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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Suche möglichst einfachen Nimh-Lade-IC


Autor: Funkenschlosser (Gast)
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Ich möchte 4 Nimh-Akkus mit Lade-IC in mein Mikrocontroller-Gerät 
integrieren. Es soll dann nur eine Buchse nach außen für ein übliches 
Netzteil zum Laden vorhanden sein.

Ich habe mir einen U2402B bestellt, da er recht günstig ist. Ich plane 
mehrere dutzend von den Geräten zu bauen. Das Problem ist allerdings, 
dass die Beschaltung laut Datenblatt extrem viele Teile benötigt. Nach 
etwas recherche bei anderen Herstellern sah es auch nicht besser aus.

Wer kann mir eine möglichst kleine Schaltung bzw. einen IC empfehlen? 
Die Anforderungen sind nicht sehr hoch. Der Ladestrom muss nicht größer 
als 100mA sein. Eine Temperaturabschaltung wäre optional.

Autor: student (Gast)
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habe so ein IC für LiPo akkus 5 pins 2 ext. bauteile + akku

guck mal bei digikey.com unter battery managment

Autor: Claude Schwarz (claudeschwarz)
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Schau dir mal die Application Note AVR450 von Atmel an. In etwas 
abgwandelter Form plane ich sowas gerade auch in ein mit 4 NiMh Akkus 
betriebenes Gerät ein. Wenn Du sowieso schon einen uC in deiner 
Schaltung hast kann der die Ladung ja vielleicht noch mit übernehmen.

Nutzt dein Gerät 3.3 oder 5V Intern ? Bei letzterem wünsche ich Dir 
jetzt schon viel Spass mit dem Netzteil ( Buck-Boost oder Sepic) :-)

Autor: Thommi (Gast)
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Hallo !

Ich denke der MAX 712 oder 713 wäre die richtige Wahl, extrem wenige 
externe Bauelemente !

Gruß

Thommi

Autor: Funkenschlosser (Gast)
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Den Max712/713 habe ich mir natürlich auch schon angeschaut. Allerdings 
ist der mit ca. 8€/Stück kaum bezahlbar. Unter 1000 Stück brauche ich 
damit garnicht erst anfangen. Die IC´s bei digikey von LT sind sogar 
noch teurer

Die AN450 ist ein guter Tipp. Ich habe schon die ganze Zeit überlegt den 
MC zu nutzen. Allerdings war mir eine komplette Eigenentwicklung zu 
unsicher. Wenn mal ein Akku abbrennt bin ich dafür verantwortlich.

Ich nutze 5V intern. Das dürfte bei 4 Nimh-Akkus genau passen.

Autor: Claude Schwarz (claudeschwarz)
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Hmm 5V :-)  4.8 V haben die Akkus vollgeladen , 4.1V leer und bei der 
Ladung haben sie ca 6.5V. Wenn das deine Schaltung abkann is gut. Sonst 
könnte ich die die AN920 
(http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AN920-D.PDF) für den MC34063 
empfehlen. Dort ist ein Buck/Boost Converter beschrieben und den MC34063 
bekommt man für ein paar Cent an jeder Ecke.

Autor: Funkenschlosser (Gast)
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Ich habe mir folgende Lösung überlegt:

Ein AD-Kanal des MC´s wird zur Messung der Akkuspannung verwendet. Bei 
60mA Dauerstrohmentnahme ist die Lastspg. annähernd gleich der 
Leerlaufspg. an der Batterie. Ein digitaler Ausgang des MC´s schaltet 
bei zu niedriger Akkuspg. den Strom von der externen Quelle zum Akku 
frei. Als Netzgerät dient eine Konstantstromquelle (Reichelt: APC 300), 
wodurch ich mit der 230V-Seite nichts zu tun habe.

So habe ich mit ca. 7€ die gesamte Ladeschaltung realisiert.

Autor: Claude Schwarz (claudeschwarz)
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Wenn Du noch irgendwo zwischen uC und Akku einen 5V LDO drin hast und 
dein uC auch mit weniger als 5V noch zuverlässig läuft könnte das gehen. 
Sonst würde ich wirklich davon abraten! Die "Konstanstromquelle" die Du 
da nehmen willst ist eigentlich nix weiteres wie ein strombegrenzter 
Trafo + Gleichrichter. Allein durch die Ladeschluss Spannung der Akkus ( 
1.6V * 4 = 6.4V ) wäre dein uC schon mit ziemlicher wahrscheinlichkeit 
Gegrillt.
Das nächste Problem tauch auf wenn ein Akku einen Übergangswiderstand am 
Batteriekontakt hat oder Hochohmig wird , dann brutzelt die 
"Konstantstromquelle" mit 9.6V/120mA lt. Reichelt den Rest der Schaltung 
weg.

Autor: Funkenschlosser (Gast)
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Ich habe mir überlegt nur 3 Akkus zu verwenden. Da liegt man in dem 
Bereich von 2,55V bis 4,35V. Damit arbeiten die L-Versionen der Atmegas 
problemlos. Eventuell werden dann zwei 3er Packs parallel geschaltet. 
Beim Laden bleibe ich laut meinen Messungen unter 5.5V, was als 
Obergrenze gilt. So spare ich mir erstmal sämtliche Spannungsregler.

Optimal ist die Ladung ohne Laderegler natürlich nicht, aber für die 
erste schnelle Version wird es reichen.

@Claude Schwarz

Ich verstehe nicht, warum ein Übergangswiderstand ein Problem sein soll? 
Daran fällt dann etwas Strom ab, das ist verschwendung, aber kein 
Problem für die Akkus bzw. die angeschlossene Schaltung. Ich habe das 
mal getestet mit 10-, 68- und 680 Ohm in der Zuleitung. Die Akkuspannung 
wird davon nicht beeinflußt.

Autor: Klaus R. (klaus2)
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"Daran fällt dann etwas Strom ab..."

Genau, so wird`s sein :)

Klaus.

Autor: Claude Schwarz (claudeschwarz)
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Das Problem entsteht weil das Reichelt Ladegerät versucht den Strom 
nachzuregeln. Wenn jetzt ein Übergangswiderstand am Akku da ist schnellt 
die Spannung nach oben. Kannst ja mal nachmessen was das Ladegerät mit 
keiner Last an Spannung raus gibt.

Autor: Funkenschlosser (Gast)
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Klaus,

es war natürlich die Spannung gemeint. Mir ist schon klar, dass ein 
Strom nur fließen kann und eine Spannung an dem Bauteil abfällt. Aber 
schön, dass du den Tippfehler mit deinen Adleraugen sofort entdeckt 
hast...

Claude,

ich verstehen, dass die Spannung steigt. Im Leerlauf liegt sie bei etwa 
12,5 V. Das wäre natürlich tödlich für die Akkus und die Schaltung. Aber 
die Spannung an den Akkus (3 in Reihe) liegt jetzt bei 4,25V. Also sind 
die fast voll. Dann habe ich einen 510 Ohm Widerstand in die Zuleitung 
eingefügt und die Akkuspannung blieb konstant, während das Netzgerät ca. 
10V ausgibt und am Widerstand ca. 6V abfallen. Also dürfte im Falle 
einer hochohmigen Verbindung die Schaltung/Akkus nicht beschädigt 
werden?

Autor: Claude Schwarz (claudeschwarz)
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Hast Du einen fertig konfektionierten Akkupack oder nimmst Du 
Einzelzellen mit Batteriehalter ? Dort wo die Ladespannung rein kommt 
liegt doch parallel dazu deine Schaltung , oder?
Wenn jetzt eine dieser Zellen hochohmig sein sollte (durch defekt der 
Zelle oder Übergangswiderstand am Kontakt/Batteriehalter) würde das 
Ladegerät versuchen den Strom wieder auf seinen Nominalwert zu erhöhen, 
da aber nun der Innenwiderstand deines Akkupacks/Batteriehalter höher 
ist wird die Ladespannung über 5.5V steigen. (Alles unter der Annahme Du 
bleibst bei dem Reichelt Ladegerät)

Wenn Du wirklich mehrere Dutzend von diesen Geräten bauen willst würde 
ich nicht vor ein paar Euro mehr für eine vernünftige Ladeschaltung 
zurückschrecken. Der Ärger und die Kosten wenn mal was beim Kunden 
ausfällt steht in keinem Verhältnis zur ein paar Euro für einen 
Ladecontroller.

Autor: Klaus R. (klaus2)
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Funkenschlosser (Gast),

meine Adleraugen haben nicht nur deinen Tippfähler entdeckt, nein, auch 
war mir sofort klar, dass du die Problematik mit dem Übergangswiderstand 
noch nicht ganz verstanden hast. Claude erklärt es aber zum Glück 
nochmal.

Wenn das aber "kommerziell" werden soll, hört es sich etwas zu "hau 
ruck" an. Naja.

Klaus.

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