Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LiPo Akku laden ohne balancer?


von Carsten M. (ccp1con)


Lesenswert?

Hallo Leute,

Wie im Betreff  zu sehen, meine Frage ist: kann man einen LiPo 
eigentlich auch ohne ein speziellen balancer laden. Ich meine einfach an 
Plus und Minus anschließen und laden. Ich weiß, dass dann jede Zelle 
gleich geladen wird, was sicher nicht optimal ist, aber wird das 
prinzipiell gehen?

Der Hintergrund meiner Frage: Ich habe einen Rasenautomaten (den Titel 
Roboter hat er nicht verdient :-) ) dessen Akku ist platt. Weil die 
Originalteile so teuer sind hier meine Idee.

Ich schalte zwei LiPos in Reihe. 3S (11,1V) und 4S (14,8V). Das 
entspricht dann zumindest theoretisch den originalen Parametern.
Nur kommt das Ladegerät des Rasenmähers mit diesen Akkus klar? Oder 
besser gesagt die Akkus mit dem Ladegerät?

Danke für euer Input.
Gruß
Carsten

: Verschoben durch User
von Wilhelm M. (wimalopaan)


Lesenswert?

Carsten M. schrieb:
> Hallo Leute,
>
> Wie im Betreff  zu sehen, meine Frage ist: kann man einen LiPo
> eigentlich auch ohne ein speziellen balancer laden. Ich meine einfach an
> Plus und Minus anschließen und laden. Ich weiß, dass dann jede Zelle
> gleich geladen wird, was sicher nicht optimal ist, aber wird das
> prinzipiell gehen?
>
> Der Hintergrund meiner Frage: Ich habe einen Rasenautomaten (den Titel
> Roboter hat er nicht verdient :-) ) dessen Akku ist platt. Weil die
> Originalteile so teuer sind hier meine Idee.
>
> Ich schalte zwei LiPos in Reihe. 3S (11,1V) und 4S (14,8V). Das
> entspricht dann zumindest theoretisch den originalen Parametern.
> Nur kommt das Ladegerät des Rasenmähers mit diesen Akkus klar? Oder
> besser gesagt die Akkus mit dem Ladegerät?

Was ist es denn für ein originaler Akku?

Never ever (!) einen LiPo ohne(!) Balancer laden, denn leider 
stabilisiert sich eine Reihenschaltung aus LiPos nicht selbst! Und die 
LiPos brennen(!!!) richtig klasse.

Eine Möglichkeit wäre LiFePo. Die kann man ohne Balancer laden, aber 
jede Zelle sollte auch hier eine Schutzschaltung haben.

von min (Gast)


Lesenswert?

LipoFE mag auch nicht überladen werden. Der steckt das nur besser weg
und fackelt nicht gleich ab, wie ein Lipo.

von Carsten M. (ccp1con)


Lesenswert?

Danke Wilhelm,

ich sehe gerade es ist gar kein LiPo. Mein Fehler. Sorry.
Es ist ein LiIon Akku.

Wo gibt's die günstig?

: Bearbeitet durch User
von Carsten M. (ccp1con)


Lesenswert?

Ich sehe gerade eine Li-Ion Zelle mit 3,7V und 840mAh für 5,60 Euro.

Also nehme ich 7 Stück. Alle in Reihe und habe 25,9 Volt und 5880mAh?

Geht das?

von Volle (Gast)


Lesenswert?

Das kann man schon machen
muss aber jede Zellspannung zuverlässig auf untere und oberer Grenze 
Überwachen.
und der nutzbare Bereich des Packs wird mit jedem Zyklus immer kleiner,
wodurch die Anzahl der Zyklen schnell ansteigt, was das Problem noch 
verstärkt.

=> wirtschaftlich nicht sinnvoll

von Michael_O (Gast)


Lesenswert?

Das mit dem never ever würde ich so nicht sagen. Akkupacks von vielen 
Herstellern haben kein ordentliches BMS und nicht einmal Anschlüsse 
zwischen den Zellen. Ob dieser Murks gut ist muss jeder selbst 
beurteilen. Gesehen bei Makita, AEG und in mehreren Notebook Akkus.

mfg
Michael

von Carsten M. (ccp1con)


Lesenswert?

@Volle: Aber großartig anders kann doch der originale Akku auch nicht 
aufgebaut sein. Oder?

: Bearbeitet durch User
von Stefan P. (form)


Lesenswert?

Carsten M. schrieb:
> Ich sehe gerade eine Li-Ion Zelle mit 3,7V und 840mAh für 5,60 Euro.
> Also nehme ich 7 Stück. Alle in Reihe und habe 25,9 Volt und 5880mAh?

Nein, 25,9 V mit 840 mAh.
Alle Parallel wäre 3,7 V mit 5,88 Ah.
Für 25,9 V mit 5,88 Ah brauchst Du 49 dieser Akkus. (274,40 €)

von Christian B. (luckyfu)


Lesenswert?

Carsten M. schrieb:
> Also nehme ich 7 Stück. Alle in Reihe und habe 25,9 Volt und 5880mAh?
>
> Geht das?

wie kommst du auf das schmale Brett?
bei einer Reihenschaltung addieren sich die Spannungen, bei einer 
Parallelschaltung die Kapazitäten. Die Werte sind somit nur mit einem 
cluster aus 7x7 = 49 Zellen erreichbar, das wirst du sicher nicht 
wollen.

Theoretisch kann man Li-Ion, LiPo und andere schon ohne Balancer laden. 
Aber das geht nur, wenn die Zellen sehr gut gematcht sind (d.h.: die 
Innenwiderstände sind gleich). Alternativ gibt es kleine Balancer als 
externe Teile, die man problemlos an den Akku klemmen kann. Man muss nur 
dafür sorgen, daß er nur beim Laden aktiv ist, sonst nuckelt er dir die 
Batterie leer. Das sollte aber relativ einfach machbar sein.

Achja, beim Laden ohne Balancer sollte man mit möglichst wenig Strom 
laden, es dauert dann halt deutlich länger.
Schnelladen ohne Balancer ist Harakiri

: Bearbeitet durch User
von Carsten M. (ccp1con)


Lesenswert?

@Stefan: Ah - dieses kleine Detail habe ich übersehen. :-(

: Bearbeitet durch User
von Volle (Gast)


Lesenswert?

Carsten M. schrieb:
> @Volle: Aber großartig anders kann doch der originale Akku auch nicht
> aufgebaut sein. Oder?

denn kenne ich nicht
aber lange gehalten hat er offensichtlich nicht

wenn ein Pack einen eingebaute Ladezustandsanzeige hat dann ist ein BMS 
eingebaut.
Wie gut das ist weiß man dann aber noch nicht

Ich habe für meinen Akkumäher einen 36V Akku Baujahr 2007 der seither 
jedes Jahr seine 20-40 Zyklen ohne spürbare Reduzierung  überstanden 
hat.

10 Jahre 500Zyklen sind mit einem guten BMS machbar

von Carsten M. (ccp1con)


Lesenswert?

Also es gibt aber auch LiIon Akkus (eine Zelle 3,7V) mit 2500 mAh.
Also nehme ich 7 davon. Bin bei 25,9 Volt und 2500mAh.
Das entspricht genau dem Original. Bin ich bei 32 Euro. Das Original 
soll über 100 Euro kosten.

von Carsten M. (ccp1con)


Lesenswert?

@Volle: denke nicht, dass meiner ein BMS hat. Das Display zeigt bloß die 
Spannung.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Carsten M. schrieb:

> denke nicht, dass meiner ein BMS hat.

Dann solltest Du das nachrüsten.

von Carsten M. (ccp1con)


Lesenswert?

Vielleicht ist die Elektronik aber auch im Akku Pack. Werde mal 
nachsehen.

: Bearbeitet durch User
von Der H. (picasso323)


Lesenswert?

Habe auch das Problem, dass ich mehrere (4S) LiIo (nicht LiPo) 18650 
Zellen in Reihe laden will. Hatte es mit so einem Pseudo BMS-Board aus 
China probiert:
http://www.ebay.de/itm/3S-Li-ion-Lithium-Battery-18650-Charger-batteries-Protection-Board-10-8V-12-6V/221989609452

Der Kurzschlussschutz funktioniert, vermutlich auch die Überwachung der 
Unteren Entladeschlussspannung. Was mir bisher mit dem Teil nicht 
möglich war, ist das Laden der Zellen. Die Schaltung lässt keinen 
Ladestrom zu den Zellen durch... seltsam!
Anscheinend sind diese Boards auch gar keine echten "Laderegler", 
sondern nur Protection boards. Muss mal das Datenblatt des ICs 
besorgen...

Ein "echtes" Ladeboard konnte ich bisher leider nirgends finden, dafür 
aber jede denkbare Variante dieser "Protection boards" :/

Kann mir Jemand einen Tip geben?

: Bearbeitet durch User
von hobbyist (Gast)


Lesenswert?

Dieses Modul im speziellen hatte ich noch nicht, aber viele andere in 
dem Preissegment und da ging Laden einwandfrei.
Die bieten i. d. R. Schutz gegen:
- Tiefentladung pro Zelle
- Überspannung pro Zelle
- Kurzschluss
- Überstrom beim Entladen

Zum regeln des Ladevorgangs sind die nicht gedacht, d.h. ein Ladegerät 
mit CCCV und  (je nach gewünschter Lebensdauer) Balancer braucht man zum 
Laden dennoch. Das BMS verhält sich dabei transparent, solange nicht 
überladen wird.

von Der H. (picasso323)


Lesenswert?

Moin hobbyist,
das klingt interessant! Wenn diese Boards die Überspannung pro Zelle 
überwachen, müssten sich die Zellen doch eigentlich auch darüber laden 
lassen, oder? Auch, wenn dann nicht alle Zellen komplett geladen werden, 
weil das Board "trennt", sobald die erste Zelle ganz voll ist.

Zum Laden würde ich dann einfach ein Netzteil mit Strombegrenzung (1A) 
an das Board anschließen. Ist die erste Zelle voll, trennt das BMS das 
Netzteil...

Wenn die Zellen aus der gleichen Charge sind, sollte das in der Praxis 
doch eigentlich ganz gut funktionieren, oder?

Oder habe ich einen Denkfehler gemacht?

von Hobby I. (hobbymensch)


Lesenswert?

Der H. schrieb:
> Zum Laden würde ich dann einfach ein Netzteil mit Strombegrenzung (1A)
> an das Board anschließen. Ist die erste Zelle voll, trennt das BMS das
> Netzteil...

Im Prinzip ja. Die Leerlaufspannung sollte nicht deutlich über der 
Ladeschlussspannung liegen, sonst werden die Zellen nicht voll.
Einfache Lösung wäre z.B. ein 19V Notebooknetzteil + ein CCCV 
Buckconverter.

Wie lange das laden ohne Balancer gut geht ist Glückssache. Es kann 
sein, dass das Pack nach 500 Zyklen noch top in Schuss ist, es kann 
sein, dass du nach 10 Zyklen 50% Kapazitätsverlust hast.

von Der H. (picasso323)


Lesenswert?

Hobby I. schrieb:
> Wie lange das laden ohne Balancer gut geht ist Glückssache. Es kann
> sein, dass das Pack nach 500 Zyklen noch top in Schuss ist, es kann
> sein, dass du nach 10 Zyklen 50% Kapazitätsverlust hast.
Hmmm, werde das auf jeden Fall beobachten!

Wenigstens verhindern diese Boards das Überladen der Zellen, das ist 
schon mal viel wert und sollte das Anrücken der Feuerwehr verhindern...

Optimal wäre natürlich eine kleine China-Platine, ähnlich dieser 
BMS-Board, die jede Zelle bis zur Ladeschlussspannung lädt, also aktiv 
ausbalanciert beim laden. So eine Platine ließe sich auch schön in 
"normale" Geräte einbauen.

Ich baue LiIon Packs z.B. gerne in alte Ghettoblaster aus den 80ern ein. 
Hier wäre es super, wenn der Akku "automatisch" geladen würde, sobald 
das Radio am Netz hängt. Aber eben kontrolliert und ausbalanciert...
Werde das jetzt erst mal mit diesen Protection Boards realisieren. Genug 
Platz für nen zweiten Trafo ist ja im Gehäuse ;) Oder eben über so einen 
kleinen Buckconverter am Haupttrafo...

von Sebastian S. (amateur)


Lesenswert?

@Der Huehnermann
Du schriebst:
>Wenigstens verhindern diese Boards das Überladen der Zellen, das ist
>schon mal viel wert und sollte das Anrücken der Feuerwehr verhindern...

und vorher
>Was mir bisher mit dem Teil nicht
>möglich war, ist das Laden der Zellen. Die Schaltung lässt keinen
>Ladestrom zu den Zellen durch... seltsam!

Natürlich ist das Überladen ganz sicher unterbunden, wenn Du nicht laden 
kannst;-)

von Der H. (picasso323)


Lesenswert?

Sebastian S. schrieb:
> @Der Huehnermann
> Natürlich ist das Überladen ganz sicher unterbunden, wenn Du nicht laden
> kannst;-)
grummelgrummel ..das stimmt, da will nicht das kleinste Elektrönchen 
in Richtung Akku fließen.

Bestimmt hat ein kleiner, fieser Kobold, Flüche ausstossend, eine Hand 
voll defekter Boards in die Wanne mit den 5000 Funktionsfähigen in der 
Fabrik geworfen...und Eines davon verweigert jetzt bei mir den 
Ladedienst :/

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.