Ladeschaltung 1 Zellen LiPo mit MAX1555 und Atmega128RFA1

Bernhard Gast 05.03.2012 23:27 #2580586

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Hallo,

Wir bauen mittels einem Atmega128rfa1 und ein paar DMS eine 
Spannungsmesseinheit auf einer Kurbel. Diese werden wir wahrscheinlich 
mit einem einzelligen LiPo mit 140mAh
Link: http://shop.lipopower.de/140-mAh-Einzelzelle-1C

Nun habe ich mir gedacht der LiPo wird - während die Kurbel still steht 
- über einen MAX1555 geladen und während dem Betrieb über die Schaltung 
entladen. Jetzt habe ich aber noch einige grundsätzlichen Fragen zur 
Verwendung eines LiPos:

1. Benötigt man noch zusätzliche Bauteile in der Laderegelung für den 
LiPo, außer ein paar Kondensatoren für den MAX1555 welche im Datenblatt 
stehen?

2. Kann man den Akku also ganz simpel wie in dem Schaltplan gezeichnet 
zwischen BAT und GRD vom MAX1555 hängen und beim Laden liegt auf BAT nun 
4,2 Volt an und normalerweise nur die 3,7V vom Akku?

3. Haben die verwendeten Bauteile in der Schaltung Auswirkungen auf den 
Ladevorgang des LiPo oder müssen diese für den Ladevorgang über einen 
Transistor vom LiPo getrennt werden?

4. Erkennt der MAX1555 wann der Akku voll ist und beendet er den 
Ladevorgang automatisch?

5. Zum erkennen der Spannung des Akkus hat der Atmega128RFA1 anscheinend 
einen Batterymonitor integriert, hat jemand Erfahrung damit oder muss 
ich die Spannung extra mit einem ADC ermitteln um den Akku nicht zu tief 
zu entladen?

So, das wärs dann für den Anfang, für jede beantwortete Frage bin ich 
natürlich schwer dankbar! :)

Angehängte Dateien:

schaltplan.png (8,4 KB)

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Der mit den AVRs tanzt Gast 12.03.2012 02:55 #2589662

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Zu Deiner Frage 5:

Beim ATmega128RFA1 brauchst Du die Vcc nicht extra per ADC oder sonstwie 
zu überwachen. Das macht der Battery Monitor für Dich - so lange Du die 
CPU in keinen Sleep-Zustand versetzst. Auch nicht in den Idle-Mode.

Der Battery Monitor funktioniert nur im aktiven Modus, und das ist auch 
die Idee dahinter: Der Controller soll "ungebremst" arbeiten können, bis 
der Battery-Low-Interrupt kommt. Was nicht heißt, dass es bis dahin 
keine Stromsparmechanismen gibt, nur sind die auf das Heruntertakten 
mittels CLKPR beschränkt - oder Du benutzt einen Timer zum Wecken (z.B. 
WDT) und lässt in der Wachphase dem Battery Monitor seine Chance, per 
Interrupt bekannt zu geben, dass Du den AVR vielleicht besser in 
(Tief-)Schlaf versetzen solltest, weil sonst absehbar der Akku leidet...

Zum MAX1555 weiß ich nur, dass man einem solchen Teil am Eingang noch 
einen gleichen Kondi spendieren sollte wie am Ausgang. Weiterhin sollte 
man bedenken, dass mehr Volts am Eingang auch mehr Verluste im Lader-IC 
verursachen, die ein thermisch bedingtes Abregeln des Ladestrom zur 
Folge haben können, so dass das Laden mit 6V durchaus länger dauern kann 
als mit 5V. Ein SOT23-Gehäuse ist wärmetechnisch halt nicht so prall...

Abschließend noch kurz zum Akku: Mach Dir unbdingt ein klares Bild von 
den Betriebsbedingungen und der zu erhaltenden Restladung. Sowohl der 
ATmega als auch das Lader-IC "lecken" auch im inaktiven Zustand noch 
gewisse Ströme aus dem Akku, die zusammen, je nach Umgebungstemperatur, 
1 bis über 10 µA betragen können. Nehmen wir an, es sind dauerhauft im 
Schnitt nur 1µA, dann sind 1mAh in knapp 42 Tagen weggenuckelt, ohne 
dass wir noch etwas dagegen tun können. Wenn jetzt Dein Akku im 
Normalbetrieb bis auf, sagen wir, 5% der Nennkapazität herunter entladen 
wird, was relativ typisch ist, darf er danach vielleicht höchstens so 
ein halbes Jahr ohne Aufsicht, sprich: ohne Aufladen, liegen gelassen 
werden, sonst stirbt er den Tiefentladungstod.

Ich hoffe, es hilft weiter.

Gruß DmdAt

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