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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik kleines BMS fuer Modellbau LiPo 3S gesucht


Autor: Marcel Peterkau (souko)
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Hallo Profis,
für mein aktuelles Bastel-Projekt brauche ich eine Schaltung / Modul, 
welches es erlaubt einen LiPo-Akku zwischen 800mAh und bis zu 4800mAh 
mit 3S (also 11,1V) zu überwachen und balanciert zu laden ohne ihn aus 
der Applikation entfernen zu müssen. Das ganze noch, während die 
Schaltung hinten dran weiter mit Strom versorgt wird.

Das ganze ist ein autonomer kleiner Roboter, der zunächst nur herum 
fahren soll und selbstständig die Ladestation finden und anfahren soll 
sowie verlassen soll. Das Ziel dieses Projekt ist es, einen Roboter zu 
haben, an dem man nach Lust und Laune rumbasteln, rumspielen und 
programmieren kann. Spielzeug für uC-Bastler eben. (siehe CAD-Bild im 
Anhang, für Interessierte kann ich gerne ein RealLife-Bild nachreichen)

Ich möchte den aktuellen Akku-Zustand 
(Laden/Entladen/Klinisch-Tot/Explodiert 
gleich/Spannung/Ladestrom/Entladestrom) über eine einfache Schnittstelle 
auslesen können welche keine zusätzlichen Schnittstellen-Bausteine 
braucht. Am liebsten also per SPI, I2C oder auch UART.

Am schönsten wäre hier natürlich eine Single-Chip/Modul-Lösung. 
Allerdings sind die Teile, die ich bis jetzt gefunden habe entweder 
völlig überdimensioniert/überteuert oder aber schwer zu bekommen oder 
eben nicht von Hand lötbar.

Daher bin ich inzwischen soweit:

Ich würde gerne einen AVR als Schnittstellenbaustein zwischen meinem 
Roboter-Bus und dem BMS nehmen, also einen eigenen "Akku-AVR". dieser 
soll das Messen der Spannung und Ströme im Betrieb, das umschalten 
zwischen Akku laden und Versorgen des Bot's und notwendigerweise 
abschalten bei Unterspannung steuern.

Das Umschalten zwischen Laden und Versorgen des Roboters werde ich wohl 
über einen MOSFET machen. Sobald Spannung über das externe 
Netzteil/Ladestation kommt, trennt dieser den Akku von der 
Versorgungslinie des Bots und der Akku kann ohne Belastung durch andere 
Abnehmer durch die Ladeschaltung geladen werden.

Die Ladeschaltung sollte auf jeden Fall einen Balancer mit drin haben, 
da ja Ladeelelektronik und Akku permanent im Bot bleiben sollen. Fuer 
die Strommessung und die Spannungsmessung des Akku im Betrieb werde ich 
dann einfach die ADC's des "Akku-AVR" mit Spannungsteiler/OP/Shunt/etc. 
nehmen.

Was ich aber suche ist ein IC/Schaltung/Solutuion welches das Laden 
eines mindestens 3-zelligen LiPo-Akkus übernehmen kann. mit dem AVR 
selbst die Lade-Logik und Überwachung der maximalen Ladespannung und des 
Ladestrom zu realisieren traue ich mir mangels Erfahrung nicht zu. Auch 
ist mir das zu gefährlich, wenn durch einen Software/Design-Fehler mein 
AVR die LiPo's überlädt oder ähnliches. Daher würde ich zum laden gerne 
etwas "fertiges" nehmen.

Von Hand Lötbar ist für mich noch alles was im SOP, SSOP oder auch 
QFP-Gehäuse daher kommt. bei QFN hört es dann aber auch schon auf und 
über BGA und ähnliche brauch ich gar nicht erst nach zu denken.

Könnt Ihr mir aus eurer Erfahrung hier einen Chip/Lösung empfehlen, der 
bei Reichelt, Conrad, Ebay, farnell (hbe-shop) oder ähnlichen Anbietern
gut zu bekommen ist ?

Gerne auch ein "Arduino-Kultur-Ebay-Breakout-Modul" - Zur not löte ich 
mir da den Chip runter.

Vielen Dank schon mal.
Grüsse, Marcel

Autor: cody (Gast)
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Vielleicht einfach 3 von diesen USB-LiPo-Lade-ICs bzw. Breakout-Boards 
von eBay nehmen?
TP4056 für 0,30€ pro Stück oder so.
Dann braucht man auch keinen Balancer im herkömmlichen Sinn.
(Evtl gibt es aber Gründe warum man es sich nicht so leicht machen 
kann?)

Autor: cody (Gast)
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Achja, man muss aufpassen dass man die Module nicht kurzschließt, das 
ist wohl der Haken.:)

Autor: Georg G. (df2au)
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