klaus2)]

OK, das ist valide :)

"The AVR64EA28 is a microcontroller in the AVR® EA family featuring the 
AVR® CPU with hardware multiplier, running at up to 20 MHz and with 64 
KB Flash with dedicated Read-While-Write (RWW) section, 6 KB SRAM and 
512B of EEPROM available in..."

Passt auch gut zu den Relais :) Nen Papierkondensator aus nem alten 
Röhrenradio, mit blauer LED inszeniert wäre auch noch ein Gag gewesen.

Klaus.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Gerhard H. schrieb:
> Es ist (in Software) sichergestellt daß immer nur 1 Relais aktiv sein
> und überhaupt nur aktiv geschaltet werden kann wenn zuvor alle
> Ruhekontakte geschlossen sind.

"in Software" bereitet mir Unbehagen.

Ich würde die vier Relaiskontakte in Reihe nehmen, der Ruhekontakt 
reicht Strom zum nächsten Relais durch. Den Status kann der µC am 
Kollektor der Steuertransistoren abfragen.

Wenn Du Deine Transistoren sauber in die Sättigung durchsteuerst, 
viermal drei Schotkkydioden vom Kollektor zu den jeweils drei anderen 
Basen, um eine ungewollte Mehrfachansteuerung zu blockieren.

[Gerhard H. (hauptmann)]

Manfred P. schrieb:
> "in Software" bereitet mir Unbehagen

> eine ungewollte Mehrfachansteuerung

Da habe ich jetzt keine Bedenken, es sei denn Du hättest einen ganz 
konkreten Hinweis, wie das denn passieren sollte.
Du möchtest es natürlich in Hardware ausschließen, soweit habe ich 
verstanden.

> Ich würde die vier Relaiskontakte in Reihe nehmen, der Ruhekontakt
> reicht Strom zum nächsten Relais durch. Den Status kann der µC am
> Kollektor der Steuertransistoren abfragen.

Wie sich damit die Zuschaltung der Akkus gestaltet ist mir unklar, 
vielleicht könntest Du das kurz skizzieren? Evt. könnte ich dann etwas 
zielgenauer zustimmen oder wiedersprechen !?

> viermal drei Schotkkydioden vom Kollektor zu den jeweils drei anderen
> Basen

Viermal drei macht nochmal 12 zusätzliche Bauelemente...
Sicher nicht mehr auf meinem Lochraster-Aufbau, evt. aber auf einer noch 
zu gestaltenden Platine. Die Grundidee ist sicher nicht schlecht- lebt 
für mich aber gerade nur von Deinem Misstrauen gegenüber meinem 
Controller-Output :) Im Zweifel haben wir doch noch die Sicherungen, die 
sollen schließlich auch einen Sinn haben.

Klaus R. schrieb:
> Passt auch gut zu den Relais :)

Noch besser aber zu einer Strategie, für anliegende Einsatzfälle mit 
möglichst wenig verschiedenen Controllern auszukommen. Die sind dann 
halt manchmal etwas überdimensioniert.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Gerhard H. schrieb:
>> Ich würde die vier Relaiskontakte in Reihe nehmen, der Ruhekontakt
>> reicht Strom zum nächsten Relais durch. Den Status kann der µC am
>> Kollektor der Steuertransistoren abfragen.
>
> Wie sich damit die Zuschaltung der Akkus gestaltet ist mir unklar,
> vielleicht könntest Du das kurz skizzieren?

Bitteschön.

> wiedersprechen !?
Autsch.

[Gerhard H. (hauptmann)]

Manfred P. schrieb:
> Bitteschön.

Schlaue Lösung um Mehrfach-Zuschaltungen auch in Hardware absolut 
auszuschließen! Allerdings geht es hier um eine gegebene 
Reihenschaltung von Akkus (die ohne Cell-Balancing verbaut und von 
außen geladen werden sollen) und gerade nicht um 4 unabhängige 
Lade-Steckplätze, siehe Thread-Thema !
Für meine Lösung gibt es noch ein weiteres Argument: Das Erkennenkönnen 
strom-klebender Kontakte. Ohne konkreten Hinweis, was die 
Mehrfachschaltung denn nun auslösen sollte, verzichte ich (mit 
Sicherung) eher auf absolute Hardwaresicherheiten zugunsten dieser Art 
"Sensorik" für etwas, was ich für wesentlich wahrscheinlicher halte. 
Alles schon erlebt.