AVR-Projekt zum Laden von Li-Ion-Akkus

harry schrieb:

> Kennt jemand ein schönes AVR-Projekt zum Laden von Li-Ion-Akkus mit
> 3,7V?

Einen AVR als Regler zu nehmen, halte ich für keine gute Idee.
Zur Überwachung kann man den natürlich nehmen. Die eigentliche
Ladung mit typisch 4,2V sollte man am besten einem Spezial-IC
überlassen, wie es sie massenhaft von verschiedenen Herstellern
gibt.

Harald W. schrieb:
> Einen AVR als Regler zu nehmen, halte ich für keine gute Idee.

Hi,

Aha, und warum sollte das keine gute Idee sein?
Das ist doch banal, nur die Ladeschlussspannung sollte man genau 
einhalten (möglichst besser 0,5%).
Pfeift man auf die letzten paar % Kapazität, macht man bei 4,1V Schluss 
und alles wird ganz entspannt.
Die Spannung stellt man per PWM -> RC-Glied -> Transistor im 
Linearbetrieb ein, misst Spannung und Strom und fertig.

Ladevorgang für z.B. eine Zelle mit 500mAh, Ladestrom soll 500mA sein:
Strom messen über 100mOhm Shunt.
Spannung der Zelle messen, Spannung am Shunt berücksichtigen.
PWM wird langsam so geregelt, daß sich erstmal die 200mA einstellen.
Bei erreichen der Ladeschlussspannung abregeln, der Strom sinkt.
Bei 1/10 des ursprünglichen Ladestroms ist Ende - Akku voll.

Gruß,
Norbert

Da ich genau das für einen Atmega 128 auch schon mal im Sinn hatte 
möchte ich mich Harrys Frage gern anschließen?
An Harald die Frage wo liegt deiner Meinung nach dabei das Problem?
Und an Norbert: Hast damit schon Erfahrungen?
Namaste

Winfried J. schrieb:
> Und an Norbert: Hast damit schon Erfahrungen?

Hi,

Ja, habe ich. Ich hab mir einen Lader für 10s gebaut weil die Luft da 
dünn wird.
Was willste denn wissen?

Gruß,
Norbert

Norbert S. schrieb:

>> Einen AVR als Regler zu nehmen, halte ich für keine gute Idee.

> Aha, und warum sollte das keine gute Idee sein?
> Das ist doch banal, nur die Ladeschlussspannung sollte man genau
> einhalten (möglichst besser 0,5%).

Und wenn sich der µC "aufhängt" wird der Li-Akku gnadenlos überladen?

> Pfeift man auf die letzten paar % Kapazität, macht man bei 4,1V Schluss
> und alles wird ganz entspannt.

Naja, bei 4,1V statt 4,2V hat man schon mal typisch 15% weniger
Kapazität.

> Die Spannung stellt man per PWM -> RC-Glied -> Transistor im
> Linearbetrieb ein, misst Spannung und Strom und fertig.

Ich bin mirnicht sicher, das alle Li-Akkus hohe Stromimpulse
so mögen.

Harald W. schrieb:
> Norbert S. schrieb:
>
>>> Einen AVR als Regler zu nehmen, halte ich für keine gute Idee.
>
>> Aha, und warum sollte das keine gute Idee sein?
>> Das ist doch banal, nur die Ladeschlussspannung sollte man genau
>> einhalten (möglichst besser 0,5%).
>
> Und wenn sich der µC "aufhängt" wird der Li-Akku gnadenlos überladen?
>
>> Pfeift man auf die letzten paar % Kapazität, macht man bei 4,1V Schluss
>> und alles wird ganz entspannt.
>
> Naja, bei 4,1V statt 4,2V hat man schon mal typisch 15% weniger
> Kapazität.
>
>> Die Spannung stellt man per PWM -> RC-Glied -> Transistor im
>> Linearbetrieb ein, misst Spannung und Strom und fertig.
>
> Ich bin mirnicht sicher, das alle Li-Akkus hohe Stromimpulse
> so mögen.

Hi,

Man sollte das schon so machen, daß der µC sich nicht aufhängt. Ist ja 
kein Windowsrechner. Oder programmierst Du so, daß Du ohne Watchdog 
niemals klarkommen würdest?

15%? Wo hast Du das her? Was ich gesehen habe ist es weniger aber man 
kann ja auch abgleichen und z.B. auf 4,15V gehen, dann ist das unter 5%. 
Das kriegt man als Bastler auf jeden Fall stabil hin.

Transistor im Linearbetrieb schrieb ich. Also mit PWM auf ein RC-Glied 
und dann mit ausreichend großem Vorwiderstand auf den Transistor und so 
den Strom regeln.

Gruß,
Norbert

Hallo Norbert,
das wesentliche konnte ich deinen Beiträgen entnehmen. es deckt sich mit 
meinen Ideen welche ich aber noch nicht getestet hatte und was ein wenig 
aus dem Blickfeld geriet. wichtig war mir zu wissen ob das nur blanke 
tehorie sei oder verifizierte Erfahrung. Der Rest ist für mich "learning 
by doing" das kann mir niemand abnehmen. Ein Demo wäre interssant aber 
nicht nötig.

@ Harald
watchdog wäre eine Möglichkeit. Ein Retriggerbares monoflop eine andere 
um eine safe fail Function zu garantieren. Außerdem haben AVR HW PWM on 
chip und eine Ladespannungsbegrenzug lässt sich auch programmunabhängig 
in HW  aufbauen. Aber der Ladezustand ist leider nur aus dem 
Stromzeitintegral zwischen den Zyklengrenzen zu ermitteln.

@Sudo
Ja mag sein aber villeicht nicht wirklich sinnvoll, wenn man mehr will 
als der Chip bietet.

Safe wäre demnach diskrete Begrenzung der Ladespannung auf  4.15V hinter 
dem Ladefet. Stromermittlung aus Kennlinie des Ladefet und 
Differenzspannung über diesen. diskreter Tiefentladeschutz mit entladung 
über entladefet nach gleichem Prinzip überwacht. So kann der AVR alles 
überwachen und rechtzeitig schreien bevor er sich schlafenlegt um den 
Akku vor Tiefentladung zu schonen.  Auch Mehrzellenladung über 
Vollbrückenmultiplex oder Ballancer wäre realisierbar.

Ich glaub ich mach da mal wieder etwas.  Aber vorher brauche ich ein 
update meine CVAVR Lizens.

Hi,

Würde ich für eine Zelle auch nicht machen, gibt genug Käferchen die das 
ganz simpel erledigen.
Problem 1: Gibt es oft nicht an jeder Ecke für Bastler zu kaufen.
Wobei: 
https://www.pollin.de/shop/dt/Mjc1ODQ2OTk-/Bausaetze_Module/Module/Lademodul_fuer_Lithium_Akkus_DAYPOWER_M_LL_TP4056.html
Problem 2: Hat man nicht zur Hand, mit µC kann man das aus der 
Bastelkiste realisieren.
Problem 3: Oftmals bastlerunfreundliche Gehäuse. Ich hab sowas im Haus, 
MSPirgendwas. SOT23-6 ist mit Lochraster etwas unhandlich und die 
Platinenherstellung ist für Bastler schon grenzwertig.
Den hatte ich übrigens auch auf einem Board mit µC, welcher sich 
schrecklich gelangweilt hat. War aber eben deutlich einfacher als das 
ganze Hühnerfutter und die Software für eine Lösung mit µC.

Und noch eine obligatorische Warnung: Wenn so eine Lademimik mit µC eine 
Herausforderung darstellt, würde ich davon dringend abraten. So ein LiPo 
ist nicht wirklich fehlertolerant und verabschiedet sich mitunter sehr 
spektakulär. Absolut ungeeignet, um beim Basteln aus Fehlern zu lernen.

Edit:
Hoppla, das hat sich überschnitten.
KEIN Ladefet, den kann man nicht vernünftig linear betreiben.
Was bei einer eigenen Lösung auch nicht banal ist, sind Restströme wenn 
der µC wegen LVD abschaltet.

Gruß,
Norbert

Na, na.

Da habe ich schon komplizierteres gebaut, aber ich bin in der Sache 
Lithiumionselbstlader nie über erste Entwürfe hinausgekommen.  Klar für 
eine Bastelei ist ein R-Shunt leichter zu ralisieren als ein FET. Aber 
ich denke das lässt sich beherrschen.

Im Moment interessant ist für mich ein altes Thinkpadakku aus der 
NiCa-Ära aufzumotzen.

Namaste