effiziente Spannungsversorgung mit 2S Lithium-Akkus?

[Florian F. (flofri)]

Hallo,

ich hab hier einen Lithium-Akku in dem 2 Zellen in Reihe geschaltet 
sind. An dem Akku sind 2 Anschlüsse dran, einmal für nominal 7,4 V (im 
Bild U3) und ein Anschluss ist für den Balancer gedacht. Dort habe ich 
Zugriff auf die einzelnen Zellen (U1, U2, U3).

Nun möchte ich U3 für einen Step Down (1,5 A bei 5V) benutzen. Dieser 
Step Down soll jedoch nur nach Bedarf zugeschaltet (via Enable-Pin) 
werden. Daher soll ein µC ebenfalls mit diesem Akku laufen. Jetzt kommt 
die eigentliche Frage:

Um die einzelnen Zellen nicht einseitig zu belasten habe ich mir 
überlegt die einzelnen Zellspannungen wechselseitig (sprich U1 und U2) 
für einen LDO - Regler zu benutzen. Hätte den Vorteil das weniger 
Abwärme entsteht (im Gegensatz zur vollen Spannung U3).


Beispiel 1:
U1 = 4,0V U2 = 3,9V, gespeist wird von U2, da >=100mV Unterschied wird 
auf U1 umgeschaltet.

Beispiel 2:
U1 = 3,9V U2 = 4,0V, gespeist wird von U1, da >=100mV Unterschied wird 
auf U2 umgeschaltet.

Beispiel 3:
U1 = 4,2V U2 = 4,2V, gespeist wird von U1 da kein Unterschied zwischen 
den Zellen (Default).


Ist es möglich diesen LDO - Regler aus jeweils der "volleren" Zelle 
(Hysterese 100mV, Umschaltung der Spannungen wenn die Spannungen 100mV 
voneinander abweichen)  zu speisen und wie könnte man das in etwa 
umsetzen?

Viele Grüße
Florian

[B. Spitzer (Gast)]

Wie willst Du beim Umschalten den Massebezug ändern?? Das wird nicht so 
einfach funktionieren. Wenn Dein Controller aus Zelle 1 gespeist wird, 
ist dessen Masse die Mitte des Akkupackt. Der Step-Down hat aber seinen 
Massebezug auf - von Zelle 2. In dem Fall liegt der Enable-Pin ~4V über 
Masse des Step-Down und der läuft damit los...
2. Problem bei der Idee: eine leere Zelle hat nur noch rund 3V, 
abzüglich Spannungsabfall am LDO bleiben für den Controller nur 2,7V 
übrig - reicht das überhaupt noch?
Besser a) einen 2. Step-Down für den Controller vorsehen oder
b) einen Low-Power Controller aus einem Linearregler versorgen, der an 
beiden Zellen hängt oder
c) den Step-Down immer laufen lassen, den Controller darüber versorgen 
und die Last (1.5A ist ja nicht wirklich schwer zu schalten) über einen 
PMOS in der VCC-Leitung abschalten.

unn tschuess
Benrhard

[MaWin (Gast)]

> Daher soll ein µC ebenfalls mit diesem Akku laufen.

Ist es wirklich unmöglich hinzuzuschreiben welcher uC,
damit man wenigstens weiß welchen Spannungsbereich der
verträgt ?

Die wenigsten laufen nämlich mit dan ca. 2.7V
Entladeschlusspannung einer einzelnen LiIon Zelle.

Wieso Leute bei Akkus immer nur mit der Spannung einer
vollen Zelle rechnen, ist mir schleierhaft.

[Florian F. (flofri)]

Ja, ihr habt recht. Ich hätte erwähnen sollen das bei 3,45V Schluss ist. 
µC läuft mit 3,3V.

Das Beste wird sein einen zweiten Step Down hinzuzuschalten der mir 3,3V 
gibt. Dann kann ich sogar bis knapp 6V Spannung im Akku runtergehen.

Nur irgendwie hab ich bei einem Step Down der knapp 150ma liefern soll 
(µC+bisschen Peripherie) Probleme welche zu finden die bei geringer Last 
einen hohen Wirkungsgrad erreichen.