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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik allg. Fragen zu LiPo Akkus


Autor: Hagen (Gast)
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Hi Leute,

Bei eBay gibts ja sehr billig die Li-Polymer Akkus für Handys und diese
sind somit für uns eine sehr interessante Alternative. Immerhin für 8
Euro Gesamtkosten kann man 3 solcher Akkus kaufen. Ich möchte diesen
Thread dazu nutzen möglichst alle wichtigen Informationen dazu
zusammenzutragen.

Ich habe hier zb. LiPo's für's Nokia 8210/8310 liegen. Diese haben
1400mAh, sind 53x32x7 mm groß, enthalten eine integrierte
Schutzelektronik und haben 4 Anschlüsse, jeweils +,- und 2 Anschlüsse
mit verschiedenen Widerständen nach Masse. Die LiPo's sitzen in einem
Plastikrahmen und können ohne Probleme aus diesem rausgebaut werden.
Man sieht dann die Schutzelektronik die direkt an die Anschlußfahnen
des LiPo's angelötet ist. Auf dieser Platine sind einige Widerstände,
ein MOSFET und der Chip der die Schutzelektronik enthält.

So, es gibt nun einige Fragen die ich hier im Forum nach langem Suchen
teilweise beantwortet bekommen habe.

1.) Schutzelektronik:
Dazu gibt es viele verschiedene Hersteller und deren Datenblätter sind
sehr schwer zu finden. Essentiell kann man aber sagen das diese
Elektronik immer gleich funktioniert.
Sie überwacht Tiefenentladung, zu hohen Entladestrom -> ergo.
Kurzschlüsse. In Falle des Nokia Akkus reagiert die Elektronik sehr
sehr schnell. Ein Kurzschluß/hoher Entladestrom bewirkt das der Akku
sich abschaltet, d.h. der + Ausgang wird vom Akku getrennt. Erst ein
Laden des Akkus (auch wenn er voll ist) reaktiviert die Elektronik und
somit den Akku.
Sie überwacht den Ladeprozess, und achtet dabei auf Überspannung > 4.2
Volt und Überstrom > 1C.

Was ich bisher darüber finden konnte deutet darauf hin das diese
Elektronik für eine variable Zellenanzahl ausgelegt ist. D.h. im Grunde
könnte sie statt einer LiPo Zelle auch mehere LiPo Zellen in Reihe oder
Parallel schützen.

2.) Laden der Akkus:
LiPo's sind empfindlich und können sehr gefährlich werden (auf Grund
ihrer hohen Energiedichte). Deshalb ist der Ladeprozess und die nötige
Elektronik sehr wichtig. Nun, ich habe aber auch ein externes
Ladegeräte bei eBay für's Nokia ersteigert. Dieses kann laut
Hersteller sehr wohl die LiPo's laden. Das Ladegerät selber benötigt 3
Anschlüsse am Akku -> +, -, und 1 Widerstand. Der Widerstand stellt den
Ladestrom im Ladegerät ein und dient somit zu Identifizierung. Nach
öffenen des Gerätes stellte ich fest das es enorm einfach aufgebaut
ist. Es enthält eine 2 farben-LED und eine Konstantstromquelle. Das
Ausmessen des Ladeprozesses gestaltet sich sehr sehr schwierig und
bringt wiedersprüchlige Meßergebnisse. Zb. misst man ohne Akku aber mit
entsprechendem Identifikations-Widerstand am Ausgang des Ladegerätes
eine Spannung größer 8 Volt. LiPo's sollten aber mit max. 4.2 Volt
geladen werden.

3.) Umbau, Anforderungen:
Ich möchte nun 2 bis 3 solcher Akkus parallel schalten um die Kapazität
zu erhöhen, zb. auf 4200mAh. Dabei sollte aber die Schutzelektronik
nicht im Wege sein und ganz wichtig dieses Akkupack muß über einen
Anschluß ladbar bleiben (also nicht alle 3 Akkus getrennt
voneinander).

Die Frage ist nun ob das möglich ist und was man dabei zu beachten hat.
Immerhin besitzen dann alle 3 der LiPo's eine eigene Schutzelektronik
und dies könnte zu Problemen beim gemeinsammen Laden führen.

Die Fragen im einzelnen:
- wo kann man noch Datenblätter im WEB finden, Hersteller etc.
- kann man solche fertig-Akkus samt Schutzelektrionik in Reihe/Parallel
schalten
- wie ändert sich der Ladeprozess
- hat jemand noch mehr praktische Erfahrungen damit
- günstige Ladeschaltungen zum selberbauen gesucht
- bzw. was muß man bei den preiswerten LiPo Ladern der Handies
modizifieren

Gruß Hagen

Autor: Olaf (Gast)
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Dieses SchutzIC duerfte so gut wie immer fuer nur eine Zelle ausgelegt
sein. Es gibt auch welche fuer zwei oder drei Zellen. Aber das Teil in
den Handyakkus ist immer nur fuer eineZelle. Jedenfalls habe ich bisher
da noch nie was anderes gefunden. Wobei ich jetzt von Serienschaltung
ausgehe. Parallel kannst du natuerlich schalten.
Ab zwei Zellen muss die Elektronik ja zusaetzlich noch darauf achten
das sich die Spannung korrekt auf beide Zellen verteilt. Das ist
aufwendiger.

Dein Ladegeraet scheint entweder nicht fuer Lithium zu sein, oder es
ist uebelster Murks. Lithiumakkus muessen normalerweise an einer
Konstantstromquelle aufgeladen werden die zusaetzlich noch die
Ausgangsspannung regelt. (im einfachsten Falle mit einem L200 machbar)
Wenn dein Ladegeraet wirklich fuer Lithium ist dann verlaesst es sich
darauf das die Schutzelektronik im Akku rechtzeitig abschaltet. Das
heisst wird die Schutzelektronik bewusst ausgenutzt. Sollte die kaputt
sein dann knallt es.
Ausserdem sollte man beim Laden die Akkutemperatur pruefen. Besonders
defekte Akkus koennen naemlich beim Laden zu heiss werden. Darauf kann
man unter Umstaenden verzichten wenn man den Ladestrom gering waehlt.
Solange man unter 0.5C bleibt kann man sich das IMHO sparen.
Dann sollte die Elektronik einen tiefentladenden Akku erkennen. Ein
solcher muss mit wesentlich geringerem Strom (10-20mA) geladen werden.
Einige Hersteller verzichten darauf bei ihren Ladegeraeten. Der
Hersteller kann dann durch einen Widerstand an der Schutzelektronik des
Akkus dafuer sorgen das sich ein tiefentladender Akku nicht mehr laden
laesst.
Wenn du mal die Schutzelektronik eines Akkus ab und wieder anloetest
wirst du feststellen das der Akku keine Spannung mehr abgibt. Erst
kurzes aufladen aktiviert ihn wieder. Akkus mit ladesperre nach
tiefentladung lassen sich so nicht mehr aktivieren. Da muss man mal
kurz zwei Testpunkte ueberbruecken.

Einfaches Parallelschalten der Akkus ist ueberhaubt kein Problem. Du
solltest aber darauf achten das die im Moment des Zusammenloetens auf
gleichem Ladezustand sind damit nicht zu grosse Ausgleichsstrome
fliessen. Am besten du loetest erstmal zwei Akkus an den
Minusanschluessen direkt zusammen und verbindest die Pluspole ueber
eine kleine Gluehbirne. Wenn die dann nicht mehr leuchtet kannst du
auch die Pluspole verbinden.
Verwende aber auf JEDENFALL die mitgelieferte Schutzelektronik.
Allerding brauchst du die nur einmal! Also die Zellen alle zusammen
parallel an einer Schutzelektronik.
Das ganze hat nur einen Nachteil. Die Elektronik begrenzt auch den
maximalen Entlade/Lade-Strom. Der wird gemessen als Spannungsabfall
ueber den On-Widerstand des Mosfets. Liegt IMHO so in der Gegend von
2A. Mit meheren Zellen parallel koenntest du theoretisch mit einem
hoeheren Strom laden/entladen, aber die ELektronik schaltet dann halt
vorher ab.

Datenblaetter kann man eigentlich sehr einfach bei Google finden wenn
man ein bisschen sucht. Ein grosser Hersteller ist auch Seiko.
Ich selbst verwende zum laden ein BQ24100 von Texas Instruments. Das
Teil ist total genial, aber nichts mehr fuer Gelegenheitsbastler.
(kleines Gehaeuse und hohe Schaltfrequenz)

Reihenschaltung von Akkus ist relativ problematisch. Ich verwende
dafuer lieber einen StepUp Wandler. TPS61032 auch von TI.
Wenn du dich nicht davon abbringen lassen willst dann musst du auch
eine Elektronik verwenden die fuer mehere Akkus in Serien gedacht ist.
Z.B aus einem alten Laptopakku.

Noch ein Tip: Defekte Lithiumakkus erhoehren ihren Innenwiderstand. Das
fuehrt dazu das sie an Lasten mit hohem Strombedarf wie z.B Laptops
vorzeitig abschalten weil ihre Spannung zusammenbricht. Braucht man
aber nur einen geringen Strom von z.B 500mA so hat ein solche
eigentlich defekter Laptopakku aber noch seine volle Kapazitaet.

Olaf

p.s: Sollte Lithium brennen kann man es nicht mit Wasser loeschen. .-)

Autor: Hagen (Gast)
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Hi Olaf,

danke für deine Antwort.

Ich habe nun einiges an Datenblättern gewälzt und möchte das nochmal
zusammenfassen.

1.) die Akkus sollen parallel geschaltet werden um die Kapazität zu
erhöhen
2.) jeder Akku für sich hat eine Schutzschaltung und sollte sie auch
behalten

Nun nach dem Studium der Datenblätter ist es so das man ohne "weiteres
" zwei Akkus gleichen Types an EINE gemeinsamme Schutzschaltung
anschließen kann. Dies wird nur begrenzt durch den maximalen Strom der
durch die N-Channel-MOSFET's in der Schutzschaltung fließen kann.

Die Schutzschaltung an sich regiert immer nur auf Spannungen, sprich
Über-/Unterspannung bzw. Kurzschlüsse.

Demzufolge dürfte es meiner Meinung nach ohne Probleme möglich sein
zwei/drei Komplett-Akkus mit deren Schutzschaltungen parallel zu
schalten. Die Akkus werden sich untereinander auf ein gemeinsammes
Spannungsniveau einpegeln, wie es auch ohne SchutzIC's normal wäre.

Das Laden ansich stellt noch ein Problem für mich dar. Wenn man zb.
einen 1400mAh Akku mit 1C = 1.4A lädt und nun zwei solcher baugleichen
Akkus parallel schaltet könnte man sie mit 2.8A laden.
Die Frage ist eben nur ob das mit jeweils separaten/baugleichen
Schutzschaltungen pro Akku immer noch möglich ist.

Gruß Hagen

Autor: Olaf (Gast)
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Ich halte nichts von einer Parallelschaltung der Schutzschaltungen. Das
hat gute Chancen instabiler Murks zu werden.

Gehen wir mal davon aus das du einem dieser Akku einen Strom von 2A
entnehmen kannst bevor seine Schutzschaltung abschalten kann. Was
passiert wenn du nun 3A entnimmst? Wenn der Innenwiderstand beider Akku
genau gleich ist, und auch der Innenwiderstand der Schutzschaltung
gleich ist, dann verteilt sich der Strom zu gleichen teilen. Ist nur
ein Akku ein bisschen schlechter so wird der bessere versuchen mehr
Strom zu liefern, dann schaltet ihn seine Schutzschaltung ab und nun
muss der schlechtere alles liefern bis er sich abschaltet.

Wahrscheinlich wird so eine Schaltung in der Praxis in Abhaengigkeit
vom Lade/Entladestrom eine Zeitlang funktionieren aber nach einer
gewissen Zeit aussteigen. Mit anderen Worten unprofessioneller Murks.

Du kannst das Problem noch etwas hinauszoegern indem du beiden Akkus
noch einen kleinen Widerstand (z.B 1Ohm) in Serie schaltest, aber das
zoegert es nur hinaus.

Beim Laden hast du natuerlich genau dieselben Probleme. Zuverlaessig
wird das Laden nur funktionieren solange du unter dem maximalstrom
eines Akkus bleibst. Gehst du darueber hinaus wird es nur noch oft
funktionieren. Das wuerde mir nicht reichen.

Olaf

Autor: Hagen (Gast)
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Hm, gut damit hat sich ja mein "Verdacht" bestätigt.
Mir bleibt also nichts anderes übrig als die Akkus zu zerlegen und mit
einer eigenen Schutzschaltung zu versehen. Schade eigentlich, da
momentan solche Akkus für 1 Euro zu haben sind.

Ich werde also zwei nackige Akkus parallel schalten und dann davor die
Schutzschaltung eines Akkus davorsetzen. Das ist primär auch kein
problem für mich das die hohe Akku-Kapazität nur die Laufzeit der
Schaltung verlängern soll. D.h. mehr als 1A Strom werde ich nicht
benötigen, ich möchte nur die Laufzeit verlängern.
Nachteilig ist eben nur die verlängerte Ladezeit da man nur mit
0.4-0.6C laden kann.

Du hast den TPS6103x oben erwähnt. Im Datenblatt findet man eine
interessante Schaltung wie man 5V stabilisiert und zusätzlich 10V
unstabilisert abzapfen kann. Analog dazu müsste man bei 3.2V
stabilisiert auf 6.4V unstabilisert kommen, richtig ? Das wäre sehr
interessant für mich, nur stellt sich für mich die Frage wiviel Strom
man über den unstabiliserten Output ziehen kann ?


Gruß Hagen

Autor: Olaf (Gast)
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Du kannst die alte Schutzschaltung ja weiterverwenden. Klemm einfach
beide Akkus parallel und fertig. Wenn du mehr machen willst dann schau
dir mal das an:

http://www.criseis.ruhr.de/pbox.brd

Habe ich seit ein paar Tagen laufen. Sehr schnuckelig. Lediglich die
Schutzschaltung mit IC2 aergert mich ein wenig. IC2 ist ein Seiko S8231
AHFN-CAH. Der schaltet leider ein paar Millivolt eher ab als der BQ24108
den Akku als voll akzeptiert. ARGH!
Die Kleingartenanlage rechts unten ist uebrigens eine Blinkschaltung
die eine LED im Sekundenabstand kurz aufblitzen laesst wenn der Akku
leer wird.

Die Ladezeit verlaengert sich natuerlich, aber es macht nicht soviel
aus wie man zunaechst glaubt. Lithiumakkus werden ja nur zu Ladebeginn
an Konstantstrom geladen, sie verbringen spaeter viel Zeit an der
Konstantspannungsquelle. Ich schaetze mal parallelschalten erhoeht die
Ladezeit nur um 50% vielleicht sogar weniger.

Deine Meinung bezueglich der 6.4V Teile ich. Ueber den Strom kann ich
so auf anhieb nichts sagen, ist jetzt zu spaet um ins Datenblatt zu
schauen. :-) Der TPS61032 ist aber sehr robust. Wichtig sind nur
erlesene LowESR Tantals und eine abgeschirmte Spule wenn deine Nachbarn
Wert auf Mittelwelle legen.
DER BQ24108 ist aber die Hoelle. Ich hab die Platine selber gemacht,
sie ist also nicht durchkontaktiert. Ich musste dann unter dem 24108
noch ein Loch bohren und da ein Stueck Kupfer einsetzen damit er seine
Waerme auf die Masseseite abstrahlen kann.

Olaf

Autor: tomafa (Gast)
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@Olaf

Mit was löscht man Lithium wenns brennt ?

mfg

Tomafa

Autor: Olaf (Gast)
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Ich hab mal irgendwo gelsen das man einen Eimer Kupferpulver
drueberkippen soll. Ich kann es aber nicht mehr belegen. Vielleicht
findet sich ja hier ein kompetenter Feuerwehrman. :)

Ausserdem was soll das heissen? Meine Schaltung geht nicht hoch. :-]

Olaf

Autor: Simon Küppers (Gast)
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Öhm Weißt du was passiert wenn Kupferpulver oxidiert (aka verbrennt)?

Gut nacht..

Autor: Hagen (Gast)
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@Olaf:

auf deinem Board hast du zwei Boost-Converter ? Ich frage weil ich
nämlich vor gleichem Problem stehe. Ich brauche auch ein möglichst
komfortables Versorgungsboard das mit 3.2V und 5V a 1A liefert, aus
3.7V LiPo's Handy-Akkus. Man steht dann immer vor dem Problem ob man 2
StepUp-Wandler nimmt oder nur einen auf 5V und einen normalen Regler
runter auf 3.2V. Bei der zweiten Lösung zerstört man sich dann aber die
gewünschte Effizienz da die 3.2V eigentlich die Hauptversorgung des
Boards sein soll. Bei der ersten Methode quadrieren sich aber die
Probleme ein korrektes Layout für die beiden StepUps hinzubekommen.

Deshalb auch meine Frage nach dem TPS6103x und dem besprochenen
Betriebsmodus. Ich vermute das dann über den stabilisierten 3.2V
Ausgang und dem unstabilisierten 6.4V Ausgang denoch nur 1A fließen
dürfen. Weil eben die 6.5V hinter dem Induktor am SW Eingang abgezapft
wird. Es ist eh eine komische Beschaltung da die 6.4V erzeugt werden
indem man auf die stabilisierten 3.2V noch 3.2V unstabilisert
"addiert". Im Datenblatt wird dies deutlich wenn man dort die zwei
verschiedenen Schaltungen vergleicht.

Die Schutzschaltung würde ich eben gerne in den Akkus belassen, die
Akkus sollten nach Möglichkeit nicht resampled werden. Deshalb auch
meine Eingangsfrage. Denoch möchte ich nochmal auf die
Parallel-Schaltung der Akkus samt Schutzschaltung zurückkommen. In
meinen Akkus ist der SC451 der chinesischen Firma Silan drinnen.
Also, bei normaler Anwendung werden 2 Akku-Packs parallel geschaltet
und davor eine Schutzschaltung. Die Schutzschaltung selber basiert auf
den Spannungseinbruch bei der Detektierung von Unterspannung beim
Entladen bzw. zur Kurzschlussdetektierung. Beim Laden basiert sie auf
Überspannung > 4.2V. Wenn ich die Datenblätter richtig verstanden habe
basiert ihre Funktion NICHT auf dem Innenwiderstand der MOSFET's.
Dieser ist nur interessant um die "logischen" Staties der Abschaltung
der Akkus vom Board zu detektieren, sprich einen gelockten Akku durch
das Laden wieder zu reaktivieren usw.
Nach der Schutzschaltung teilen sich die Entlade-/Ladeströme auf beie
Akkus auf. Inkonsistenzen innerhalb der Akkus (unterschidliche
Innenwiderstände) wirken sich also NACH der Schutzschaltung genaus auf
wie VOR der Schutzschaltung wenn man davon zwei benutzt.
Bei der Parallelschaltung von zwei Schutzschaltungen würden sich meiner
Meinung nach nur noch die relativ kleinen Uterschiede in den MOSFET's
hinzu-addieren.

D.h. aus meinen Verständnis heraus besteht das Problem beim
Parallelschalten der Akkus aus deren unterschiedlichen
Innenwiderständen. Dadurch werden die Akkus ungleichmäßig beim
Laden/Entladen belastet. Solche Unregelmäßigkeiten sollten aber
wesentlich stärker auftreten als die Unregelmäßigkeiten innerhalb der
Schutzschaltungen. Immerhin wird empfohlen das man MOSFET mit < 20 mOhm
Rdson benutzt. Somit dürfte meiner Meinung nach es keinen Unterschied
machen ob man 1 Schutzschaltung und 2 Akkus oder 2 Akkus samt 2
Schutzschaltungen benutzt. Keinen Unterschied im Sinne der
Innenwiderstände der Akkus ansich. Das sich natürlich ein logischer
Unterschied ergibt wenn eine der beiden Schutzschaltungen deaktiviert
ist (aufgrund eines Kurzen oder so), das dürfte wohl klar sein. Da aber
die Reaktivierung der Akkus über die Schutzschaltung auch wiederum nur
Spannungssensitiv beim Laden ist dürfte dies kein weiteres Problem
darstellen. Das einzigste Problem wäre ein Szenario indem eine
Schutzschaltung blockiert und somit dessen Akku vom Board trennt. Wird
nun weiter Strom entnommen so wird der andere noch funktionsfähige Akku
weiter entladen. Es entstünde so ein Ungleichgewicht zwischen beiden
Akkus. Wird nun so ein Pack gemeinsam geladen so müsste der Ladeprozess
sehr unausgewogen und im Grunde falsch ablaufen, da der Akku-Lader nicht
den korrekten Ladestrom individuell auf die unterschiedlichen Akkus
anhand ihrer Endspannung ermitteln kann. Ok, eigentlich habe ich mir
selber damit schon das Gegenargument für die Parallelschaltung der
Akkus samt SchutzIC geliefert. Schön mal darüber geredet zu haben :=)


Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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> Mit was löscht man Lithium wenns brennt ?

Sauerstoff-zufuhr unterbrechen :) Auch ich habe das mit dem
Kupferpulver schon gelesen, kann mir es aber auch nicht so richtig
vorstellen. Ich würde einen Feuerlöscher nehmen der auf Schaumbasis
arbeitet, also solche die man für das löschen elektrischer Brände
benutzt. Falls es brennt lohnt sich auch keine Recherche im Indernett
mehr, dann sollte man die Zeit zum Löschen nutzen. Im Extremfall würde
ich also eine ordentliche Baumwolldecke drüberwerfen und dann einen
Stahleimer fest drüberstülpen.

Auf alle Fälle kann es durchaus sein das auch Sand keine Wirkung
erzielt. Man sollte wirklich man im WEB auf Suche gehen.

Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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Zitat:

Brandklasse D: Metallbrände
Beispiele: Aluminium, Magnesium, Lithium, Natrium, Kalium bzw. von
Legierungen.
verwendbare Feuerlöscher: Pulverlöscher mit Metallbrandpulver

Toll das Internet überall findet man Wiki's und in allen steht das
gleiche drinnen. Im Ernstfall hilft das aber wenig wenn man keinen
Spezialfeuerlöscher zur Hand hat.

Und dann noch, Zitat:

Es bleiben daher nur wenige Möglichkeiten der Brandbekämpfung. Eine
davon ist die Verwendung eigener Metallbrandpulver, wie sie in
Betrieben mit entsprechendem Risikopotential oft auf Lager gehalten
werden. Dabei handelt es sich um Salze wie Natriumchlorid oder
Kaliumchlorid, die auf dem Brandherd schmelzen und eine undurchlässige
Schicht bilden, die den Brand erstickt.
Einen ähnlichen Effekt kann man durch die Verwendung von Zement
erzielen, ebenso mit Grauguss-Spänen, und natürlich mit trockenem (!)
Sand.

Das hilft schon eher, ein Lithium-Brand wird gelöscht indem man ihn mit
trockenem Zement zubetoniert :) Wenn mich meine Chemiekenntnisse nicht
im Stich lassen dann dürfte eine Portion Kochsalz den Brand löschen.
Das wäre eine sehr praktikable Lösung. Kochsalz sprich Natriumchlorid
hat jeder in ausreichender Menge im Haushalt.

Gruß Hagen

Autor: Olaf (Gast)
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Natriumchlorid ist gut. Ich werd dann immer meinen Salzstreuer bereit
halten. :-)

Aber zurueck zu meiner Schaltung. Sie enthaelt zwei Schaltregler, aber
nur einer wird fuer eine Ausgangsspannung von 5V verwendet. Der andere
ist ein Laderegler fuer LiIonen Akkus der aus Eingangsspannungen von 6
bis 16V den Akku wieder aufladen kann.
Gedacht ist das ganze uebrigens als externe Versorgung fuer meinen
Zaurus.
Das du mit der zusaetzlichen Hilfspannung am TPSx die maximal
zulaessigen 1A nicht ueberschreiten kannst sollte klar sein. Dann
wuerde naemlich entweder die Spule in die Saettigung gehen oder der
integrierte Transistor knallen. Ich wuerde sogar sagen das der Strom
auf der Hilfsspannung deutlich kleiner seiner sollte (1/10?) als der
Hauptspannung. Und zwar deshalb weil diese Spannung nicht geregelt wird
sondern Belastungsabhaengig ist.
Aber der Regler ist ja derart klein und schnuckelig das man sich da
einfach zwei von erlauben kann. In dem Falle wuerde ich mir nur
Gedanken ueber eine Akkuspannungsueberwachung machen. Der Regler
schaltet ja ab wenn die Eingangspannung zu gering wird und wenn man da
zwei von nimmt so muss dies nicht gleichzeitig sein. Wenn dir aber z.B
die 3.3V ausfallen und die 5V erst zehn Sekunden spaeter so koennte das
deiner nachgeschalteten Elektronik nicht bekommen.

Olaf

Autor: Hagen (Gast)
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Die Akkuspannungsüberwachung dürfte doch einfach sein. Beide benutzen an
LBI die gleiche Einstellungen. Beide an LBO's verbunden und per Pullup
an einen Eingang des AVR's. Da es Open Collector/Drain ist dürfte das
Zusammenschließen der LBO's kein Problem darstellen da sowie alle auf
gemeinsammer Masse liegen.
Abschalten tut der Regler laut Datenblatt bei ca. 1.8V, dies ist eh
viel zu niedrieg für LiPo's. Die interne Schutzschaltung der Akkus
schaltet meistens schon bei < 2.5V ab. Oder bin ich da falsch
informiert ?

Mich stört halt nur das man bei zwei Schaltreglern eben im Layout noch
penibler sein muß.

Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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Andererseits wäre die integrierte Spannungsüberwachung von 2 solcher
Reglern sogar von Vorteil. In meinem Falle würde ein Regler die 3.2V
Corespannung erzeugen und an LBI auf zb. 2.6V eingestellt sein. Der
andere Regler die 5V Peripheriespannung und an LBI zb. auf 3V
eingestellt sein. Beide LBO's gehen an zwei Pins des AVR's, und beide
Regler sind immer eingeschaltet, sie verbrauchen ja echt wenig Power im
Standby Modus. Nun kann ich sogar über die beiden LBO's zwei
unterschiedlich kritische Zuständer der Akkus abfragen. Einmal bei
ca.3V als Warnsignal das die Akkus nachgeladen werden könnten. Und bei
2.5V zum definitiven abschalten.

Gruß Hagen

Autor: Olaf (Gast)
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Klingt alles machbar.

Was das layout angeht wuerde ich mir nicht zu sehr Sorgen machen.
Natuerlich ist das nicht so einfach, aber wenn du dir die Arbeit einmal
gemacht hast kopierst du einfach den zweiten Regler 1:1 daneben.
Danach brauchst du dann ja nur noch extra die Verbindungen fuer die
Spannungsueberwachung zu machen.

Olaf

Autor: MartinK (Gast)
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Hallo Hagen

53x32x7 mm sind das die Maße für das Außengehäuse
pder für den reinen Akku.
Mein Problem ist, dass ich nur 50 mm Platz habe.

Martin

Autor: Hagen (Gast)
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Das sind die Maße des kompletten Akkus mit SchutzIC und Aussengehäuse.
Die Maße ohne alles, nur der Akku ansich sind 46x29x7.2 mm. Die
Schutzelektronik + umgebendes Gehäuse verbraucht den Rest. Das
"Gehäuse" ansich ist dabei nur ein Plastikrahmen. In diesem wurde der
Akku "reingepresst" und mit bedrucktem Ettikettenlabel umwickelt. Hört
sich nicht besonders "vertrauenswerweckend" an, ist aber wirklich
stabil, kostengünstig und verbraucht so in der Höhe fast keinen
zusätzlichen Platz. Der Akku besteht aus massiven Blech mit Lötfahnen
dran, also nicht die Schwabel-Plastik-Tüten vieler anderer LiPo Akkus.

Auf dem Ettikett steht "Li-Polymer Max Cell 3.7V Battery 1400mAh for
Nokia 8210/8310", dadrunter ein Barcode samt Nummer und auf der
Rückseite die üblichen Warnhinweise in englisch. CE und Recycling
Zeichen.

Die Schutzelektronik kann von den Lötfahnen abgelötet werden, ist also
nicht angeschweisst.

Normale LiPo von Kokam zB. sind bei gleicher Kapazität meistens sogar
größer und kosten ab 30 Euro aufwärts. Dieser Akku wäre damit nur
1/10'tel so teuer. Vergleichbare NiMH/NiCd Akkus sind im Laden
teuerer.

Auf Grund dieser Merkmale habe ich ja diesen Thread aufgemacht. Auch
wenn LiPo's gefährlicher sind, werden sie denoch in Zukunft in allen
mobilen Geräten integriert. Eine Analyse vom Jahr 2000 sagte eine
Produktion für's Jahr 2002 von 100 Millionen Stück vorraus. D.h.
sammeln wir hier im Forum genügend Informationen für deren SICHERE
Anwendung dann haben wir eine preisgünstige und leistungsfähige
Stromquelle.

Deshalb nochmal die Aufforderung an alle, ich bin an allen praktischen
Informationen zu diesen Akkus interessiert:
- Schutzschaltungen und deren Umbau bzw. Weiterverwendung
- Ladeschaltungen, günstige Fertiggeräte usw.
- Schaltregler die zusammen mit diesen Akkus gut harmonieren
- Umgangsrichtlinien wie zB. das korrekte Löschen bei Bränden :=)

Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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Achso bei meinen Akkus besteht die Schutzschaltung aus dem SC451
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/ETC/...
plus par Kondesatoren und Widerständenund einem mir noch unbekannten
Doppel-N-Ch-MOSFET. Der SchutzIC ist der kleinere mit 6 Pins.
Hersteller ist http://www.silan.com.cn/english/cpfb/cpfb.htm
http://www.silan.com.cn/cpfb/elist.asp?id=76&cp_cl...

Gruß Hagen

Autor: MartinK (Gast)
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Danke Hagen

Habe mir gerade bei Ebay 3 Akkus ersteigert.
Ich glaube aber, dass die Kapazitätswerte der Akkus reine
Fantasie-Werte sind.
Mein Akku soll sogar 1500 mAh haben. Wenn ich diese Werte auf
das Volumen umrechne und mit Kokam vergleiche, so liegen die
Kapazitätswerte um bis zu 45 % über denen von Kokam.

Martin

Autor: Olaf (Gast)
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Vielleicht noch ein Anwendungstip:

Ich habe bei mir zuhause alle Taschenlampen auf Lithium umgestellt. Das
hat zwei grosse Vorteile:

1. Im Gegensatz zu NC/NimH funktionieren Lithiumakkus auch noch wenn
sie ein Jahr in der Ecke rumgelegen haben. Gerade bei Taschenlampen die
man nur mal in Notfaellen braucht sehr praktischt.

2. Sehr lange Leuchtdauer. Und dabei verwende ich nur Zellen aus
defekten Laptopakkus. :-)

Was dein Groessenproblem angeht. Ich glaube nicht das du derzeit etwas
kleineres findest als den Schalteregler von TI. Der ist ja schon so
klein das man ihn im vergleich zur Spule und zu den Elkos
vernachlaessigen kann. Eine weitere Ersparniss waer wohl nur drin wenn
die Schaltfrequenz noch hoeher wird. Es war aber so schon nicht einfach
eine passende Spule und LowESR Elkos aufzutreiben.

BTW: Ich hab mir uebrigen vor der grossen Platine die ich gepostet habe
noch eine kleinere Testplatine gemacht die nur den Stepupwandler auf 5V
enthaelt. Bei Interesse kann ich das ja auch mal ins Netz werfen. Zum
Loeten eignet sich gut ein altes Buegeleisen.

Olaf

Autor: Hagen (Gast)
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Welche denn ? Du musst bei eBay vorsichtig sein. Es gibt dort Händler
die als erstes per schöner HTML Seite den teueren LiPo Akku anpreisen,
das aber nur um dann später im HTML den tatsächlichen und billigeren
LiIo Akku zu versteigern.

So von wegen: "wollten Sie schon immer 1500mAh in Ihrem Handy haben ?
Dann ist dieser Akku genau richtig für sie. Klicken sie auf das Bild um
zu dieser Versteigerung zu gelangen" Dann weiter unten viel kleiner und
weniger aufreiserisch steht dann "Sie ersteigern hier einen originalen
Li-Ionen Akku mit 800mAh, mit dem sie auf der sicheren Seite sind"

So oder so ähnlich. Ich hatte nämlich nach "Polymer" gesucht und
wunderte mich warum die meisten Versteigerungen trotzem nur Li-Ionen
Akkus verkauften. Man scheint mit dem Schlagwort "Polymer" wohl die
Ionen Akkus besser verkaufen zu wollen.

Desweiteren habe ich Bild-Vergleiche der integrierten Schutzelektronik
verschiedener Anbieter gesehen. Dort wird doch frech behauptet das die
billigen Akkus HANDGELÖTETE Elektonik enhalten -> wohlgemerkt SOT-26
oder MSOP handgelötet in Massenproduktion und verkauft zu 1 Euro das
Stück. Als Hinweis für Ihre gute Akku-Schutzschaltung behaupten sie
dann per Bild das der 8 beinige N-Ch-MOSFET der SchutzIC wäre und der 6
beinige SchutzIC wäre ein Temperatursensor. Ok, so scheint man wohl
nichtsahnende Käufer gut überzeugen zu können.

Ich habe damals ca. 4 Euro mit Versand pro Stück bezahlt. Leider
scheinen die nicht mehr bei ebay angeboten zu werden.

Gruß Hagen

Autor: AxelR. (Gast)
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Hi und Hallo,
in den verschiedenen Modellbauforen ist doch nun schon eingehend zu
dieser Thematik (mehr oder weniger kompetent) ausgeführt worden.
Auch wir verwenden die Dinger. Die KOkam Akkus sind, glaube ich,
deshalb so teuer, weil die Hochstromfest sind? ich habe da was auf der
Herstellerseite von 30C gelesen... Normalerweise kosten LiPo Akku's
mit schutzelektronik so um die 10Euro das Stück (800mAh). bei diesem
Preis sind dann auch geich die Entsorgungeskosten inbegriffen.
Ein LiPo-Akku brennt nicht wirklich wegen dem Lithium. Es kommt ja
nicht in Reinform vor, sondern wie der Name ja schon richtig sagt, als
LithiumIonen. Klar muss der Druck irgentwo hin, und die Hitze wird das
plastfolienzeuchs entzünden, aber großartig brennen tut
dann da nichts. Ziemlich unspektakulär.
AxelR.

Autor: Hagen (Gast)
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@Olaf: immer her damit, wenn's geht aber mit dem Schaltplan, ansonsten
wäre es nett wenn du ihn mir per Mail schicken kannst (HaReddmann bei
T-Online punkt de). Nicht das ich ihn 1 zu 1 verwenden wollte, aber vom
Layout kann man ja immer noch waslernen :)

@MartinK:
"Mein Akku soll sogar 1500 mAh haben. Wenn ich diese Werte auf
das Volumen umrechne und mit Kokam vergleiche, so liegen die
Kapazitätswerte um bis zu 45 % über denen von Kokam"

Ja ich weis, das kommt bzw. kam mir auch spanisch vor. Allerdings Kokam
ist schon fast der "Billiganbieter" der LiPo Hersteller. Wenn du dir
mal richtig teure Teile anschaust dann siehst du das diese bei gleicher
Kapazizät sehr wohl kleiner als die Kokam Teile sein können.

Allerdings bin ich Pragmatiker: für den Preis und bei ausreichendem
Platz baue ich eben ein Akku-Pack mehr rein -> ergo meine Eingangsfrage
:=)

Es ist ja nicht so das dieser Thread NUR den Lithium-Polymer Akkus
gewidmet ist. Auch für Lithium-Ionen Akkus dürften die Informationen
interessant sein. Und da kann man ja einen Preissturz erwarten.

Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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@AxelR:

"in den verschiedenen Modellbauforen ist doch nun schon eingehend zu
dieser Thematik (mehr oder weniger kompetent) ausgeführt worden."

Super, wenn du uns noch sagst wo ich die Foren finde dann bin ich
glücklich. Nicht das ich nicht selber suchen könnte, aber es gibt eben
höllisch viele Foren und die meisten taugen weniger.

Gruß Hagen

Autor: AxelR. (Gast)
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UUps, erwischt. Ich habe letzte Woche erst rumgestöbert (da ist auch das
Bild ausm Anhang her). Wo war ich überall?
www.rclineforum.de
http://www.rcgroups.com/forums/forumdisplay.php?f=129
www.rcdesign.ru

hatte eigentlich nach LiPo Balancer gesucht und bin dann dort überall
hängengeblieben. Dachte, das die Foren einschlägig bekannt sind,
tschuldijung.

Gruß
AxelR.

Autor: Steffen (Gast)
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Autor: olaf (Gast)
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http://www.criseis.ruhr.de/regler.brd

Schaltplan gibt es davon nicht weil ich selber keinen habe, die
Schaltung entspricht ja im Prinzip zu 100% dem Datenblatt.

Wie man sieht ist die Platine nur einseitig undfunktioniert auch so.
Fuer dauerhafte Verwendung waere es aber wohl besser wenn die
unterseite Masse waer um EMV zu verringern.

Olaf

Autor: AxelR. (Gast)
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ich wollte eigentlich nichts sagen, weil ich garantiert wieder in den
Fettnapf trete. Zur Schaltung:
was isn das für ein Maxim Schaltkreis?
Wieviel Ampere schafft der? Bei riesigen WürthDrossel müssen das ja
3Ampere sein.
Steht betsimmt irgentwo mit im thread, nur hab ichs nicht finden
können(was nichts heissen will)

Gruß
AxelR.

Kritik sei angemerkt: ich verwende auch gern MAX Schaltkreise. Leider
ist die Liefersituation mehr als besch... Bei geringen Differenzen
zwischen Ein-und Ausgangsspannungen würd' ich jedoch Lineare Varianten
vorziehen. Ist aber nur meine persönliche Meinung.
Max1811, Max1555, nur um zwei Bsp. zu nennen.

Autor: Olaf (Gast)
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Nix Maxim, dat sein TI. TPS61032. Und die Drossel ist garnicht gross.
Hat auch nur 6.8uH.

Die genannte Maxims sind gerade zu megafett und koennen fast garnichts
im vergleich. Ausserdem muesste man sie sowieso mit dem BQ24108
vergleichen. Ich glaub du solltest dir die Platine mal ausdrucken damit
du den Masstab richtig siehst. .-)
Ausserdem lade ich mit 1A und nicht mit 100mA wie der MAX1555.

Olaf

Autor: AxelR. (Gast)
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achso, siehste sag' ich doch, wieder nicht aufgepasst. Ich war auf
Laderegler aus. Ne, der Ti ist schon super! So hohe Ströme kommen bei
mir nicht vor, daher ist der Einsatz eines Linear arbeitenden
Ladereglers gerade noch grechtfertigt. Sonst ist das mir ähnlich:
MAX1797 als Stepup und MAX1811 als Laderegler. Im Stepup habe ich eine
4,7uH vom Würth744031004 drinne. Der Akku wird aber auch nur mit max
500mA geladen. Ich lade u.a. direkt vom USB, das passt das alles gerade
noch so mitm Strom. Vom Bordnetz regle ich mitm MAX1744 auf 5Volt
runter. Aber auch mit ner kleineren Spule (22uH). Auch von Würth,
Nummer habe ich nicht im Kopf. WE-PD2 oder sowas. Als C's nehm ich
Keramische 22uF, zumindest auf der Niederspannungsseite(bis10Volt).
Da die Umschaltung vom USB auf Ext. ziemlich aufregensd war/ist, habe
ich nun den MAX1555 im Test.
Wie seht den die Verfügbarkeit der TI-Be's aus (nicht die Muster,
sondern einpaar mehr). Bei wem bestellstn Du die?


Schönen Abend

AxelR.

Autor: Olaf (Gast)
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Mir haben bis jetzt die Muster gereicht weil das ganze sowieso nur ein
privates Projekt ist und mir ein externer Akkublock erstmal reicht.


Ich bin sonst eigentlich auch eher gegen diese Musterabschleimer und
kaufe mir lieber was, aber bei diesen Bauteilen wird das wohl sonst
hoechst problematisch. Wegen des Gehaeuses werden die sicherlich
nirgendwo in Einzelstueckzahlen verbaut. Da ist es schon
wahrscheinlicher das ihr die beim ausschlachten eures naechsten Handys
finden werdet.

Olaf

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