Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sicherheistvorkehrungen LiPo als Stromquelle


von JoFi (Gast)


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Hallo,
da ich gerade maßlos von billigen LI-Ion 18650 enttäuscht wurde, wollte 
ich meine Bastelei auf Li-Pos umstellen. Das hier eine Überwachung der 
Spannung zur verhinderung von Unterspannung von Nöten ist weiß ich, 
allerdings konnte ich keine genaueren/ausführlicheren Angaben finden.

Es soll ein 3s Akku verwendet werden, welcher mit maximal 3-5A belastet 
wird. Der Verbraucher wird auch per Schmelzsicherung abgesichert.

Nun die Frage: Wieviel Aufwand muss man treiben um Unterspannung zu 
vermeiden?

Reicht es bei Unterschreiten einer Gesamtspannung über alle drei Zellen 
abzuschalten, oder sollte man jede Zelle einzeln messen? (Fahrtregler 
aus dem Modellbau erfassen soweit mir bekannt nur die Gesamtspannung). 
Die Messung unter Last ist ja biased, wie geht man hier vor?

Desweiteren plane ich auch eine Temperaturüberwachung des Akkus. Ist 
dies bei den geringen Strömen übertrieben?

Da ohnehin ein Mikrocontroller verbaut ist, hab ich mir vorgenommen 
diese Überwachung mit diesem zu realisieren. Falls es jedoch einen IC 
gibt, der genau diese Funktionen out-of-the-box bietet würde ich diesen 
vorziehen.

Ich bedanke mich schonmal im Voraus für euren Input.

: Verschoben durch Admin
von Michael M. (technikus)


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JoFi schrieb:
> da ich gerade maßlos von billigen LI-Ion 18650 enttäuscht wurde, wollte
> ich meine Bastelei auf Li-Pos umstellen. Das hier eine Überwachung der
> Spannung zur verhinderung von Unterspannung von Nöten ist weiß ich,
> allerdings konnte ich keine genaueren/ausführlicheren Angaben finden.

Ich denke, billige LiPos sind genauso schlecht wie billige Li-Ion oder 
sogar schlechter. Die Modellbauer nehmen sie gerne wegen der größeren 
Energiedichte (höhere Spannung / kleineres Gewicht). Von der 
Zyklenfestigkeit ist LiPo LiIon eher unterlegen. Wenn Zellenspannung 
nicht so hoch sein muß, ist LiFePO4 die wohl robusteste Lösung. Statt 
einem 3S braucht man dann aber einen 4S, der allerdings schon bis 14,4V 
Ladeschlußspannung kommt.

> Es soll ein 3s Akku verwendet werden, welcher mit maximal 3-5A belastet
> wird. Der Verbraucher wird auch per Schmelzsicherung abgesichert.
Eine Kapazitätsangabe für den Akku (in Ah) wäre sinnvoll. Für einen 1 
Ah-Akku sind 3-5A schon eine recht zügige Entladung in 12-20 Minuten, 
ein 10 Ah-Akku hält 2-3h, steckt die Belastung also lockerer weg.

> Nun die Frage: Wieviel Aufwand muss man treiben um Unterspannung zu
> vermeiden?
Das kommt darauf an, wie weit man den Akku entladen will. Wenn man mehr 
als 75% der Kapazität entladen will, ist eine Überwachung der 
Einzelzellspannungen nötig.
Gegen Ende ist die schwächste Zelle nämlich schon unter der 
Entladeschlußspannung, was man aber nicht merkt, weil die anderen beiden 
noch drüber liegen.
Einen 3S-Akkus bei Summenspannung 9V abzuschalten, kann dann in 
3,2/3,2/2,6 V Einzelspannungen enden. Eigentlich wollte man aber bei 
3,0/3,0/3,0 V abschalten.

> Desweiteren plane ich auch eine Temperaturüberwachung des Akkus. Ist
> dies bei den geringen Strömen übertrieben?
Ist in meinen Augen hier verzichtbar.

> Da ohnehin ein Mikrocontroller verbaut ist, hab ich mir vorgenommen
> diese Überwachung mit diesem zu realisieren. Falls es jedoch einen IC
> gibt, der genau diese Funktionen out-of-the-box bietet würde ich diesen
> vorziehen.
Daran denken, daß der µC bei einem Programmfehler vielleicht nicht mehr 
abschalten kann. Das kann durch einen plötzlichen Einbruch der 
Versorgungsspannung auch passieren.
Also vielleicht doch lieber einen dedizierten IC?

Servus
Michael

von MaWin (Gast)


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JoFi schrieb:
> da ich gerade maßlos von billigen LI-Ion 18650 enttäuscht wurde, wollte
> ich meine Bastelei auf Li-Pos umstellen.

Du meinst, du probierst es jetzt mit noch massloser billigeren Zellen ?

Es sollte klar sein, daß über eBay (Ultrafire) LiIon Zellen verkauft 
werden, die aus dem Recykling von Laptopakkus stammen, also sicher nicht 
mehr neu sind, wenn auch einen extren Test beim Recykler überstanden 
haben.

> Wieviel Aufwand muss man treiben um Unterspannung zu vermeiden?

Wie lange soll dein Akku leben ? Er war billig, also sollte die 
Beschaltung nicht teurer sein.

Fakt ist, daß der Akku bei zu geringer Spannung irreversibel kaputt 
geht. Klar ist, daß bei einer 3er Säule der schwächste Akku zuerst leer 
wird und diese Spannung unterschreitet. Man sollte also 
Einzelzellenweise messen. Immerhin kommt es auch die Spannung nicht so 
genau an, wie beim Aufladen, es sollte also der uC-ADC reichen. Eine 
Temperaturmessung erscheint verzichtbar, wenn man nicht gerade 
Hochstromentladung treibt.

Aber das grösste Problem bleibt: Wer lädt und wie balanciert man 
unterschiedliche Selbstentladung aus ?

von senke (Gast)


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Für den angedachten Strombereich gibt es fertige Platinchen die alles on 
Board haben. EInzelzellenüberwachung und Abschaltung bei Über- sowie 
Tiefentladung jeder einzelnen Zelle.
Bin aber grad zu faul bei ebay oder akkuteile.de danach zu suchen.

von M.O. (Gast)


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senke schrieb:
> Bin aber grad zu faul bei ebay oder akkuteile.de danach zu suchen.

Und, bist du inzwischen wieder fit?

Was schlägst du konkret vor?

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