Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Akkuschrauber auf LiFePO4 umrüsten


von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Hallo zusammen,


die Akkutypenvielfalt selbst bei den Akkuschraubern nimmt zu.
Früher nur NiCd - heute NiMH und Lithium in was weiß ich für 
Variationen.

Mir haben es irgendwie die LiFePO4 angetan. Die Zyklenanzahl kommt den 
NiCd nahe bei gegenüber NiCd höheren Ladeströmen. Bei den Entladeströmen 
bin ich mir nicht sicher, ob die LiFeP04 da besser sind.

Die Ladeschaltung kann eigentlich recht einfach ausfallen, da sie nur 
eine Strombegrenzung benötigt und eine genaue Abschaltspannung
( 3,6 - 3,65V pro Zelle ). Was wahrscheinlich ein wenig von Hersteller 
zu Hersteller variert.

Auch von Vorteil ist wohl die nahezu Konstante Spannung bis die Zelle 
entladen ist.

Kritisch könnte werden die Entladeschlußspannung nicht zu 
unterschreiten.




Ich habe vor einen Makita 6260D ( 9,6V ) damit umzurüsten.




Eure Hilfe wäre schön, da ich beabsichtige das dazu gehörige Ladegerät
( DC1414 ) dafür zu missbrauchen ;-).

Leider passen nur die 18650 von der Größe her. Dummerweise können die 
zwar einen Dauerentladestrom von 22A leisten, aber das geht auf kosten 
der Zyklenzahl. Bei der von mir ausgewählten Zelle ( 1100mAh ) ist nur 
ein Entladestrom von 5C ( 5,5A )bei >1000 Zyklen angegeben.
Der Schrauber zieht aber garantiert das 3 bis 5 Fache. Wie sich das auf 
die Zyklenzahl auswirkt ist leider aus dem Datenblatt im Anhang nicht zu 
erkennen.

Wie man so einen Akku öffnet ist hier zu sehen :

http://www.youtube.com/watch?v=5XgFaiQ-61s


Das erste was ich also benötige ist eine Schaltung die den Strom auf 
2,2A begrenzt und den Akku von der Spannungsversorgung bei 3,6 bis 
maximal 3,65 Volt komplett trennt. Also nicht nur den Strom unterbricht, 
sondern auch den Akku von der Spannung trennt. Der Spannungsbereich ist 
also mit 0,05 Volt ( 50mV ) schon recht eng Toleriert.
Aber mit einer Referenzspannungsquelle vom Typ TL431A die eine Toleranz 
von +/- 0,025 Volt hat ist dies preisgünstig hinzubekommen.

Das zweite Problem ist das orginal Ladegerät so zu nutzen, das es die 
zusätzliche Schaltung versorgt. Das Ladegerät ist ein komplexes 
Schaltnetzteil. Ich werde demnächst mal ein paar Fotos von dem Teil 
machen.


Bernd_Stein

von Ulrich (Gast)


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Die Schalter in den Akkugeräten sind für etwa 12-20 A ausgelegt. Da ist 
eine zulässiger Dauer-Entladestrom von 22 A nicht zu klein. In der 
Spitze könnte man mit dem Motor/Schalter mal in die Größe und etwas 
drüber kommen, auf Dauer wird das weder der Motor noch der Schalter mit 
machen. So weit ich mich erinnere sind das 90 W Nennleistung für den 
Motor, also rund 10 A.

Beim 6260D ist wie bei anderen einfachen DC Motoren die Lebensdauer 
begrenzt - irgendwann sind die Kohlen hin und ein neuer Motor ist 
fällig. Wenn man die originalen Akkus einigermaßen gut behandelt, halten 
die Akkus etwa so lange wie der Motor - manchmal sogar länger. Auch das 
Getriebe (vor allem Umschaltung in den 1. Gang) hat eine begrenzte 
Lebensdauer - war aber wohl besser als bei den jetzigen Typen.

von Floh (Gast)


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Mein Makita ist inzwischen mit LiIonen ausgestattet. Die kamen aus einem 
alten Notebookakku.
Modell 6012D passt mit 7,2V Nominalspannung perfekt für 2S. Damit die 
Ströme pro Zelle klein bleiben und die Kapazität für Tage ausreicht, hab 
ich 3P eingebaut, fest verbaut, da der Platz sonst nicht ausgereicht 
hätte.

So als Anreiz. :-)

von AR. (Gast)


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Ich starte damit meinen '91er Fiesta. ( 4S3P )

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Ulrich schrieb:
>
> Die Schalter in den Akkugeräten sind für etwa 12-20 A ausgelegt.
>
Woher kommt dieses Detailwissen ?
>
> So weit ich mich erinnere sind das 90 W Nennleistung für den
> Motor, also rund 10 A.
>
Das ist schön zu lesen, dann halten die Akkus auch ein wenig länger.
Nur in welchem Maße das habe ich leider nicht herausfinden können.
>
> Beim 6260D ist wie bei anderen einfachen DC Motoren die Lebensdauer
> begrenzt - irgendwann sind die Kohlen hin und ein neuer Motor ist
> fällig. Wenn man die originalen Akkus einigermaßen gut behandelt, halten
> die Akkus etwa so lange wie der Motor - manchmal sogar länger.
>
Das ist natürlich nicht schön zu lesen. Ich habe noch einen NoName 
Schrauber LifeTec oder so der kostete damals ca. 80 D-Mark und besitzt 
nur einen Akku.
Den habe ich zwei mal mit neuen Akkus von Panasonic NiCd bestückt und 
der Schrauber selber, dürfte mindestens schon 15 Jahre gehalten haben 
bzw. ist immer noch i.O.

Weil er ein ein wenig unhandlich ist und der Akkusatz nach nun über 6,5 
Jahren merklich an Kapazität eingebüst hat und ein neuer 9,6 Volt 
NiCd-Qualitätsakkusatz  nur wenig unter dem Preis von zwei LiFePO4 9,9V 
Sätzen liegt, kam ich zu dem Entschluss ein handliches Markengerät 
relativ günstig zu erwerben und mal die neue Akkutechnoligie zu nutzen.
>
> Getriebe (vor allem Umschaltung in den 1. Gang) hat eine begrenzte
> Lebensdauer - war aber wohl besser als bei den jetzigen Typen.
>
Das Ding scheint von 2004 zu sein, hoffe das da noch nicht so darauf 
geachtet wurde die Dinger kurzlebig zu machen, um den Umsatz zu 
steigern.
Falls dies überhaupt der Mentalität der Japaner entspricht.

Obwohl, was hat das schon mit der Nationalität zu tun, die ich noch 
nicht einmal richtig kennne außer Begriffe wie Kamikaze und Samurai habe 
ich ja keine Ahnung von diesem Volk.


Bernd_Stein

von Karl O. (knorke)


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>Nationalität zu tun

Pfuschi wuschi entspricht nicht ihrem Ideal. Soll nicht heißen, dass sie 
es nicht manchmal machen. Meine Erfahrung ist eher: Perfektionismus, der 
sich am Detail auslebt und dadurch wichtigere Baustellen brach liegen.

von opusdiabolus (Gast)


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von Fux (Gast)


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Bernd Stein schrieb:
> Der Spannungsbereich ist also mit 0,05 Volt ( 50mV ) schon recht eng Toleriert.

Wie kommst du eigentlich auf diese Werte? Gerade LiFePo sind dafuer 
bekannt, dass sie es nicht so genau nehmen, sowohl beim Laden, als auch 
beim Entladen.

von Düsendieb (Gast)


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von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Düsendieb schrieb:
>
> http://www.ebay.de
>
> kaufen, laden, reinstecken, gut ist
>
Auf die Eigenwerbung kann ich verzichten. Ich habe selber schon billig 
Zellen verbaut und weiß demendsprechend was diese taugen.

Nein Danke.

Fux schrieb:
>> Der Spannungsbereich ist also mit 0,05 Volt ( 50mV ) schon recht eng Toleriert.
>
> Wie kommst du eigentlich auf diese Werte? Gerade LiFePo sind dafuer
> bekannt, dass sie es nicht so genau nehmen, sowohl beim Laden, als auch
> beim Entladen.
>
Nun, ich möchte eine maximale Kapazität erreichen, jedoch auch den hohen 
Ladestrom nutzen können, um die Akkus schneller voll zu bekommen.
Also einen weiteren Vorteil gegenüber NiCd haben. Zusätzlich zur stabil 
anzusehenden Entladekurve. Zudem eine gute Zylenzahl, die sich auch der 
von NiCd annähert, also so um die 1000.

Der folgende Text ist aus Wikipedia.org

Spannungsbereich der Zelle

Die genauen Spannungen differieren leicht zwischen den Zelltypen und 
Herstellern, im Anwendungsfall sind sie dem jeweiligen Datenblatt zu 
entnehmen.

Die Ladeschlussspannung liegt in der Regel bei etwa 3,6-3,65 V. Oberhalb 
dieses Bereiches kommen Balancer zum Einsatz. Schutzschaltungen gegen 
Überladung sprechen meist bei 3,8 V an.[6]

Der Entladeschluss liegt zwischen 2,8 V[7] und 2,5 V. Schutzschaltungen 
sind hier oft auf 2,1 V ausgelegt.[6]

Im Bereich der Nennspannung von etwa 3,2-3,3 V zeigen die Zellen einen 
sehr geringen Spannungsabfall über der Entladetiefe. Im Bereich des 
Ladeschlusses und des Entladeschlusses ist hingegen ein starker 
Spannungsanstieg, bzw. -abfall zu verzeichnen.

Leicht reduzierte Ladeschlussspannungen (3,4-3,5 V) und verringerte 
Entladetiefen wirken sich positiv auf die nutzbare Zyklenanzahl und 
damit die Lebensdauer aus.




Und so wie hier im verlinkten Thread sehe ich das halt auch:

Beitrag "Re: HowTos über LiFePo4 Akkus?"



opusdiabolus schrieb:
> @ Bernd_Stein
>
> http://www.elektronik-labor.de/Labortagebuch/Tagebuch0611.html#pwm
>
Danke.
Denke nur das man das nicht pauschal sehen kann.


Bernd_Stein

von Düsendieb (Gast)


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Bernd Stein schrieb:
> Auf die Eigenwerbung kann ich verzichten

Ich handele bestimmt nich damit.
Habe auch schon mal Akkus für einen Schrauber getauscht. Das Gefummel 
bis die wieder in dem Gehäuse waren war echt groß. Da nimm ich lieber 
eine etwas kleinere Kapazität von so einem Billigheimer in kauf.

von Fux (Gast)


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Bernd Stein schrieb:
> Der folgende Text ist aus Wikipedia.org

Vergiss Wikipedia. Vieles von diesem Text wurde einfach von LiIon 
uebernommen. Guck mal die Quellenangaben zu den Statements an, da kann 
man nur mit dem Kopf schuetteln.

In dem dort verlinkten Dokument von Winston stehen uebrigens 4V als 
obere Grenze, was dann im Wikipedia-Artikel nicht auftaucht:

http://en.winston-battery.com/index.php/products/power-battery/item/wb-lyp100aha?category_id=176

3.6V ist sicher trotzdem ratsam und der Lebensdauer zutraeglich, aber 
eben nicht kritisch.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Fux schrieb:
>
> Vergiss Wikipedia. Vieles von diesem Text wurde einfach von LiIon
> uebernommen. Guck mal die Quellenangaben zu den Statements an, da kann
> man nur mit dem Kopf schuetteln.
>

Oder vielleicht auch wirklich so ähnlich, da LiFePO4 ja eine verbesserte 
oder eben eine Weiterentwicklung von LiIon ist.

Hast Du vielleicht andere Quellen, die Du uns zur Verfügung stellen 
kannst ?

Ich bin nämlich nicht zufrieden mit dem Datenblatt im Anhang des 
Eröffnungsthreads. Hätte gern mehr Informationen. Am besten von welchen 
die mal eigene Versuchsreihen aufgezeichnet haben. Viele davon sind 
seltsamerweise nicht mehr da. Error 403 oder so ähnlich.
>
> 3.6V ist sicher trotzdem ratsam und der Lebensdauer zutraeglich, aber
> eben nicht kritisch.
>
Ja, darüber hätte ich ja gerne Informationen in welchen Relationen sich 
die Zyklenzahl oder die Kapazität ändern in Bezug auf Ladestrom, 
Entladestrom, Ladeschlußspannung und Entladeschlußspannung bei speziell 
der APR18650M1 Zelle von A123.


Bernd_Stein

von Udo S. (urschmitt)


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Fragt doch mal MaWin, oder sucht im Forum. Ich meine hier vor einioger 
Zeit gelesen zu haben, daß er Akkuschrauber auf LiFePo4 umgerüstet hat.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)



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Udo Schmitt schrieb:
> Fragt doch mal MaWin, oder sucht im Forum. Ich meine hier vor einioger
> Zeit gelesen zu haben, daß er Akkuschrauber auf LiFePo4 umgerüstet hat.
>
Ich denke Du meinst das hier :

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.21

Habe jetzt aufgehört Informationen zu sammeln, da ich das Gewünschte 
wohl nicht finden werde. Die Jenigen die die Zellen verkaufen, zeigen 
einem ja am Liebsten nur die Schokoladenseite.

Habe aus dem oberen Link mal angefangen Schaltungen mit dem LM317 im 
TO220 Gehäuse nachzubauen. Mit Hilfe eines Berechnungsprogrammes kam ich 
auf einen Spannungsteiler von 240 Ohm zu 1k8. Als errechnete Spannung 
kam 10,63V heraus. Mit meinen 1% Widerständen kam in der Praksis 10,89V 
heraus, was schon ziemlich gut an 3 x 3,65V = 10,95V heranreicht.

Da ich 2,2A als Laderstrom haben möchte, habe ich einfach zwei LM317 
parallel geschaltet. Leider bricht die Spannung ein und der Strom bleibt 
auch nicht konstant, sondern geht immer weiter herunter.

Dummerweise hatte ich beim Entladen meine drei Akkus wohl geschrottet, 
da ich in der Zwischenzeit etwas anderes gemacht hatte und diese sich 
auf ca. 0,6V pro Zelle entladen hatten
Erneutes aufladen mit immer wieder nachregeln der Eingangsspannung, um 
die 2,2A zu erhalten führten dazu das zwar die Spannung stieg, aber zwei 
Zellen sehr heiß wurden. Bemerkt hatte ich dies, als es zu einem 
dezenten Plopp-Geräusch kam. Während ich die Zellen in die Hand nahm, 
was noch einigermaßen ging, obwohl zwei der drei Zellen sehr heiß waren, 
vernahm ich das zwei Ploppen. Aufladen geht nun nicht mehr, da die zwei 
Zellen keinen Stromfluß erlauben, jedoch bei der Spannungsmessung etwas 
über 2,xx Volt pro Zelle besitzen.

Versuche nun in der nächsten Zeit mit der einen Zelle meine Schaltung 
dahingehend aufzubauen, das diese tätsächlich konstant 2,2A liefert und 
die Spannung am Ende des Ladevorgangs nicht über 10,95V steigt.


Bernd_Stein

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Hier mal der bisher beste Versuch die drei LiFePO4 Zellen mit den 
gewünschten Parametern 10,95V / 2,2A zu laden.

Mit 10,89V und 2,1A bin ich auch zufrieden. Was mich ein wenig stört ist 
das alle einstellbaren Spannungsregler auf Kühlkörpern sitzen.

Ein weiteres Problem ist nun den Akku komplett von der 
Spannungsversorgung zu trennen, wenn die maximale Ladespannung erreicht 
ist. Ein Relais sollte die Lösung sein.

Ach, da fällt mir noch was ein. Die Dioden, was für Typen nimmt man da ?


Bis demnächst

Bernd_Stein

von Stefan (Gast)


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Bist Du sicher, dass der ganz linke Regler korrekt beschaltet ist? Kann 
ich mir kaum vorstellen.

Ich kann mir auch kaum vorstellen, dass man die Ausgänge von zwei LM317T 
ohne besondere regelung parallel schalten kann. Wie teilt sich denn der 
Strom auf die beiden Regler auf?

Du willst 20V auf 10V runter bringen bei rund 2A Laststrom. Macht über 
den Daumen gepeilt 20 Watt Verlust Leistung -> Wärme. Da würde ich 
lieber auf Schaltregler ausweichen, die machen das sicher mit weniger 
als 5 Watt Verlusten.

von MaWin (Gast)


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> Hier mal der bisher beste Versuch

Oje, ein LM317K mit 0.6 Ohm für 2.2 A auszustellen ist - optimistisch, 
LM337 wäre passender.

Zwei LM317T ohne Stromverteilungswiderstände parallel zu schalten ist - 
dumm.

An dem Akku 2.4k anzuschliessen um ihn bei Stromausfall (Stecker ziehen, 
ausschalten) mit 5mA zu entladen ist - ungeschickt.

0.1% Widerstände zu verwenden, um genau Spannung zu erhoffen, ist beim 
LM317 Perlen vor Säue und hilft nicht weil die Abwichung im Chip liegt. 
man müsste schon einen Teil des Widerstandes als Trimmpoti ausführen, 
230 Ohm + 20 Ohm Trimmpoti, um Toleranzen des Chips auszugleichen.


> Ein weiteres Problem ist nun den Akku komplett von der
> Spannungsversorgung zu trennen, wenn die maximale Ladespannung erreicht
> ist. Ein Relais sollte die Lösung sein.

Das muss man nicht tun. Ist der Akku voll, hat also deine Spannung 
erreicht, fliesst kein weiterer Strom mehr. Verliert der Akku in den 
Tagen darauf wieder etwas Spannung wegen Selbstentladung wird er 
nachgeladen.

Das Relais könnte jedoch die Entladung verhindern, wenn der Strom 
ausfällt, siehe oben.
Bei der Bestellung des Steckers, bestell auch gleich einen L200, der 
macht deine ganze Schaltung als 1 Chip.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Stefan schrieb:
>
> Du willst 20V auf 10V runter bringen bei rund 2A Laststrom. Macht über
> den Daumen gepeilt 20 Watt Verlust Leistung -> Wärme.
>
Von wollen kann da keine Rede sein. Erst ab dieser Spannung erhalte ich 
den  konstanten Strom von 2,1x Ampere.

>
> Da würde ich
> lieber auf Schaltregler ausweichen, die machen das sicher mit weniger
> als 5 Watt Verlusten.
>
Da gegen sprechen meistens immer die gleichen Gründe.

Preis,            Schaltungsaufwand,            Platzbedarf

Zeig doch mal eine Schaltung mit Schaltregler, die meinen Forderungen
2,2A Konstantstrom bis zur Ladeschlußspannung von 10,90V +/- 0,05V 
entspricht, dann kann ich besser beurteilen, ob dies für meinen 
Anwendungsfall eine Alternative ist.


Bernd_Stein

von MaWin (Gast)


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> zur Ladeschlußspannung von 10,90V +/- 0,05V

So genau geht es mit einem LM317 sowieso nicht, dessen Spannung hängt 
mehr von der Temperatur ab, und die ändert sich weil er ja ein 
leistungsbauteil ist deutlich.

Glücklicherweise sehen LiFoPo4 das auch nicht so kritisch, ob 3.5V, 3.6V 
oder 3.7V stecken die weg.

Will man genau genug für LiIOn werden, muß man wenigstens einen TL431B 
zur Überwachung verwenden, ob man das dann mit einem Schaltregler oder 
Linearregler aufbaut, ist egal.

         +-----------------Relais--------+
         | auf Kühlkörper    :           |
         |  +-----+          :/o         |
 9-15V --+--|LM317|--1R2--+-o/           |
         |  +-----+   2W  |    o-+---+   |
         |     |          |      |   |   |
         |     +----1k----+    100n  |   |
         |     |          |      |   |   |
        47u    |       6k8_0.1%  |   |   |
         |     |          |      |   | + |
         |   TL431B-------+      | LiIon | Akku ohne Schutzschaltung
         |     |          |      |   | - | (mit geht natürlich auch)
         |     |       10k_0.1%  |   |   |
         |     |          |      |   |   |
 Masse --+-----+----------+------+---+---+

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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MaWin schrieb:
>
> Oje, ein LM317K mit 0.6 Ohm für 2.2 A auszustellen ist - optimistisch,
> LM337 wäre passender.
>
Nun ja, es war ein Versuch, da im Datenblatt 2,2A als " möglich " 
drinsteht. Siehe Anhang.
Außerdem hätte ich dann wieder zwei LM317T parallel geschaltet. Nun 
natürlich - dank Eurer Hilfe - mit jeweils einem eigenen Stromwiderstand 
von 1,2 Ohm / 2W.
Aber leider habe ich keine T-Typen mehr.

Das ein LM337 ( Für mich das Selbe nur als Negativ Regler ) da passender 
wäre verstehe ich untalentierter Elektronikbastler leider nicht, aber 
vielleicht hast Du ja Lust und evtl. die Geduld es mir begreiflich zu 
machen.
>
> Zwei LM317T ohne Stromverteilungswiderstände parallel zu schalten ist -
> dumm.
>
Bei Transitoren hätte ich es auch nicht gemacht, aber da einige schon 
diese Dummheit gemacht haben und ich nicht weiß wie sich dieser IC dabei 
verhält, machte ich es Ihnen einfach nach.
>
> An dem Akku 2.4k anzuschliessen um ihn bei Stromausfall (Stecker ziehen,
> ausschalten) mit 5mA zu entladen ist - ungeschickt.
>
Mir fällt da leider zur Zeit keine bessere Lösung ein, da ich ja die 
Spannung gerne Auf 10,90V +/- 0,05V haben möchte und es deshalb 
erforderlich ist direkt am Akku zu messen um sämtlichen 
Spannungs(ab)fällen auszuweichen.
>
> 0.1% Widerstände zu verwenden, um genau Spannung zu erhoffen, ist beim
> LM317 Perlen vor Säue und hilft nicht weil die Abwichung im Chip liegt.
> man müsste schon einen Teil des Widerstandes als Trimmpoti ausführen,
> 230 Ohm + 20 Ohm Trimmpoti, um Toleranzen des Chips auszugleichen.
>
Timmpoti ist glaube ich auch wieder nicht so Langzeitstabil.

Ja, Datenblatt lesen will gekonnt sein. Bin gleich auf den 
Aufmachungstext hereingefallen : " 0.1 % line and load regulation ".

Aber in den Typischen Werten steht ja unter Load regulation
Maximal 1,5% bei Vo >= 5V, Io = 10mA bis Imax - was ich mal als 2,2A 
interpretiere und dies bei einer Sperrschichttemperatur von 25°C.
Also bei meinen 10,90V mindestens +/- 0,164V Abweichung. Das ist leider 
schon ein bischen mehr als das Dreifache von dem was ich mir wünschte
( +/- 0,05V ).
>
>> Ein weiteres Problem ist nun den Akku komplett von der
>> Spannungsversorgung zu trennen, wenn die maximale Ladespannung erreicht
>> ist. Ein Relais sollte die Lösung sein.
>
> Das muss man nicht tun. Ist der Akku voll, hat also deine Spannung
> erreicht, fliesst kein weiterer Strom mehr. Verliert der Akku in den
> Tagen darauf wieder etwas Spannung wegen Selbstentladung wird er
> nachgeladen.
>
Ich weiß das Du Dich auch mit dieser Akkutechnolgie befasst hast, aber 
ich meine Irgendwo gelesen zu haben, das es der Lebensdauer abträglich 
ist den Akku an Spannung zu belassen.
>
> Das Relais könnte jedoch die Entladung verhindern, wenn der Strom
> ausfällt, siehe oben.
>
Ja, aber hierbei stört mich der Übergangswiderstand und somit der 
Spannungsfall über dem Relaiskontakt. Obwohl - kein Strom - kein 
Spannungsfall.
Ein Relais nimmt aber evtl. zu viel Platz ein. Hast Du vielleicht eine 
elektronische Lösung dasfür. Weiß leider nicht wie sich hierbei der 
Spannungsfall über die Drain / Source Strecke verhält, wenn ein NMOS 
oder PMOS-FET eingesetzt wird und über diese Strecke " kein " Strom 
fließt.

Halt Stopp - Gedankenfehler.
Ich möchte ja bis zur Ladeschlußspannung ( 10,90V ) konstant 2,2 Ampere 
reinpumpen.

Also nix mit - kein Strom - kein Spannungsfall.
>
> Bei der Bestellung des Steckers, bestell auch gleich einen L200, der
> macht deine ganze Schaltung als 1 Chip.
>
Da ich ja untalentiert bin und Datenblatt lesen in einer mir nicht 
vertrauten Sprache erhebliche Schwierigkeiten bereitet, weiß ich trotz 
des Studium des Datenblattes vom L200 nicht mit was für Tolereanzen ich 
beim L200 zu rechnen habe.
Ob nun diese +/- 4% nur für den " Nachbau " von den Festspannungsreglern 
78xx gelten oder generell, bin ich nicht in der Lage zu beurteilen.

Bernd_Stein

von Stefan (Gast)


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Wenn Du 20 Volt Versorgungsspannugn brauchst, um einen 10 Volt Akku mit 
konstantem Strom zu laden, bist Du die Aufgabe falsch angegangen.

Ich kenne keinen Spannungsregler, der satte 10 Volt Differenz erfordert. 
Selbst diese uralten 78xx Regler brauchen weniger als 3 Volt!

Ein geschickt konstruierter Schaltregler ist mit Sicherheit nicht 
Aufwändiger, als dein Schaltungsentwurf mit den 3 linearen Reglern. 
Außerdem brauchen die Kühlkörper ja auch noch Platz und gute Belüftung.

Ein einfacher Linearer Spannungsregler mit einstellbarer 
Ausgangsspannung braucht typischerweise 6 Bauteile:

- Regler-IC
- 2 Kondensatoren
- 2 Widerstände
- Kühlkörper

Ein entsprechender Schaltregler ebenso:

- Regler-IC
- 2 Kondensatoren
- 2 Widerstände
- Diode
und KEIN Kühlkörper, jedenfalls nicht bei 2 Ampere.

Der LM2575HV-ADJ enthält eine Strombegrenzung auf etwa 2A (bei <100°C). 
Die Ausgangsspannung ist einstellbar. Und mehr Bauteile, als gerade 
genannt, brauchst Du wirklich nicht.

von Stefan (Gast)


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Die Ausgangsspannung des LM2575 variiert im bereich 0-100°C um +/- 0,2%. 
Zusammen mit einem Potentiometer kannst Du also die Ladeschlus-Spannung 
problemlos aund ausreichend stabil einstellen.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Stefan schrieb:
>
> Die Ausgangsspannung des LM2575 variiert im bereich 0-100°C um +/- 0,2%.
> Zusammen mit einem Potentiometer kannst Du also die Ladeschlus-Spannung
> problemlos aund ausreichend stabil einstellen.
>
Wie sieht die Langzeitstabilität eines Potentiometers aus ?

Habe gerade mal versucht mich über den LM2575 schlau zu machen.

Warum LMxx75 ?
Der macht doch nur bis 1A oder nicht ?

LMxx76 macht doch  bis 3A oder nicht ?
Und ist sogar 10 Cent günstiger.

Kann es sein, das Dir auch der Überblick über diese ganzen Schaltregler 
fehlt ?

1. Preis, die billigste Version vom LM2575 ist 6 x so teuer wie LM317T

2. Schaltungsaufwand, sieht einfach aus für die Spannungserzeugung. Aber 
wie sieht die Schaltung für die zusätlzich benötigte 
Konstantstromerzeugung aus.

3. Platzbedarf, normalerweise nehmen die Spulen schon einiges an Platz 
ein.

Also, ohne eine Schaltung die auf meine Parameter eingeht, kann man das 
Eine nicht mit dem Anderen vergleichen. Außer vielleicht bei der 
Verlustleistung. Wo Du natürlich recht hast mit den Kühlkörpern, die bei 
der Schaltreglervariante wahrscheinlich kleiner ausfallen können.
Aber man muß halt alles mal in Betracht ziehen können.

MaWin seine Schaltungen sind da ganz nach meinem Geschmack.
So einfach wie möglich und so günstig wie nötig.


Bernd_Stein

von MaWin (Gast)


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> Das ein LM337 ( Für mich das Selbe nur als Negativ Regler ) da passender
> wäre verstehe

Oh, sorry, ich hätte LM350 schreiben sollen.

> machte ich es Ihnen einfach nach.

In dem anderen Thread, in dem dir 2 parallele LM317 als Schaltplan 
gezeigt wurden, hatten sie aber durchaus 0.3 Ohm. Deine Wahrnehmung ist 
also recht selektiv.

>  das es der Lebensdauer abträglich ist den Akku an Spannung zu belassen

Dann würde eine voller Akku sich ja selbst zerstören und man müsste ihn 
schleunigst entladen.

> aber hierbei stört mich der Übergangswiderstand und somit der
> Spannungsfall über dem Relaiskontakt.

Der ist 10000 x kleiner als jeder andere Spannungsabfall, beispielsweise 
der an einer Rückstrom verhindernden Diode.

> mit was für Tolereanzen ich beim L200 zu rechnen habe.

BEIDE Regler, ob LM317 oder L200, sind zu ungenau für deine 50mV, die 
aber eigentlich nur für LiIon notwendig sind und nicht für LiFePo4.

von MaWin (Gast)


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> Ich kenne keinen Spannungsregler, der satte 10 Volt Differenz erfordert.

Er hat ja in seiner Schaltung 2 hintereinander, und noch ein paar 
Widerstände eingereiht, nicht gesehen, nicht geguckt ?

von Stefan (Gast)


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> Wie sieht die Langzeitstabilität eines Potentiometers aus ?
Keine Ahnung.

>> Ich kenne keinen Spannungsregler, der satte 10 Volt Differenz erfordert.
> Er hat ja in seiner Schaltung 2 hintereinander

Ja ist klar. Ich wollte darauf hinaus, dass die Konstruktion nicht 
optimal ist. Man kann das Ziel ohne großen Aufwand mit viel weniger 
Spannungsabfall erreichen.

>  das es der Lebensdauer abträglich ist den Akku an Spannung zu belassen
Das ist quatsch. Beliakkus lässt man nicht unnötig lange bei der 
maximalen Spannung am Ladegerät hängen, aber hier geht es ja um Lithium 
Akkus. Bei denen ist das Ok.

von Stefan (Gast)


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> Warum LMxx75 ? Der macht doch nur bis 1A oder nicht ?
Na dann lies mal die Datenblätter, und nicht nur die 
Produktbeschreibungen der kataloge. Der LM2575 begrenzt bei ungefähr (!) 
2 Ampere. Der Hersteller garantiert mindestens 1A unter extremen 
Bedingungen. Die hast Du aber nicht.

> LMxx76 macht doch  bis 3A oder nicht? Und ist sogar 10 Cent günstiger.
Mindestens 3 A. Die Strombegrenzung liegt bei ungefähr 5-6A. Soviel 
wolltest Du nicht.

> 1. Preis, die billigste Version vom LM2575 ist 6 x so teuer wie LM317T
Ja schon, kommt es denn darauf an? Rechne doch mal die Kosten für die 
Kühlkörper dazu. Außerdem hast Du bei dem linearen regler ja auch viel 
mehr vergeudete (verheizte) Energie.

> 2. Schaltungsaufwand, sieht einfach aus für die Spannungserzeugung.
> Aber wie sieht die Schaltung für die zusätlzich benötigte
> Konstantstromerzeugung aus.
Ist schon drin, im Chip. Sofern Dir eine Begrenzung auf ungefähr 2A 
genügt. In der Praxis must Du mit 1,7 - 2.4 A rechnen.

> 3. Platzbedarf, normalerweise nehmen die Spulen schon einiges an
> Platz ein.
Ich nutze für den LM2575 meistens mit dieser Spule:
http://such002.reichelt.de/index.html?&ACTION=446&LA=446
Sie ist etwas so groß wie ein halber Zuckerwürfel - allerdings nur bis 
500mA geeignet. Du wirst eine größere brauchen. Dennoch kann die Spule 
wohl kaum zum Problem werden. Bedenke, dass Du dank der Spule ja keinen 
Kühlkörper brauchst.

> Also, ohne eine Schaltung die auf meine Parameter eingeht,
> kann man das Eine nicht mit dem Anderen vergleichen.

Ich bin auf Deine Parameter eingegangen: 20V Eingangsspannung, etwa 10V 
einstellbare Ausgangsspannung, etwa 2A Ausgangsstrom mit Begrenzung.


Ich habe mal wegen der Stabilität von Trimmpostis geschaut und einfach 
mal exemplarisch einen rausgesucht: 76-40 100K von Reichelt. Laut 
Datenblatt weicht er um maximal 1% ab, soweit ich das Datenblatt 
verstehe. Wenn die Schaltung so ausgelegt ist, dass das Poti die 
Spannung zwischen 10V und 12V variieren kann, dann 1% von 2V = 20mV. Ist 
doch ok, oder?

von Gaja (Gast)


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Wo ist bei den bisher gezeigten Schaltungen die Balancierung und die 
Abschaltung im Fehlerfall? Manchmal ist es sinnvoller, einfach ein 
fertiges Geraet zu kaufen...

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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MaWin schrieb:
>> zur Ladeschlußspannung von 10,90V +/- 0,05V
>
> So genau geht es mit einem LM317 sowieso nicht, dessen Spannung hängt
> mehr von der Temperatur ab, und die ändert sich weil er ja ein
> leistungsbauteil ist deutlich.
>
Ja, so wird es wohl sein.
Jetzt bin ich leider doch ein wenig hin und her gerissen zwischen 
Schaltregler und Längsregler. Die Verlustleistung macht mich doch ein 
wenig nachdenklich. Habe heute den LM317T nur als Konstantstromquelle 
zwei mal aufgebaut. Jeweils 4 x 4,7 Ohm / 0,6W / 1% parallel. Der Strom 
ist zusammen 2,13A.

Als Wirkungsgrad kam dabei 0,73 heraus oder anders ausgedrückt 73%.

Dabei ist mir aufgefallen, das meine Spannungsstrippen schrott sind.
Damit der LM diesen Strom bringen kann, braucht er ca. 15V an seinem 
Eingang. Am Netzteil waren 18V eingestellt, der Rest ist an den Strippen 
verbraten worden. Leider weiß ich nicht mehr ob ich den Schrott hier :

http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE=6487;SEARCH=CC%20313

oder hier gekauft hatte.

http://www.pollin.de/shop/dt/NjU4OTYxOTk-/Messtechnik_Uhren/Messtechnik/Leitungen_Spitzen_Klemmen/Messleitungen_mit_Krokodilklemmen.html

Welchen Wirkungsgrad bekomme ich wohl mit einem Schaltregler bei
Uout = 10,90V und Iout = 2,2A hin ?

Eigentlich ist die Frage falsch gestellt, denn meine Schaltungsidee 
sieht ja folgendermaßen aus :

Ich erzeuge einen Konstantstrom von 2,2A und wenn die Ladeschlußspannung 
von 10,90V +/- 0,05V erreicht ist wird einfach die 230V Spannung per 
Relais abgeschlaltet, so das die komplette Schaltung Spannungslos ist.
In Reihe zum positiven Kontakt des Akku kommt eine Diode des Typs 
1N540x, die eine Entladung des Akkus über die Schaltung verhindert. Die 
Spannung soll durch einen OpAmp des Typs TLC271 erfasst werden, welcher 
als Komparator die Akkuspannung direkt am Akku erfasst und als 
Referenzspannung soll der TL431A mit entsprechenden Widerständen von 
0,1% Genauigkeit herhalten.
Der A-Typ sollte mit seinen +/- 0,025V gegenüber dem B-Typ mit
+/- 0,012V ausreichen, da ja +/- 0,050V gefordert ist.
>
> Glücklicherweise sehen LiFoPo4 das auch nicht so kritisch, ob 3.5V, 3.6V
> oder 3.7V stecken die weg.
>
Ja sicher, aber die Zyklenzahl sinkt durch eine Erhöhung der maximalen 
Ladeschlußspannung ( 3,65V bei den A123 Zellen) laut Wikipedia.org.


Einflüsse auf Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit
...
Auch im Bereich der vom Hersteller angegebenen oberen Spannungsgrenze 
der Zellen setzen irreversible chemische Prozesse ein, die auf Dauer 
eine Kapazitätsabnahme und damit Zellverschleiß nach sich ziehen. Eine 
Überladung über diese Spannungsgrenze schädigt die Zelle irreversibel. 
Die obere Ladespannung wird in aktuellen Anwendungen beim Ausbalancieren 
oft hoch angesetzt, da sich so die Ladezustände der Einzelzellen besser 
ermitteln und die gesamte Kapazität ausnutzen lassen, zu Lasten der 
Lebensdauer. Auch bei Balancern mit zu geringen Balancierströmen werden 
oft Spannungen im obersten Betriebsbereich der Zellen erreicht. 
Erhaltungs- oder Dauerladen mit konstanter Spannung ist aufgrund der 
geringen Selbstenladung nicht notwendig und der Lebensdauer abträglich. 
Nach Erreichen des Vollladekriteriums wird daher die Abschaltung des 
Ladestroms empfohlen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator

>
> Will man genau genug für LiIOn werden, muß man wenigstens einen TL431B
> zur Überwachung verwenden, ob man das dann mit einem Schaltregler oder
> Linearregler aufbaut, ist egal.
>
>          +-----------------Relais--------+
>          | auf Kühlkörper    :           |
>          |  +-----+          :/o         |
>  9-15V --+--|LM317|--1R2--+-o/           |
>          |  +-----+   2W  |    o-+---+   |
>          |     |          |      |   |   |
>          |     +----1k----+    100n  |   |
>          |     |          |      |   |   |
>         47u    |       6k8_0.1%  |   |   |
>          |     |          |      |   | + |
>          |   TL431B-------+      | LiIon | Akku ohne Schutzschaltung
>          |     |          |      |   | - | (mit geht natürlich auch)
>          |     |       10k_0.1%  |   |   |
>          |     |          |      |   |   |
>  Masse --+-----+----------+------+---+---+
>
Ich habe diese Schaltungsvariante so abgändert, das ich damit auch
3 x LiFePO4 laden kann. Leider konnte ich den gewünschten Strom von 2,2A 
nicht hinbekommen. Maximal 120mA waren rauszuschlagen. Die einzigen 
Änderungen die ich vorgenommen habe, war den Spannungsteiler 6k8 \ 10k 
durch ein 100k Poti zu ersetzen und den Stromprogrammierwiderstand immer 
weiter bis zu 0,1 Ohm zu verringern.


Bernd_Stein

von Matthias Larisch (Gast)


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Du scheinst ein wenig resistent zu sein :)

Mit ner Ladeschlussspannung von 3,6V pro Akku bist du so sicher, dass 
dem Akku das Verbleiben am Ladegerät für einige Stunden bis Tage 
nichts ausmacht. Oder hast du den immer am Lader? Ist ja nicht nötig. 
Ich weiß nicht genau, wie die LiFes das sehen, aber LiPos und LiIos 
verlieren bei etwa 3,9V oder mehr auch bei Lagerung Lebensdauer (genau 
wie bei Lagerung unter 3,6V).

Den größten Schaden richtest du an den Zellen an, wenn du sie garnicht 
balancierst.

Da du sehr hohe Entladeströme haben wirst (Es wird ja keine 
Einzelzellenentladeüberwachung im Pack geben?), ist balancieren 
unbedingt notwendig, da du sonst hier ebenfalls bei jedem Ladevorgang 
Lebensdauer verschenkst - bereits ein Kapazitätsunterschied von 50 mAh 
führt zum Laden des schwachen Akkus auf etwa 3,9-4 V, was der 
Lebensdauer nicht zuträglich ist.

Die 2,2A Ladestrom kannst du niemals bis zum Ende des Ladevorgangs 
einhalten, dazu bräuchtest du einen intelligenten Ladecontroller. 
Bereits ab 80-90% Kapazität steigt die Spannung des Akkus beim Laden 
schon bei Ladeströmen unter 1C auf die Ladeschlussspannung - bei 
Konstantspannungsladung würde also der Ladestrom etwa ab 80% anfangen 
langsam auf 0 zu sinken. Intelligente Konstantstromlader erhöhen an 
dieser Stelle die Spannung bzw. arbeiten generell mit höherer 
Ladespannung. Abschaltkriterium ist hier die Leerlaufspannung der Zelle, 
da der Ladestrom gepulst wird. Dies könnte man notfalls mit 
Konstantstromladung mit verzögerter Abschaltung (~1s) bei Überschreiten 
der Ladeschlussspannung implementieren. (Ich finde gerade das Paper dazu 
nicht)


Ich benutze zum Laden einen Schaltregler auf MP2307 Basis. Der hat ne 
hohe Schaltfrequenz von 350 kHz. Die Boards kosten auf Ebay 2-3 Euro, 
die Spule wird durch ein Modell mit 10µH und mindestens 6A DC Current 
(hier liegt die maximale Strombegrenzung des Chips) getauscht (Reichelt 
PISM/PISR). Damit erreicht man etwa 3-3,5A Ladestrom (Abhängig von der 
Eingangsspannung). Soll der Ladestrom weiter gesenkt werden, so muss nur 
die Induktivität der Spule abgesenkt werden (es gibt hier keine 
Minimalgrenze, bei 1µH hast du vermutlich nurnoch 300-500mA. effektiven 
Ladestrom). Da der Strom gerade beim Laden von LiFes vollkommen egal ist 
(ab 1,5C erhöht sich die Ladegeschwindigkeit kaum, 3C machen die Akkus 
quasi ohne Einfluss auf die Lebensdauer mit), reicht diese ungefähre 
Strombegrenzung aus. Ob der MP2307 (oder Schaltregler generell) stabil 
bleiben, wenn man die Rückkopplung hinter einer Verpolschutzdiode 
abgreift, weiß ich leider nicht. Müsste man austesten. In meinen Augen 
sollte das aber funktionieren.

Also:
a) Nimm einen Schaltregler. Ob nun LM2575 (50 kHz, große Spule. Achtung: 
Reichelt verschickt häufig P3596 was dem LM2596 (150 kHz) entspricht), 
P3596, oder MP2307 (350 kHz) ist egal. In allen Fällen gilt, dass der 
Switch strombegrenzt ist. Durch ein Verkleinern der Induktivität erhöhst 
du den Ripple-Strom und senkst damit den Effektivstrom -> 
Strombegrenzung nach unten variierbar durch kleine Induktivität. 
Achtung: Ausgangskondensator muss Ripplestrom vertragen! Am besten 
Keramik (Nur bei MP2307 erlaubt), alternativ low-ESR (z.B. Reichelt 
Panasonic FC 470µF/35V) einsetzen.

b)Balancer! Das ist das wichtigste

c) Entladeschutz! LiFes unter 2V zu entladen schädigt sie irreversibel. 
Machst du das 5x, ist der Akku hinüber! Aufgrund der flachen 
Entladekurve merkst du das im Betrieb erst, wenns zu spät ist.

von MaWin (Gast)


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> Der A-Typ sollte mit seinen +/- 0,025V gegenüber dem B-Typ mit
> +/- 0,012V ausreichen, da ja +/- 0,050V gefordert ist.

Das ist die Abweichung am ADJ Eingang.

Dazu kommt aber der Spannungsteiler von ca. 10.6V auf 2.5V, der also die 
Ungenauigkeit ver-4-facht.

Also die Schaltung funktioniert:

 http://www.radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=50859

0.1 Ohm ist natürlich Unsinn, ein Poti für den ganzen Bereich bringt 
mehr Ungenauigkeit als die Bauteile an Genauigkeit erlauben.

Es müssen 5V mehr reingehen, als der Akku braucht.

Eventuell könnte die Schaltung schwingen, obwohl der TL431 viel 
schneller ist als der LM317 und daher die Schwingneigung gering sein 
sollte.

von MaWin (Gast)


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> Ich nutze für den LM2575 meistens mit dieser Spule:
> Sie ist etwas so groß wie ein halber Zuckerwürfel -
> allerdings nur bis 500mA geeignet.

Also die vollkommen ungeeignete Wahl für einen LM2575,
dessen Strombegrenzung schlechtestenfalls bis 4A
durchlässt.

Anfänger übersehen, daß Schaltregler beispielsweise beim
Aufladen des Ausgangselkos erst mal vollen Strom bis hin
zu ihrer Strombegrenzung durchlassen, auch im Kurzschlussfall,
und wenn Spulen dabei nicht mehr wirken, weil sie schon
total in Sättigung sind, daß der Strom wzsichen dem Moment
wo der Übertrom erkannt wird, also 4A betrug, und der 1us
später bis zu der der Schalttransistor wirklich abschaltet,
schon 10A betragen kann und den Schalttransistor himmelt.

Es gibt nicht ohne Grund LM25xx in jeder Stromgrösse, weil
eben der Abschaltstrom (im Gegensatz zum MC34063) NICHT
einstellbar ist.

von Matthias Larisch (Gast)


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Ich hab gerade mal spaßeshalber die Kompensation am MP2307 
durchgerechnet - 10µF Keramik am Ausgang, R3 auf 2,2k, C3 auf 22nF (das 
sind die KompensationsR/Cs) und ich würde erwarten, dass der auch bei 
hinter einer Rückstromstoppdiode angeschlossenen Feedback-Leitung noch 
stabil sein sollte (Dort ein weiterer, kleiner Kondensator). Dafür ist 
er dann ziemlich langsam - aber das ist bei Betrieb als Akkulader ja 
auch vollkommen egal :) Wie so ziemlich alle anderen Eigenschaften des 
Reglers auch. Er sollte nur nicht schwingen.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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>>
>> Warum LMxx75 ? Der macht doch nur bis 1A oder nicht ?
>>
Stefan schrieb:
>
> Na dann lies mal die Datenblätter, und nicht nur die
> Produktbeschreibungen der kataloge. Der LM2575 begrenzt bei ungefähr (!)
> 2 Ampere. Der Hersteller garantiert mindestens 1A unter extremen
> Bedingungen. Die hast Du aber nicht.
>
Ja, das Lesen der Datenblätter fällt mir wiklich schwer. Erst recht 
diese zu verstehen und noch schwerer diese richtig zu interpretieren.
>>
>> LMxx76 macht doch  bis 3A oder nicht? Und ist sogar 10 Cent günstiger.
>>
> Mindestens 3 A. Die Strombegrenzung liegt bei ungefähr 5-6A. Soviel
> wolltest Du nicht.
>
Ich neige meistens dazu auf Nummer sich zu gehen, deshalb denke ich das 
der LM257*6* in diesem Fall evtl. die bessere Wahl wäre. Aber es gibt ja 
so viele Schaltregler, das einem die Auswahl nicht leicht gemacht wird.

Wenn ich mit den genannten Schaltreglern eine Konstantstromquelle von 
2,2A für meine Zwecke ( 3 x LiFeP04 mit jeweils 3,65V ( 10,95V ) 
Zellenspannung laden )erstelle, welchen Wirkungsgrad hat dann diese 
Schaltung ?
>
> Rechne doch mal die Kosten für die  Kühlkörper dazu. Außerdem hast Du
> bei dem linearen regler ja auch viel mehr vergeudete (verheizte) Energie.
>
Ja, darüber habe ich gestern doch noch mal nachgedacht. Nur ohne eine 
funktionierende Schaltung getestet zu haben, kann ich da nicht wirklich 
was zu sagen.
>
> Ist schon drin, im Chip. Sofern Dir eine Begrenzung auf ungefähr 2A
> genügt. In der Praxis must Du mit 1,7 - 2.4 A rechnen.
>
Das liest sich so gut, das ich in Erwägung ziehe mit einem LM257*6*T-ADJ 
von Reich... mal eine Schaltung aufzubauen. Könntest Du einen Schaltplan 
mit Dimensonierung hierzu zur Verfügung stellen, die ich dann nachbauen 
könnte ?
>
> Ich nutze für den LM2575 meistens mit dieser Spule:
> http://such002.reichelt.de/index.html?&ACTION=446&LA=446
> Sie ist etwas so groß wie ein halber Zuckerwürfel - allerdings nur bis
> 500mA geeignet. Du wirst eine größere brauchen. Dennoch kann die Spule
> wohl kaum zum Problem werden. Bedenke, dass Du dank der Spule ja keinen
> Kühlkörper brauchst.
>
Leider funktioniert der Link nicht. Und dank der Spule, könnte man auch 
an Stelle der Spule schreiben. Je nachdem wie dies nun preislich oder 
platzmäßig mit der wiklich benötigten Spule aussieht.
>
> Ich bin auf Deine Parameter eingegangen: 20V Eingangsspannung, etwa 10V
> einstellbare Ausgangsspannung, etwa 2A Ausgangsstrom mit Begrenzung.
>
Ja - aber halt nur theoretisch. Ich würde gerne einen dementsprechend 
dimensionierten Schaltplan sehen. Die Eigangsspannung darf hierbei auch 
so gering wie nötig sein, um die Schaltung in einem dauerhaft stabilen 
Zustand zu halten.
>
> Ich habe mal wegen der Stabilität von Trimmpostis geschaut und einfach
> mal exemplarisch einen rausgesucht: 76-40 100K von Reichelt. Laut
> Datenblatt weicht er um maximal 1% ab, soweit ich das Datenblatt
> verstehe. Wenn die Schaltung so ausgelegt ist, dass das Poti die
> Spannung zwischen 10V und 12V variieren kann, dann 1% von 2V = 20mV. Ist
> doch ok, oder?
>
20mV ja ist gut.
Die beste Langzeitkonstanz haben Metallschichtwiderstände, deshalb denke 
ich das Trimmpoti sollte eine Metallschicht haben.

Die Frage ob Präzisionspotenziometer bzw. Trimmer oder 
Einstellpoteniometer ist schnell geklärt, da die Präzionstrimmer nicht 
wesentlich teurer sind. Da wundert es mich, das Du ein 
Einstellpotenziometer gewählt hast. Und könntest Du noch schreiben 
welche Angabe Dir aus dem Datenblatt etwas zu Langzeitkonstanz sagt.

Soll das die " End Resistance " sein ?
Ich denke das sagt etwas über die Abweichung am Schleiferende aus.


Bernd_Stein

von Matthias Larisch (Gast)


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Bernd Stein schrieb:
> Wenn ich mit den genannten Schaltreglern eine Konstantstromquelle von
> 2,2A für meine Zwecke ( 3 x LiFeP04 mit jeweils 3,65V ( 10,95V )
> Zellenspannung laden )erstelle, welchen Wirkungsgrad hat dann diese
> Schaltung ?


Du willst aber keine Konstantstromquelle!

von Stefan (Gast)


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> Das liest sich so gut, das ich in Erwägung ziehe mit einem
> LM2576T-ADJ mal eine Schaltung aufzubauen. Könntest Du einen
> Schaltplan mit Dimensonierung hierzu zur Verfügung stellen,
> die ich dann nachbauen könnte ?

Mann ey, lies das Datenblatt, da ist ein kompletter Schaltplan drin!

Aber der begrenzt den Strom nicht auf ungefährt 2A, sondern leifert viel 
mehr, als Du haben willst. Hab ich doch schon deutlich geschrieben.

> Ja - aber halt nur theoretisch. Ich würde gerne einen
> dementsprechend dimensionierten Schaltplan sehen.

Schaltpläne sind auch Theorie. Im Datenblatt ist ein erprobter 
Schaltplan drin und dessen Eigenschaften sind sogar mit Meßprotokollen 
und Tabellen dokumentiert. Wenn Du dem Datenblatt nicht traust, dann bau 
es auf und messe nach.

> Da wundert es mich, das Du ein Einstellpotenziometer gewählt hast.

Um Dir zu zeigen, dass kein besonderes Potentiometer nötig ist, um 
ausreichende Stabilität zu erhalten.

> Und könntest Du noch schreiben welche Angabe Dir aus dem Datenblatt
> etwas zu Langzeitkonstanz sagt.

Such Dir das mal schön selbst raus. Nach "1%" zu suchen ist ja nicht 
schwer. Du kannst einen echt wütend machen.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Matthias Larisch schrieb:
>
> Die 2,2A Ladestrom kannst du niemals bis zum Ende des Ladevorgangs
> einhalten, dazu bräuchtest du einen intelligenten Ladecontroller.
> Bereits ab 80-90% Kapazität steigt die Spannung des Akkus beim Laden
> schon bei Ladeströmen unter 1C auf die Ladeschlussspannung - bei
> Konstantspannungsladung würde also der Ladestrom etwa ab 80% anfangen
> langsam auf 0 zu sinken.
>
Werde mal in Zukunft die Ladeschaltung unter die Lupe nehmen.
Ich habe ja schon lange nach einem Logger gesucht der mir Spannung und 
Strom aufzeichnet. Da ich und Andere da nicht aus dem Quark gekommen 
sind musste ich doch noch was Komerzielles nehmen und hoffe der 
PowerLog 6s ist seine 50 Euro wert.

http://pintie.de/powerlog.html

Beitrag "Logger für Strom und Spannung im Selbstbau"

Beitrag "MiniLogger Aufzeichnung starten über Jumper"

Beitrag "Sonnenernte loggen, Photovoltaik, PV-Anlagen, Solarmodule, PV-Laderegler"

Beitrag "TRXCharger Ladekurve mit LogView ansehen"



Bernd_Stein

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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MaWin schrieb:
>> Der A-Typ sollte mit seinen +/- 0,025V gegenüber dem B-Typ mit
>> +/- 0,012V ausreichen, da ja +/- 0,050V gefordert ist.
>
> Das ist die Abweichung am ADJ Eingang.
>
> Dazu kommt aber der Spannungsteiler von ca. 10.6V auf 2.5V, der also die
> Ungenauigkeit ver-4-facht.
>
Danke für diese Informationen.
>
> Also die Schaltung funktioniert:
>
>  http://www.radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=50859
>
> 0.1 Ohm ist natürlich Unsinn, ein Poti für den ganzen Bereich bringt
> mehr Ungenauigkeit als die Bauteile an Genauigkeit erlauben.
>
Manchmal denke ich, Du veräppelst die Leute. Aber wahrscheinlich kannst 
Du Dich nicht in ein Ottonormalbastler hineinversetzen.

Denn ich kann weder russisch, noch erkenne ich wo dort ein 0,1 Ohm 
Widerstand zum Tragen kommt, weiters bin ich nicht in der Lage diese 
Schaltung mal ebend auf meine Befürfnisse ( 10,90V / 2,2A ) 
umzustricken.
Kann auch noch nicht mal abschätzen, ob dies überhaupt möglich wäre.

Es wäre also toll, wenn Du gelegendlich dran denkst, das Du es bei mir 
mit einem so zu sagen " DAU " ( Dümmster anzunehmender User ) in 
Elektronik zu tun hast.


Bernd_Stein

von MaWin (Gast)


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DU hast dort 0.1 Ohm eingebaut, und der Schaltplan auf der russischen 
Seite ist derselbe den ich gepostet habe, falls du mit ASCII Art nicht 
klarkommen solltest, und wenn man statt 6k8 mal 32k4 einbaut, regelt die 
Schaltung auf 10.6V.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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MaWin schrieb:
>
> ..., und der Schaltplan auf der russischen
> Seite ist derselbe den ich gepostet habe, ...
>
Apropro russisch.
Auf der Akkuladerplatine ist ein 20poliges SMD-IC verbaut das sich 
DC1414-02TJ schimpft. Weitere Zahlen unter dieser Bezeichnung lauten
311 409102. Finde leider kein Datenblatt hierzu, nur diese rusische 
Seite, wo es einen Schaltplan gibt, der jedoch wahrscheinlich nicht der 
orginale vom Ladegerät zu sein scheint. Siehe auch Anhang.

http://www.radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=53554



Bernd_Stein

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Hallo,

mit dem Junsi PowerLog 6S habe ich nun zunächst die Ladekurve 
aufgezeichnet. Leider gab es schon einige Probleme.
Das Gerät hatte ich falsch an OUT verkabelt ( + und - vertauscht ),
so das das Gerät defekt war.

Gott sei Dank, das nur R14 - ein Null Ohm SMD ( 0805 ) Widerstand 
auszutauschen war.

Zum Anderen machte mein Netzgerät bei 15V / 2,1xA schlapp, da es 
Übertemperatur bekam und abschaltete, womit meine erste Aufzeichnung 
endet.

Als weiteres habe ich noch Probleme mit dem Visualisierungsprogramm 
LogView.
Muß mal sehen wie ich dort im Nachhinein noch die überflüssigen Kurven 
wegbekomme, so das nur noch die Einzelzellenspannungen, Gesamtspannung 
und der Strom zu sehen ist.

http://www.logview.info/forum/index.php?threads/wie-kurveneinstellungen-nachtr%C3%A4glich-%C3%A4ndern.6577/

Bernd_Stein

: Bearbeitet durch User
von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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So, das eine Problem konnte ich selbst lösen. Nun sieht man schön wie 
die Ladespannung bis ca. 10,9xV ansteigt und dann von der 
Spannungsversorgung getrennt wird und das der Strom bis dahin konstant 
bleibt.
Aber mit LogView muß ich noch ein wenig üben. Hoffe da gibt es einen 
Cursor bzw. ein Fadenkreuz, wo man die Maximalwerte und/oder 
Momentanwerte auswählen kann.
Dies ist für mich in soweit wichtig, da mir aufgefallen ist, das beim 
PowerLog 6S im Main Menu, also dort wo der Strom angezeigt wird, die 
Gesamtspannung 180mV niedriger angezeigt wird als in der 
Einzelzellenanzeige. Jetzt möchte ich natürlich wissen, welcher Wert 
davon im Diagramm dargestellt wird.


Bernd_Stein

von Bohris (Gast)


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Is' ja alles ganz toll - und wann bohrst du Löcher?

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)



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Zu Anfang war das Netzteil zwar auf Stromsenke geschaltet, jedoch war 
der Spannungsregler noch auf 15V eingestellt, so das zunächst noch ein 
konstanter Ladestrom von ca. 3,3A für sieben Sekunden fließt. Dieser 
wird als negative Linie dargestellt, da der Aufbau ja eingentlich für 
das Entladen verkabelt ist. In dieser Zeit sind die Zellenspannungen um 
60mV angestiegen. Begonnen haben die einzelnen Zellen mit folgenden 
Spannungen :

Zelle 1 ( Rot   ) = 3,314V
Zelle 2 ( Blau )  = 3,361V
Zelle 3 ( Grau )  = 3,365V

Als ich dies bemerkte und den Spannungsregler gegen Null zurückgedreht 
hatte, so das die Entladung nun zum Tragen kommt, kann man sehen, das 
die Zelle 1 ( Rot ) anscheinend deutlich mehr in der Spannung 
zusammenbricht als die beiden anderen Zellen. Dies ist jedoch im Mittel 
nur eine Differenz von ca. 250mV zur Zelle 2 ( Blau ) mit ihrer höchsten 
Spannungslage gegenüber den anderen beiden. Die Zellen 2 und 3
( Blau und Grau ) weichen nur ca. 20mV von einander ab. Dies bleibt auch 
über die meiste Zeit der Entladung so.

Den Entladevorgang habe ich manuell abgebrochen, sobald eine Zelle 2,50V 
erreicht. Ich muß schon sagen das ist eine super Sache mit dem *PowerLog 
6S* und LogView. Beim PowerLog 6S kann man Alarme einstellen, die sich 
akkustisch sowie über einen Offenen Kollektor Ausgang bemerkbar machen.
Ich nutze die akkustische Warnung die anschlägt sobald eine Zelle die 
eingestellte Schwelle von 2,50V erreicht.

Zum Zeitpunkt des Abklemmens des Akkupacks war die Spannungsdifferenz 
von Zelle 1 ( Rot ) 2,335V zur
Zelle 2 ( Blau ) 3,089V ca. 800mV. Die Zellen haben zu diesen 
Abschaltkreterium eine Kapazität von ca. 700mAh abgeben können.

Man kann also schon erkennen, das mit solch einer einfachen 
Ladeschaltung
( Konstandstrom von 2C bis die Ladeschlußspannung von Zellenzahl x 3,65V 
erreicht ist ) schon gute Ergebnisse zu erzielen sind.
Außerdem welch eine hervorragende Qualität diese Zellen haben. Ich war 
bereits erstaunt als ich meine sechs Zellen zu Anfang gemessen hatte - 
alle 3,30V. Mal sehen ob ich es schaffe das die Zelle 1 ( Rot ) bei den 
nächsten Tests nicht mehr so von den anderen beiden Zellen in der 
Spannungslage abweicht.


Bernd_Stein

von Elke (Gast)


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Wenn ich sehe wie billig diese Makita ( Bild) von innen aufgebaut ist, 
dann weiß ich gar nicht warum der Hersteller so einen guten Ruf 
verdient.

Da kann ich ja besser alle paar Monate ne billige vom Grabbeltisch 
kaufen, den DC Motor und ein billiges "Getriebe" wie diese Makita werden 
die auch haben.

Ist das bei Hilti mittlerweile auch so?

von Klaus (Gast)


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Bernd Stein schrieb:
> Bei der von mir ausgewählten Zelle ( 1100mAh )

Bernd Stein schrieb:
> Die Zellen haben zu diesen
> Abschaltkreterium eine Kapazität von ca. 700mAh abgeben können.

Bernd Stein schrieb:
> Außerdem welch eine hervorragende Qualität diese Zellen haben

Wie soll ich das verstehen?

MfG Klaus

von Ulrich (Gast)


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Elke schrieb:
> Wenn ich sehe wie billig diese Makita ( Bild) von innen aufgebaut ist, ....

Das Bild oben ist von einem alten (ca. 1985-1990) Makita Schrauber. Die 
Getriebe damals sahen einfach aus, waren aber wirklich robust. Die 
neueren Getriebe sind vor allem Kompakter, aber dafür nicht mehr so 
stabil. Die Motoren sind heute allerdings leistungsfähiger, aber bei den 
einfachen Typen immer noch ähnlich, nur mit internem Lüfter. Das gilt so 
ähnlich auch für die Konkurrenz - die nehmen sich im internen Aufbau 
nicht viel.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Klaus schrieb:
> Bernd Stein schrieb:
>> Bei der von mir ausgewählten Zelle ( 1100mAh )
>
> Bernd Stein schrieb:
>> Die Zellen haben zu diesen
>> Abschaltkreterium eine Kapazität von ca. 700mAh abgeben können.
>
> Bernd Stein schrieb:
>> Außerdem welch eine hervorragende Qualität diese Zellen haben
>
> Wie soll ich das verstehen?
>
Nun ja, ich vermute mal, das ich an dem Ladevorgang bzw. der simplen 
Ladeschaltung noch etwas ändern muß, denn laut dem Junsi PowerLog 6S 
wurden auch nur in etwa soviel Amperestunden in die Akkus hineingepumpt.
Aber beim Ladediagramm aufzeichnen habe ich ja einen Fehler gemacht, so 
das ich erst noch mit dem PowerLog 6S usw. üben muß. Außerdem will ich 
erstmal schauen, ob ich nicht noch die Zelle 1 besser konditionieren 
kann und dann noch mal überprüfen was dabei herausgekommen ist. Es heißt 
ja, das diese A123 Zellen so gut sein sollen oder generell die 
LiFePO4-Zellen, das ein Balancen dieser nicht nötig ist.


Bernd_Stein

von Stefan (Gast)


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> Es heißt ja, das diese A123 Zellen so gut sein sollen ...
> das ein Balancen dieser nicht nötig ist.

Ich bezweifle, dass dies eine Frage der Qualität ist. Es gibt immer 
Streuungen. Wenn eine Zelle schneller voll ist, als eine andere, dann 
wird die volle Zelle als erste mit Überspannung überladen.

Bei Nickel Akkus ist das nicht ganz so kritisch. Die Zelle, die als 
erste voll ist, wandelt die überschüssige Energie in Wärme um.

Lithium zellen explodieren in diesem Fall allerdings. Die können 
überschüssige Energie nicht gefahrlos in Wärme umwandeln, denn sie 
blähen sich dabei auf, und zwar mit einem Gasgemisch dass eine Menge 
Wasserstoff enthält.

von Bernd_Stein (Gast)



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Hallo zusammen,

habe nun mal versucht die Zelle 1 aus dem 3-er Pack aufzupeppen, d.h. 
ich habe zuallererst alle zusammen aufgeladen und dann jede einzeln bis 
auf 3,65 Volt. Dies zwei mal und das ist das Ergebnis :

Also, die drei Zellen sind in Reihe ( 3S ) und werden mit einem 
Konstantstrom von 2,5A so lange entladen, bis eine Zelle auf eine 
Zellenspannung von 2,5V absinkt. Dieser Zeitpunkt wird mit Hilfe der 
Alarmfunktion des PowerLog 6S akkustisch gemeldet und dann das 
Akkupack von Hand von der Entladeschaltung getrennt.

Zelle 1 ( rot  )
Zelle 2 ( blau )
Zelle 3 ( grau )

Strom     ( bräunlich )
Kapazität ( hell grün )

Zu Anfang, also ohne Belastung hat diesmal Z3 ( grau ) die höchste 
Spannung mit 3,494V worauf Z2 ( blau ) mit 3,468V gefolgt von Z1 ( rot ) 
mit 3,466V folgt. Die höchste Differenzspannung besteht zwischen
Z1 ( rot ) und Z3 ( grau ) mit nur 28mV, was sehr gering.

Mit Einsetzen des Entladestroms sieht man jedoch das Z1 weiterhin mehr 
mit seiner Zellenspannung einbricht als die anderen beiden.
Dies ist ca. 150mV differenz zu Z3.

Was wie eine gekrümmte Entladekurve im Diagramm erscheint ist eigentlich 
eine ziemliche Gerade, da über 13 Minuten Entladezeit die 
Zellenspannungen gerade mal maximal um 80mV abgesunken sind.
Bei den darauf nachfolgenden 3 Minunten sind es maximal 110mV.
Die Gesamtentladezeit betrug 25 Minuten und in 16 Minuten dieser Zeit 
ist die Zellenspannung gerade mal um 110mV gesunken, was ich als sehr 
stabil ansehe.

Eine starke Krümmung der Zellenspannung ist eigentlich nur in den 
letzten 2 Minuten des Entladevorganges zu erkennen.

Der PowerLog gab diesmal eine Kapazitätsangabe von knapp über 1000mAh 
an, was jedoch noch mehr sein dürfte, da er anscheinend seine 
Kapazitätsmessung über die Gesamtspannungsanzeige in der Übersicht 
erstellt und diese etwas geringer ( ca. 180mV ) ist als die tatsächliche 
Gesamtspannung des Akkupacks. In der Einzelzellenansicht des Loggers 
stimmt aber die Anzeige der Gesamtspannung mit meinem Multimeter auf die 
zehntelmillivolt genau überein.

Da es zur Zeit viel um die Ladeschaltung und das Verhalten der Akkus 
geht, denke ich das ich in Zukunft erstmal dazu einen anderen Thread 
aufmachen werde.

Im Anhang ist noch die Selbstgebastelte Lösung um die Zellen einzeln 
laden zu können. Es handelt sich um Kunstoffpanzerrohr ( KUPA ) mit 
wahrscheinlich noch PG-Maß, dem ein PET-Flaschenverschluß aufgeklebt 
ist. Leider passen die Flaschenverschlüsse nicht direkt, so das ich 
diese mit meinem Proxxon von Innen aufschleifen musste.


Bis dann
Bernd_Stein

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


Angehängte Dateien:

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Hab da noch was vergessen, am Boden von dem Einzelzellenbehälter 
befindet sich so eine Feder, wie sie bei Batteriehaltern verwendet 
werden.
Ich hatte diese Feder aus irgendeinem Batteriebetriebenen Gerät 
ausgebaut.

Das Blech danneben ist so Akkuverbindungsblech, das ich bei der 
3-Fachvariante als Spannungsabgriffe für die einzellen Zellen benutze.


Bernd_Stein

von Stefan (Gast)


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> Da es zur Zeit viel um die Ladeschaltung und das Verhalten der
> Akkus geht, denke ich das ich in Zukunft erstmal dazu einen anderen
> Thread aufmachen werde.

Nee, lass das mal. Es geht doch die ganze Zeit (fast) nur um dieses eine 
Thema. Und ich finde es spannend, zu beobachten, wie diese Thema immer 
weiter ausufert.

Ich hätte mir längst einen neuen Akkuschrauber gekauft. Immerhin ist 
diese Aktion für Dich und die Leser lehrreich - das ist ja auch etwas 
wert.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Stefan schrieb:
>
> Nee, lass das mal. Es geht doch die ganze Zeit (fast) nur um dieses eine
> Thema. Und ich finde es spannend, zu beobachten, wie diese Thema immer
> weiter ausufert.
>
Ich denke Du hast recht. Dieses Thema " balancieren oder nicht ", dürfte 
reichlich in Pedelec,- und Modellbau-Foren durchgekaut worden sein.
Die bisherigen Versuche zeigen mir, das wenn man gut selektierte Zellen 
hat, dies nicht nötig ist. Wie sich das im Laufe der Zeit verändern 
wird, weiß ich leider nicht. Insofern wär es schon nicht schlecht, wenn 
ich jeden Ladevorgang mitloggen würde. Da stört natürlich das man den 
PowerLog 6S dafür erstmal hacken müsste, so das er sich meldet, wenn der 
Speicher voll ist. Toll wäre auch, wenn es die Ladezyklen mitzählen 
würde.
Wie man liest habe ich immer neue Einfälle, die ein Vorankommen sehr 
schwer machen. Muß versuchen mich zu disziplinieren und nun einen 
Tiefentladeschutz auf die Reihe zu bekommen.

Die Ladeschaltung funktioniert folgendermaßen :

Beim Einstecken des Akkus in die Ladeschale, wird ein Stromimpuls über 
die beiden WIMA-Kondensatoren erzeugt, was dazu führt das das Relais K1 
anzieht und somit die Komplette Schaltung in Betrieb geht. Dafür ist es 
allerdings erforderlich das die Spannungsversorgung innerhalb dieses 
Zeitfensters seine 15V= aufgebaut hat.
Nun wird der Akku mit einem Konstantstrom von ca. 2,2A solange auf- 
geladen bis seine Spannung die 10,90V-Marke überschreitet, dadurch wird 
die Spannungsversorgung ( 230V~ / 15V= ) abgeschaltet.

Leider zieht die Schaltung danach ständig ca. 2,2 Mikroampere vom Akku, 
was sich durch einen austausch des 4M7 Ohm Widerstand durch einen 10M 
Ohm Widerstand noch verringern ließe.


Bis dann
Bernd_Stein

von MaWin (Gast)


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> Die Ladeschaltung funktioniert folgendermaßen
> Beim Einstecken des Akkus

Autsch, das kann man nicht so machen, der Strom
zum Einschalten des Relais fliesst nicht über
die 330nF, sondern über die Eingangsschutzdioden
des TLC274, und zwar deutlich mehr als erlaubt.
Er kann mit einem Latch-Up darauf antworten,
schliesst dann den Akku kurz und geht spektakulär
kaputt.

Eine Schottky-Diode vom Akkku nach +15V könnte
das Problem lösen, aber wenn dann sich die Schaltung
per Relais vom Netz nimmt, versorgt der Akku die
ganze Schaltung. Das willst du nicht.

Da musst du noch mal nachdenken. Prinzipell ist es
eine nützliche Idee, die Akkuspannung selbst zur
Erzeugung des Einschaltimpulses zu verwenden,
aber dann brauchst du grössere Kondensatoren, von
Akku+ nach +15V.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


Angehängte Dateien:

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MaWin schrieb:
>
> Autsch, das kann man nicht so machen, der Strom
> zum Einschalten des Relais fliesst nicht über
> die 330nF, sondern über die Eingangsschutzdioden
> des TLC274, und zwar deutlich mehr als erlaubt.
> Er kann mit einem Latch-Up darauf antworten,
> schliesst dann den Akku kurz und geht spektakulär
> kaputt.
>
An so etwas habe ich gar nicht gedacht, danke für den Hinweis.
Ich war mir auch nicht schlüssig, wie sich der OpAmp verhalten würde,
wenn er eine relativ hohe Eingangsspannung erhält, aber keine 
Versorgungsspannung hat. Habe diese Schaltung bereits aufgebaut und 
mindestens 3 x in Betrieb gehabt und wesentlich öfter diese 
Einschaltfunktion getestet.     Der OpAmp hat bisher überlebt.
Ich muss hinzufügen, das ich diese Schaltung allerdings nur mit 15V= 
Einspeise. Die Spannungsversorgung die also aus den 230V~ die 15V= macht 
ist mein Netzgerät und ich schalte in meinen bisherigen Versuchen nur 
die 15V= ein und aus.

Habe jetzt mal ins Datenblatt vom TLC271 (CP) geschaut, leider gibt es 
da nur eine " ungefähr " Schaltung vom Inneren. Das heißt es ist nicht 
genau zu erkennen, ob die Schutzdioden im Eingangskreis vor oder nach 
den Eingangswiderständen ( R1 und R2 ) vorhanden sind bzw. ob überhaupt 
dort welche verbaut sind.

In der Aufmachung steht auch :

Designed-In Latch-Up Immunitiy

Aber vermutlich ist damit ein andere Effekt gemeint, als Du ihn hier 
schilderst.


Bernd_Stein

von MaWin (Gast)


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> Designed-In Latch-Up Immunitiy

Oh, das erklärt, warum sie bei dir nicht in latch up gehen,
aber R1/R2 kann nicht so hochohmig sein daß der Strom garantiert auf 
einen Wert unter Latch-Up begrenzt wird, sonst würde ein Relais nicht 
schalten, und dessen Strom kommt nicht über die 330nF Kondensatoren.

Der Input current ist laut Datenblatt auf ±5 mA zu begrenzen. Dein 
Relais braucht sicher mehr.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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MaWin schrieb:
>
> Der Input current ist laut Datenblatt auf ±5 mA zu begrenzen. Dein
> Relais braucht sicher mehr.
>
Habe bei meiner Überlegung, das es sich um einen MOSFET-Eingang
( der kein Strom zieht ) nicht bedacht, das doch zu Anfang ein kurzer 
Stromstoß vorhanden ist, da mir nicht klar ist ob R1 diesen stark genug 
begrenzt, kann ich ja zur Sicherheit einen 1k Ohm Widerstand vor den 
Invertierenden Eingang schalten. Ja, das Relais zieht so 20mA, aber es 
wird ja vom BC547 geschaltet, welcher einen 47k Ohm Basisvorwiderstand 
besitzt.


Bernd_Stein

von Stefan F. (Gast)


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Und, bist Du fertig geworden?

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Stefan us schrieb:
> Und, bist Du fertig geworden?
>
Nein.
Die Ladeschaltung genügt mir in ihrer Einfachheit erstmal. Man sollte 
jedoch noch an den / die Schutzwiderstände von 1k vor den OpAmp 
Eingängen denken, wie MaWin zu bedenken gibt.

Es hapert an der Entladeschutzschaltung, die im Akkupack verbleibt und 
dementsprechend nach der Abschaltung kein Strom ziehen soll.


Bernd_Stein

von Ulrich (Gast)


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Es gibt genügend Akkusschrauber mit LI-Akkus ohne Tiefentladeschutz. Das 
ist nicht schön, aber es geht, wenn der Benutzer weiss wann man aufhört.

Sinnvoll wäre ein Teifentladeschutz, wenn er gleich mit dem Schalter 
kombiniert wäre - es bräuchte dann keinen zusätzlichen 
Leistungsschalter. Als extra Zusatz wird es aber schwer. Das wird man 
aber bei einem Umbau eher nicht haben.

von cybmorg (Gast)


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Bernd Stein schrieb:
> Die bisherigen Versuche zeigen mir, das wenn man gut selektierte Zellen
> hat, dies nicht nötig ist.

Ich habe in Jahrzehnten des Auto fahrens nicht einmal den Gurt 
gebraucht. Ist er deshalb unnoetig?

Was ist eigentlich so schwer daran zu verstehen, dass jede serielle 
Verschaltung von Akkuzellen auch balanciert werden muss? Es gibt keine 
Zellen auf dem Markt, die sich ueber ihre gesammte Lebensdauer so 
identisch verhalten, dass das nicht noetig ist.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Ulrich schrieb:
>
> Sinnvoll wäre ein Teifentladeschutz, wenn er gleich mit dem Schalter
> kombiniert wäre - es bräuchte dann keinen zusätzlichen
> Leistungsschalter. Als extra Zusatz wird es aber schwer. Das wird man
> aber bei einem Umbau eher nicht haben.
>
Mit dem Schalter kombinieren geht nicht lese auch folgenden Thread :

Beitrag "Re: Akkuschrauber Drehzahlgeber"


Bernd_Stein

von MaWin (Gast)


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>Es gibt keine Zellen auf dem Markt, die sich ueber ihre gesammte
> Lebensdauer so identisch verhalten, dass das nicht noetig ist.

Doch, NiCd und NIMH, weil die am LAdeende (also wenn die erste Zelle
voll ist) gleich weitergeladen werden (die eine zelle also überladen
wird) so daß auch die schwächeren zellen voll werden - und detentes
Überladen schadet den Zellen dank des enthalötenen Katalysators nicht.

Bei Bleiakkus ist ein Balancing auch nicht üblich.

Bei Lithium ist es Pflicht, denn ein voller Akku darf dort nicht
weiter von Ladestrom durchflossen werden.

> Es gibt genügend Akkusschrauber mit LI-Akkus ohne Tiefentladeschutz.

Du meinst, das erhöht die Umsätze ?
Papa, Papa, ein mal benutzt, schon kaputt.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)



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Das ist jetzt zwar ein wenig " Offtopic ", aber es taucht manchmal die 
Problematik auf, das bei dem Einen oder Anderen ein Bauteil abgeraucht 
ist und er nicht weiß welches bzw. welchen Wert dieses Bauteil hat.

Mir ist von einem Kollegen das Makita Ladegerät DC1411 untergekommen.
Seine NiMH-Akkus sind fratze aber ich sollte trotzdem mal sein Ladegrät 
prüfen. Es macht was es machen soll. 2,1A bis ca. 16,7V bei einem 12V 
Akku.

Hier noch ein Link zu dem Thema :

Beitrag "Metabo Ladegerät C60. Brauche Hilfe bei der Reparatur"


Bernd_Stein

: Bearbeitet durch User
von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Habe da einen nützlichen Thread gefunden, der jedoch nicht das Makita 
DC1414 Ladegerät, sondern das DC1470 behandelt.
Trotzdem Danke dafür an maktia(Gast).

Beitrag "Re: Suche Stromlaufplan zu Makita DC1470"

Bernd_Stein

von A.M. (Gast)


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MaWin schrieb:

> Bei Lithium ist es Pflicht, denn ein voller Akku darf dort nicht
> weiter von Ladestrom durchflossen werden.
>
>> Es gibt genügend Akkusschrauber mit LI-Akkus ohne Tiefentladeschutz.

Diese, meiner Meinung nach, maßlose Übertreibung resultierte auf dem 
Umstand der brennenden Laptops. Heutige LiZellen und insbesondere die 
hier genannten LiFePo4-Zellen sind absolut sicher! Nur drehen heute nach 
wie vor viele schon fast durch wenn sie das böse Wort Lithium in 
Verbindung mit Akkus hören. Wenigstens sind mittlerweile wieder 
Überlegungen im Gange dass Li-Akkupacks > 100Wh nicht automatisch als 
Gefahrstoff einzustufen sind.

Lithiumakkus zu balancieren kann sinn machen. Muss man aber nicht. 
Genauso hätte man die leidigen NiMh-Akkus balancieren und auch gegen 
tiefentladen schützen sollen. Da war die Technik halt noch nicht ganz so 
weit um preiswert genug mit eingebaut werden zu können.
Fakt ist aber, dass heutzzutage alle Markenakkus per im Akkupack 
eingebauter Schutzschaltung gegen Über- und Tiefentladung der einzelnen 
Zellen geschützt werden. Ein Balancieren ist nirgends vorhanden.
Wichtig gegen debalancieren ist meiner Meinung nach ein moderater 
Ladestrom UND eine Konstansspannungsladephase am Ende der Ladung bei der 
die Zellen etwas angeglichen werden. Daher finde ich die Ladeschaltung 
von Bernd suboptimal. Ich lade seit 5 Jahren meinen aus Laptopzellen 
zusammengezimmerten Bikeleuchtenakku((3S5P) mit dem Labornetzteil und 
sehr moderaten 2A.und die Zellen sind noch kaum auseinandergedriftet. 
Als Schutz ist eine aus einem Laptopakku entnommene Schutzschaltung 
verbaut.

LiFePo4 wird heute nicht mehr in Akkumaschinen verbaut weil die 
heutzutage verfügbaren Lithiumzellen auf LiMn-Technik den selben Strom 
bei wesentlich mehr verfügbarer Kapazität und höherer Nennspannung 
bieten. Dewalt hatte, als die A123-Zellen das Nonplusultra darstellten 
die Baugröße 26500 einige Zeit in ihren Packs verbaut. Mittlerweile 
verwenden alle Hersteller die verfügbaren LiMn Zellen. Bosch und Metabo 
haben für nächstes Jahr Akkupacks mit 6Ah angekündigt. Darin werkeln 
dann bei den 18V Packs jeweils 5S2P Konfigurationen mit 3Ah Zellen im 
18650er Format.

www

von Andreas F. (dronnick)


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Für die, die es noch vor haben, ein Ni-Cd Akkupack auf Li-Ion 
umzurüsten, inclusive Original Ladegerätnutzung, gibt es eine relativ 
simple Lösung - eine fertige BMS Platine für 4S Li-Ion Zellen basiert 
auf YH11047A:

http://www.aliexpress.com/item/4S-30A-High-Current-Li-ion-Lithium-Battery-18650-Charger-Protection-Board-14-4V-14-8V/32294937548.html

Ich habe es zwar nicht selber ausprobiert, aber es gibt wohl 
erfolgreiche berichte, auch im Shop, wenn man Bewertungen anschaut.

Werde heute eine Platine bestellen und später berichten, was daraus 
geworden ist.

Gruss
DronNick

von Senke (Gast)


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Die Platine mag bei kleineren Schraubern geeignet sein.
Größere ziehen schnell auch mal mehr als 30A...

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Andreas Fink schrieb:
> Werde heute eine Platine bestellen und später berichten, was daraus
> geworden ist
>
Nun ja - es ging ja eigentlich speziell um LiFePO4 ( LFP ).

Freue mich schon auf Deinen Bericht und mehr Details, wie z.B. was für 
ein Gerät genau.

Ich bin inzwischen auf LiIon in Gebraucht umgestiegen und halte METABO 
mit seinem Batteriemanagement für recht gut.

Beitrag "Re: Akkubohrschrauber 10,8V von Makita und Metabo"

Bernd_Stein

von Jan S. (fatman0)


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Andreas F. schrieb:
> Werde heute eine Platine bestellen und später berichten, was daraus
> geworden ist.


Und?

von Andreas F. (dronnick)


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Leider keine Lieferung bekommen und Geld zurück geholt. Musste damals 
aus Zeitnot einen neuen Bosch Akkuschrauber holen.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Hab da was aktuelles gefunden :

https://www.youtube.com/watch?v=9P8A3pWi9EE


Bernd_Stein

von Akkuschrauber Recycler (Gast)


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Bernd S. schrieb:
> https://www.youtube.com/watch?v=9P8A3pWi9EE

Für E-Werkzeug  gibt es auch passende Zellen ( !=NCR18650A)

Z.B. 25R, 30Q, 40T,..

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