Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Batterie laden


von Werkusborat (Gast)


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Hallo Zusammen

Ich verfüge über zwei Li-Ion Battery H2B180 die ich in Serie geschaltet 
habe. Insgesammt sind es somit 4 Zellen.

Nun bin ich auf der Suche nach einem Lade-IC, aber da mir dieses Gebiet 
sehr fremd ist und ich wenig Ahnung habe fällt mir das schwer.

Grundsätzlich möchte ich die Batterien über einen DC-Anschluss von 15V 
laden aber weiss nicht wie ich die IC einsetzen kann und was zu beachten 
ist.

Gemäss dem Hersteller der Batterien liegt die Ladespannung bei 7.4V und 
der Ladestrom bei 2.3A. Kann mir jemand eine Schaltung vorschlagen oder 
ein paar Tipps geben ?

von Stefan F. (Gast)


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Google doch erstmal nach "Lithium Charger".

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Du brauchst eine Konstantstromquelle mit Abschaltung bei Erreichen einer 
Maximalspannung oder Unterschreiten eines Minimalstroms. Wahlweise 
kannst du das mit einem zusätzlichen Timer und einem Temperatursensor 
anreichern.

Da ich die Batterien nicht kenne, vermute ich darin einige 
Schutzschaltungen. Durch diese hindurch zu laden ist keine gute Idee, 
schon gar nicht mit einem IC, das für nackte Li-Ion-Zellen gemacht ist. 
Die Schutzschaltungen verschlechtern die Spannungsmessung und nichts ist 
für eine Li-Ion-Zelle schlimmer als 100-200mV über Maximalspannung.

Ein Labornetzteil und ein Multimeter leisten gute Dienste.

von batman (Gast)


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Werkusborat schrieb:
> Gemäss dem Hersteller der Batterien liegt die Ladespannung bei 7.4V und

Mööööp!

von Stefan F. (Gast)


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> Mööööp!

Was willst du uns damit sagen?

von batman (Gast)


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Rate mal.

von Stefan F. (Gast)


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Ich komme nicht drauf.

von Peter M. (r2d3)


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batman schrieb:
>> Gemäss dem Hersteller der Batterien liegt die Ladespannung bei 7.4V und

Stefan U. schrieb:
> Ich komme nicht drauf.

7,4 = 2 * 3,7V

Das klingt nach zwei Akkus mit 3,7V Nennspannung und LiIo-Technik.

Die werden aber nicht mit pauschal 3,7V oder 2*3,7V geladen, sondern 
strombegrenzt bis 4,2V pro Zelle, also "Ladespannung bei 7.4V" ist 
einfach falsch.

von Erwin D. (Gast)


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Werkusborat schrieb:
> H2B180

eine Fledermaus weiss natürlich alles besser als der Hersteller :-)

von Erwin D. (Gast)


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Peter M. schrieb:
> also "Ladespannung bei 7.4V" ist einfach falsch.

Obwohl es der Hersteller so ins Datenblatt schreibt, ist es falsch?

von Peter M. (r2d3)


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Erwin D. schrieb:
> Peter M. schrieb:
>> also "Ladespannung bei 7.4V" ist einfach falsch.
>
> Obwohl es der Hersteller so ins Datenblatt schreibt, ist es falsch?

Das war lediglich die Behauptung des Fadenstarters. Bisher wurde noch 
kein Datenblatt gezeigt. Ein solcher Lapsus seitens des Herstellers ist 
doch eher unwahrscheinlich. Vielleicht hat der Fragende Nennspannung mit 
Ladeschlussspannung verwechselt?!

von Erwin D. (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Das war lediglich die Behauptung des Fadenstarters. Bisher wurde noch
> kein Datenblatt gezeigt. Ein solcher Lapsus seitens des Herstellers ist
> doch eher unwahrscheinlich.

Nein, das steht EXAKT so im Datenblatt!
https://www.distrelec.ch/Web/Downloads/s_/en/H2B180_MDS_en.pdf

von Peter M. (r2d3)


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Erwin D. schrieb:
> Peter M. schrieb:
>> Das war lediglich die Behauptung des Fadenstarters. Bisher wurde noch
>> kein Datenblatt gezeigt. Ein solcher Lapsus seitens des Herstellers ist
>> doch eher unwahrscheinlich.
>
> Nein, das steht EXAKT so im Datenblatt!
> https://www.distrelec.ch/Web/Downloads/s_/en/H2B18...

Eben nicht. Da steht "nominal voltage 7,4V".
Dein vermutlich zweites Ich (Werkusborat) schrieb:

> Gemäss dem Hersteller der Batterien liegt die Ladespannung bei 7.4V und

"Ladespannung" ist aber etwas anderes als "nominale Spannung".

Bitte beachte auch die Forenbedingungen:

Jeder nur ein Kreuz, bzw. einen Forennamen!  :)

: Bearbeitet durch User
von Erwin D. (Gast)


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Peter M. schrieb:
> "Ladespannung" ist aber etwas anderes als "nominale Spannung".

Aber mit "Standard Charging" oder auch "Quick Charging"
ist ausdrücklich die Ladespannung gemeint!
Oder siehst du das anders? ;-)

Zitat aus den Datenblatt:
> Standard charging: 7.4 V, 1.61 A, 3 h, 25°C
 (Constant voltage, constant current)

> Quick charging: 7.4 V, 2.3 A, 110 mA end, 25°C
 (Constant voltage, constant current)

von Michael B. (laberkopp)


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Werkusborat schrieb:
> Gemäss dem Hersteller der Batterien liegt die Ladespannung bei 7.4V und
> der Ladestrom bei 2.3A. Kann mir jemand eine Schaltung vorschlagen oder
> ein paar Tipps geben ?

Diese Akkus haben eine eingebaut Schutzschaltung. Daher kann die 
Ladeschaltung eher simpel sein.

Die Ladespannung liegt übrigens bei 8.4V
https://www.distrelec.ch/de/li-ion-battery-2300-mah-hy-line-h2b180/p/16901652
1
            +-----+        1N5059                  
2
13-20V --+--|LM317|--1R2--+-|>|-+------+
3
         |  +-----+   2W  |     |      |
4
         |     |          |     |      |
5
         |     +----+-1k--+    59k     |   
6
         |     |    |           |      |   
7
        47u    |    |           |      |   
8
         |     |    |           |      | + 
9
         |    4u7 TL431B--------+    LiIon  
10
         |     |    |           |      | -  
11
         |     |    |          25k     |   
12
         |     |    |           |      |   
13
 Masse --+-----+----+-----------+------+
oder
http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/04/2c/9f/b5/65/15/49/ac/CD00000053.pdf/files/CD00000053.pdf/jcr:content/translations/en.CD00000053.pdf
(Figure 27) tun es.

von Peter M. (r2d3)


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Ich sehe das leider erst jetzt:

Da steht nur Unsinn in dem von Dir verlinkten Datenblatt!

Zum einen werden bei 7,4V die Sanyo-Zellen nicht richtig voll.

Die Angabe "End of discharge voltage 4.6 V" bedeutet bei zwei in Serie 
geschalteten Zellen 2x2,3V Abschaltspannung. Das ist viel zu tief und 
batterieschädigend.

Sanyo schreibt etwas von 3,0V Endspannung:

http://www.batteryonestop.com/baotongusa/products/datasheets/li-ion/sanyo-ur18650f-26a.pdf

Würdest Du einen Reifen 195/65 R15 91 V, zugelassen mit maximal 240km/h 
mit 270km/h fahren, nur weil der Reifenhändler Dir sagt, das ginge?

: Bearbeitet durch User
von Volle22 (Gast)


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im Datenblatt der Zelle steht
Charging Voltage 4,20 V  (+0.03) /Cell
Charging Current  (Std)  1.75A

Nominal Voltage 3.70
End Voltage   3.0V

dem würde ich mehr vertrauen

( nicht gerade die modernste Zelle)

von Erwin D. (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Würdest Du einen Reifen 195/65 R15 91 V, zugelassen mit maximal 240km/h
> mit 270km/h fahren, nur weil der Reifenhändler Dir sagt, das ginge?

Das ist damit vergleichbar, daß der Hersteller im Datenblatt 7,4V sagt, 
der Händler dagegen sagt 8,4V. Du glaubst also dem Händler mehr als dem 
Hersteller...

von batman (Gast)


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Es ist hier weniger eine Frage des Glaubens als der Fähigkeit, 1 & 1 
zusammenzählen zu können.

von Erwin D. (Gast)


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batman schrieb:
> Es ist hier weniger eine Frage des Glaubens als der Fähigkeit,
> 1 & 1 zusammenzählen zu können.

Stimmt. Und wenn ich die Aussagen des Herstellers mit den Angaben eines 
Händlers vergleiche, ist völlig klar, wer die besseren Argumente hat.

von Timmy (Gast)


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Ist hier wiedermal ein Glaubenskrieg zwischen den Gläubigen und 
Ungläubigen ausgebrochen? Die Sehenden wissen bereits, dass die Welt 
voller inkompetenter Idioten ist und holen sich die für sie wichtigen 
Infomationen mit Hilfe des eigenen Gehirns aus den mit Fehlern 
übersähten Datenblättern.

Kauft mal eine Weile Komponenten in China ein. Das öffnet euch die 
Augen.

von Oliver S. (oliverso)


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Erwin D. schrieb:
> Peter M. schrieb:
>> Das war lediglich die Behauptung des Fadenstarters. Bisher wurde noch
>> kein Datenblatt gezeigt. Ein solcher Lapsus seitens des Herstellers ist
>> doch eher unwahrscheinlich.
>
> Nein, das steht EXAKT so im Datenblatt!
> https://www.distrelec.ch/Web/Downloads/s_/en/H2B18...

Ja. Da drin steht halt völliger Blödsinn.

Oliver

: Bearbeitet durch User
von Erwin D. (Gast)


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Oliver S. schrieb:
> Ja. Da drin steht halt völliger Blödsinn.

Hast du für diese Behauptung auch eine einleuchtende Begründung?
Hier wird doch immer gesagt: "Lies das Datenblatt des Herstellers, da 
steht alles drin!" Und jetzt schreibt der Hersteller auf einmal 
"völligen Blödsinn"? Und der Aussage eines Händlers wird mehr geglaubt 
als dem Hersteller, obwohl eben dieser Händler genau dieses 
Hersteller-Datenblatt verlinkt hat. Muß man das verstehen?

von Jens G. (jensig)


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@ Erwin D. (Gast)

>Aber mit "Standard Charging" oder auch "Quick Charging"
>ist ausdrücklich die Ladespannung gemeint!
>Oder siehst du das anders? ;-)

Soweit richtig.

>Zitat aus den Datenblatt:
>> Standard charging: 7.4 V, 1.61 A, 3 h, 25°C
> (Constant voltage, constant current)

>> Quick charging: 7.4 V, 2.3 A, 110 mA end, 25°C
> (Constant voltage, constant current)

Und das ist eben falsch im DB.

Schaut Euch doch mal das Bild z.B. auf

https://www.distrelec.ch/de/li-ion-battery-2300-mah-hy-line-h2b180/p/16901652

an. Das sagt auf seinem Etikett eindeutig

  Maximum Charge Voltage 8.4V

Das ist sicherlich sinnvoller.

Man sollte auch mal das Hirn einschalten, denn Ladeschlußspannung is 
niemals gleich der Nennspannung, denn sonst bekommt man den Akku nie 
voll.
Oder gegenchecken mit anderen Angaben, z.B. die Daten der verwendeten 
Zellen (auf genannter Seite und auch auf dem Etikett werden sogar die 
verbauten Akkutypen genannt).

von Oliver S. (oliverso)


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Das Datenblatt ist nicht vom Hersteller. Das ist von dem, der da den 
Aufkleber draufpappt.

Das Original-Datenblatt zu den verbauten Zellen (sofern denn zumindest 
diese Angabe im Labeldraufpapperdatenblatt stimmt), wurde weiter oben 
schon verlinkt.

Und selbst, wenn es das nicht gäbe, sollte jeder, der elektronisch bis 
drei zählen kann, erkennen, das die Angaben zu Ladestrom und -Spannung 
schlicht Blödsinn sind, weil nicht realisierbar.

Wenn man dann noch eine ungefähre Ahnung über Ladespannungen- um Ströme 
von LiIon-Akkus hat, hilft das natürlich auch.

Oliver

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Peter M. schrieb:
>> Nein, das steht EXAKT so im Datenblatt!
>> https://www.distrelec.ch/Web/Downloads/s_/en/H2B18...
>
> Eben nicht. Da steht "nominal voltage 7,4V".
Vielleicht lässt Du Dir das Datenblatt einmal vorlesen. Ja, da steht 
wirklich "Quick charging 7.4 V"

Das ist definitiv falsch, die benannten Sanyo sind LiIon und bis 
4,2V/Zelle zu laden.

Michael B. schrieb:
> Diese Akkus haben eine eingebaut Schutzschaltung. Daher kann die
> Ladeschaltung eher simpel sein.
Der Laberkopp wieder! Eine Schutzschaltung_ soll _schützen , die ist 
keine Betriebsschaltung.

Mit "Cut off voltage 8.7 V" kommt die erheblich zu spät, da müssen schon 
sauber geregelte 8,4 Volt her - damit ist die von Dir velinkte 
L200-Schaltung ungeeignet.

LM317 kann gehen.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Erwin!

Erwin D. schrieb:
> Hast du für diese Behauptung auch eine einleuchtende Begründung?
> Hier wird doch immer gesagt: "Lies das Datenblatt des Herstellers, da
> steht alles drin!"

Das stimmt. Doch es geht fast immer um Komponenten und da gibt es nur 
das oder die Datenblätter der Komponentenhersteller, z.B. von einem 
Spannungsregler Typ 7812.

Dein Artikel ist aber keine reine Komponente, sondern ein Batteriepack 
eines "Assemblierers" namens HY-Line, in dem Komponenten von Sanyo 
verbaut sind.

Mit Händler meinte ich eigentlich Distrelec. Da das Datenblatt bei 
Distrelec von HY-Line stammt, war es falsch von mir, von "Händler" zu 
sprechen.

Es gibt zwei Gründe, dass sich einem beim lesen des Datenblatts von 
HY-Line der Magen umdreht:

1. die zu niedrige Abschaltspannung
2. die komischen Ladespannung von 7,4V

zu Punkt 1:
===========

HY-Line schaltet einfach zwei ungeschützte Zellen in Reihe und packt 
eine Schutzelektronik um das Pack herum, nicht aber um die einzelnen 
Zellen, was sich aus den Datenblattangaben ergibt.

Die in meinen Augen viel zu niedrige "Entladetrennspannung" von 4,6V, 
was bei gleicher Zellspannung an beiden Zellen einer Spannung von 2,3V 
an einer einzelnen Zelle entspricht, ist zu niedrig.

Das fällt aber nur dann auf, wenn man die typischen Werte im Kopf hat, 
oder man Zweifel hat und die zweifelhaften Daten mit denen  aus anderen 
Komponentendatenblätter vergleicht, also LiIo-Akkus von Sanyo, 
Panasonic, Sony etc...

Hier noch einmal ein ordentliches Datenblatt zu LiIo im 18650-Format:

https://www.math.ubc.ca/~wetton/papers/NCR18650B.pdf

Und hier ein anderes zum Vergleich:

http://www.batteryonestop.com/baotongusa/products/datasheets/li-ion/sanyo-ur18650f-26a.pdf

Warum sind die 4,6V Abschaltspannung zu niedrig?
Vergleiche die beiden Datenblätter.

Die Schutzelektronik sieht ja nicht die Leerlaufspannung des 
Zellenpacks, sondern die Spannung unter Last, die Klemmenspannung. Die 
3V bei Sanyo sind pauschal ohne Angabe eines Belastungsstrom festgelegt, 
die 2,5V bei Panasonic bei einer Last von 1C.

Bei höheren Entladeströmen darf die Abschaltspannung niedriger sein, 
weil die Leerlaufspannung (die man nach Abschalten der Last sieht) im 
grünen Bereich ist. Bei niedrigeren Entladeströmen als 1C muss aber auch 
die Elektronik früher abschalten, weil die Leerlaufspannung nicht mehr 
so weit über der Klemmenspannung liegt.

Extremfall: Meine nicht mehr benutzte Fenix-Stirnlampe hat keinen 
mechanischen Schalter, sondern einen Taster. Auch im ausgeschalteten 
Zustand saugt die Lampe die Akkus leer. Hier ist die Leerlaufspannung 
fast gleich der Klemmenspannung. Ergo wird eine viel höhere 
Abschaltspannung benötigt.

Die Abschaltelektronik von HY-Line, die pauschal bei 4,6V abschaltet, 
ignoriert aber den Entladestrom. Bei hohen Entladeströmen liegt bei 
Abschaltung die Leerlaufspannung vielleicht noch im grünen Bereich, bei 
geringen Strömen jedoch nicht. Wenn die Abschaltelektronik den 
Entladestrom ignoriert oder nicht kennt, muss sie aus Sicherheitsgründen 
viel früher trennen!

Auch in ausführlichen Datenblättern von Blei-Säure-Akkus findet man 
lastabhängige Angaben zur Entladeschlussspannung.

zu Punkt 2:
===========

Die genannten 7,4V Ladespannung sehen aus wie eine Krücke zur 
Kompensation eines fehlenden Balanceranschlusses, an dem man zumindest 
die Einzelspannungen der beiden Zellen messen könnte.


Für eine Eigenbau-Stirnlampe nutze ich selber zwei in Reihe geschaltete 
LiIo-Akkus in Bauform 18650 mit Schutz, die ich getrennt in einem 
LiIo-Lader lade.

Im Betrieb schützt eine kleine Komparatorschaltung mit Hysterese die 
beiden Zellen gegen Tiefentladung. Sie trennt bei Unterschreiten von 
etwa 6,8V. Typischerweise werden die Zellen mit 1A belastet.
Bevor ich die beiden entladenen LiIo-Zellen wieder auflade, messe ich 
ihre Spannungen um zu sehen, wie weit diese auseinanderliegen.


@Manfred et alii:
Ich hatte das Datenblatt gar nicht so weit gelesen.
Anfangs dachte ich, der Fadeneröffner hätte Nominalspannung und 
Ladeschlussspannung verwechselt.
Dass weiter unten tatsächlich etwas von 7,4V "constant voltage" steht, 
damit hatte ich nicht gerechnet.
Mittlerweile ist mir klar, dass das gar kein Fehler ist. Die haben halt 
Angst vor Überladung mangels Einzelspannungskontrollmöglichkeit!  :)

: Bearbeitet durch User
von Erwin D. (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Mittlerweile ist mir klar, dass das gar kein Fehler ist. Die haben halt
> Angst vor Überladung mangels Einzelspannungskontrollmöglichkeit!  :)

Das kann gut möglich sein. Vor allem ist das, was du jetzt geschrieben 
hast, wesentlich einleuchtender als nur ein hingeworfenes "alles 
Blödsinn".

Schönen Abend also und danke für die Mühe!

Gruß Erwin

von batman (Gast)


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> Quick charging: 7.4 V, 2.3 A, 110 mA end, 25°C

Spätestens, wenn man dies tatsächlich umsetzt
wird man den Widerspruch zu der Angabe

> 2300mAH

feststellen. So oder so, möööp!

von Peter M. (r2d3)


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Erwin D. schrieb:
> Schönen Abend also und danke für die Mühe!

Ich freue mich über Deine Rückmeldung!

von Erwin D. (Gast)


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batman schrieb:
> So oder so, möööp!

Die Ausführungen von Peter waren aber ein klein wenig einleuchtender als 
dein nichtssagendes "möööp"... :-)

von batman (Gast)


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Dein Problem, wenn du selbst die Angaben des "Herstellers" auf dem 
Produkt ignorieren möchtest und lieber Spekulationen und Internetdocs 
unbekannter Herkunft vertraust. 1+1=?

von Erwin D. (Gast)


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batman schrieb:
> 1+1=? MÖÖP :-)

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