LiPo Akkus parallel laden

[Hannes E. (k1ngarthur)]

Hallo,

ich entwickle gerade kleine Roboter, welche jeder mit zwei parallel 
geschalteten LiPo Akkus (für mehr Kapazität) ausgestattet sind (siehe 
Bild im Anhang). Die LiPo Akkus haben sind identisch und haben maximal 
350mAh (pro Stück). Über ein Switch kann ich die beiden Akkus auf eine 
Versorgungsspannung legen und zum Laden die positiven Anschlüsse wieder 
trennen.

Ich möchte jetzterstmal eine Möglichkeit finden zwei Zellen im Roboter 
zu laden (ohne diese auszubauen). Dann würde ich gerne eine Ladeplatine 
für mehrere Roboter bauen, welche die Roboter gleichzeitig läd.

Als Ladeschaltung habe ich schon den MCP73831 ausprobiert (siehe Bild im 
Anhang). Das Laden einer Zelle funktioniert auch sehr gut.
Baue ich jetzt zwei Schaltungen parallel auf, fließt zwischen beiden 
Zellen ein Ausgleichstrom, welcher den MCP grillt.

Eine Schaltung, welche erst eine Zelle läd und die andere abkoppelt wäre 
hinderlich, da dann das Laden von mehreren Robotern und jeder Zelle 
einzeln lange dauern würde und die Logikschaltung dafür sehr aufwendig 
wäre.

Ich habe überlegt, ob sich die Stromkreise jeder Ladeschaltunggalvanisch 
trennen lassen, damit keine Ausgleichströme fließen können. Die 
Ladeströme sind mit max. 500mA (eher 250mA) ja sehr gering. Mir ist da 
aber noch nichts gescheites eingefallen.

Hat jemand Ideen dazu?

[Martin D. (martin_d69)]

Ganz einfach!
Lade beide lipos mit einem MCP und baue dir je ein ballancer pro Akku.
Wenn du nen Schaltplan brauchst sag Bescheid.

Gruß Martin

[Hannes E. (k1ngarthur)]

Bescheid!

Kann ich dann auch mehrere Roboter über eine große Ladwschaltung laden?
Muss ich da nicht zwischen allen Zellen balancen?
Habe 25 Roboter a 2 parallelen Zellen.

[rcc (Gast)]

Zwei hart-parallel geschaltete Zellen kann man wie eine große Zelle 
sehen und so dann auch problemlos laden, da braucht man auch nichts 
balancen (geht da eh ned...) oder zwischenschalten.

Mehrer von den Zweierpaaren dann nochmal parallel nur zum Laden 
zusammenhängen ist keine gute Idee, da die im allgemeinen 
unterschiedliche Ladezustände haben und erstmal ordentlich 
Ausgleichsströme fließen

[Timmo H. (masterfx)]

Wenn die Lipo-Akkus unterschiedliche Ladezustände, Alter oder Typ sind, 
kannst du diese nicht einfach parallel Schalten. Parallel geht wenn dann 
nur bei Zellen gleichen, Alters, Ladezustand und Typs.

Wenn du z.B. einen Akku hast der noch 3V hat und den parallel zu einem 
noch 3,7V hat, dann fließt ein so hoher Ausgleichsstrom (aufgrund des 
geringen Innenwiderstands) dass du einen/oder beide Akkus zerstören 
kannst (und es besteht auch Brandgefahr)

[Martin D. (martin_d69)]

Die Schaltung ist für 3 Zellen aber lässt sich ja beliebig anpassen!
Siehe auch: http://www.kc-world.de/LiPo-Balancer.htm

Und nein mr. rcc, man kann lipos nicht einfach parallel schalten!!! Wie 
timmo schon sagte..

[Frank (Gast)]

Selbstverständlich kann man das -  was Timmo auch sagte. Voraussetzung 
ist  der absolut gleiche Typ, eine sehr ähnliche Zellspannung, gleiche 
kalendarische und zyklische Alterung... Also am besten neue Zellen, die 
man von hand gleich geladen hat.

Es gibt zwar verschiedene Meinungen darüber, ob die unterschiedlichen 
Innenwiderstände und damit die Stromaufteilung untereinander eine 
zyklische Alterung hervorrufen, die schnell genug ist um eben dieses 
wieder zu kompensieren. Aber generell ja, machen das viele, eigentlich 
alle. Es müssten schon Unmengen Laptops explodiert sein, 6 Zell 
Batterien sind dort auch hart parallel geschaltet.

Auch eine Zelle ist in sich nicht vollkommen homogen, prismatische 
wicklungsbedingt schon mal gar nicht. Das ist u.a. eine Frage, wie sehr 
man die Produktionsparameter im Griff hat. Schwankungen gibt auch dort 
immer. (Sonst könnten aus einer Charge auch nicht unterschiedliche 
Impedanzen resultieren, wegen der man angeblich ja nicht parallel 
schalten könnte...)

Beste Grüße

[rcc (Gast)]

Martin D. schrieb:
> Und nein mr. rcc, man kann lipos nicht einfach parallel schalten!!! Wie
> timmo schon sagte..

dann machen wir und andere OEM seit Jahren in unseren Produkten 
irgendwas falsch...gleiche Zellen hart dauerhaft parallel schalten ist 
kein Problem, so unterschiedlich sind die Unterschiede in Kapazität und 
Innenwiderstand bei anständigen Zellen nicht als dass sich die 
Stormverteilung arg ungleichmäßig wird.

[Hannes E. (k1ngarthur)]

Ok. Erstnal danke für die vielen Antworten.
Mal angenomme  die Zellen im Roboter sind parallel und identisch geladen 
oder in reihe und garantiert unproblematisch. Dann ist das Laden eines 
Roboters mit zwei Zellen kein Problem.

Mache ich jetzt aber eine große Platine mit 25 Ladeschaltungen (dann 
natürlich mit passendem Netzteil) und versuche darüber 25 Roboter zu 
laden fließen aber wieder Ausgleichsströme zwischen den Robotern, weil 
die unterschiedliche Ladezustände haben können.

Soweit ich das sehe lässt sich das Problem nur beheben, wenn ich die 
einzelnen Ladeschaltungen von einander galvanisch trenne, sodass die 
Ausgleichsströme nicht fließen können. Hat da jemand eine Idee wie man 
das machen könnte?

[rcc (Gast)]

25 MCP73831 lösen das Problem. Für jeden Roboter eine eigene 
Laderegelung und gut ist. Alles andere ist Pfusch (prinzipiell könnte 
man alle Akkus erstmal hochohmig parallelschalten um die 
Ausgleichsströme in Grenzen zu halten und dann laden, dauert nur ewig 
und leichter wirds auch nicht)

[Hannes E. (k1ngarthur)]

Ich glaube mehrere MCP parallel bringen nichts. Habe ja schon zwei 
parallel gehabt. Beide einzeln funktionieren gut. Mit jeweils einer 
Zelle dran raucht aber einer ab und zwar so  dass das Gehäuse komplett 
zerstört wird.

[Timmo H. (masterfx)]

Dann hast du wohl irgendwas falsch angeschlossen (z.B. die Ausgänge der 
MCPs parallel geschaltet). Du sollst aber nur die Versorgungsspannung 
der MCP parallel (an 5V) schalten und die Ausgänge schön separat an je 
einen Akku. Dann hat jeder MCP seinen eigenen Lipo. Quasi die Schaltung 
aus dem Ausgangspost n-mal.

[Hannes E. (k1ngarthur)]

>Quasi die Schaltung aus dem Ausgangspost n-mal.
Meinst du so?
Dann zerschießt es mir einen MCP, sobal dich einen weiteren Akku 
anschließe.

[Timmo H. (masterfx)]

Mmh, ich könnte mir vorstellen dass es daran liegt, dass du 2x 500mA aus 
der USB-Leitung ziehen willst (sofern dein Schaltplan der Realität 
entspricht) und dann die USB-Spannung zusammenbricht (bei USB 2.0 sind 
ja nur 500mA zulässig). Evtl. gerät dann ein MCP in einen undefinierten 
zustand und dreht dann irgendwie durch.

[Hannes E. (k1ngarthur)]

Ne den USB-Anschluss habe ich nicht bestückt. Ich benutze ein 
Labornetzteil.
Hab auch keinen 2k Widerstand für PROG gehabt. Sind jetzt 2,2kOhm, sind 
also weniger als 500mA (Strom nimmt exponentiell zum Widerstand an PROG 
ab).

[Timmo H. (masterfx)]

Also ich habe gerade mal 3 Stück mit Akku an 5V angeschlossen... geht 
wunderbar bei mir (Ladestrom 500mA)

[Hannes E. (k1ngarthur)]

OK. ich probiers nochmal.

[Dirk B. (dirk-becker)]

Ich verwende auch die MCP73831, bei meinem 4-fach Ladern.
Bis jetzt ist noch keiner ab geraucht. Vielleicht liegt es auch
daran das bei mir vor jeden MCP73831 noch eine Diode sitzt.

[Michael F. (startrekmichi)]

Dirk Becker schrieb:
> Ich verwende auch die MCP73831, bei meinem 4-fach Ladern.
> Bis jetzt ist noch keiner ab geraucht. Vielleicht liegt es auch
> daran das bei mir vor jeden MCP73831 noch eine Diode sitzt.
Nö, die Diode braucht's net. Ich habe fast die gleiche Schaltung hier 
als 5x-Lader, nur dass ich den MCP73821 habe und statt der Jumper ein 
Poti verwende.

Zerschießen sollte es da eigentlich nichts, die MCPs sind clever genug 
dafür.

[Hannes E. (k1ngarthur)]

Habs jetzt auch hinbekommen.
Das problem war nicht die Schaltung, sondern die Akkus.
Habe zuerst mit 130mAh Zellen von Conrad getestet (siehe Bild). Die 
scheinen noch eine Schutzschaltung o.ä. mit dabei zu haben,welche dann 
die Ladeschaltung zerstört.

Mit den Zellen von lipopower.de liefen einwandfrei.
Danke für die vielen Hilfe.

[Christian S. (christianstr)]

Hannes E. schrieb:
> Das problem war nicht die Schaltung, sondern die Akkus.
> Habe zuerst mit 130mAh Zellen von Conrad getestet (siehe Bild). Die
> scheinen noch eine Schutzschaltung o.ä. mit dabei zu haben,welche dann
> die Ladeschaltung zerstört.

Und warum ist die Schutzbeschaltung angesprungen?
Genau, weil du versucht hast, mit einem zu großen Strom zu laden. 
Zulässig sind wahrscheinlich maximal 150mA, du hasts mit dem 3-fachen 
probiert.

Gruß Christian

[Timmo H. (masterfx)]

So wirds sein. Die meisten Akkus, vorallem die kleinen können nur 1C ab. 
Vermutlich springt die Schutzschaltung bei 1,5C oder so an.
Warum die dann aber das lade ic schrottet kann ich mir nicht erklären. 
Hätte gedacht dass die Schutzschaltung die Stromzufuhr unterbricht.