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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik variable Spannung auf konstante Spannung hochregeln


Autor: Harald (Gast)
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Hallo zusammen.


Von Solarzellen bekomme ich eine Nennspannung von 5V und einen Nennstrom 
von 7A. Nun möchte ich damit aber einen 2-Zellen-LiPo-Akku laden, der ja 
dann dementsprechend 8,4V Ladespannung verlangt.

Hierfür habe ich schon eine Laderegelung.
Aber um den Akku mit 8,4V laden zu können, müssen diese ja erstmal 
vorliegen. Das heißt, ich bräuchte eine Spannungswandlung von sich 
ständig ändernder Eingangsspannung (da sich die Sonneneinstrahlung ja 
dauernd ändern kann) auf ein konstanten Wert, der sinnigerweise bei 9V 
liegt.

Gibt es hierfür überhaupt Möglichkeiten - noch dazu mit 7A 
Eingangsstrom? Und wenn ja: Ich habe hier im Forum schon von 
Step-Up-Wandlern gelesen, aber die scheinen mir alle nur für konstante 
Eingangsspannungen zu sein, oder eben für zu niedrige Ströme.

Tappe hier gerade etwas im Dunkeln. Würde mich über den ein oder anderen 
Tipp sehr freuen.

Besten Dank,
Harald

Autor: ROFL (Gast)
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Stepup-Regulators kommen immer mit variablen Eingangsspannungen klar. 
Das ist ja der Sinn der Sache.
Bei Stömen >1A empfielt sich die Suche nach Stepups mit externem Mosfet.

z.B. LTC1871 von Linear Technology kommt mit 2.5V bis 36V 
Eingangsspannung klar (in deinem Fall natürlich <8.4V)
Die externen 1uH sollten natürlich min. 10A aushalten, der im Datenblatt 
empfohlene FDS7760A schaltet 15A, ist aber inzwischen obsolete, 
Fairchild empfiehlt stattdessen den FDS8874 (30V max.).

Vorsicht beim Laden deines 2 Zellen LiPos:
a) er muss den Ladestrom von 7A abkönnen! Üblicherweise lädt man mit 
0.5C, d.h. dein Akku müsste schon so um die 14Ah haben damit er nicht 
heiss wird und hochgeht.

b) Bei 2 Zellen brauchst du einen Balancer, damit du nicht eine der 
Zellen überlädst.

Autor: ROFL (Gast)
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Korrektur: jede Zelle müsste mind. 14Ah haben, der Akku also insgesamt 
28Ah.

Autor: Oha (Gast)
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Nein, bei Serieschaltung addieren sich die Kapazitaeten (Ah) nicht.

Autor: ROFL (Gast)
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Oops, richtig, die Spannung wird ja höher. Also 14Ah, damit du mit 7A 
0.5C nicht überschreitest.
Darf bei manchen Akkus auch mehr sein, musst du halt nachprüfen.

Autor: Harald (Gast)
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Besten Dank soweit. Der LTC1871 sieht recht vielversprechend aus. Es 
gibt auf der Linear-Seite auch eine Simulation für einen Anwendungsfall, 
in welchem das Ganze allerdings nicht unterhalb von 5V funktioniert. 
Habe schon damit rumgespielt und z.B. L1 verändert auf alle möglichen 
Werte, bin aber nie dazu gekommen, dass das Ding auch wirklich schon ab 
2,5V funzt. Ich weiß, dass ich durch das Verhälntnis von R2 und R1 die 
Ausgangsspannung einstellen kann, das ist ja wunderbar. Aber wie kann 
ich denn die Schaltung dazu bringen, auch schon ab 2,5V Eingangsspannung 
zu arbeiten?

Meine Laderegelung ist mit einem LTC4006 aufgebaut und sollte laut 
Beschreibung mit zwei LiPo-Zellen zurechtkommen. Werde aber nochmal 
überprüfen, ob zusätzlich ein Balancer notwendig ist, oder ob das der IC 
schon übernimmt.

Eine offizielle Angabe von Kokam habe ich leider nicht, was der Akku 
abkann. Auf einer Anbieterseite stand zumindest etwas von 1C, da muss 
also auch nochmal Nachforschung betrieben werden. Aber die vollen 7A 
kommen ja sowieso niemals an der Laderegelung an, da nach der 
Step-Up-Conversion von 7,2A und 5V auf 9V nur noch 4A übrigbleiben. Und 
diese Werte kriege ich ja auch nur bei 1000 W/m², weswegen ich denke, 
dass dann schon wieder 1C reichen sollte (der Akku hat 3200 mAh) oder 
liege ich da jetzt falsch?

Besten Dank nochmal!!!

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