LiIon oder LiFePo4 für 3.3V Versorgung

Martin Hofer Gast 05.05.2014 15:56 #3643681

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Ich möchte eine kleine, portable Schaltung (max. 300mA) mit 3.3V 
versorgen. Wiederaufladen mit einem kleinen Steckernetzteil oder weils 
so gut geht auch gerne an USB. Die übliche Lösung scheint dafür ein 
Laderegler für LiIon (MAX1811), daran direkt der Akku und ein 3.3V 
BuckBoost Regler wie z.B. der TPS63001 zu sein.
LiFePo4 Zellen sollten aber nach meinem Verständinis bei etwas 
geringerer Energiedichte robuster und problemloser sein. Leider gibt es 
hierfür kaum Laderegler. Manche behaupten, das das auch gar nicht 
notwendig sei und ein LDO ausreicht.
Was mich aber an alles Schaltungen die ich so gesehen habe stört ist, 
dass es keine Unterspannungsabschaltung bei 2.5V (oder 2.75V nach 
anderen Quellen) gibt. Sollte man sicherheitshalber eine solche 
Schaltung (Komparator mit Referenz oder Supervisor-IC) vorsehen?
Wenn ich die nun mehr Kapazität brauche (leicht erhältliche 18650 Zellen 
haben realistische 2Ah), kann ich LiIon Zellen ja nicht wirklich gut 
parallelschalten. Geht das bei LiFePo4 besser? Oder ist es dann 
sinnvoller 2 Zellen in Serie zu schalten und einen Stepdown-Wandler 
einzusetzen? Dann braucht es aber für Laden über USB einen 
Stepup-Laderegler mit Cell Balancing.
Oder gibt es noch Optionen?

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Matthias X. (current_user) 05.05.2014 16:28 #3643752

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Lithium Akkus kann man doch sehr gut parallel schaltet. Sowohl LiFePo 
als auch Lipo. Hat außerdem den Vorteil dass du keinen Balancer 
brauchst. Du musst beim parallel schalten aber darauf achten, dass die 
Spannung der Akkus ähnlich ist. Sonst fließen hohe Ausgleichsströme die 
evtl die Akkus schädigen können.
Die Akkuspannung von 3,3V hat ein Lifepo bereits nach (geschätzt) 20% 
Seiner Kapazität erreicht. Ein Lipo ist bei 3,3V fast leer (bei kleinen 
Strömen).
Wieviel Spannung benötigt deine Schaltung wirklich? Schau dir mal die 
Datenblattangaben der einzellnen Komponenten an. Dann würde ich nämlich 
einen LiPo und einen simplen linearen Spannungsregler benutzen anstatt 
eines Buck-Boost.

Wegen der Unterspannungsabschaltung:
Entweder ein LDO mit Unterspannungsabschaltung (die gibt es), einen 
extra Komperator mit interner Referenz oder auf die Schutzschaltung im 
Akku zurückgreifen. Oft haben Lipos bereits eine Schutzschaltung die 
Überstrom, Überspannung und Tiefentladung verhindern. Die 
Schutzschaltung schaltet aber sehr spät ab, sodass es wahrscheinlich die 
Lebensdauer reduziert wenn man sich immer darauf verlässt.
Was macht deine Schaltung? Hast du vielleicht die Möglichkeit die 
Akkuspannung mittels µC zu messen? Dann wäre das auch noch eine 
Möglichkeit zur Abschaltung.

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LiIon oder LiFePo4 für 3.3V Versorgung

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