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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik li-po schutzschaltung


Autor: Florian R. (zeflo)
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Hallo

ich würde gerne eine kleine Atmega-Schaltung mit einem lipo betreiben. 
Ich dachte da an einen Ersatzakku für einen iPod Mini, die sind schon 
für ein paar Euro zu haben. Aber haben die eine eingebaute 
Schutzschaltung gegen einen zu hohen Entladestrom und Tiefenentladung? 
Oder muss ich da selber eine Schaltung für bauen. Am besten wäre auch 
ein Kurzschlussschutz. Kann mir da vielleicht Jemand einen Chip 
empfehlen?

Florian

Autor: Olaf (Gast)
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> Aber haben die eine eingebaute
> Schutzschaltung gegen einen zu hohen Entladestrom und Tiefenentladung?

Wenn der Akku dazu gedacht ist vom Anwender gewechselt zu werden,
also z.B Handyakkus, dann haben sie eine Schutzschaltung im
Gehaeuse.

Wenn der Akku dagegen im Geraet eingebaut ist und nur mit einem Stecker 
angesteckt wird dann hat er keine Schutzschaltung. (silberne 
Plastiktuete mit Kabel dran)

> Oder muss ich da selber eine Schaltung für bauen. Am besten wäre
> auch ein Kurzschlussschutz.

Ueblich ist ein Schutz gegen Ueberspannung, Unterspannung und zu hohem 
Strom. Und das natuerlich alles in einem IC.

> Kann mir da vielleicht Jemand einen Chip
> empfehlen?

Kuck mal hier:

http://www.criseis.ruhr.de/powerbox/powerbox.html

Ich habe dort einen S8231 von Seiko verwendet. Und damit du nicht 
zuviele dumme Fragen stellen musst, gibt es sogar ganz unten das 
Datenblatt. <BG>

So ein IC bekommt man am besten indem man einen defekten Akku 
auschlachtet. Es gibt auch sehr viele ICs von verschiedenen Herstellern 
die kompatibel sind! Wenn du als in einem Akku etwas anderes findest, 
dann vergleich mal die Anschlussbelegung. Es ist im uebrigen wichtig das 
du auch den im
Akku befindlichen DoppelMosfet verwendest. Der Kanalwiderstand wird 
naemlich von dem IC zur Strommessung verwendet.

Olaf

Autor: Florian R. (zeflo)
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Danke für deine Antwort!

Ich habe gleich mal einen Akku zerlegt. Der "7F1 F05" scheint der IC zu 
sein. Doch mit dieser Bezeichnung finde ich nix.

Und hier leider ein paar Fragen:

Haben alle diese ICs einen Kurzschluss Schutz?

Die neuen iPod Akkus sind zwar schlichte Akkuzellen, doch die alten 
haben noch eine eingebaute Elektronik, von der ich jetzt mal ausgehe das 
diese eine Schutzschaltung ist.

Kann ich diese mittels eines einfachen ein Zellen Laders (zb MAX1555) 
laden?

Ich habe nicht grundsätzlich etwas dagegen so eine Schutzschaltung zu 
bauen, nur würde ich mich wohler fühlen wenn ich eine andere Quelle als 
alte Akkus für die Bauteile hätte.

Danke nochmal für deine Antwort
Grüße, florian


[1]: 
Ebay-Artikel Nr. 180420439800

Autor: Till Harbaum (harbaum)
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Hi,

Olaf schrieb:
> So ein IC bekommt man am besten indem man einen defekten Akku
> auschlachtet. Es gibt auch sehr viele ICs von verschiedenen Herstellern
Sowas suche ich auch. Einsatzzweck: Ein kleiner RC-Truck im Massstab 
1:87. Die dort eingesetzte Einzelzelle hat nur eine sehr geringe 
Kapazität.

Der MAX1811 sieht schön einfach als Lader aus und es gibt ihn beim 
Reichelt. Allerdings sind die Bauteile für die Schutzschaltungen wie in 
Deiner hier immer schwierig zu bekommen.

Es hat hier nicht zufällig jemand eine komplette kleine 
Reichelt-kompatible Schaltung zum Laden und Schützen einer Einzelzellen 
fertig rumliegen, oder? Ich denke, dass sowas hier viele Freunde finden 
könnte. Der 1811 zum Laden via USB, irgendwas einfaches zu Schutz der 
Batterie und fertig ist der universelle Akku-Pack für ein kleines 
Atmel-Projekt.

Gruß,
  Till

Autor: GEZ (Gast)
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Ich nehme dafür eine normale Sicherung und schalte danach eine 
Verpolungsschutzdiode gegen Masse. Bei Verpolung brennt die Sicherung 
dann durch aber die Schaltung bleibt geschützt. Die Eingangspole vor der 
Sicherung müssen natürlich besonders geschützt sein.

Autor: Thomas H. (merlin63)
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hallo

also dieser akku hat auf jeden fall eine schutzschaltung....

http://www.pollin.de/shop/dt/MjA1OTI3OTk-/Stromver...

und zum laden habe ich mir dieses teil geholt.....bei dem preis lohnt 
kein selbstbau...

http://www.pollin.de/shop/dt/NzU5OTQ2OTk-/Stromver...

gruß

Autor: Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)
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Naja, bei 2,50 für eine Platine bin ich zu faul was selber zu stricken:
http://shop.lipopower.de/fuer-Li-Ion-LiPo

Autor: Hendi (Gast)
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Hi hätte auch mal eine Frage. Baue nämlich gerade an einer 
Multimediafernbedienung auf Basis von kapazitiven Sensoren( funktioniert 
erstaunlich gut) und dazu brauche ich einen ziemlich flachen Akku, da 
das ganze nicht zu globig werden sollte. Die Schaltung hat ungefähr die 
größe eines iPod Touch. Habe jetzt bei reichelt diesen Akku gefunden:

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=P594;...

So wie ich das verstanden habe brauche ich dazu jetzt noch eine 
Schutzschaltung und einen Lader. Hat da vielleciht jemand was zum 
selberbauen? Wäre gut, wenn ich über USB laden könnte (die Ladeschaltung 
muss ja nicht in die Fernbedienung) Achja als alternative hätte ich auch 
noch 3 oder 4 Handyakkus (Siemens C60. Sony Ericsson W200i, Nokia und 
noch ein Siemns) was sollte ich nehmen?

Wäre für Hilfe sehr dankbar!

Autor: Till Harbaum (harbaum)
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Michael X. schrieb:
> Naja, bei 2,50 für eine Platine bin ich zu faul was selber zu stricken:
> http://shop.lipopower.de/fuer-Li-Ion-LiPo

Prima Tipp, danke! Die sind auch sehr schön klein und in Kombination mit 
dem MAX1811 genau was ich suche!

Till

Autor: Hendi (Gast)
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Hi habe irgendwie noch Verständnisprobleme...
Wenn ich jetzt den Akku des iPod Touch (link oben) in mein Gerät 
einbaue, brauche ich ja noch eine Schutzschaltung vor Tiefentladung (wie 
die für 2,5€) oder ? Reicht dann eine? und würde als Ladegerät das hier 
funktionieren? :

http://www.elv.de/Li-IonLiPo-Ladegerauml;t-LiPo-4,...

Autor: Olaf (Gast)
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> Wenn ich jetzt den Akku des iPod Touch (link oben) in mein Gerät
> einbaue, brauche ich ja noch eine Schutzschaltung vor Tiefentladung (wie
> die für 2,5€) oder ?

Ja, die brauchst du. Allerdings muss man die nicht unbedingt kaufen. Du 
kannst die auch in jedem defekten Handyakku finden. Also alles wo aussen 
3.6V drauf steht.

> Reicht dann eine?

Man braucht immer nur eine Schutzschaltung. Allerdings braucht man eine 
andere wenn man zwei oder mehr Zellen in Serie schaltet. Bei dir aber 
nicht der Fall. Schaltet man dagegen mehrere Zellen parallel weil man 
eine groessere Kapazitaet braucht dann reicht auch eine Schaltung.

> als Ladegerät das hier funktionieren?

Davon ist auszugehen. Mach dir allerdings klar das Lithiumakkus nicht 
ganz ungefaehrlich sind. Sie werden zwar normalerweise nicht 
explodieren, aber brennen koennen sie! Lass deine Zellen beim laden 
nicht unbeaufsichtigt!

Olaf

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Hendi schrieb:

> So wie ich das verstanden habe brauche ich dazu jetzt noch eine
> Schutzschaltung und einen Lader. Hat da vielleciht jemand was zum
> selberbauen? Wäre gut, wenn ich über USB laden könnte (die Ladeschaltung
> muss ja nicht in die Fernbedienung) Achja als alternative hätte ich auch
> noch 3 oder 4 Handyakkus (Siemens C60. Sony Ericsson W200i, Nokia und
> noch ein Siemns) was sollte ich nehmen?
>
> Wäre für Hilfe sehr dankbar!

Bitte sehr:
Nimm NiMH-Rundzellen, damit du dein Meisterwerk nicht in 5 Jahren 
umbauen mußt.

Autor: Hendi (Gast)
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Hä?! Sind eh viel zu groß hab mir jetzt eh was anders überlegt...

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Wiederaufladbare Lithiums halten 3-5 Jahre. Eine Handy-Generation 
vielleicht 2 Jahre, danach gibt es neue auf dem Restposten-Markt. Nach 
spätestens 5 Jahren hast du also eine neue Gehäuseform und neuen 
Steckverbinder. Willst du das wirklich?

Altmodische Mignonzellen gibt es schon vielleicht 40 Jahre. Und notfalls 
kannst du die Akkus durch Batterien aus dem nächsten ALDI ersetzen.

Vielleich denke ich zu praktisch, bin aber kein Russe ;-)

Autor: Hendi (Gast)
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Achso xD Jetzat hab ichs ;D
Stimmt da hast du allerdings recht aber ob dieses Modell überhaupt 1 
Jahr übersteht?! Ich bin immer dazu geneigt meine Sachen weiter zu 
Verbessern es geht immer irgendwie... Mir sind die Mignonzellen 
inklusive Halterung usw ziemlich groß, die Fernbedienung sollte halt so 
flach wie möglich sein. Aber gibt es eigentlich wiederaufladbare 
Knopfzellen (wie sie in auf PC Mainboards vorhanden sind) oder etwas 
vergleichbares in der Größenordnung?

Autor: Olaf (Gast)
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> Wiederaufladbare Lithiums halten 3-5 Jahre.

Das stimmt nicht. Wenn Lithiumakkus altern so steigt ihr 
Innenwiderstand. Man kann also nach einigen Jahren keinen grossen Strom 
mehr entnehmen. Wenn man aber nur eine kleine Elektronik mit 100mA oder 
aehnlich dran haengen hat wird man feststellen das die Akkus viel 
laenger halten. Ich habe Lithiumzellen in Gebrauch die sicher aelter als 
10Jahre sind und die ich damals aus einem verbrauchten Laptopakku 
ausgeschlachtet habe.

> Nach spätestens 5 Jahren hast du also eine neue Gehäuseform
> und neuen Steckverbinder.

Das stimmt auch nur bedingt. Wenn man sich ein sehr gaengiges Handy 
aussucht dann wird man feststellen das es Akkus oft erstaunlich lange 
gibt. Man schaue nur mal in die Akkuliste von Reichelt. ICh habe bei 
Reichelt vor einem Jahr noch ein Akku fuer ein Nokia 2110 gekauft. Der 
hatte natuerlich kein Lithium, es zeigt aber das Prinzip.

> Aber gibt es eigentlich wiederaufladbare
> Knopfzellen (wie sie in auf PC Mainboards vorhanden sind)

Ja, aber schwer beschaffbar. In meiner Uhr ist z.B sowas drin.

Olaf

Autor: Michelle Konzack (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite
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Abdul K. schrieb:
> Wiederaufladbare Lithiums halten 3-5 Jahre.

Bei welchem Entnahme/Lade-Strom? 1C?

Bei mir laufen die LiPoly mit 0,25C maximum und halten mindestens 8 
Jahre.

> Eine Handy-Generation
> vielleicht 2 Jahre, danach gibt es neue auf dem Restposten-Markt. Nach
> spätestens 5 Jahren hast du also eine neue Gehäuseform und neuen
> Steckverbinder. Willst du das wirklich?

Achja?  Wie währe es mit einem Li+ Standard Handy-Akku wie dem Nokia 
BL-5B welcher in nahezu 50% ALLER Handys "Made in China" eingebaut 
werden weil eben langzeit sicher.  Er hat übrigends 3,7V mit 890mA und 
standard 3 Kontakte mit +/-/temp.

Wird von mir überall eingesetzt wo ich nicht selber mit LiPoly frickeln 
will, obwohl Maxim eine gewaltige Produktpalette hat inclusive USB/AC 
Lader.  Sprich, du hängst den LiPoly direkt an den IC und der IC hat 
einen USB/AC Ladeeingang und eine Lastausgang. Das ganze mit 3-10 
externen Bauteilen weil ALLES integriert.

http://www.maxim-ic.com/products/power/battery_management/

Grüße
Michelle

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Michelle Konzack schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Wiederaufladbare Lithiums halten 3-5 Jahre.
>
> Bei welchem Entnahme/Lade-Strom? 1C?

Meine Aussage bezog sich auf Handys mit passendem Akku. Also auch dafür 
typisches Benutzungsprofil.


>
> Bei mir laufen die LiPoly mit 0,25C maximum und halten mindestens 8
> Jahre.

Das kann ich mir gut vorstellen. Teillastbetrieb verlängert die 
Lebensdauer.


>
>> Eine Handy-Generation
>> vielleicht 2 Jahre, danach gibt es neue auf dem Restposten-Markt. Nach
>> spätestens 5 Jahren hast du also eine neue Gehäuseform und neuen
>> Steckverbinder. Willst du das wirklich?
>
> Achja?  Wie währe es mit einem Li+ Standard Handy-Akku wie dem Nokia
> BL-5B welcher in nahezu 50% ALLER Handys "Made in China" eingebaut
> werden weil eben langzeit sicher.  Er hat übrigends 3,7V mit 890mA und
> standard 3 Kontakte mit +/-/temp.

Wenn du dich da so gut auskennst, kann das ein Tipp sein. Weiß ich 
nicht.


>
> Wird von mir überall eingesetzt wo ich nicht selber mit LiPoly frickeln
> will, obwohl Maxim eine gewaltige Produktpalette hat inclusive USB/AC
> Lader.  Sprich, du hängst den LiPoly direkt an den IC und der IC hat
> einen USB/AC Ladeeingang und eine Lastausgang. Das ganze mit 3-10
> externen Bauteilen weil ALLES integriert.
>
> http://www.maxim-ic.com/products/power/battery_management/
>

Offensichtlich kannst du ihn diesbezüglich ja gut beraten.

Ich würde trotzdem bei meinen Mignon-Zellen als Universallösung bleiben. 
Allerdings gehöre ich auch zu der Generation, die Handys mit großen 
Tasten bevorzugt. Soll jeder machen wie er will.
Für einen guten Batteriehalte schaue man in einen Gameboy Advance rein. 
Solide Technik. Nie was besseres gesehen. Foto habe ich auch noch 
irgendwo rumliegen.

Für Schwachstrom kann ich auch noch CR2032 empfehlen. LAUFEN NICHT AUS 
und haben nach 10 Jahren Lagerzeit noch mindestens 50% ihrer nominellen 
Kapazität. Mein Casio FX-602P bekommt seit 25 Jahren alle ca. 10 Jahre 
zwei neue rein und ferrtisch.
Notfalls einfach den ganzen flachen Boden mit vielen parallel 
geschalteten CR2032 ausstatten. Kann man problemlos parallelschalten zur 
Stromerhöhung, da eher hochohmig Typen. CR2032 bekommt man billig und 
ziemlich überall zu kaufen.

Autor: Hendi (Gast)
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Wow hat sich ja richtig was getan hier! Bei diesen Lade-ICs brauche ich 
dann nur einen für einen Handyakku oder mehrere? Wie groß ist denn dann 
so eine Ladeeinheit ungefähr?

Autor: Hendi (Gast)
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Ich bins nochma hab grad ein bisschen gegoogelt und bin auf das hier 
gestoßen:

http://www.electroniq.net/en/power-supply/usb-char...

was haltet ihr davon? Hat vielleicht noch jemand was bessers oder...?
Hat vielleicht schon jemad eine Schaltung für solch eine Anwendung 
gebaut und würde seine Schaltpläne oder Layouts reinstellen? Wäre 
interessant zu sehen was ihr so gemacht habt!

Autor: Michelle Konzack (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite
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Die Schaltung ist das einfachste was man haben kann.

Wenn Du vor einem QFN nicht zurückschreckst und Du auch mehrere 
spannungen benötigst, empfehle ich Dir den

    http://www.maxim-ic.com/MAX8663

Welcher nicht nur EINEN einzigen anschluß für USB/AC hat, sondern auch 
noch einen PMIC mit 2 Schaltregler Ausgängen und 4 LDO's wobei jeder 
einzelene deaktiviert werden kann.

Ich habe den Chip jetzt in einem dutzend Meßgeräte eingebaut die mit 
ARM7/ARM9 sowie 8051 Microcontrollern betrieben werden und 2-3 
verschiedene Spannungen benötigen.

Anm.:   Den MAX8662 habe ich auch, aber den Boost-Converter als
        Taschenlampe in einem handheld-ähnlichem Device mißbraucht.

Grüße
Michelle

Autor: Hendi (Gast)
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Danke für die Antwort. Das mit den unterschiedlichen Spannungen ist zwar 
sehr paraktisch, brauche ich bei diesem Projekt aber (noch ;D) 
nicht.Werde es aber mal im Hinterkopf behalten...
Ich habe hier noch einen gefunden ist aber irgendwie noch einfacher. 
Diesen kann man fertig kaufen aber es sind Schaltpläne und sogar das 
Eagle-Layout veröffentlicht (irgendwie seltsam?!)

http://www.watterott.com/LiPoly-Charger-Single-Cel...

ich glaube diese Schaltung würde mir schon reichen (werde aber ein 
anderes Layout nehmen xD)
was haltet ih davon?
Achja und wenn wir schon dabei sind (ist zwar ein bisschen Off Topic 
aber was solls) kennt ihr einen Stecker + Buchse, der ein Mittelding aus 
iPod connector und mini USB ist? Sollte min. 10pins haben und für SMD 
sein. Oder wisst ihr, wo man iPod buchsen und Steckker günstig beziehen 
kann?
Danke

Autor: Hendi (Gast)
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Welche von den zwei Schaltungen sollte ich eher nehmen?
Keiner eine Idee zu dem Stecker?
Gruß Hendi

Autor: Peter (Gast)
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Ich nutz mal den Thread für meine Frage:

Beim ipod-touch akku soll sich's um eine LiPo-Zelle handeln.

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=P594;...

Warum komm da drei Kabel raus?
An den MAX1555 oder MAX1811 für Single-Cell-LiPos kann man nur + und - 
anschließen.
Was mach ich mit dem dritten Kabel, bzw. wofür ist es.
Ich kann's leider nicht messen, da ich den akku noch nicht gekauft habe.

gruß
peter

Autor: Michelle Konzack (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite
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Also ich gehe mal davon as, das es

1) ENTWEDER ein Temperaturwiderstand
2) ODER     ein Maxim 1-Wire Temperatursensor

ist.  In den meisten Fällen werde 2) verwendet

Grüße
Michelle

Autor: Mario (Gast)
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Die drei Kabel sind meistens "+", "-" und "Temp(NTC)".
Den NTC kannst du mit einem Multimeter zwischen "-" und "Temp" messen.
Meistens ist dort ein 10kOhm NTC verbaut.

Wenn dein Lade-IC kein Temp-Eingang hat lässt du das Kabel einfach 
unbenutzt. Es macht aber immer Sinn die Temperatur eines Li-Ion Akkus 
während der Ladung zu überwachen. Falls diese zu stark ansteigt kann man 
die Ladung abbrechen oder evtl. den Ladestrom reduzieren.

Gruß
Mario

Autor: Peter (Gast)
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Also wären wohl der MAX1555 und MAX1811 ungeeignet?
Ich nehme mal an, wenn der Akku einen Temperatursensor hat, sollte man 
den auch nutzen.

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