Hallo Liebe Elektronik Freunde , Stehe gerade vor einem Problem und würde mich sehr über eure Hilfe freuen. Ich möchte ein Lipo Ladegerät für 2s Lipo´s bauen welches über USB mit Strom versorgt wird , und natürlich die Akkus Balanced beim laden. Folgende Daten hat der Lipo Akku : - 2S1P (2 Cellen in Reihe mit Mittelabgriff) - 650mAh - 1C Max Ladestrom - 10C Max Entladestrom Da die meisten USB Port nicht mehr als 500mA können , sollte das Ladegerät auch nicht mehr verbrauchen. Nun habe ich schon 3 Ansätze erarbeitet , realisiert und auch getestet ... leider ohne erfolg. Im Anhang könnt ihr die Schaltpläne der 3 varianten finden. Der Schaltplan zeig jeweils nur das Grundprinzip , in meinen Testaufbauten habe ich natürlich die Mosfets noch jeweils mit passenden Transistoren versehen. Zu Erklärung meiner 3 varianten : Bei allen 3 varianten habe ich jeweils "ctrl1 & ctrl2" abwechselnd im 10sek Takt mit einem Attiny45 getoggelt , sodass immer jeweils ein Lade IC hätte laden sollen. Als Lade IC ist immer der MCP73831 zum Einsatz gekommen. V1 : Hier habe ich mit einem N-Fet jeweils die Masse des Lade IC´s geschalten. Immer abwechselnd natürlich :) V2 : Hier wurde entweder "VBAT1" über einen P-Fet geschalten (um "Lipo1" zu laden) , oder über einen N-Fet "GND" (um "Lipo2" zu laden). V3 : Hier habe ich von "U15" die Versorgungsspannung geschalten ,oder die Masse von "U14". Bei allen 3 Schaltungen habe ich versucht zu erreichen dass immer einer der Beiden Zellen die im Akku verbaut sind ,geladen wird. Mehr oder weniger sind alle 3 Varianten in Rauch aufgegangen :( Jetzt gibt es noch die Variante das man mit einem Step-up Wandler sich aus den 5V vom USB eine höhere Spannung erzeugt ,und einen fertigen Lade IC für 2 Cellen verwendet (z.b. MCP73213).Allerdings denke ich dass es mit einer Abgewandelten form einer meiner 3 Varianten auch funktionieren sollte. Ich bin wirklich gespannt auf eure Lösungsansätze :) ich bin gerade etwas ratlos .... Danke ! Und ein Schönes Wochenende euch. Grüße, Lars
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So wie ich das sehe schließt du jedes mal den unteren LiPo kurz... Du könntest mit 2 Relais einen Umschalter realisieren.
Lars schrieb: > Da die meisten USB Port nicht mehr als 500mA können , sollte das > Ladegerät auch nicht mehr verbrauchen. Dies klappt nur wenn sich der USB Port am Rechner nicht an die Spezifikation hält. Ohne ordentlich angemeldetes USB Endgegät kommen bei USB2 maximal 100mA raus. Habe nicht alles griffbereit , aber wenn die Anmeldung (Enummerierung) fehl schlägt wird gaube ich sogar auf 10mA zurückgeschaltet. Und die meisten neuen Laptops halten inzwischen die Spezifikation auch ein. Man garantiert ja eine festgelegte Akkulaufzeit
Du solltest dein Konzept noch mal überdenken. Vbat1 und Vbat2 sind schon mal nicht potentialfrei. Du mußt mit Sicherheit beide Kontakte vom Akku schalten,um einen Kurzschluss zu vermeiden. Simuliere das ganze doch mal mit swcad.
@derElf : An Relais dachte ich auch schon , nur sind diese in SMD sehr teuer...und die normalen einfach zu groß. @Wolfgang R. : Später hängt an dem USB Port vom Lader noch ein FTDI 232 (um einen Microcontroller zu Programmieren) , dieser kümmert sich um eine Ordnungsgemäße Anmeldung beim Rechner. @Julian Baugatz : Danke für deinen Tipp , werde das auf jeden Fall mal mit swcad versuchen zu simulieren. Eine Allgemeine Frage noch : Sind normale Mosfets für die Umschaltung überhaupt die richtigen Bauteile ? Oder sollte man evtl. Opto - Mosfets verwenden ? Danke für eure Hilfe :) Grüße, Lars
Wie wird das eigentlich bei den Modellbau Ladegeräten gemacht ? Die meisten haben ja auch die Möglichkeit bei 12V Eingangsspannung ,Akkus zu laden die eine deutlich höhere Nennspannung haben. Soweit ich weis laden die auch alle Zellen gleichzeitig. Der Balancer im Ladegerät muss ja dann auch einzelne Zellen beim Laden abschalten ? Evtl. kennt ja einer die Funktionsweise die hinter solch einem Lader steckt und kann dazu etwas schreiben :) Danke ! Grüße, Lars
Im einfachsten Fall hat das Ladegerät Aufwärtswandler und erzeugt damit die höhere Spannung.
warum nicht die beiden akkus auftrennen und mittels relais geschlossenem ruhekontakt in reihe verbinden. bekommt das relais am usb dann strom, schaltet es beide akkus parallel und du kannst ne normale ladeschaltung für 1 zelle (500mA, oder wie auch immer) konfigurieren, z.b. tp4056 http://www.ebay.de/sch/i.html?_trksid=p3984.m570.l1313.TR0.TRC0.H0.Xtp4056&_nkw=tp4056&_sacat=0&_from=R40 die ausgleichsströme beim parallelschalten sollten sich relativ selbst begrenzen, da innenwiderstand der zellen, ganz ähnlicher ladezustand etc. kaum größere stöme generieren. und balanciert sind sie am ladeende perfekt.. :-)
Lars schrieb: > @Wolfgang R. : Später hängt an dem USB Port vom Lader noch ein FTDI 232 > (um einen Microcontroller zu Programmieren) , dieser kümmert sich um > eine Ordnungsgemäße Anmeldung beim Rechner. Woher weiß dein FTDI232, dass am selben USB-Port noch eine Ladeschaltung angeschlossen ist, und wie viel Strom diese benötigt? Der FTDI-Chip meldet nur sich selbst an. Und den Strom den er benötigt musst Du noch von den 500mA (USB2) abziehen. Gruß John
@Julian Baugatz : Wäre eine Möglichkeit.Teilweise liefern die Ladegeräte aber 1000Watt und mehr.... was schon echt extrem wäre wenn das über einen Stepup Wandler erzeugt wird. @rio71 : Ich denke der Ansatz mit den Relais ist auf jeden Fall der richtige , nur sind diese leider viel zu groß. Die gesamte Schaltung soll mit in einem Roboter intigriert werden , wo nicht viel platz zur Verfügung steht. Gibt es eine Alternative zum Relai ? ... was spricht gegen Mosfets ? @John : Ich bin mir ziemlich sicher das der FTDI dafür sorgt das der USB Port die 500mA abgibt.Viele Arduino´s haben auch die FTDI´s drauf und da hängen Leute teilweise Schaltungen jenseits von gut und böse dran. Notfalls wird das Teil immer am USB Hub (welcher ein externes Netzteil hat) angesteckt.
luff schrieb: > Ich bin mir ziemlich sicher das der FTDI dafür sorgt das der USB > Port die 500mA abgibt. Der FTDI FT232R besitzt ein EEPROM in dem sich die erforderliche Stromstärke programmieren lässt. Voreingestellt sind 100mA. Der Chip fordert den Strom an der programmiert ist. Du musst dafür sorgen, dass im EEPROM der korrekte Wert steht. "For USB high-power bus powered applications (one that consumes greater than 100mA, and up to 500mA of current from the USB bus), the power consumption of the application must be set in the Max Power field in the internal FT232R EEPROM. A high-power bus powered application uses the descriptor in the internal FT232R EEPROM to inform the system of its power requirements."
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