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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik "nackte" Lipo/Li-ion Zelle Schutzschaltung schon enthalten?


Autor: Spice (Gast)
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Hallo,

ich würde ganz gerne eine Lipo oder Li-Ion-Zelle als Spannungsversorgung 
nehmen. Muss ich bei den "nackten" Lipozellen, mit Lötfahnen (also 
unkonfektioniert) eine Schutzschaltung integrieren, oder ist ein 
Überlade-/Entladeschutz schon mit integriert. Wenn die Schaltung nicht 
integriert ist, würdet ihr da fertige ICs verwenden, oder einfach mit 
dem µC die Spannungen überwachen?
Danke für eventuelle Antworten
Gruß Spice

Autor: Mike J. (linuxmint_user)
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Da ist keinerlei Schutzbeschaltung integriert.

Das kann man mit einem Controller machen, du musst den Strom begrenzen 
(100mA/500mA ...) und die Spannung (4.1 / 4.2V) je nachdem was du da für 
einen Akku hast.

Die billigste und einfachste Lösung wird wahrscheinlich ein fertiger 
Chip sein.

Autor: oelviesch (Gast)
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Die billigste und einfachste Lösung wird wahrscheinlich eine Sicherung, 
Thermosicherung oder ein PTC sein.

Autor: oelviesch (Gast)
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Ladeschaltung und Unterspannungsabschaltung brauchts natürlich auch.

Autor: Spice (Gast)
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Danke für die Antworten.

Eigentlich suche ich genau diese Bauteile 
http://shop.lipopower.de/PCB-2-A-1-Zelle-Lipo-Li-ION
nur weiss ich nicht, wo ich ansetzen muss, weil ich gern die 
Schutzschaltung in eine Schaltung integrieren möchte, allerdings keinen 
Distributor für die Bauteile finde.
Vielleicht kann mir da jemand weiterhelfen?
Als LadeIC würde ich den MAX1811(sicher bin ich mir über die Bezeichnung 
nicht) oder so verwenden.
Danke nochmal an alle

Autor: Georg A. (Gast)
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Die billigste Lösung wird es sein, bei Verwandten/Kollegen/Freunden nach 
"toten" Handy/Digicam-Akkus zu fragen und die Schutzschaltung dann 
auszuschlachten ;) Oder man kauft die Lipos gleich mit Schutzschaltung, 
wie zB. 270753 von Pollin.

Autor: Wolfgang Schmidt (wsm)
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Die billigste funktionsfähige Lösung habe ich beigelegt.

Mit einem LM317 und R1 und R2 die Sollspannung (4.2V) einstellen.

Der Transitor dient mit R3 zur Strombegrenzung.
Kann auch ein pnp sein. B und E einfach vertauschen.

Alle Cs hab ich weggelassen, sind ja bekannt.

Der LION-Akku kann damit natürlich nicht geladen werden, wenn er die 
untere Entladespannung unterschritten hat.
Dann hab ich in der Regel "soft" am Netzgerät geladen.

Wenn man im Kollektorzweig noch eine LED einbaut, dann hat man auch noch 
eine Ladeanzeige.

Übrigens, alte Notebook-Akkus sind bereitwillige Spender für noch 
funktionsfähige LIONs.

Autor: Spice (Gast)
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Danke, aber es geht mir nicht um die "billigste" Lösung, sondern eher um 
die professionelle. Ich brauche die Bezeichnungen der verbauten Chips.
Die "billigste" Lösung bei Lipo´s oder Li-Ionen Akkus kann ganz schnell 
zur teuersten werden. Ich frage mich, ob die vollintegrierten Fuel Gauge 
Monitore von Maxim nicht all das machen. zb der 
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS2784.pdf

Autor: ... (Gast)
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Du könntest Dir auch mal die diversen App-Notes von Atmel dazu 
anschauen:
http://www.atmel.com/dyn/products/app_notes_v2.asp...

Autor: ??? (Gast)
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Minimallösung für einen professionellen Ansatz:
- first level protection (Sicherheitsfunktion Über/Unterspannung, 
Überstrom)
- Lade-IC, zB TI (Funktion Ladung, Temperaturüberwachung, ..); 
Alternativ uC (für einzellige Systeme aber eher übertrieben..)

Dazu noch ein NTC zur Temperaturmessung sowie eine Polyfuse im 
Strompfad, jeweils direkt an der Zelle. Ganz besonders bei LiPo wäre 
noch ein entsprechendes Gehäuse sinnvoll.

Und wenn es ganz professionell werden soll: 2nd level protection, 
Gehäuse, Ladeverfahren, fuel gauge, ... könnte aus Produktnormen oder 
Zellenspec gefordert sein..

Autor: MaWin (Gast)
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Aua, kein LM317 zum Laden ungeschützter LiIon-Zellen, so eine Schaltung 
geht nur bei gegen Überladung geschützen Zellen.
Ist ja kriminell, so was zu empfehlen, nicht ohne Grund galten LiIon als 
(brand)gefährlich, bevor man Schutzschaltungen hatte.

Autor: Joe (Gast)
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Die Schaltung mit dem LM317 ist eigentlich genial.

Hab dei Schaltung mit der genannten LED nachgebaut, läuft 1A für eine 
Zelle. Mehr ist ja auch nicht gedacht.

Welche Schutzschaltung sollte man sich den noch wünschen?

Die Schaltung hat eine Spannungsbegrenzung und eine Strombegrenzung.

Ähnlich wie die Strombegrenzung kann man über einen Transistor auch noch 
einen NTC o.ä. einbauen.

Benutzt man den Transistor als Temperaturfühler, so ist die 
Temperaturregelung schon integriert.

Autor: MaWin (Gast)
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> Die Schaltung mit dem LM317 ist eigentlich genial.

Wofür ? Als Bombe ? Eventuell Zeitbombe ?

> Welche Schutzschaltung sollte man sich den noch wünschen?

Eine, die nicht auf 5% ungenau ist, sondern auf 0.5% genau ?!?
Auch bei Temperaturschwankungen und Bauteilschwankungen.
Es hat schon seinen Grund, warum nach Einführung der LiIon Batterien 
erst mal eine Reihe neuer Chips auf den Markt kamen, weben weil 
vorhandene, wie der LM317, nicht ausreichend waren.


Die Empfehlung der Schaltung ist kriminell, du hast offenbar NIE in ein 
Datenblatt einer LiIon Zelle hineingeguckt.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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MaWin schrieb:
> Eine, die nicht auf 5% ungenau ist, sondern auf 0.5% genau ?!?

Manfred, dass man so eine Schaltung in den hier betrachteten
Einzelstücken ausmisst, statt sich auf die Genauigkeit der
Referenzspannung zu verlassen, dürfte selbstredend sein.  Das ist
erstmal kein Grund, die Schaltung komplett in Frage zu stellen.
(Dass sie damit für eine industrielle Serienproduktion nicht
praktikabel ist, ist ebenso klar und erklärt, warum man dort um
separat entwickelte ICs nicht herum kommen konnte.)

Die Temperaturstabilität eines LM317 ist drastisch besser als die
initiale Ungenauigkeit und komplett ausreichend für den Zweck: es
werden 1 % über den gesamten Sperrschichttemperaturbereich
(immerhin -40 °C ... +125 °C für den LM317, sogar noch mehr für
den LM117) garantiert.  Das reicht allemal.

Allerdings würde ich sowas in der Tat als Ladeschaltung benutzen,
nicht aber als Schutzschaltung.

Autor: faustian (Gast)
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"Alle Cs hab ich weggelassen, sind ja bekannt."

Ich sehe mal wieder schwarz: irgendjemand wird deinen Schaltplan so 
abschreiben und damit seine LiIon mit einem Oszillator laden und 
himmelhoch jagen :)

Autor: Sascha W. (bucky2k)
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Hallo,

ich würde gern in einer mobilen Anwendung eine AW A123 3,7V / 750mAh 
Zelle mit integrierter Schutzschaltung nutzen. Um die Schaltung simpel 
zu halten habe ich zunächst daran gedacht die Zelle herausnehmbar für 
eine externe Ladung einzubauen. Aber die LM317 Schaltung erscheint mir 
simpel genug um die Zelle intern zu laden. Übersehe ich hier etwas 
wichtiges? Auch hier geht es um einen Prototypen, eine individuelle 
Anpassung an die Zelle ist kein Problem.
Oder doch lieber einen professionellen Lade-IC wie z.B. MAX1551/MAX1555? 
Die frage ist nur woher ich den bekomme ohne riesige Versandkosten, 
reichelt und conrad haben den ja nicht. Alternativen?


Zellenbeschreibung:

Spare 750 mAh battery for RCR123 Protected Rechargeable Lithium Battery 
Kit. These cells are protected against overcharge, over discharge, over 
current and short-circuit.

Autor: Sascha W. (bucky2k)
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Ich bin die Suche nochmal durchgegangen und habe einen Hinweis auf den 
MAX1811 gefunden den es auch bei Reichelt gibt. Zwar für stolze 3,95€, 
aber für nen Einzelprojekt geht es noch. Wenn jemand aber noch eine 
günstigere Alternative kennt freue ich mich auf jeden Hinweis.

Gruß,

Sascha

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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So ein MAX1555 ist natürlich die Rundum-Sorglos-Lösung, den würde
ich auch nehmen (bzw. habe ihn für den Zweck auch bereits benutzt).
Wenn du ihn nicht kaufen kannst, dann bitte Maxim, dir zwei Muster
zu senden.

Ansonsten funktioniert deren Webshop einigermaßen brauchbar, solange
man eine Adresse in den USA als Lieferadresse angeben kann, die
Versandkosten nach außerhalb der USA sind indiskutabel.  Auf diese
Weise habe ich mir von ebendiesem IC mal ein paar Stück gekauft.
(Kenne jemand in USA, der regelmäßig nach Europa fliegt und dann
einfach einen Brief damit in Frankfurt auf dem Flughafen in den
Kasten geworfen hat.)

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Sascha W. schrieb:
> Zwar für stolze 3,95€,
> aber für nen Einzelprojekt geht es noch.

Maxim hat noch nie billig gebaut, dafür basteln sie halt allerlei
Speziallösungen.  Irgendwie müssen ja auch die Produkte mit finanziert
werden, die nicht "zum Fliegen kommen". ;-)

Autor: Michelle Konzack (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite
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Ich würde Dir sowas wie den MAX8606 empfehlen:

    http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/4882

Der hat protection und alles inclusive.  Bei Maxim kannste kostenlos 
samples haben und in das Feld für was Du den benötigst, schreibste das 
Du Electronic Student bist und Du ihn für eine Versuchsanordnung 
benötigst.

Maxim ist die lezte Firma, die Dir solche Chips verweigern würde...


Grüße
Michelle

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