Hallo, bezugnehmend auf den Beitrag "Entwicklungsidee einfacher LiIon-LiPo Balancer" ... Wäre es möglich, die im obigen Beitrag vorgestellte "Minimal"-Balancer-Schaltung so (siehe Skizze) um einen UVLO zu erweitern? Sinn soll sein, dass der Balancer wirklich am Akku verbleiben kann, ohne diesen auf die Dauer tiefzuentladen. Wenn ich mich nicht irre/vertan habe, sollte die obige Schaltung den Balancerteil bei weniger als ca. 3,6V (Zs+0,6V) von der Akkuzelle trennen? Stefan
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Damit nich. Gibst allerlei ICs dazu, mit wesentlich weniger Eigenverbrauch. zB: https://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3305fb.pdf <50µA
@ Stefan (Gast) >Wäre es möglich, die im obigen Beitrag vorgestellte >"Minimal"-Balancer-Schaltung so (siehe Skizze) um einen UVLO zu >erweitern? Nicht wirklich. U.a., weil durch Q2 nicht mehr die echte Zellenspannung von R1 und R2 erfaßt wird. > Sinn soll sein, dass der Balancer wirklich am Akku verbleiben >kann, ohne diesen auf die Dauer tiefzuentladen. Wieviel Leckstrom sind für dich OK? Der TLV431 kommt mit weniger als 100uA aus. Wenn man den in die Schaltung einbaut, muss man keine extra Klimmzüge machen. R1/R2 hochohminger, dann könnte das passen. >Wenn ich mich nicht irre/vertan habe, sollte die obige Schaltung den >Balancerteil bei weniger als ca. 3,6V (Zs+0,6V) von der Akkuzelle >trennen? Das ist alles eher ungenau und frißt auch Strom. Ein Prinzipschaltung ist noch lange keine Low Power Schaltung.
Hallo Falk, das hatte ich befürchtet... ;-) 80uA wären wohl OK... Der Akku ist ein S34P mit 10Ah. Wenn ich den (angenommen, wird hoffentlich nie passieren...) 10 Jahre unbeachtet in die Ecke lege und noch im sicheren Bereich sein will (ca. 1/3 der Kapazität), käme ich auf ( 10A * 2/3 ) 24 365 / 10 ~= 75uA viele Grüße, Stefan
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@Stefan (Gast) >80uA wären wohl OK... Hmm, das ist schon recht wenig. Ob man das mit dem TLV431 hinkriegt, weiß ich nicht. Man sollte mal wenigstens 10uA für den Spannungsteiler einplanen. R = U / I = 4,2V/10uA = 420k Also müssen R1+R2~420k ergeben. OK, ich hab's mal fix aufgebaut, siehe Anhang. Allerdings mit einem BC327, ich hab hier keinen brauchbaren PNP-Darlington. Mit R4 kann man genau die Ladeschlußspannung von 4,2V einstellen. Mit dem BC327 kann man ca. 100mA Balancerstrom bzw.Ladestrom erreichen, mit einem großen Darlington und kleinem Kühlkörper eher 1A. Unter 4,1V geht der Ruhestrom der Schaltung auf 74uA zurück. Ich würde sagen, das paßt!
Stefan schrieb: > 10 Jahre unbeachtet in die Ecke lege Das mag so ein Akku aber auch aus anderen Gründen nicht. Mit 100-200µA wärst du vermutlich auch noch auf der sicheren Seite - wenn du den Balancer überhaupt fest am Akku haben willst. Im Ursprungsthread hatte ArnoR auch schon den 2SB772 als Leistungstransistor vorgeschlagen, weil der eine recht hohe hFE bietet und damit steil durchschaltet. Als UVLO wäre evtl. ein zweiter 431 gar nicht so dumm, weil er so steil ist wie keine andere Z-Diode in diesem Spannungsbereich.
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Matthias S. schrieb: > Stefan schrieb: >> 10 Jahre unbeachtet in die Ecke lege > > Das mag so ein Akku aber auch aus anderen Gründen nicht. Mit 100-200µA > wärst du vermutlich auch noch auf der sicheren Seite - wenn du den > Balancer überhaupt fest am Akku haben willst. Ja, will ich... Hintergrund ist, dass ich das inkl. Laderegler und noch ein bisschen anderem Geraffel in einer netten Box vereinen möchte. Quasi wie eine wirklich dicke Powerbank. Nur eben nicht mit USB-Out sondern mit 12.6V/15A output (bzw. auch 20V/5A via DC/DC-Wandler). Soll eine Outdoor-Stromversorgung für Netbook und TRX (oder vielleicht auch mal eine Kühlbox) werden. Und die wollte ich vorzugsweise nicht ständig auseinanderbauen müssen, um den Akku zu laden und oder einen Balancer anzuschließen. Stefan
@ Stefan (Gast) >Und die wollte ich vorzugsweise nicht ständig auseinanderbauen müssen, >um den Akku zu laden und oder einen Balancer anzuschließen. Naja, intelligenterweise führt man die Abgriffe der Zellen auf einen Ladestecker, dann kann man die Balancer ins Ladegerät packen und trotzdem einfach anstecken und laden und ggf. mit stromfressenden Balancern leben. Der externe Balancer hat auch den Vorteil, daß man dort einen dicken Kühlkörper dranpappen kann und mit deutlich mehr Strom laden kann. Denn der Balancer muss im Extremfall den vollen Ladestrom bei voller Zellenspannung verheizen. Dann ist aber meist eine Zelle defekt.
Nachtrag. Es gibt auch den ZR431 von Diodes, der braucht nur 35uA, hat allerdings 2,5V Referenzspannung. Dann muss man R2=200k und R3=300k ändern.
Falk B. schrieb: > Der TLV431 kommt mit weniger als 100uA aus. Wenn es um wenig Strom geht, gibt es bessere: LM385 mit 10µA oder noch besser: LT1389 mit 0,8µA
...in dem Fall lohnt sich der Selbstbau einfach nicht, auch nicht aus akademischen Interesse. Protect bei ebay kaufen und Balancer extern mit zB imaxB6 machen...mache ich genau so. Klaus.
@Hermann (Gast) >Wenn es um wenig Strom geht, gibt es bessere: >LM385 mit 10µA oder noch besser: Nicht wirklich, denn bei 5V braucht der worst case auch ca. 50uA. >LT1389 mit 0,8µA Geht nicht, denn der hat keinen Referenzeingang.
Klaus R. schrieb: > ...in dem Fall lohnt sich der Selbstbau einfach nicht, auch nicht aus > akademischen Interesse. Protect bei ebay kaufen und Balancer extern mit > zB imaxB6 machen...mache ich genau so. Jain... Im Moment lade ich den Akku über einen B6AC. Was mir daran nicht gefällt: 1. Der Akku ist "nackt" (Ist etwas in dieser Machart, nur mit Powerpoles: https://hobbyking.com/media/catalog/product/cache/3/image/9df78eab33525d08d6e5fb8d27136e95/1/7/176420_9067000276-0_2.jpg) Das ist für den Transport im Rucksack eher "ungünstig", selbst dann, wenn man die Anschlüsse mit arretierten Blindsteckern gegen ungewollten Kurzschluss sichert. Sooo irre stabil sind diese Flightpacks nicht... 2. Der Komfort lässt sehr(!) zu wünschen übrig. Ja, geht so... Lala.. Alles in Allem: Ja,... geht. Toll ist die Kombi die du vorschlägst nicht. Ich nutze sie und kenne die Nachteile daher zu gut. >"akkademisches Interesse" Ich würde eigentlich bevorzugen, den Akku komplett fertig zu kaufen. Ein "Powergorilla" (siehe A*zon) wäre an sich ideal. Er liefert die benötigten Spannungen, sieht nett aus, hat einen eingebauten MPPT-Solarlader (an den lt. Testern auch größere Panele angeklemmt werden können) ist HF-mäßig "still"... hat nur leider zu wenig "Bumms" im Ausgang und viel(!) zu wenig Wh... best, Stefan
...dann kauf bei ebay noch den 6s balancer dazu. Fertsch. Brauchst du aber noch ein 6s Ladegerät! Ich find imax einen guten Kompromiss! Klaus.
Klaus R. schrieb: > ...dann kauf bei ebay noch den 6s balancer dazu. Fertsch. Brauchst du > aber noch ein 6s Ladegerät! Ich find imax einen guten Kompromiss! Ähhh,... Du hat schon gelesen, dass es sich um einen 3S handelt? Und ja, der IMAX-B6ac ist ein guter Kompromisseslader... Aber davon wird aus dem nackten Akku trotzdem keine bequem nutzbare Lösung. Hast du dir die angegebene powerbank angesehen? Es ist mir absolut unklar, warum es so etwas nicht mit ca. 100Wh und 10A bei 12V zu kaufen gibt.
Falk B. schrieb: > Geht nicht, denn der hat keinen Referenzeingang Habe ich glatt übersehen. Ebenfalls den worst case bei LM385 - gut zu wissen. Aber - unter worst case arbeitet der Akku sowieso nicht mehr und es geht ja nur um eine Privatanwendung. Nehme ich also den besseren Bruder LM185 und wäre dann bei 4,2V und den typischen Werten und ein bißchen Sicherheit bei ca. 30µA.
Entschuldigung, das ich den alten Thread wieder hoch hole. Ich habe den Balancer von Falk schon mehrfach nachgebaut. Zuletzt teil mit einem Sziklai-Paar aus BC560 und TIP31 - weil ich die noch vielfach da hatte. Ich würde den Balancer gerne etwas erweitern, denn ich habe ein Laderegler der "Trickle Charge" kann. Meine Idee: Ein 4S Pack mit LiFePos Wird mit 0,5C Geladen, bis der erste Balancer meldet "Jo, bin rappel voll!". Jetzt schaltet das Ladegerät in "Trickle Charge" mit C/20 und lässt einen Timer laufen und sieht sich auch die Ausgangsspannung an. Je nachdem was zuerst erreicht wird (Zeit um oder Packspannung = "Voll" erreicht) schaltet es ab. Ich weiß nur nicht so recht, an welcher Stelle ich solch ein Signal am geschicktesten am Balancer abgreifen kann und wie. Hatte am anfang an einen Optokoppler o.Ä. gedacht, der aber ja immer strom bräuchte. Die Ausgänge der Koppler dann alle parallelen Open Collector an den Laderegler? Ich wäre für jede Hilfe dankbar!
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Eine Idee von mir ist im Anhang. Das Problem dabei ist aber das laut Datenblatt die Flussspannung über die IR-Diode de Kopplers 1,2-1,4V wäre. Bei den 2,5V des TL431 und dann die Flussspannung on top wäre das aber mehr als meine einzelne Zelle verkraft?! Also 1,4V(Vf_ir) + 2,5V(TL431) = 3,9V. Meine Zelle, eine LiFePo sollte aber bei spätestens 3,6V (lieber 3,5V) enden. Sehe ich das falsch, das meine Idee suboptimal wäre?
Es kommen sogar noch weitete 1,4 Volt hinzu. 0,7 Volt für die Eingangsdiode D1 und weitere 0,7 Volt für die B-E-Strecke vom BC560. Also insgesamt 5,3 Volt!
Oh mist! Ich habe vergessen das zu erklären: Die Diode mit der Quelle zusammen sollen mein Ladegerät simulieren. Das ist natürlich nur ein Simulationstest mit einer von vier Zellen - würde sonst ja auch wenig Sinn machen. Aber ansonsten stellt sich mir noch immer die Frage: Wie ich ab besten das abfragen kann, ob der Balancer aktiv ist.
Schalte am Emitter von Q1 einen 10 Ohm / 4 Watt Widerstand nach Minus und parallel dazu die LED mit entsprechendem Vorwiderstand.
Ja, das kann klappen. Aber auch nur solange eben genug "Trickle Charge" fließt. Also um auf Nummer sicher zu gehen also ein Strom, der über den 10Ohm mehr als 1,4V abfallen lässt. Also min. 140mA. Dass kann klappen :) Andererseits, werden die Verluste jetzt um den Transistor "drumherum" geschippt und statt dessen im Widerstand verbraten. Macht dann das Konzept noch Sinn? Wäre es dann nicht besser den TL431 als Komparator laufen zu lassen, der einen kleinen Logik-PFET zuschalten sollte, wenn die Spannung an die Grenze des erlaubten fährt?
Du kannst auch parallel zu Q2 noch einen Q3 schalten (ebenfalls PNP), wobei Die Basisanschlüsse über je einen Widerstand entkoppelt werden (2k2). Allerdings wird dann am Kollektor von Q3 eine LED mit Vorwiderstand nach Minus geschaltet.
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So? Also in der Simulation funktioniert es schon :) Ich glaub, ich nutz den Nachmittag mal für einen Testaufbau, sollte auch alles da haben. Ich werde berichten, wenn ich es heute noch hinbekomme!
Aso, und schon wieder was vergessen :-/ Es fehlt natürlich der Dank an "Ach Du grüne Neune" :)
Hannes schrieb: > So? > > Also in der Simulation funktioniert es schon :) > Ja, so. Da du für Q2 und Q3 den gleichen Transistortyp verwendet hast, kannst du den 2k2 Widerstand evtl. auch noch auf 470R reduzieren.
Hannes schrieb: > Ich habe den Balancer von Falk schon mehrfach nachgebaut. Na ja, ein TL431 zieht schon ERHEBLICH Strom obwohl Ref noch nicht seine 2.5V erreicht hat. Der entlädt die Akkuzelle also auch unter 4.2/3.6V deutlich. Man nimmt besser HY2213 oder ähnliche. Die haben einen Ausgang der deutlich high oder low ist beim Überschreiten der Grenze. Damit man diese Information in einer Reihenschaltung von Zellen und Balancern bis zum Masseanschluss auf dessen Potential normalerweise die Auswerteelektronik bezogen ist, weiterreichen kann, reicht ein Spannungsteiler mit 1uA Querstrom, also 5-8 MOhm. Der erzeugt bei der darunterliegenden Zelle 1/3 UBat oder 2/3 UBat, was sich deutlich mit UBat/2 als Grenze unterscheiden lässt. Hierfür gibt es mehrere Bauteilmöglichkeiten: OpAmp bzw. Komparator wie MCP6542 mit Microampere Versorgungsstrom an UBat/2 Spannungsteiler (der verknüpft damit auch noch den eigenen Zustand um das logische Summensignal weiterzuleiten) mit ca. 3.6 MOhm. Oder ICL7665 mit eigener Referenz und trotzdem nur 3uA.
Hallo MaWin, ja das stimmt wohl! Ich habe allerdings in der kleinsten Konfiguration ein 4S2P Pack aus 8Ah Headway Zellen, also 16Ah im Pack. in der nächsten Ausbaustufe sogar 4S1P aus 40AH Zellen. Und da die oft (aktuell ~3-4x die Woche einen Zyklus) gebraucht werden, finde ich einen Strom von 1-3mA im "Stand By" nicht ganz so schlimm. Aber du hast natürlich Recht! Der Balancer sollte, wenn er nicht gebraucht wird, nahezu keinen Strom benötigen. Erst recht wenn die Zellen klein und die Lagerdauer hoch ist.
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