Hallo,
Um quasi eine Powerbank mit Usb-Ausgang (5v) selber zu bauen suche ich
ein paar Anregungen.
Ich habe früher bereits mit Schaltreglern auf Basis eines LM2673
gearbeitet. Ich möchte gerne eine Schaltung die mit variablen
Eingangsspannungen klar kommt, sodass ich je nach Verfügbarkeit 2s, 3s
oder auch 4s LiPos einsetzen kann (Es geht hier nicht um
Ladeelektronik).
Mir ist allerdings bewusst dass bei einem so breitem V-in Bereich der
Wirkungsgrad leidet.
Gibt es da bessere Alternativen?
Hat jemand generell interessante Informationen oder Links zu dem Thema?
Wie schütze ich meine empfindlichen Endgeräte vor Überspannung, und die
Akkus vor Kurzschluss und Tiefendladung?
Ich möchte am Ausgang 2 Ports mit jeweils 3A planen.
Mir ist bewusst dass das kein einfaches Projekt ist und vermutlich auch
die Arbeit nicht wert, aber das Ganze interessiert mich auch aus
technischer Sicht.
LG Boldar
Erste Grundregel: Zerlege dein Problem in so kleine Stücke, dass du
diese jeweils lösen kannst.
Irgend einen Step-Down von 4,2*4 = 16,8V bis 8,4V/6,0V->5V ist gar kein
Problem. Das können viele Regler mühelos und effizient.
Vielmehr sehe ich das Problem, dass du den schwierigen, aber elementar
wichtigen Teil des Ladens ausklammerst, um ihn durch die Hintertür mit
dem Zellschutz gegen Überladung/Tiefentladung doch wieder
einzuschleifen. Gestehe dir ein, dass du dir das doch mal anschauen
musst.
Variable Schutzschaltungen für "selbst erkennend" oder "einfach
on-the-fly umschaltbar" 2s-4s kenne ich nicht. Da gäbe es aber ein
Behelfskonstrukt: Packe an jeden Akkuschacht zwischen + und - einen DW01
mit 8205. Und deren Ausgänge kannst du dann wie sonst die Akkus nach
außen verbinden. Dadurch sind die Zellen einzeln geschützt. Damit sollte
sogar schon das Laden klappen, nur musst du bei der Spannungswahl selber
aufpassen, passend zur Zellenanzahl zu dimensionieren. Oh, und Balancing
solltest du auch noch bedenken, nicht nur beim Laden.
Vielleicht hilft dir das ja weiter - ich würde es wohl so versuchen.
Wenn es schon mit nur einer Zelle funktioniert wäre es zwar auch schick,
aber vermutlich nicht lohnenswert. Ich habe mich erstmal auf mind. 2
beschränkt, damit ein Step-Down Wandler reicht und Verluste nicht so
reinknallen.
Der Hintergrund ist, das ich ein Universal-Ladegerät besitze und auch
einige LiPos verschiedenster Bauart, und mir dann der Gedanke kam,
daraus doch mal was zu basteln. Gibt es entsprechende Schutz-IC's
ähnlich dem DW01 auch für mehrere Zellen? Ich habe auf die schnelle
keinen gefunden. Dann könnte man sich da was mit mehreren
Eingangsklemmen vorstellen. Oder aber ich verbaue einen µC und schalte
den Schutzschaltkreis variabel zu, bzw erfasse die Gesamtspannung und
schalte dynamisch um. Das wäre aber erstens recht viel Aufwand und
zweitens auch wieder risikoreicher - neben Bauteildefekten und
Lötfehlern kann dann auch noch durch Softwarefehler oder resets die Bude
abfackeln. Nach näherer Betrachtung ist das aber leider trotzdem der
beste Weg.
Nun gut...
Moritz G. schrieb:> damit ein Step-Down Wandler reicht
...ist ein Argument, aber mit mehreren parallelen Buck-Boost, je Zelle
einer halt, wäre evtl. so einiges - u.a. auch Balancing bei der
Nutzung/Entladung - entw. etwas leichter lösbar, oder halt gar kein
Thema. Wegen niedrigem Übersetzungsverhältnis auch effizient (noch
besser wohl als Synchronwandler - gibt´s ja zu Hauf integriert) zu
machen.
Bin nicht der große Akku-Experte(*), wollte diese Möglichkeit nur mal,
da bisher nicht einmal ansatzweise thematisiert, anführen. ((*) Soll
heißen, ich hoffe auf bessere bzw. diesen meinen Ansatz ausschließende,
ergänzende und/oder unterstützende Antworten erfahrenerer Leute.)
Kannst ja auch mal unter "Lipo Alarm" suchen! Das sind kleine billige
Platinen, die ein optisches und/oder akkustisches Signal ausgeben, bevor
eine Zelle tiefentladen wird! Man könnte eine solche Platine nutzen und
evtl das Signal anzapfen oder mal schaun, wie bei denen das geregelt ist
mit dem Spannung prüfen?!
Gibts in vielen verschiedenen ausführungen!
Gruß
Moritz G. schrieb:> Wenn es schon mit nur einer Zelle funktioniert wäre es zwar auch schick,> aber vermutlich nicht lohnenswert. Ich habe mich erstmal auf mind. 2> beschränkt, damit ein Step-Down Wandler reicht und Verluste nicht so> reinknallen.
Du denkst ein bissel daneben. Die Verluste, die du beklagst, sind
nicht der Eingangsspannung geschuldet. Stattdessen solltest du die an
den jeweiligen Dioden abfallende Leistung betrachten. Die ist bei
kleineren Ausgangsspannungen viel wichtiger.
Mir ist dabei schon klar, daß man mit Eingangsspannungen >
Ausgangsspannung einen synchron gleichrichtenden StepDown bauen kann,
die TPS600xx machen das ja vor. Das hat man bei einem SEPIC oder StepUp
eben nicht, es sei denn, man dnkt sich eine Kunstschaltung aus, die die
Diode bei Spannungen > Ausgangsspannung überbrückt, so daß dort fast nix
mehr abfallen kann.
Sinnvoller dürfte es jedoch sein, sich eine recht überdimensionierte und
auf niedrige Uf ausgewählte Diode zu verlegen. Das spart am meisten,
ohne daß man zum Schaltungskünstler werden muß.
W.S.
