Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LiPo 4s 5Ah mit Tiefentladeschutz?


von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Guten Morgen,

kennt jemand zufällig einen preislich günstigen LiPo mit 4 Zellen 
(14,8V), um die 5Ah mit Tiefentladeschutz?

Der Entladestrom wären sowas gemächliche 5A.

Google und eBay spuckt mir Unmengen an Akkus aus, aber über deren 
Qualität bin ich mir nicht im klaren und je mehr man sucht, desto 
verunsicherter wird man, da man viele Horror-Stories liest.

Falls ihr verlässliche Hersteller kennt, wäre ich daran ebenfalls 
interessiert :)

Vielen Dank!
Mampf

von Pete K. (pete77)


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Kannst ja mal bei hobbyking schauen.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Pete K. schrieb:
> Kannst ja mal bei hobbyking schauen.

Naja, da hab ich nur gelesen, dass das billig-Crap ist xD

von Johannes S. (Gast)


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'Lipo BMS' ist ein passender Suchbegriff, da findet man Shops die zB 
sowas haben: http://shop.lipopower.de/LiNANOZ-Li-Ion-LiPo-PCB_s2
Für den Selbstbau eignet sich der ICL7665, 
https://www.maximintegrated.com/en/products/power/supervisors-voltage-monitors-sequencers/ICL7665.html
+ MosFET, wurde hier im Forum auch schon einige Male diskutiert.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Aaaaalso ich bin jetzt etwas klüger ...

Vlt erkläre ich kurz die Anwendung, dann ist es vlt klarer, was ich vor 
habe.

Ich hab eine 12V Heizdecke, die bis 60W kann.

Ursprünglich dachte ich, ich könnte eine 12V Power-Bank (die Dinger gibt 
es zum Laden von Laptops) verwenden, die können aber größtenteils nicht 
die 60W.

Dann dachte ich, ein Lipo-Pack wäre eine gute Idee ... 14,irgendwas Volt 
und Strom können sie genügend, aber die Qualität der Akkupacks ist nicht 
ganz überschaubar - oder sie kosten ein Haufen.

Mittlerweile denke ich, dass 4*18650 Li-Ion Akkus mit (k.A.) 5Ah und ein 
Balancer-Board interessant wäre.

Die Balancer sind mir noch nicht ganz klar ... Die werden ja zum Laden 
verwendet, damit die Zellen gleichmäßig geladen werden.

Kann man die Balancer dran lassen und dann einfach über den Balancer 
Strom entnehmen?

Haben die auch einen Tiefentlade-Schutz?

*edit*: Die Terminals zum Laden und Entladen sind die gleichen? Wie 
funktioniert die Umschaltung?

http://shop.lipopower.de/PCB-4S-10-A-4-Zellen-Lipo-Li-ION-mit-Balancer-406

Auf dem Ding ist das IC drauf, das einen CTL-Pin  zum Laden/Entladen der 
Akkus hat ... Wie wird das automatisch bei dem obigen Balancer 
umgeschaltet?

https://www.ablicinc.com/en/doc/datasheet/battery_protection/S8254A_E.pdf

Viele Fragen ...
Mampf

: Bearbeitet durch User
von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Ahja nochmal ein Wenig klüger ...

Die Balancer können auch laden - allerdings benötigt man passend für die 
LiIon-18650-Zellen einen Konstantstrom-Lader am Eingang des Balancers - 
bei 4s sind das wohl zB 14,8V @ 1A.

Komplizierte Technik :)

von Dirk D. (onemintyulep)


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Mampf F. schrieb:
> Kann man die Balancer dran lassen und dann einfach über den Balancer
> Strom entnehmen?
>
> Haben die auch einen Tiefentlade-Schutz?

Das BMS wird sowohl am Akku (also an den dicken Leitungen, zumindest an 
Minus) als auch am Balanceranschluss angeschlossen. Es schaltet bei 
unter 2,5V an einer der Zellen den Akku ab, bei 4,2V an einer Zelle wird 
der Strom verbrutzelt und knapp darüber wird ebenfalls abgeschaltet. Das 
BMS so zu verwenden ist nicht gerade Lebensverlängernd für die Zellen, 
aber funktioniert. Es ist halt eigentlich als Sicherung gedacht 
(absolute Ober/Untergrenzen)

Wie du festgestellt hast brauchst du noch ein Ladegerät, dafür reicht 
auch ein Netzteil, sofern man die Spannung auf 4*4,2V begrenzen kann, 
und bei Überstrom die Spannung runtergeregelt wird und nicht etwa 
abgeschaltet (kein "Hickup-Mode")
Den Akku kannst du relativ leicht aus Einzelzellen machen. State of the 
Art um die Zellen zu verbinden sind verzinnte Solarverbinder (Solar bus 
bar). Du solltest dich aber einlesen wie man Zellen lötet, da man sie 
dabei beschädigen kann. Ausserdem muss man da mit Bedacht arbeiten.
Du brauchst entweder 4s1p Hochstromzellen (>=8A) oder 2p, oder eben mehr 
je nachdem wieviele Stunden du deine 60W haben willst.
PS: An jede Batterie gehört eine Sicherung, und zwar vor dem BMS. 10A 
KFZ Flachsicherung, da gibt es vorkonfektionierte Sicherungshalter.

: Bearbeitet durch User
von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Dirk D. schrieb:
> Ausserdem muss man da mit Bedacht arbeiten.
> Du brauchst entweder 4s1p Hochstromzellen (>=8A) oder 2p, oder eben mehr
> je nachdem wieviele Stunden du deine 60W haben willst.

Vielen Dank für den Tipp! Mir ist auch schon aufgefallen, dass man aus 
(günstigen) 3Ah-Zellen schwer 5Ah rausbekommt ... Aber ich hätte fast 
nicht dran gedacht :)

Hmm, langsam wird klarer, was ich brauche ...

Ein Problem hab ich allerdings noch ...

Angenommen ich würde 4s verwenden, dann hätte ich eine Maximal-Spannung 
von 16,8V und die Heizdecke würde dann statt den 60W gleich 80W 
verbraten - d.h. ich müsste eigentlich noch einen Step-Down vor die 
Decke bauen, der die Spannung auf 12V runter regelt (was unschön ist, 
bei 5A Strom).

Bei 3s hätte ich maximum 12,6V und bräuchte keinen Step-Down ... Aber 
ich glaube gelesen zu haben, dass die Akkus sehr schnell von der 
Ladeschluss-Spannung abfallen, d.h. ich hätte die 60W nur recht kurz.

Kann mich nicht entscheiden, welche Version ich bauen soll :/

Irgendwelche Tipps? :)

Danke,
Mampf

von Manu (Gast)


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Mampf F. schrieb:
> aus
> (günstigen) 3Ah-Zellen

Mit solchen Billig-Akkus wirst du garantiert nicht glücklich, die 
fliegen dir bei solchen Strömen höchstens um die Ohren. Wenn 18650, dann 
nimm Panasonic oder Samsung Akkus, dann hast du deine Kapazität und auch 
Hochstromfestigkeit. Hobbyking liefert primär sicher keine Billigware, 
man muss einfach wissen nach was man sucht. Hier kommt mir spontan z.B. 
Turnigy in den Sinn, die sind ganz ordentlich. Jedoch vertragen LiIon 
die 2.5V und >4.2 Volt um einiges besser.

Ein 3s Akku würde nach sehr kurzer Zeit auf eine Spannung zwischen 11.4 
und 11.1 Volt unter Last fallen.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Manu schrieb:
> Wenn 18650, dann
> nimm Panasonic oder Samsung Akkus, dann hast du deine Kapazität und auch
> Hochstromfestigkeit.

Jau danke, ich hatte mich schon für Panasonic 18650er entschieden :)

Die ganzen Akku-Packs sind mir suspect und man weiß nicht wirklich, was 
man bekommt ... Lieber einen 4s2p oder einen 3s2p bauen ... Ist vom 
Preis auch nicht wirklich teurer :)

Manu schrieb:
> Ein 3s Akku würde nach sehr kurzer Zeit auf eine Spannung zwischen 11.4
> und 11.1 Volt unter Last fallen.

Ja, da bin ich mir noch unschlüssig ... Die Heizdecke ist eigentlich für 
KFZ gedacht und dort wird ja 13,8V für eine volle Batterie (oder wenn 
die Batterie geladen wird) angenommen.

Wenn man 3,7V Nennspannung für einen Li-Ion annimmt, wären das bei einem 
4s 14,8V und quasi nur 1V über den 13,8V, die die Decke sowiso aushalten 
müsste. Aber wenn man annimmt, dass der Widerstand der Heizdecke 
konstant ist, dann geht die Spannung quadratisch in die Leistung ein und 
plötzlich sind es dann statt 60W gleich 80W.

Aber die Ladeschlusspannung liegt deutlich höher - bei 16,8V. Wobei ich 
sagen würde, man kann ausschließen, dass gleichzeitig geladen und die 
Decke verwendet wird.

Irgendwie erscheint mir ein 4s mit einem 12V Step-Down Converter am 
sinnigsten, aber der Step-Down macht wieder aufwand zum Einbauen.

Aber bei einem Step-Down braucht man wieder >=2V Spannungsdifferenz und 
dann wird ein 4s schon wieder knapp. Noch mehr Akkus würde ich nicht 
einbauen wollen, dann werden die Balancer teurer und die meisten 
Ladegeräte können nur bis 4s usw

Bitte helft mir :'(

: Bearbeitet durch User
von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Also einen Schritt weiter ...

- 4s2p aus Panasonic 3Ah 18650er Akkus
- Balancer-Board mit 8254AA Battery-Protection
- LTC3780 Sepic Buck/Boost Wandler ... Die gibt es günstig für 15EUR in 
etwa und können locker den Strom. Hat den Vorteil, dass man keine 
Voltage-Differenz von 2V braucht und man zB auch 13,8V einstellen kann.

Die offenen Punkte sind jetzt noch:

- wie lade ich am besten das Akku-Pack ... Evtl einfach mit einem 16,8V 
CC/CV Netzteil mit 2A
- Eine Lade/Entlade-Anzeige hab ich keine ... Mal überlegen, ob ich 
darauf verzichten kann. Evtl ein kleines Volt- Ampere-Meter Modul, aber 
die können alle keine negativen Strom anzeigen, wenn der Akku geladen 
wird (positiv beim Entladen).

: Bearbeitet durch User
von Ryven (Gast)


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Nimm nen imax b6 da kannst du gleich mit Balancer laden.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Ryven schrieb:
> Nimm nen imax b6 da kannst du gleich mit Balancer laden.

Oh, perfekt! Der ist preislich auch angenehm günstig :)

Danke!

von b6 (Gast)


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Die billigen B6 sind allesamt Fälschungen mit Brandrisiko.
Manche balancen falsch, manche schaffen keine -ΔU Abschaltung, bei 
manchen brennt das Netzteil.

Die günstigen B6 sind wie Lotto, kann ein günstiger echter sein oder ein 
Billigfake.

Die echten kosten mehr. Also wirklich auf den Händler schauen und ebay 
vermeiden.

von Walta S. (walta)


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Ich wüsste gerne wie du zu der Erkenntnis kommst.

Walta

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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b6 schrieb:
> Die billigen B6 sind allesamt Fälschungen mit Brandrisiko.
> Manche balancen falsch, manche schaffen keine -ΔU Abschaltung, bei
> manchen brennt das Netzteil.

Oh! hmm, da muss ich mich dann informieren, wie man die Fakes von den 
Echten unterscheiden kann und ggfls zurück schicken :/

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Hmm tatsächlich ... Hab einen erwischt, der Fake ist ... Hab ihn 
storniert und muss wohl nochmal 15EUR oben drauf legen.

von B6 (Gast)


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Walta S. schrieb:
> Ich wüsste gerne wie du zu der Erkenntnis kommst.
>
> Walta

Empirisch

von Walta S. (walta)


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B6 schrieb:
> Walta S. schrieb:
>> Ich wüsste gerne wie du zu der Erkenntnis kommst.
>>
>> Walta
>
> Empirisch

Das heisst was?

Ich will ja dazulernen. Leider glaub ich nicht immer sofort alles, wenn 
jemand irgend etwas einfach so behauptet.

Walta

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Walta S. schrieb:
> Ich will ja dazulernen. Leider glaub ich nicht immer sofort alles, wenn
> jemand irgend etwas einfach so behauptet.

Ein paar Sachen, die ich über YT in Erfahrung bringen konnte:

- die Klone sind nicht kalibriert, das kann man aber einfach selbst über 
die Software des Geräts machen
- die Komponenten sind ungenauer - bspsweise 5% statt 1% Widerstände zum 
Strom messen verbaut
- dort, wo man bisserl was einsparen kann, haben sie es gemacht ... 
Pufferkondensator hier, billige Bananenbuchsen dort usw.
- Schwächeres (zu schwaches) Netzteil wird mitgeliefert

Hab noch viel gelesen, dass die Fakes relativ schnell den Geist aufgeben 
- woran das aber genau liegt kA ... Die Fakes sehen innen drin auf den 
ersten Blick genauso aus wie die echten.

Und 30EUR statt 15EUR für ein echtes Gerät ist kein großer Beinbruch :)

: Bearbeitet durch User
von Dirk D. (onemintyulep)


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Wenn B6 die Erkenntnis empirisch gewonnen hat, dann ist er ein Experte.

Ich würde übrigens nicht davon ausgehen dass das Original genau misst, 
jedenfalls nicht so genau wie normale LiIon Zellen in Balance bleiben 
wenn man sie einfach in Ruhe lässt (+/- 0.005V bzw 0.1%).
Ich hätt da einfach ein CLG-60-20 genommen.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Dirk D. schrieb:
> Ich hätt da einfach ein CLG-60-20 genommen.

Wofür genommen?

Hmm, also mir ist klar, dass man ein 16,8V Netzteil mit Strombegrenzung 
auf zB 2A nehmen kann (CV/CC), aber wie funktioniert das mit einer KSQ 
für LEDs?

Die versucht doch konstanten Strom in die Zellen zu pumpen und wenn der 
abnimmt, weil die Zellen voller werden, würde die die Spannung erhöhen, 
um den Strom trotzdem konstantzu halten - bis auf 20V, wo die Zellen 
dann in Flammen aufgehen dürften.

: Bearbeitet durch User
von ichbin (Gast)


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Mampf F. schrieb:
> bis auf 20V, wo die Zellen
> dann in Flammen aufgehen dürften.

Schaffst Du mit Panasonic Zellen heutzutage nicht mehr. Die haben alle 
ein Überdruckelement eingebaut das die Zellen rechtzeitig und 
irreversibel vom +Pol trennt.

von Michael B. (loetmichel)


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Dirk D. schrieb:
> Wenn B6 die Erkenntnis empirisch gewonnen hat, dann ist er ein Experte.

Hmm. Ich habe im Laufe der Zeit 8 B6 aus verschiedenen Quellen gekauft 
und getestet. Originale sowie Kopien. EINE der Kopien lag bei EINEM 
Balanceranschluss 0,15V daneben. Alle anderen waren "Spot on" mit guten 
kalibrierten Multimeter. Nach Korrektur des Spannungsteilers haben ALLE 
getan was sie sollen: Lipo/Liion/Lifepo4, NIcd, NimH, PB Akkus Laden und 
Entladen ohne Beanstandungen.

Einziges Problem das alle dieser Lader haben: Sie Senden wie doof. Die 
Firma für die ich arbeite hat eine EMV-Messkammer. Ich hatte mal einen 
der Lader mit in der Firma um einen Bohrmaschinenakku zu "Refreshen". 
Lader lag ca. 20m von der Messkammer. Kollege macht die Kammertür auf: 
Spectrum Analyzer geht von 50kHz bis 4 MHz auf "overload".

Ansonsten sind hier selbst die 12 eur Ebay Kopien ohne Beanstandungen.


So kanns gehen mit dem "empirisch".

Michael.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite



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Kleines Update ...

fast fertig ... es fehlt jetzt nur noch der Sepic ...

Eigentlich hatte ich den schon, aber der war nicht kurzschlussfest ... 
Hat sich selbst vernichtet, beim Testen der Strombegrenzung.

Hab noch einen geordert - hoffentlich ist der besser.

Aaaaber, vom Balancer (mit Schutz-IC) bin ich echt überzeugt!

Funktioniert super und hat sich sofort abgeschaltet, nachdem der Sepic 
auf Kurzschluss am Eingang "umgeschaltet" hat.

Laden funktioniert auch .. Langsam wird es interessant ... Hoffe, dass 
der Sepic wirklich um die 98% Wirkungsgrad hat, sodass ich keinen Lüfter 
in die Box bauen muss, wenn ich per Heitdecke ca 60W entnehme :)

Anbei ein Bildchen ... Nicht ganz der Level an Professionalität, den 
ich sonst anstrebe, aber es musste schnell gehen - der Winter ist fast 
vorbei lol

Wenn ich ein paar Montage Zeit gehabt hätte, hätte ich komplett ein 
eigenes Board mit Sepic, Balancer, Schutz usw gebaut ... Aber gut, muss 
man sich auf die China-Module verlassen, dass man auch mal welche 
bekommt, die tatsächlich funktionieren.



*edit*: Derzeit lade ich mit dem Klon, weil der echte Lader immer noch 
nicht da ist ... Vmtl schicke ich den echten zurück ... Der Klon ist 
zwar 200mV über den 16,8V, aber das verteilt sich auf 4 Zellen, dann ist 
man bei 50mV und das ist innerhalb der Toleranz. Das Schutz-IC auf dem 
Balancer meckert nicht.

Also passt schon :)

Mit dem Balancer hatte ich einen lustigen Effekt ... Wenn man die 
oberste Zelle abklemmt, um zB noch eine Sicherung einzubauen, schaltet 
der ab. Der Lader sieht dann am Balancer Ein/Ausgang keine Spannung und 
weigert sich zu laden. Erst wenn man das 4s-Pack vor'm Balancer per 
Lader vorsichtig etwas entlädt, schaltet der Balancer wieder an und ab 
da funktioniert alles problemlos.

: Bearbeitet durch User
von Mampf F. (mampf) Benutzerseite



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Na also geht doch ... 60W und der Sepic wird nicht mal warm ... Sehr 
schön :)

von Dirk D. (onemintyulep)


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Funktioniert dein gezeigter Step Down Wandler noch?
Ich habe nämlich 3 Stück von denen verschlissen, bevor ich aufgegeben 
habe. Auf dem Papier ist das nämlich der effizienteste China-Step-Down 
überhaupt. Aber meine Solaranlage hat die alle gekillt. Ich vermutete 
das hat etwas mit dem Unterspannungsschutz zu tun. Der Wandler ist für 
höhere Spannungen geeignet, aber der Unterspannungsschutz ist für 12V :)

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Dirk D. schrieb:
> Funktioniert dein gezeigter Step Down Wandler noch?
> Ich habe nämlich 3 Stück von denen verschlissen, bevor ich aufgegeben
> habe. Auf dem Papier ist das nämlich der effizienteste China-Step-Down
> überhaupt. Aber meine Solaranlage hat die alle gekillt. Ich vermutete
> das hat etwas mit dem Unterspannungsschutz zu tun. Der Wandler ist für
> höhere Spannungen geeignet, aber der Unterspannungsschutz ist für 12V :)

Hmm also ja er geht schon noch xD

Aber das ist bei mir auch der zweite ... der erste war nicht 
Kurzschlussfest, obwohl er es hätte sein sollen :/

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