Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lipobalancer prozessor gesteuert


von Klaus P. (klaus5030)


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Hallo,
ich bin bei der Konstruktion einse prozessorgesteuerten Balancers für 
Lipozellen auf folgendes allgemeines Problem beim balancen der Zellen 
gestoßen:

Einfaches Beispiel: ich habe einen Akkupack mit 4 Zellen, die in Reihe 
geschaltet sind, will nur balancieren, es ist kein Lader angeschlossen. 
Nun mache ich es zum testen erst mal ganz einfach und halte einen 
Lastwiderstand 1,8 Ohm/15 Watt über die 2. Zelle, da diese etwas zu hoch 
in der Spannung ist. Messe ich die Spannung über dieser Zelle, geht sie 
logischerweise wegen der Belastung durch den Widerstand etwas runter. 
Messe ich aber jetzt die Spannung über den Nachbarzellen 1+3 ist diese 
jetzt um ca. 100mV höher.
Kann mir Jemand erklären wie das sein kann ? Habe es mit verschiedenen 
Messgeräten an verschiedenen Zellen ausprobiert, immer wenn ich den 
Lastwiderstand über eine Zelle lege, steigt die Spannung an der/den 
Nachbarzellen oder ist das ein Messfehler und wenn ja wie kann man dann 
an den anderen Zellen korrekt messen ?
Wenn die Zellen fast voll sind (4,2 Volt) und ich mit Lastwiderständen 
balancieren will, wie es ja üblich ist, steigen die Nachbarzellen 
teilweise auf über 4,4 Volt. Kann das sein ?   wäre ja tötlich für die 
Zellen

von klaus2 (Gast)


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messfehler. du brauchst einzelleitungen exakt zu den zellenanschlüssen 
und musst die strompfade berücksichtigen. 100mV sind da schnell 
zusammen.

Klaus.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Ich glaube, deine Balancierversuche sind reichlich brutal.  Ich habe
mir mal intensiv Notebook-Akkus mit dem bq29311 als Frontend-IC
angeguckt (um danach aus den Zellen und einer eigenen Schutz- +
Balancer-Schaltung meinen eigenen Pack zu bauen), da werden Ausgleichs-
widerstände von 1 kΩ oder einigen 100 Ω benutzt.  Der Ausgleich
erfolgt also eher langfristig, was aber auch völlig ausreichend ist,
denn die Kapazitätsunterschiede entstehen ja auch nur sehr allmählich.

von Bernd (Gast)


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Hab grad den gelichen IC verwendet auch mit 1kOhm als Last....
Klappt vorzüglich, dauert halt nur.
Aber um ein auseinanderlaufen der Spannungen zu erreichen völlig OK.

von klaus5030 (Gast)


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Hallo
erst mal danke für die Antworten. Einzelkabel zu den Zellen habe ich 
benutzt, sind ja an den Modellbauakkus schon dran. Ich denke mal es 
liegt an den Strompfaden.
Je größer die Balancerwiderstände werden, desto geringer ist der Effekt. 
Wie Jörg und Bernd schon sagten, mit 100 Ohm oder mehr gibt es praktisch 
keine Messfehler. Ich wollte halt sehr schnell balancieren, 
wahrscheinlich werde ich es jetzt so lösen, dass ich die Lastwiderstände 
beim Messen kurz abschalte.

von Michael (Gast)


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Wenn du beim Laden eine Zelle balancierst und dabei der Ladestrom nicht 
absolut konstant gehalten wird dann hast du durch den höheren Ladestrom 
auch eine höhere Spannung über den anderen Zellen.

Messe also mal den Ladestrom während du eine Zelle balancierst.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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klaus5030 schrieb:
> Ich wollte halt sehr schnell balancieren

Das wird schon aufgrund der elektrochemischen Prozesse kaum
funktionieren, denn die haben eine gewisse Trägheit.

Warum willst du denn schnell balancieren?  Die Un-Balancen entstehen
doch ohnehin langsam, es gibt doch gar keinen Grund, dort rasant
schnell arbeiten zu wollen.

von klaus5030 (Gast)


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der Effekt mit der höheren Spannung tritt auch auf, wenn garnicht 
geladen wird sondern nur balanciert. Das ist es was mich so gewundert 
hat. Wie kommt die Spannung von einer Zelle zur nächsten, wenn nicht 
geladen wird, also die Enden der Reihenschaltung offen sind.

hatte ich ja am 11.08. geschrieben "will nur balancieren, es ist kein 
Lader angeschlossen"

von Eddy C. (chrisi)


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Du willst also allen Ernstes behaupten, das die Spannung am Akku 
nebenan, dessen einer Pol überhaupt nicht angeschlossen ist, steigt? 
Damit hast Du nicht nur dunkle Materie nachgewiesen, sondern auch 
bewiesen, das dunkle Materie Strom leitet. Meine Hochachtung!

von .... (Gast)


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die 100mV kommen sicher vom Spannungsabfall des Kabels

von klaus5030 (Gast)


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Ja Eddi, probier es doch einfach mal aus, halt einen Widerstand von 2 
oder 3 Ohm über eine Zelle und miss die Spannung der Nachbarzellen, Du 
wirst Dich wundern, ich konnte es auch nicht glauben, habe es mit 
diversen Messgeräten und auch mit den Messkarten, die man auf den 
Balancersanschluss stecken kann, ausprobiert, es ist so wie ich sage die 
Spannung steigt an der folgenden Nachbarzelle!!! Bei der Messung kann 
man ja nun wirklich kaum einen Fehler machen.

Vielleicht ist es so wie der andere Kollege hier sagt, Spannungsabfall 
am Balancerkabel-Kabel, leuchtet mir aber nicht so richtig ein. Meine 
Bedenken sind halt, dass die Spannung an der Nachbarzelle weit über 4,2 
Volt steigt.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Nehmen wir mal E1 = E2 = 4,0 V, R1 = 0,1 Ω, R2 = 3 Ω.  Damit fließen
durch R1 und R2 dann 1,29 A, die an R1 einen Spannungsabfall von 129
mV (Ud) verursachen.  An R2 werden also 3,871 V gemessen (U1).

Ud liegt aber mit der positiven Seite am Minuspol von E1, sodass man
bei U2 dann 4,129 V messen wird.  Scheinbar also erhöht sich die
Spannung von E1 beim Balancieren, obwohl sie das natürlich tatsächlich
nicht macht (also auch keine Gefahr ist, dass E1 größer als 4,2 V
werden könnte).

Aber wie schon geschrieben, deine Ströme sind für ein Balancieren
unsinnig hoch.

von klaus5030 (Gast)


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Hallo Jörg - vielen Dank ! für die Erklärung, jetzt weiss ich endlich 
wiso man die erhöhte Spannung misst, das hilft mir weiter. Wenn ich es 
richtig verstehe, meinst Du mit R1 den Leitungswiderstand des relativ 
dünnen Balancerkabels ?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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klaus5030 schrieb:
> Wenn ich es
> richtig verstehe, meinst Du mit R1 den Leitungswiderstand des relativ
> dünnen Balancerkabels ?

Yep.

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