Hi alle zusammen
Ich bins mal wieder und will mich an nem Projekt versuchen, dass, wenn
es funktioniert, durchaus hier in die wiki kommen könnte ^^.
Ich will mir ein Ladegerät bauen, dass mehrere Li-Ionen-Akkus
gleichzeitig laden kann, angepeilt sind 4 Akkus gleichzeitig und
parallel.
Jeder der Akkustationen soll einstellbar sein auf 1-4 Zellen und
dementsprechend behandelt werden.
Über ein Display (4x20) soll in jeder Zeile der aktuelle Status der
Akkus angezeigt werden, sprich Ladestrom, Spannung, prozentuelle Ladung.
Jetzt stell ich mir die Frage ob ich hier auf fertige Lade-IC benutzen
soll oder ob ich das komplett per uC regeln kann.
Da ich ein Display habe und die Werte einlesen/ausgeben will brauche ich
ohnehin einen uC, der die Arbeit ja ohnehin regeln könnte.
Weiterhin soll das Ladegerät die Schutzpins der Akkus mit auswerten, die
ja für die Ladung gedacht sind.
Jetzt hab ich hier im Forum mal nach Li-Ion mit uC gesucht aber nichts
gefunden und wollte daher fragen ob jemand Informationen/Links/Berichte
hierzu kennt oder ob so was in der Art bereits versucht wurde, das Rad
10mal erfinden muss man ja auch nicht ^^
Schon mal Danke für die Hilfe und ich halt euch auf dem Laufenden ^^
Björn
> Weiterhin soll das Ladegerät die Schutzpins der Akkus mit> auswerten, die ja für die Ladung gedacht sind
Klingt gut, mach mal.
Genau das ist nämlich das Problem der vielen verschiedenen kommerziellen
Akkupacks, daß die Beschaltung und Protokolle der zusätzlichen Pins
nicht dokumentiert ist und man zum ordentlichen Laden und Benutzen diese
erst mal verstehen muß.
Das eigentliche Ladegerät ist dann eher einfach,
allerdings gibt es einen gewaltigen Unterschied zwischen den Akkupacks
mit eingebauter Protection-Elektronik und solchen Schutzpins wo die im
Akku integrierte Elektronik erkennt wann der Akku voll ist und aussen
eigentlich nur ein strombegrenztes Netzteil mit 2 Polen nötig ist,
und den meist im Modellbau verwendeten nackten Zellen die beim Laden
einen externen Balancer sehen wollen damit man sie schnell volladen
kann, wofür es auch viele Steckkontakte gibt (1 mehr als Zellen), die
aber einfach und losgci sind (zwischen 2 darf maximal 4.2V anliegen,
sonst machst du den Balancer an).
Wenn du also für viele Akkupacks zusammenträgst, wie deren Schutzpins zu
Beschalten und Benutzen sind, wird man deine Arbeit wertschätzen, denn
die Mühe haben sich andere noch nicht gemacht.
Bei der Verwendung (beliebiger) Akkus greift man meist auf simple Akkus
ohne solche Zusatzpins zurück "willst du einen LiIon verwenden, nimm
möglichst einen mit nur 2 Kontakten, dann kann dir ein Zusatzpin nicht
den Erfolg verhagelt".
Theoretisch müssten dann die mittleren pins an analoge eingänge des uC
gehen und dort unterschiedlich behandelt werden, sprich man müsste
einstellen können was für ein Stecker/Akkumarke an der jeweiligen
Station ist.
Dann müsste man mittels Taster vor Ladevorgang den Modus auswählen der
entsprechend dann die Pins abfragt und behandelt.
Wäre ohnehin sinnvoll, denn die Zellenzahl sollte ja ohnehin bekannt
sein.
Theoretisch müsste man ja nur die 6 Fälle die auf
http://de.wikipedia.org/wiki/Balancer
zu finden sind mal nachlesen wie das Pinlayout ist, und dann natürlich
die Modellbau-Akkus die integriert nur voll/leer melden
Dann werd ich mal googeln ^^
Wobei die Umsetzung auf verschiedene Akkutypen ja mehr hardwaretechnisch
erfolgt, die Ladung erfolgt nach wie vor über den Balancer oder?
Die Balancer-Ladegeräte laden ja alle per Konstantspannung auf korrekt?
Dann würde das eigentliche Laden über Konstantspannungsquellen erfolgen,
welche vom uC an/abgeschaltet werden?
Da ich keine Ahnung habe was für Akkutypen es alles gibt (ausser Handy
und Modellbau ^^ ) fände ich es echt klasse, wenn ihr mir mal paar akkus
zeigen / posten würdet, die ihr verwendet.
Dadurch nehmt ihr aktiv an der entwicklung des endproduktes teil und
habt später auch was davon ^^
Also was für Akkutypen habt ihr?
Morgoth schrieb:> Also was für Akkutypen habt ihr?
Kommt drauf an, alles was greifbar, bezahlbar und verfügbar ist. Das
wären meist:
- Lipo-Akkupacks 3s in verschiedenen Größen
- Lipo-Einzelzellen, zu eigenen Packs zusammengestellt
- Li-Ion- oder Lipo-Telefonakkus, zu eigenen Packs zusammengestellt
- Li-Ion-Rundzellen 18650 in Eigenbau-Batteriekammer
Morgoth schrieb:> Ich will mir ein Ladegerät bauen, dass mehrere Li-Ionen-Akkus> gleichzeitig laden kann, angepeilt sind 4 Akkus gleichzeitig und> parallel.
Schlechte Idee. Denn meist sind die Akku-Zellen bereits in Reihe
geschaltet. Wenn Du sie "parallel" laden willst, gibt es Probleme.
Sinnvoll wäre ein Gerät, dass die einzelnen Zellen separat lädt und das
kein Problem damit hat, dass die Zellen in Reihe verdrahtet sind.
Eine Lösung (aber nicht die beste) sind Balancer-Ladegeräte, die mit
Bypass-Widerständen arbeiten und der vollsten Zelle etwas Strom klauen.
Eine bessere Lösung wäre, wenn jede Zelle ihre eigene Lade-Elektronik
hätte, die sich nur um ihre Zelle kümmert. Das setzt allerdings voraus,
dass jede Ladeschaltung potentialfrei ist, also eine galvanisch von den
anderen getrennte Stromversorgung hat, damit durch die Reihenschaltung
der Zellen keine Querströme fließen. Dies wird dann schnell recht
aufwendig.
Ich wählte einen Kompromiss, indem ich die auf Schaltnetzteil-Basis
arbeitenden Platinen im Handel erhältlicher Ladegeräten (für je eine
Zelle) in ein geeignetes Gehäuse einbaute, die Netzseite parallel
schaltete und die Akku-Anschlüsse in Reihe. Somit kümmert sich jede
einzelne Platine um ihre eigene Zelle und beendet das Laden, sobald die
Zelle voll ist.
Ein weiterer Kompromiss ist ein Mega48 mit LCD und 6 Relais, die den
Ausgang eines handelsüblichen Li-Ion-Lader reihum an die 6 Zellen (2
Gruppen je 3s) anlegen. Dabei wird die Zellenspannung gemessen und die
Lade-LED überwacht, das Abschalten übernimmt aber die Elektronik des
Laders. Anhand der Differenz der Zellenspannung wird die Zeitscheibe für
die anteilige Ladezeit jeder Zelle bestimmt, eine per LED als voll
gemeldete Zelle wird aus dem Zyklus ausgeschlossen. Am LCD wird die
geladene Kapazität (grob geschätzt anhand der Ladezeiten bei halbwegs
bekanntem Ladestrom) jeder Zelle angezeigt. Ist zwar nicht supergenau,
ermöglicht aber das rechtzeitige Aussortieren müder Zellen.
Natürlich kannst Du auch mehrere Schaltnetzteile nehmen, an jedes einen
kleinen AVR (z.B. Tiny25, Tiny24) mit Stepdown-Ladeschaltung
anschließen, dabei Strom und Spannung messen, damit den Stepdown steuern
und die Messdaten seriell über Optokoppler an einen weiteren AVR mit LCD
übertragen, der dann Spannung, Strom und geladene Kapazität loggen und
anzeigen kann. Die Frage ist nur, ob es sich lohnt und ob Du mit dem
Ergebnis zufrieden bist.
Dazu vielleicht noch ein Interface zum PC, der die Ladekurve jeder Zelle
grafisch darstellt. Ich habe sowas Ähnliches mal für das Laden von
NiMH-Akkus gemacht, wobei der eigentliche Lader auch nicht meine
Erfindung war:
Beitrag "Re: Atmega 10 Bit AD Wandlung in Spannungsbereich von 0,8V - 1,8V"Beitrag "Re: Atmega 10 Bit AD Wandlung in Spannungsbereich von 0,8V - 1,8V"
Oder einen Slot für SD-Card und darauf die Ladedaten so loggen, dass der
PC daraus die Ladekurve jeder Zelle zeichnen kann. ;-)
...
> Da ich keine Ahnung habe was für Akkutypen es alles gibt (ausser Handy> und Modellbau ^^ ) fände ich es echt klasse, wenn ihr mir mal paar akkus> zeigen / posten würdet, die ihr verwendet.
Einfach eine Artikelliste eines Lieferanten für "Ersatzakkus" von Handy,
Kamera, Laptop, elektrischer Heckenschere etc. ansehen und du hast
tausende. Wenn du die alle implementiert hast, kannst du nach Hilfe
fragen.
Hannes Lux schrieb:> Morgoth schrieb:>> Ich will mir ein Ladegerät bauen, dass mehrere Li-Ionen-Akkus>> gleichzeitig laden kann, angepeilt sind 4 Akkus gleichzeitig und>> parallel.>> Schlechte Idee. Denn meist sind die Akku-Zellen bereits in Reihe> geschaltet. Wenn Du sie "parallel" laden willst, gibt es Probleme.>> Eine bessere Lösung wäre, wenn jede Zelle ihre eigene Lade-Elektronik> hätte, die sich nur um ihre Zelle kümmert. Das setzt allerdings voraus,> dass jede Ladeschaltung potentialfrei ist, also eine galvanisch von den> anderen getrennte Stromversorgung hat, damit durch die Reihenschaltung> der Zellen keine Querströme fließen. Dies wird dann schnell recht> aufwendig.
So meinte ich es ja auch, mit parallel meinte ich dass 4 Akkus
gleichzeitig geladen werden, dass diese nicht miteinander verbunden sind
hatte ich schon vor.
Ob der AVR jetzt vorgefertigte Schaltungen zu-und abschaltet oder das
Laden selber übernimmt weiss ich noch nicht, hängt davon ab wie einfach
das Laden per AVR machbar ist, was ja unter anderem eine der ersten
Fragen war.
Werd mir jetzt erst ma die Links durchlesen
Gruss
B
Mal eine Frage
Kann ich eigentlich jede Zelle als Einzelzelle ansehen?
Ich habe nämlich noch ein paar Maxim 1555 (Einzelzellen-Lade-IC)
rumliegen
Wenn ich z.B einen 3zelligen Akku habe, kann ich jede Zelle an einen
MAX1555 anschliessen, oder gibt das Komplikationen?
Die IC's könnte nämlich über den CHG-Pin und NOR-Gatter mit nur einem
digitalen Eingang am uC das Signal "fertig geladen" ausgeben.
Oder gibt es andere, einfachere Balancer-Schaltungen?
Zu dem Projekt, möglichst viele Akku-Modelle einzusetzen.
Es gibt zwar sehr viele unterschiedliche Akkus, jedoch werden sich die
Pinlayouts und Pinbelegungen ziemlich schnell wiederholen oder?
(Oder macht sich jeder Hersteller die Mühe eine neue Schutzschaltung in
den Akku zu integrieren? )
Dementsprechend wäre es doch möglich, eine Datenbank zu erstellen, die
die einzelnen Akkus aufführt und je nach Pinlayout und Pinfunktion eine
Nummer zuweist.
Diese Datenbank könnte man erstmal online oder als Handbuch erstellen,
später eventuell sogar mit Speichermedium und hochauflösendem Display
dem Lader selber verpassen.
Bei jedem Akku müsste dann natürlich noch ein Anschlussschema integriert
sein, damit man weiss, wo welche Leitung angeklipst werden soll.
Dann müsste man als Benutzer nur den Akkutyp suchen, dem uC mittels
Tastenfeld sagen "Akkutyp Nummer 74" und der uC weiss dann wie er den
Akku laden muss(Nimh,NiCd,Liion,Lipo, 1-16 Zellen, xxx mAh)
Updates könnten über eine PC-Software aktualisiert werden.
Dann wäre das letzte grosse Problem dass der Pins, da ja jeder Handyakku
oder Kameraakku andere Pinflächen/Abstände hat, müsste man die Pins
variabel halten oder Adapter fertigen......
Was haltet Ihr davon?
Wenn ich das richtig aufziehe könnt ichs sogar vermarkten :D
Hi
Das mit dem "Vermarkten" hättest Du jetzt nicht schreiben sollen. :-/
Ansonsten habe ich momentan auch Bedarf an einem Gleichzeitiglader für
>3 Akkus. Momentan lade ich meine 3s 2200er LiPos alle nacheinander am
Flugplatz jeweils eine Stunde nach 7 Minuten Flugzeit. Das ist
ungünstig.
Aber in China gibts solche Lader ja auch relativ günstig.
Ich kann mich immer nur nicht durchringen, diese Zollmitst Risiko
einzugehen. Manchmal klappts manchmal nicht.
Gruß
Thomas
Thomas W. schrieb:> Das mit dem "Vermarkten" hättest Du jetzt nicht schreiben sollen. :-/
Wieso meinste jetzt hilft keiner mehr? :D
Wer mich im Forum verfolgt weiss dass meine Projekte meist nicht so
qualitativ hochwertig werden, dass sie jemand kaufen würde XD
z.B. die 6 CREE Lampe, die 500g wiegt :D
zum Thema Flugplatz versuchs mal mit denen hier
http://shop.lindinger.at/product_info.php?cPath=1335_1350&products_id=79310
mit 5C ladbar, sollte schneller gehn ^^
Jaja die Sache mit dem Zoll ^^
Aber schick mir mal 4 fund den link zu dem ladegerät
Thomas W. schrieb:> Hi>> Das mit dem "Vermarkten" hättest Du jetzt nicht schreiben sollen. :-/
Das sehe ich auch so... ;-)
>> Ansonsten habe ich momentan auch Bedarf an einem Gleichzeitiglader für> >3 Akkus. Momentan lade ich meine 3s 2200er LiPos alle nacheinander am> Flugplatz jeweils eine Stunde nach 7 Minuten Flugzeit. Das ist> ungünstig.
Falls Du dort Stromnetz hast, dann bietet sich meine Lösung (die ich
nicht "vermarkten" will, aber für etliche Freunde und Bekannte
realisiert habe) an:
http://www.hanneslux.de/planet5b/Lader/Dreizylinder.html
Natürlich kann man dazu auch "dickere" 18650-Lader benutzen, z.B. hat
dieser Lader zwei separate (aber leider nicht galvanisch voneinander
getrennte) Ladekreise je 1 Ampere, die sich auch zusammenschalten
lassen.
http://cgi.ebay.de/Li-Ion-rechargeable-18650-Battery-batteries-Charger-/260768454686?pt=AU_Electronics_Batteries_Chargers&hash=item3cb702d81e
Mit 3 dieser (modifizierten) Dinger lädtst Du jede Zelle (gleichzeitig)
mit 2 Ampere, viel schneller wirst Du auch mit teurerer Ladetechnik
nicht zurecht kommen.
Solltest Du keine Netzsteckdose benutzen können, hilft vielleicht ein
Transverter 12V->230V, um die Dinger am Auto zu betreiben.
>> Aber in China gibts solche Lader ja auch relativ günstig.
Eben.
> Ich kann mich immer nur nicht durchringen, diese Zollmitst Risiko> einzugehen. Manchmal klappts manchmal nicht.
Zoll ist erst ab 150 Euro fällig, Einfuhr-Umsatzsteuer ab 22 Euro. Mir
ist es bisher immer gelungen, unter 22 Euro (incl. Versand) zu bleiben
und daher keine Zusatzkosten beim Zoll zu haben.
>> Gruß> Thomas
...
Anmerkung:
Funktioniert es, wenn die 3 IC-s am GND voneinander galvanisch getrennt
sind?
einfach in Reihe würde ja die mittlere(n) Zellen kurzschliessen.
Morgoth schrieb:> Anmerkung:> Funktioniert es, wenn die 3 IC-s am GND voneinander galvanisch getrennt> sind?
Was meinst Du damit? GND alleine reicht wohl nicht...
> einfach in Reihe würde ja die mittlere(n) Zellen kurzschliessen.
Jain...
Ich habe mal ins Datenblatt geschaut. Wenn Du 3 MAX1555 korrekt an 3
Akkuzellen anschließt (Bat an Akku-Plus, GND an Akku-Minus) und die 3
Akkuzellen ganz normal in Reihe schaltest, dann brauchst Du 3 separate,
galvanisch voneinander getrennte Stromversorgungen für die 3 MAX1555 (je
Plus an DC und Minus an GND des MAX1555).
Da mich der Strom von 280mA nicht vom Hocker reißt und die Verfügbarkeit
für den Amateur bescheiden ist (wie bei fast allen MAXIM-ICs),
interessiert mich das Teil nicht näher.
...
