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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Trustfire Li-Ion protected in Serie schalten?


Autor: Martin K. (martin_k)
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Hallo,

ich hab mir über DX so 18650er Li-Ion Zellen gekauft.
Die Teile wirken ganz solide und kamen mit ca. 4.1 Volt geladen an.

Die Zellen sind zusätzlich mit einer Schutzschaltung versehen, leider 
finde ich dazu nur die Angaben, dass sie ein Tiefentladen und Überladen 
verhindert. Nicht aber wie das geschieht. Wird die Spannung über der 
Zelle beim Laden auf max. 4.2 V begrenzt? wenn dem so ist, könnte man 
doch theoretisch 4 Zellen in reihe schalten, 16.8 V (4 x 4.2) Volt 
anlegen (Strombegrenzung nicht vergessen) und warten bis die Spannung an 
der Batterie aus 4 Zellen die 16.8 Volt erreicht hat, oder?

Hat jemand Erfahrung mit diesen "protected" Zellen?

Kennt jemand Informationsquellen zu der genauen funktionsweise der 
Schutzschaltung?

Autor: Mario (Gast)
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Hallo Martin,

Li-Ion wird im I-U Verfahren geladen.
Zuerst konstant Strom bis zum Erreichen der Ladespannung von 4.2V pro 
Zelle. Dann wir diese Spannung gehalten bis der Strom unter einen 
bestimmten Wert gefallen ist.

Die Betriebsspannung von Li-Ion geht von 3.0 V bis 4.2V.
In Ausnahmen auch von 2.75V bis 4.2V.
Die Schutzschaltung macht genau was der Name schon sagt.
Sie schützt die Zelle für Überladung und Tiefentladung und 
Überstrom(Kurzschluß). Die Schwellwerte für die Schutzschlatung liegen 
über den Grenzen der Betriebsspannung und hängen vom verwendetem IC ab.
Typischerweise liegt die Überspannung bei 4.35V und die Unterspannung 
bei 2.5V.

Hier ein Link zu einem IC
http://www.mitsumi.co.jp/latest/Catalog/pdf/batter...

Gruß
Mario

Autor: Martin K. (martin_k)
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Hi Mario,
danke für die Antwort!

Was ich immernoch nicht rausfinden konnte, ist ob die Zelle bei 
überspannung "abgeworfen" wird (Sprich kontakt wird geöffnet), oder ob 
die Spannung ähnlich einer Z-diode auf einen bestimmten Wert begrenzt 
wird.

weis das zufällig jemand?

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Die Zelle wird getrennt.
Vorsicht: der FET ist nur für so 20-30V Uds ausgelegt, d.H. wenn du dein 
Pack zu einer höheren Spannung zusammenschaltest, geht der FET beim 
Ausschalten flöten, und die Schutzwirkung ist weg.

Ausserdem: Die Schutzschaltung ist nur eine Sicherung für den "extremen 
Notfall", und sollte im Normalbetrieb niemals auslösen. Oder schaltest 
du zuhause auch den Fernseher aus, indem du an der Nachbarsteckdose 
einen Kurzschluss machst um die Sicherung fliegen zu lassen? ;)

Autor: Martin K. (martin_k)
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Ok, vielen dank.
Gut das ich es nicht ausprobiert habe... 4.35 V ist schon ein bisserl 
viel für Li-Ion.

Dann also doch jede einzelne Zelle überwachen, und ggf. das Laden 
beenden. Balancen und weiterladen. Der IC von Mario scheint mir da 
geeigent zu sein...

Autor: Mario (Gast)
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Hallo Martin,

wie Ernst schon sagte wird das Battery-Pack über einen MOS-FET getrennt.
Es sind zwei verbaut einer für Entladung und einer Ladung.
Je nach Konfiguration 2x N-Channel oder 2x P-Channel.
Bei kleineren Packs wird auch ein Dual-Fet verwendet um Platz zu sparen.

Gruß
Mario

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