Li-Ion - Lade IC, Balancer, BMC, Protection Board - Wirrwar?

[Stefan N. (steview_de)]

Moin zusammen,
ich dreh hier gleich durch ;-)
Nein, Spaß beiseite. Alles was mit bewegten Elektronen zu tun hat ist 
für mich oft etwas "kryptisch" was die Erklärungen angeht.
Über die Sufu habe ich schon etwas gefunden:
https://www.mikrocontroller.net/forum/all?filter=li-ion+lademodul&x=0&y=0
... aber. Wie das so oft in der Wissenschaft ist: Die Antwort auf eine 
Frage ergibt 100 neue Fragen.

Also: Ich möchte auch ein Gerät gleichzeitig betreiben (Netzteil) und 
auch Akkus laden. Die Akkus sollen dann bei Trennung vom Netz die 
Funktion sicherstellen.
Hier den Link, der aber nur das Prinzip einer allgemeinen Frage 
darstellt.
Beitrag "Netz- und/oder Akkubetrieb mit 18650 Li-Ion"

Also was benötigt man in einem Netzgerät für Bauteile  ICs  
Schaltungen, um o.g. Aufgabe zu lösen?
Und in welcher Form?
1S
2S
...
3S3P (für mein Projekt)
4S2P
...
usw.

Was ich bis jetzt "gelernt" (?) habe, dass ich ein Lade IC und ein 
"Protection Board" benötige. Ist letzteres ein Balancer? Oder sind die 
in der "Schweinbucht" genannten BMSs alles in einem?
So etwas z.B.:
http://www.ebay.de/itm/Digital-LCD-2S-3S-Lipo-NiMh-Lion-LiFe-NiCd-Akku-Ladegerat-Gleichgewicht-Max-12W-/252409695864?hash=item3ac4ca4e78:g:I98AAOSwQaJXTjZl

Danke und Gruß
der "Stefan"

[LastLampe (Gast)]

Dein Netzteil sollte nicht mehr wie 12,6V liefern und direkt an deine 
Li-Ion Akkus kommt sowas hier: 
http://www.batt-energy-shop.de/product_info.php?info=p27_bms-system-11-1v-3s-li-ion-und-li-poly-akkus-4a.html

[Uwe B. (uwe_beis)]

Hi,

ich will dir keine fertige Lösung liefern, aber ein paar Antworten 
geben:
> Also was benötigt man in einem Netzgerät für Bauteile  ICs
> Schaltungen, um o.g. Aufgabe zu lösen?
Im Prinzip bei 3S lediglich eine Spannungsquelle mit 3 x 4,2 V = 12,6 V. 
Alles zusammenschalten, fertig.

Aaaaber: In der Praxis ist mehr sinnvoll:
1. Balancer: Li-Akkus dürfen niemals mit mehr als 4,2 V pro Zelle 
geladen werden. Bei Ungleichheiten würde das aber passieren, und um die 
wohlmöglich folgende Katastrophe zu verhindern, sorgt ein Balancer 
dafür, dass keine Zelle jemals mehr als 4,2 V bekommt (oder in der 
Luxusversion immer alle Zellen die gleiche Spannung bekommen).
2. Tiefentlageschutz: Je nach Hersteller und Typ darf keine Zelle jemals 
weiter als bis 2,5 bis 3 V entladen werden.
3. Überladeschutz: Wenn man sich nicht darauf verlassen kann, dass die 
Ladespannung garantiert <= n x 4,2 v ist, ist eine separate Schaltung 
zur Überwachung angemessen. (Es geht nicht nur darum, den Akku zu 
schützen, sondern sein gesamtes Hab und Gut.
4. Ladestromschutz: Der Akku darf nicht mit zu hohem Strom geladen 
werden. Weiter siehe Punkt 3.
5. Entladestromschutz: Der Akku darf nicht mit zu hohem Strom entladen 
werden. Weiter siehe Punkt 3.
6. Ein Temperaturschutz für alle Fälle...

Auf einem Protection Board, dass in Akkupacks zu finden ist, können, 
müssen aber nicht diese 6 Sicherheitsschaltungen vorgesehen sein. Ein 
Li-Po für den Modellbau hat gar nichts davon, Li-Ion für Consumer hat 
oft (oder sogar immer) keinen Balancer, aber (fast?) immer 
Tiefentladeschutz, manchmal Temperatur, Überstrom...

Also: Deine Ladespannung muss(!!!) recht genau 12,6 V sein, der Lade- 
und Entladestrom darf nicht zu hoch sein, und ob das mit dem 
Stromverbrauch deines Gerätes zusammen passt (Verbrauch > Ladestrom?), 
musst du heraus finden. Achte auf einen Tiefentladeschutz und am besten 
auf eine Sicherung am Akku.

Das Ebay-Teil ist offensichtlich eine 12,6 V-Quelle (0,8 A?) und hat 
einen Balancer. Zum Laden ok, wenn der Strom reicht bzw. nicht zu hoch 
ist. Den Rest habe ich mir nicht so genau angesehen.

Grüße, Uwe

[Michael U. (amiga)]

Hallo,

übliche BMS haben Überspannungsschutz, Überstromschutz in beide 
Richtungen und Tiefentladeschutz. Das sind aber eigentlich Notbremsen, 
die verhindern, daß Akku und Wohnung abfackeln.
Für das LAden mit passender Ladekennlinie ist ein LadeIC außerhalb 
zuständig, genau wie die Abschaltung bei Entladeschluß passend außen 
passieren sollte.
Mehrere Zellen in Reihe erfordern einen Balancer wenn sie lange leben 
sollen, der ist auch kein Bestandteil vom BMS oder der Ladeschaltung.
Natürlich gibt es Baugruppen, wo das alles drauf gebaut ist. Die haben 
dann Anschlüsse für jede einzelne Zelle (bzw. die Verbindung zwischen 2 
Zellen) für das BMS, für einen vorhandenen Balancer und einen 
angegebenen Eingangsspannungsbereich für die Ladeschaltung die drauf 
ist.

Gruß aus Berlin
Michael

[Stefan N. (steview_de)]

... ich hab da mal etwas gebastelt, ohne die zwischenzeitlichen 
Antworten gelesen zu haben.
Ub sollte imho deutlich über 12,6V liegen.
Oder ist der LM2596 zu den BSMs "overengineered", also doppelt 
gemoppelt?
Was sagen die "Profis" dazu?
Achso: Mit der Auswahl und Positionierung von Kondensatoren und weiteren 
Bauteilen, etc. stehe ich auf Kriegsfuß.

Danke und Gruß
der "Stefan"

[Stefan N. (steview_de)]

... hochschieb ....

... ich denke, nach angemessener Zeit.

Danke und Gruß
der "Stefan"

[Lock D. (lockdown)]

Ich würde den Thread hier nochmal auskramen.

Ich möchte gerne mit einem BSM meine Li-Ion laden mit Solar und 
gleichzeitig entladen mit z.b. Arduino.
Dieser würde dann 24/7 laufen. Würde das funktionieren oder benötige ich 
noch ein Solarladeregler?

[Mike J. (linuxmint_user)]

Lock D. schrieb:
> Ich würde den Thread hier nochmal auskramen.

Nein, du eröffnest einen neuen Thread und verweist auf diesen hier.