Balancing von drei Li-Ion Zellen

[Pascal E. (nimmzwei)]

Ich bin auf der Suche nach einem Chip, welcher das Ausbalancieren von 
drei Li-Ion Zellen übernimmt.

Über- und Unterspannung des Akkupacks werden bereits überwacht.

Bei meiner Suche bin fand ich den BQ29200. Gibt es so etwas auch für 
mehr als zwei Zellen?

Besten Dank im Voraus

[Εrnst B. (ernst)]

Spannungsteiler aus drei Widerständen, dahinter zwei Op-Amps?

[Pascal E. (nimmzwei)]

Danke für den Input, leider entspricht dies nicht dem was ich mir 
vorstelle.

Voraussetzung ist, dass die Schaltung nur beim Laden aktiv ist. 
Unterspannungsgrenze ist genug hoch gewählt, sodass das Ausbalancieren 
nur beim Laden reicht.

Kennt jemand eine integrierte Schaltung welche dafür geeignet ist?

[Εrnst B. (ernst)]

Pascal E. schrieb:
> Voraussetzung ist, dass die Schaltung nur beim Laden aktiv ist.

Also: Schaltung verbleibt am Ladegerät, nicht am Akku?

Leider sind deine Anforderungen recht vage, Kapazität? Ladestrom? 
Erwartete Ausgleichsströme, aber:

Εrnst B✶ schrieb:
> Spannungsteiler aus drei Widerständen, dahinter zwei Op-Amps?

Bleibt i.A. eine gute Lösung.
Ok, Etwas Kompensation gegen Schwingungen sollte noch rein, und evtl 
mehr Power am Ausgang.
Schaut dann etwa so aus:

http://www.richard-dj1pi.de/Liposymetr.jpg

Natürlich gibts auch fertige Schaltungen für sowas, z.B
LTC3300

Kann tolle Sachen, ist Stromsparend, vom µC auslesbar, kann 10A 
"umleiten", kann "gestackt" werden, um z.B. im E-Auto die Batterie bei 
600V und mehr zu Balancen...

Vermutlich aber Overkill für deine Anwendung?

LTC6803 vielleicht? Geht zwar für 12 Zellen in Serie, aber du musst 
nicht alle bestücken...

[Roland .. (rowland)]

Pro Zelle einen TL431 mit Bipolartransistor als "elektronische 
Zenerdiode". Funktioniert quasi für beliebige Ladeströme und wird nur 
durch die Leistungsfähigkeit des Transistor und dessen Kühlvermögen 
begrenzt.

[Harald W. (wilhelms)]

Roland ... schrieb:

> Pro Zelle einen TL431 mit Bipolartransistor als "elektronische
> Zenerdiode". Funktioniert quasi für beliebige Ladeströme und wird nur
> durch die Leistungsfähigkeit des Transistor und dessen Kühlvermögen
> begrenzt.

...und hat den Vorteil, das es während der Entladung praktisch
ausgeschaltet ist. Man sollte aber wohl besser die 1%-Version
des TL431 nehmen.
Gruss
Harald

[Pascal E. (nimmzwei)]

Besten Dank für eure Feedbacks.

Kurz zu den Spezifikationen:

3 Li-Ion Zellen a 3200mAh in Serie.
Ladestrom: Ladestrom 1600mA/160mA.
Laderegler im Einsatz: BQ24105.

Der Akku bleibt fix in der Schaltung -> sprich, der Ruhestrom soll sich 
im Bereich <= 100uA bewegen.

Die TL431 verbraten mir da mit ihren 450uA während des Entladen zu viel 
Strom.

Aber generell geht es in die richtige Richtung.

Evtl. den Low-Current OpAmp ICL7642 mit Referenzspannung betreiben. 
Quasi den TL431 genügsamer nachbauen.

Andere Vorschläge vorhanden?

[Pascal E. (nimmzwei)]

Pascal E. schrieb:
> Referenzspannung

z.B. REF3325

[bq20z65 (Gast)]

bq20z65

[Εrnst B. (ernst)]

Pascal E. schrieb:
> Pascal E. schrieb:
>> Referenzspannung
>
> z.B. REF3325

Für was die zusätzliche Referenzspannung?
Dein Laderegler wird die Ladeend-Spannung doch schon sauber überwachen, 
oder nicht?
d.H. es müsste reichen, auf "Alle Zellen haben die gleiche Spannung" 
statt auf "Keine Zelle hat mehr als 4.2V" zu Balancieren.

=> Dazu einfach die Summenspannung des Packs mit drei 
(Präzisions-)Widerständen aufteilen.

[Pascal E. (nimmzwei)]

Der Laderegler misst die Packspannung und beendet die Ladung nach 
erreichen der Ladeschlussspannung und Ladeschlussstrom.

Ich frage mich, ob ein permanentes Balancing wirklich Sinn macht. Da 
wird ja dann permanent immer Strom umgeladen.

Anbei habe ich eine Simulation durchgeführt. Müsste so funktionieren?

Ergäbe dann einen Stromverbrauch von unter 100uA


Edit: Bauteile im Screenshot nicht beachten. Sind irgendwelche Typen 
ausgewählt.

[Krangel (Gast)]

Hi,

Pascal E. schrieb:
> Die TL431 verbraten mir da mit ihren 450uA während des Entladen zu viel
> Strom.

wie kommst du auf 450µA?
Ioff beträgt max. 1µA
Iref. max. 2µA
dazu den Spannungsteiler, wenn er hochohmig ausgeführt ist ca. 10µA.
Macht ca. 55µW je Celle.

Grüße

[Pascal E. (nimmzwei)]

Ok, habe die minimum Cathode Current fälschlicherweise als Minimalstrom 
(Supply) verstanden.

Also sagt dieser Wert aus, wieviel Strom minimal über den Transistor 
geschaltet werden muss?

Besten Dank

[Krangel (Gast)]

Hi,
wenn nicht balanciert wird ist der TL431 aus.
Im Anhang die Testschaltung für Ioff.

Grüße