36s LiPo Lader

Du kannst auch eine Zelle nach der anderen Laden, wenn die fast voll 
ist,
gehst du zur nächsten weiter. Anstatt 1.3 Stunden brauchst du dann halt 
2 Tage, ist aber Energie-effizient, da du dir die 20-25mA balancer für 
ca 10
Minuten ersparst, das macht eine Energieersparnis von satte 1.26W,
bei 78% Wirkungsgrad gerade mal 1.6W insgesamt. Ich vermute stark, die
vielen Schaltnetzteile haben den schlechteren Wirkungsgrad als das 
große,
und da verlierst du mehr als 1.6W an Energie.

Schonmal danke für die ersten Antworten. Hatte ich noch vergessen zu 
erwähnen: der Ladevorgang soll natürlich recht schnell über die Bühne 
gehen. Da LiPo's ja wohl 1C abkönnen liegt meine Vorstellung im 2h 
Bereich. Zumindest bis 80% wieder voll in der Zeit, wenn sie komplett 
leer waren.

Ich hatte mir das so vorgestellt, dass jede Zelle seine eigene kleine 
Ladeschaltung bekommt (also 36 mal die gleiche Platine). Mit 
Ladetechnologien habe ich in der Praxis noch keine Erfahrung, doch sehe 
ich da nicht das große Problem. Die Steuerung soll ein AVR übernehmen 
und ich werde wenn ich ein ganz gutaussehendes Konzept habe auch erstmal 
einen Test mit nur ein paar Zellen machen, bevor ich das ganze gleich in 
der Größenordnung aufziehe.

Ich hoffe daß die Batterie mit 2S1P einen Anschluss für den Balancer 
hat,
ansonsten viel Glück.

> ein Elektrisches Fahrzeug
Das gibt es auch von
stoeckli.ch
In diesem Pedelec ist ein 3,5kg schweres Varta-Pack am Sitzrohr dran.
Beim Laden und Entladen wird ein aktives Cell-Balancing durchgeführt, 
also von jeder einzelnen Zelle. Das Spannungsniveau jeder Zelle im Pack 
wird innerhalb einer 10mV-Spanne gehalten.
Ladezustandsermittlung mit Impedance-Tracking, Genauigkeit +/- 1%.
(Siehe Beitrag Markt&Technik 9/2012, Seite 28).
www.go-swissdrive.com

Die Anschlüsse sind vorhanden. Du weisst aber schon, daß es 
Schutzschaltungen
braucht, welche vorgeschrieben sind, und daß der Accu ein Gefahrenklasse 
9
darstellt, sprich gewisse Tunnels, Parkhäuser usw sind tabu. Also nur
Lipo balancer, das kannst du vergessen. Auch musst du die Sicherheit 
nach
einem mechanischen Belastung (Autoaufprall) gewährleisten, im Prinzip 
daß der
Accu nicht mehr funktioniert. Schocksensor, Temperatursensoren, 
Drucksensoren, Knautschzone usw. Auch eine metallisches Gehäuse ist 
vorgeschrieben soweit ich weiss.

Was für ein Fahrzeug ist das, wo du ein 230V E-Motor reinbaust, ein
E-Bike läuft normalerweise mit 36V Motoren.

Chris, hast du das denn aufgeschnappt?

> Dort wird ja einfach die komplette Akkuspannung an den Akku angelegt
> und dann mittels Balancer die Restenergie "verbraten" (habe ich das
> so richtig?)

Nö.

> In meinen Augen kann diese Methode des Ladens ja keinen als zu
> großen Wirkungsgrad haben.

Das ist bei Netzstromversorgung ja wohl auch unwichtig.

> Ich dachte da an einen Vollbrückengegentaktwandler, der dann
> 36 galvanisch getrennte Ausgangsspannungen hat (wegen dem
> Potential, da ja die einzelnen Zellen in Reihe geschaltet
> sind). Natürlich sitzt dann hinter jedem dieser ein
> Mikrochip, der den Ladevorgang regelt.

> Nun meine Frage: Ist meine Idee mit den kleinen Schaltnetzteilen
> sinnig oder ehr zu aufwändig oder sonstwas?

Die ist eher unsinnig weil zu aufwändig.
Deine Akkus sind sowieso in Serie verschaltet.
Also kannst du sie auch in Serie laden, und musst dann
NUR EIN MAL den Strom auf 1C begrenzen (statt 36 mal
eine Strombegrenzungsschaltung aufzubauen, womöglich noch
"ohne Verluste" also als Schaltregler...)

Du kannst mit dem Laden aufhören, wenn DIE ERSTE Zelle
voll ist. So lange der Akku sich dann in Ruhe von selbst
balanciert mit geringem Strom, liegen die Spannungen
der Akkus wenig genug auseinander, also sind auch die
anderen dann ziemlich voll. Und voller wäre unsinnig,
denn bei der Entladung kann man auch nicht mehr rausholen
als im kapazitätsärmsten drinsteckt).

> Ich möchte gerne jede Zelle einzeln überwachen sowohl die
> Spannung als auch wieviel mAh in jede "noch geht"

Das weiß nicht mal der Akku.

> Zum Akku noch ein paar Wort:
> Es sollen 36 2s1p LiPo's werden mit 5000mAh die dann zu 36s2p
> verschaltet werden sollen.

Basteln statt Bauen.

QoP schrieb:
> Es sollen 36 2s1p LiPo's werden mit 5000mAh die dann zu 36s2p

Ich hatte 36 2s1p = ca 302V Ladespannung beim kurzen drüberrechnen
angenommen, und das 36s2p übersehen.
Generell würde ich dir raten, zwei Batteriepacks zu machen, und die 
parallel
mittels Dioden zu schalten. Einzelne Zellen sind zu problematisch 
zusammenzuschalten da unterschiedliche Temperaturverteilung wenn nicht 
zusammengepackt.
Dioden musst du ja vorsehen, da im Prinzip vorgeschrieben, da kannst du 
auch gleich zwei Packs zusammenschalten, und zwar nach den Dioden. Ist 
auch hilfreich, wenn sich mal ein Accu verabschiedet. 10 Grad 
Unterschied macht ca 0.17V Spannungsunterschied (kommt auf die 
Temperatur an). Angenommen der Lipo hat 20C, dann sind das 100A*0.17V 
oder auch 17VA je 10 Grad,
was zwischen den zwei Zellen verbraten wird. Hat aber eine Zelle darin 
weniger als 2.5V/2.7V, weil zusammengeschaltet und eine gut, die andere 
schlecht, dann verabschiedet sich der Lipo mit einem hellen Feuerwerk.

Vorschlag:

An jeder Zelle der Serienschaltung einen Abgriff (insgesamt 37).

Geregelte Serienladung in Reihenschaltung starten.
Per uC einen Mess-Sequenzer realisieren, der einmal pro 5 Minuten 
(Beispiel) die Zellenspannung jeder Zelle genau erfasst und die Werte 
speichert.
Per Programm berechnen, wieviel Ladung die restlichen Akkus im Vergleich 
zum höchstgeladenen zusätzlich bekommen müssen.
Die Serienladung unterbrechen und die errechnete Ausgleichsladung den 
einzelnen Akkus direkt über eine sequenzielle Lade-Ansteuerung zuführen.
Danach mit der Serienladung fortfahren.

Die Notwendigkeit und der Zeitaufwand für die folgenden 
Ausgleichsladungen dürften nach dem ersten Ausgleich aller Zellen 
geringer bzw. seltener werden.

Die Periode von Serienladung und Zwischenmessung mit Ausgleichsladung, 
müsste anhand einer Messwertestatistik und einer möglichst schnellen 
(Zeit- und Ladestromoptimiert) Ausgleichsladung so berechnet werden, 
dass die kürzeste Gesamtladezeit erreicht wird. Kann alles ein 
geeigneter uC erledigen.

Diese Schaltung könnte sogar während der Entladung (in den 
Betriebspausen) für Ausgleich sorgen, wenn sie sich selbst durch Messung 
jene Zelle mit der höchsten Ladedichte aussucht, um sich und den 
Umladevorgang zu versorgen.

Harwaremässig werden benötigt:

uC mit Peripherie zum Messen, Nachladen und Umschalten zwischen den 
Prozessen
Laststromversorgung für die Serienladung
geregelte Serienladeeinheit, (die evtl. auch die notwendigen 
Einzelladeströme für den Ausgleich generieren könnte)
36-facher Messstellen-Umschalter
36-facher Ladestrom-Umschalter (evtl. beides kombiniert in einer 
Einheit)

Lötzinn, Lötkolben & Sandsack zum Draufhauen, wenns schiefgeht.. ;-)

Anhang:
In die Messequenz noch die Temperaturmessung an jedem Akku 
integrieren...

> > Wer sich den geplanten Akku anschauen will:
> >
> > http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__14376__...
>
> Nicht die beste Wahl.


Allerdings. Das ist ziemlicher Billigschrott würde ich sagen, die werden 
in 0kommaNix den Geist aufgeben in so einer Anwendung (die überstehen 
den Winter sicher nicht ;-) ).


Nimm lieber ein paar dicke LiFePos, evtl. auch mit weniger Spannung.

Icke ®. schrieb:
> Naja, soo schlecht sind die Zippys nun auch wieder nicht. Ich flieg die
> im 325er Heli


Das 15 Minuten rumfliegen damit klappt ist klar - bei nem Fahrzeug 
allerdings will man ja mal im Winter viele Kilometer weit fahren, das 
Teil irgendwo draussen parken und vielleicht auch Wochenlang in der 
Garage stehen lassen... deswegen sag ich ja die überstehen den Winter 
nicht.

Bei 36s müssen die Zellen auch schon halbwegs gut sein damit die nicht 
nach paar Zyklen zu stark auseinander driften.


Ah ja und es ist auch sehr schlecht wenn das Fahrzeug bei nem Crash oder 
falscher Behandlung in Rauch aufgeht was bei LiPos natürlich viel 
leichter passieren kann...  ich stell mir gerade vor was das wohl für 
Qualm gibt wenn 36 LiPo Zellen gleichzeitig "abrauchen" ;-)


> und klagen auch bei 200-300Zyklen nicht
> über nennenswerten Leistungsverlust.


Die guten halten auch 1000 Zyklen aus.


> das ungünstigere Gewicht/Kapazitätsverhältnis im
> Vergleich zu Lipos. Dürfte bei einem Fahrzeug jedoch zu verschmerzen
> sein.

Genau :-)