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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lithiumakku 3,7 oder 14,4V?


Autor: Johannes H. (menschenskind)
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Hallo

Für ein Projekt benötige ich 5(wenige mA) und 12V(bis 600mA) 
Betriebsspannung und eine Gesamtenergiemenge von größer 60Wh.

Welche Versorgung wäre aus eurer Sicht die Sinnvollste: von 3,7V 
hochregeln oder von 14,4 runterregeln?

Für 14,4V konnte ich online irgendwie auch keine Ladegeräte als pure 
Platine finden(es soll möglichst kompakt werden), die mit nem 5 oder 12V 
Netzteil betrieben werden können. Es gibt massig von diesen 
Schutzbeschaltungen, aber keine Ladegeräte.

Deswegen möchte ich nun gern die Schwarmintelligenz anzapfen :)

Danke & Gruß
Hannes

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Beitrag #5206072 wurde von einem Moderator gelöscht.
Autor: Stefan Us (stefanus)
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Runter Regeln ist meistens effizienter und mit weniger EMV Abstrahlung 
behaftet.

Wenn du mit der Ladespannung ein bisschen runter gehst (4,0 oder 4,1V 
pro Zelle), hält der Akku länger und die Anforderungen bezüglich 
Präzision des Reglers sind wesentlich entspannter.

Da kann dann schon ein ein ganz simpler LM317 genügen. Nimm einen, wo 
die Strombegrenzung zur Kapazität des Akkus passt.

Um einen 14,4V Akku zu laden brauchst du natürlich ein Netzteil mit mehr 
Spannung. 19V ist auch noch relativ häufig und günstig zu finden, weil 
das die meisten Laptops brauchen,

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Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Wie stabil müssen denn die 12V sein? Kannst du da nicht einfach direkt 
mit dem Akkupack ran? Oder brauchst du da genau 12.00V?

Autor: Johannes H. (menschenskind)
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@m.n.
Habe ich oben noch ergänzt

@Stefan
Danke, leuchtet ein.

Aber ich benötige doch 14,xV Ladespannung wenn man z.B. so einen 
Akku(Ebay-Artikel Nr. 162424765044) 
nimmt. Da bräuchte ich doch einen Aufwärtswandler.

Bzw. wie verhält es sich denn mit Notebookakkus? Kann man die einfach 
laden indem man am Konnektor ein Ladegerät anklemmt oder muss man da 
noch mit der integrierten Ladeüberwachung kommunizieren?

Beitrag #5206097 wurde von einem Moderator gelöscht.
Autor: Georg G. (df2au)
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Johannes H. schrieb:
> wie verhält es sich denn mit Notebookakkus?

Die Intelligenz sitzt im Akku, will aber von einer Oberintelligenz 
beaufsichtigt werden.

Nimm ein dummes BMS für 3s oder 4s aber mit Balancing drin. Gibt es als 
fertige Platine für jede Akku Chemie für kleines Geld.

Autor: Stefan Us (stefanus)
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Der von Dir gewählte Akku hat 4 Zellen mit einen Nennspannung von 
insgesamt 14,8V.

Eine Zelle darfst du je nach Chemie auf 4,2 oder 4,3V aufladen, also 
zusammen  16,8V oder 17,2V.

Schonender ist jedoch eine Ladung auf 16 bis 16,4 Volt.

> Da bräuchte ich doch einen Aufwärtswandler.

Nicht, wenn dein Netzteil genug Spannung abgibt. Mit einem 19V Netzteil 
und einem LM317 wird das schon klappen. Wobei du bei diesem dicken Akku 
auch ruhig einen Spannungsregler mit höherer Strombegrenzung verwenden 
kannst.

> wie verhält es sich denn mit Notebookakkus?
> Kann man die einfach laden indem man am Konnektor ein Ladegerät anklemmt.

Kommt auf den Akku an. Bei denen, die ich bisher hatte, würde es so 
gehen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Typ (Gast)
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Mein Vorschlag wäre:

Laden: 19V-Notebooknetzteil -> Buck-converter mit Strombegrenzung -> BMS 
mit Balancer -> Akkupack (14.4V z. B. 18650 in 4s2p oder 4s3p)

12V@600mA out: Akkupack -> Buck-converter

5V@??mA out: Akkupack -> Linearregler oder Buck-converter, je nach 
Strombedarf und Platzangebot

Autor: jz23 (Gast)
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Typ schrieb:
> 5V@??mA out: Akkupack -> Linearregler oder Buck-converter, je nach
> Strombedarf und Platzangebot

Zwischenöäsung wäre noch Z-Diode->Linearregler. Sonst hat man bei 
wenigen mA schnell einen Bereich, wo die SO-Gehäuse zu klein sind, TO220 
aber wieder viel zu groß. Mit einer Z-Diode nebst Platinenkühlfläche 
(Oder Bedrahtet) kann man dann trotzdem noch SO verwenden.

Autor: Stefan Us (stefanus)
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>Sonst hat man bei wenigen mA schnell einen Bereich,
> wo die SO-Gehäuse zu klein sind,

Lustig, SO Gehäuse ...

So dumm ist doch niemand.

> TO220 aber wieder viel zu groß

Ja nu, ein Ladegerät für so einen fetten Akku will man wohl kaum in eine 
Streichholz-Schachtel quetschen, oder?

> Mit einer Z-Diode nebst Platinenkühlfläche
> (Oder Bedrahtet) kann man dann trotzdem noch SO verwenden.

Die Abwärme muss dennoch irgendwo hin. Sie wird nicht weniger, wenn man 
sie auf mehr Bauteile verteilt. Außerdem musst du mir mal erklären, 
inwiefern ein Spannungsregler im SO Gehäuse + Leistungs-Zenerdiode + 
Kühlfläche wesentlich platzsparender sein soll, als ein Spannungsregler 
im TO220 Gehäuse. Kühlst du das dann mit Kältespray, oder wie muss man 
sich das vorstellen?

Autor: jz23 (Gast)
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Ich redete vom Spannungswandler von seinem Akku auf 5V, nicht vom 
Ladegerät ;-)

Autor: Stefan Us (stefanus)
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> Ich redete vom Spannungswandler von seinem Akku auf 5V,
> nicht vom Ladegerät ;-)

Ach so.

Autor: m.n. (Gast)
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Johannes H. schrieb:
> @m.n.
> Habe ich oben noch ergänzt

Was läuft denn hier ab, daß schon einfache Fragen nach dem Strombedarf 
gelöscht werden?

Bei 12 V @ 600 mA ist gerade so die Kippe, ob man eine einfache 
Ladeschaltung (beliebig viele Zellen parallel) mit Aufwärtwandler von 
2,x - 4 V bevorzugt, oder mit 10 - 16,8 V arbeiten möchte.

Eine schnelle Antwort bevor die Frage wieder gelöscht wird:
"Wie stabil müssen die 12 V sein?"

Autor: Johannes H. (menschenskind)
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Ich habe gerade gesehen, der oben angegebene Akku 
(Ebay-Artikel Nr. 162424765044) 
zum Laden einen 5 poligen Konnektor hat. Dafür bräuchte ich ja dann 
sowieso eins von diesen BMS 
(Ebay-Artikel Nr. 262966464511).

Könnte man diesen Akku denn auch über die "dicken" Leitungen laden?

@m.n.
Die 12V sind für eine Plasmalampe, die brutzelt auch noch mit 9V ;)
Dein Post wurde wahrscheinlich gelöscht, weil ich die Info mit in den 
Initialpost geschrieben habe.

Autor: Stefan Us (stefanus)
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> Könnte man diesen Akku denn auch über die "dicken" Leitungen laden?

Ja, sollst du sogar.

Die dünnen Leitungen sind zum Anschluss des Balancers vorgesehen.

Autor: OS (Gast)
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Für vier Zellen in Serie würde es von ELV eine Ladeschaltung geben.

https://www.elv.de/li-ion-lipo-ladegeraet-lipo-4-k...

Diese Schaltung kannst mit einem 24 Volt Netzteil versorgen, die sind 
auch für wenige Euronen zu haben.

Autor: Typ (Gast)
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Johannes H. schrieb:
> Die 12V sind für eine Plasmalampe, die brutzelt auch noch mit 9V ;)

Dann nimm doch einen 3s Akku und spar dir schonmal die 12V-Wandlerei.
Mit 3.3V Ladeschlussspannung wärst du dann bei einem Spannungsbereich 
von 9.9 - 12.6V.

Autor: Johannes H. (menschenskind)
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@Stefan
Ok Danke, das mit den Balancerplatinen hab ich dann jetzt auch endlich 
verstanden :)

Aber top wäre es noch, wenn es eine Balancerplatine mit integriertem 
16,xV-Regler gäbe. Hat jemand sowas schon mal gesehen?
Bzw. könnte man wahreinlich einfach ne Reglerplatine mit 
drauf"schnallen" als quick&dirty-Variante

Autor: Typ (Gast)
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Johannes H. schrieb:
> Balancerplatine mit integriertem
> 16,xV-Regler

Naja, das nennt man dann Ladegerät und hört z. B. auf iMAX B6

Johannes H. schrieb:
> Reglerplatine mit
> drauf"schnallen" als quick&dirty-Variante

Ist nicht quick&dirty, wenn man das anständig macht, gibts nichts 
dagegen einzuwenden.
Als fertige Kombination findet man das auf eBay deshalb wenig, weil X 
Kombinationen von Zellenzahl, Ladestrom und Eingangsspannungen möglich 
sind.

Einige häufige werden als 1 Platine angeboten (z. B. 1 Zelle, 500mA, 5V 
(USB)), ansonsten muss man halt selbst eine Kombination wählen.

Autor: m.n. (Gast)
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Johannes H. schrieb:
> Die 12V sind für eine Plasmalampe, die brutzelt auch noch mit 9V ;)

Wäre ein Bleigel Akku 12 V / 7 Ah zu umständlich?
Dann bräuchtest Du nur einen kleinen 5 V Abwärtsregler.

Autor: m.n. (Gast)
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Andere Leute hier kennen sich bestimmt besser beim Angebot von TI aus 
und sind in der Lage, noch bessere Aufwärtswandler zu finden, um aus 
einer LiIon-Zelle die benötigten 12 V zu erhalten.
Beispielhaft nenne ich den TPS6150: 
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps61500.pdf
Das ist ein LED-Treiber, der ab min. 2,9 V bis zu 38 V Ausgangsspannung 
erzeugen kann. Die 0,6 A bei 12 V schafft er locker. Die 
Ausgangsspannung stellt man wie gewohnt mit einem Teiler vom Ausgang zum 
FB-Eingang ein. LEDs werden nicht gebraucht.

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