Hallo, ich möchte meine Gartenleuchte mit einem 2-Zellen Li-ION oder LiFePO4 Akkupack umbauen. Die Zellen werden seriell verbunden. Geladen werden die Zellen mit einem externen Ladegerät. Ist es bei zwei Zellen wirklich schon empfehlenswert diese mit einem Balancer zu versehen?
Ja ist es. Aber du kannst das ganz eifach machen. Schalte eine OP zwischen die beiden Zellen und versorgen den mit der Gesamtspannung. Dann beschaltest du den OP so, dass er in der Mitte der Zellen die halbe Spannung bereit stellt. So ist dann immer sicher gestellt, dass die beiden Zellen die gleiche Spannung haben. So eine Schaltung war mal in der Elektor. Findest du hier: http://www.elektor.de/jahrgang/2010/mai/auto-balancer.1322193.lynkx Dann musst du nur noch mit dem Ladegerät aufpassen, dass du nicht über die maximale Spannung kommst. Ich würde dir dann LiFePo4 Akkus empfehlen. Die sind recht gutmütig und die explodieren nicht einfach so. Gruß, Jens
Muss man dabei nicht den Strom begrenzen?
Stefan Frings schrieb: > Muss man dabei nicht den Strom begrenzen? Beim so aufgebauten Balancer? Nein. Die "üblichen" 10-Cent-OpAmps (LM358 z.B.) sind kurzschlussfest und liefern nur wenige 10 mA. Genug um kleine Kapazitätsunterschiede auszugleichen, zu wenig um dem Akku zu schaden.
Als OpAmp würde ich einen TLC271 empfehlen: Der braucht entsprechend beschaltet (Low-Bias-Mode; siehe Datenblatt) nur ca. 10µA Strom; und weil er sehr hochohmige Eingänge hat kann auch der Spannungsteiler sehr hochohmig sein (z.B. aus 2 10 MOhm Widerständen). Recht günstig ist dieser OP auch.
> Die "üblichen" 10-Cent-OpAmps (LM358 z.B.) sind kurzschlussfest und > liefern nur wenige 10 mA. Die "üblen" 10-cent-OpAmps wie LM358 brauchen so viel Strom für sich selber, daß der teure LiIon Akku in kurzer Zeit nicht nur leer, sondern tiefentladen und damit kaputt ist. Man sollte schon einen Microleistungs-OpAmp wie OP90 oder ICL7611 (Pollin) nehmen.
150uA wären mir zu viel, 6uA (+6uA für 680k+680k Spannungsteiler) sind besser.
Allzu tief habe ich mich ehrlich gesagt noch nicht in die Problematik der Li-Ionen Akkus eingearbeitet, aber bei der obigen Diskussion drängt sich mir folgende Frage auf: Sind Li-Ionen Akkus wirklich so genau? Ich beziehe mich hierbei auf die Spannung, in welchem Ladezustand auch immer. Ein Spannungsteiler als Referenz bedeutet doch, dass ich dies als gegeben annehme. Auf der anderen Seite ist mir bekannt, dass gerade die letzten Prozente, an Ladespannung (oder Strom) sehr viel ausmachen können. Ein Balancer soll doch gerade diese herauskitzeln.
MaWin schrieb: > Die "üblen" 10-cent-OpAmps wie LM358 brauchen so viel Strom für sich > selber, daß der teure LiIon Akku in kurzer Zeit nicht nur leer, sondern > tiefentladen und damit kaputt ist. > > Man sollte schon einen Microleistungs-OpAmp wie OP90 oder ICL7611 > (Pollin) nehmen. 100% ACK, wenn der Balancer dauerhaft an der Zelle bleiben soll. Wenn's als "Teil des Ladegerätes" gedacht ist, ist der Eigenverbrauch des Balancers natürlich recht egal. amateur schrieb: > Ein Spannungsteiler als Referenz bedeutet doch, dass ich dies als > gegeben annehme. > > Auf der anderen Seite ist mir bekannt, dass gerade die letzten Prozente, > an Ladespannung (oder Strom) sehr viel ausmachen können. Klar, der Spannungsteiler muss präzise sein. Wenn die Zellen-Spannung um ganze Prozente voneinander abweicht: Widerstände besser selektieren oder notfalls niederohmigen Trimmer dazwischen. Und nein: ganz so furchtbar präzise sind Li-Ion Akkus nicht. Wegen "ein bischen" Überladung gehen die auch nicht sofort in Flammen auf. Deswegen schalten "viele"/"manche"/"einige" Schutzbeschaltungen erst bei 4.225V, 4.275V, 4.3V ... ab. Trotzdem: Für optimale Sicherheit & Lebensdauer einfach an das halten, was der Zellenhersteller in sein Datenblatt geschrieben hat.
Technisch zwingt mich doch keiner einen kleinen Sicherheitsabstand zur sicheren Ladeschlussspannung einzuhalten ? Man würde zwar nicht die volle Kapazität nutzen, bekähme aber doch eine höhere Lebensdauer. Zwischen 20 und 80% degenerieren die LiPos doch am wenigsten ?
Thomas W. schrieb: > Technisch zwingt mich doch keiner einen kleinen Sicherheitsabstand zur > sicheren Ladeschlussspannung einzuhalten ? > > Man würde zwar nicht die volle Kapazität nutzen, bekähme aber doch eine > höhere Lebensdauer. > Zwischen 20 und 80% degenerieren die LiPos doch am wenigsten ? Ich habe als Richtwert mal gelesen, das 0,1V etwa 15% Kapazitäts- unterschied bringen. Und ab ca 4,3V gibts wohl einen deutlichen Verlust an Lebensdauer. Was natürlich ganz im Sinne der Hersteller ist. :-) Gruss Harald
Angehängte Dateien:
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lipo.png
100 KB
Thomas W. schrieb: > Man würde zwar nicht die volle Kapazität nutzen, bekähme aber doch eine > höhere Lebensdauer. Du kannst auch die Spannung etwas überschreiten, für mehr Kapazität und weniger Lebensdauer. Im Anhang dazu ein Schnipsel von http://batteryuniversity.com/learn/article/how_to_prolong_lithium_based_batteries Nokia hat früher z.B. seine Handy-Akku-Lader auf 4.15V getrimmt, die Akkus haben auch ewig gehalten, auch bei Täglichen Zyklen.
> Nokia hat früher z.B. seine Handy-Akku-Lader auf 4.15V getrimmt, die > Akkus haben auch ewig gehalten, auch bei Täglichen Zyklen. Und warum hab ich dann für alle Leute mit Nokia-Handys neue Akkus bestellen müssen ? Du verbreitest doch Humbug. Ganz allgemein ist die Ladeschlussspannung von Lithiumakkus in den letzten Jahren gestiegen, von 4.2 auf 4.3V (mit Notabschaltungen der protection Chips bei 4.25 und 4.35V), weil die Hersteller den Prozess besser im Griff haben und die Akkus besser einschätzen können. Die Lebensdauer ist trotz gestiegener Spannung laut Datenblatt gleich geblieben oder hat sich sogar erhöht.
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