Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LiPo Ladeplatine mit hohem Ladestrom


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von Markus S. (1fc_schinkenwurst)


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Hallo zusammen,

ich habe ein System das mit einem großen LiPo Akku versorgt werden soll. 
Angedacht ist eine Zelle (3,7V) mit >10Ah, da die Verbraucher mit 5V 
arbeiten.

Jetzt bin ich auf der Suche nach einem Ladegerät oder einer 
entsprechenden Platine/Board, das diesen Akku in einer akzeptablen Zeit 
aufladen kann und welches in das System unzugänglich integriert werden 
kann. Wünschenswert wäre ein Ladestrom von mindestens 3A, eher mehr. 
Dabei sollte die Eingangsspannung 5V betragen, da ein solches Netzteil 
im System vorhanden ist.

Ich weiß, dass die meisten Ladegeräte aus dem Modellbaubereich solche 
Ströme problemlos leisten können, jedoch muss dort der Ladevorgang "von 
Hand" gestartet werden und diese werden meist mit 12V gespeist. Mir 
schwebt etwas ähnliches vor wie dieser Lipo Charger von Sparkfun: 
https://www.sparkfun.com/products/10217 Nur eben mit größerem Ladestrom.

Gibt es solch ein fertiges Board bzw. kennt jemand ein solches 
Ladegerät? Das beste Ergebnis meiner Recherche war bisher das mit 2A 
Ladestrom: 
https://www.tindie.com/products/ceech/lipo-charger--boost-converter-5v-33v-outputs/
Oder muss ich mir einen entsprechenden IC suchen und eine eigene Platine 
drumherum designen und fertigen? Das möchte ich eigentlich vermeiden.

Bin sehr dankbar für jeden Vorschlag.

Grüße Markus

von Anselm (Gast)


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QI-Charger bauen?
https://www.pollin.de/p/induktions-lademodul-quatpower-wcrx-5-351340

sowas in stärker.

Anselm

von Markus S. (1fc_schinkenwurst)


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Erstmal danke für deine Antwort.

Ich habe mich wohl etwas undeutlich ausgedrückt, mit "unzugänglich" 
meinte ich, dass die Ladeeinheit fest verbaut sein soll und keine 
manuelle Eingabe von Parameter für den Ladevorgang an einem 
Benutzerinterface möglich ist, wie es wohl bei den meisten größeren 
Ladegeräten der Fall ist.

Der Aufbau wäre so:
Steckdose 230V AC ---- Netzteil 5V DC ---- Ladeeinheit ---- LiPo Akku

Auch würde ich gerne mit 3 Ampere oder besser noch mehr Laden wollen. 
Die meisten Qi-Lader schaffen nur 1 Ampere.

Viele Grüße
Markus

von Dirk D. (onemintyulep)


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Du brauchst an sich nur einen Step-Down/Buck Wandler mit einstellbarer 
Strombegrenzung, der 5V auf 4.2V beherrscht (die 0.8V Differenz sind ein 
bisschen wenig). Eigentlich würde auch ein Spannungswandler reichen.
Es ist nämlich nicht nötig den Ladevorgang explizit zu beenden, solange 
die Ladespannung von 4.2V eingehalten wird.
Evtl. kannst du auch mehrere 1A USB-LiPo Charger parallel schalten. Ebay 
Suche TP4056. Der Vorteil wäre dass die auch den Tiefentladeschutz 
abdecken (nicht alle, auf Out-Lötpunkte achten) Natürlich nur wenn der 
Stromverbrauch gering ist. Parallschaltung habe ich nie ausprobiert, 
sollte aber gehen.

von Thomas K. (ek13)


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von Markus S. (1fc_schinkenwurst)


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Danke, wusste nicht, dass es Step up/down Wandler auch mit einer 
Konstantstrom Funktion gibt. Werd mir das mal näher anschauen.

Mehrere 1A USB-Charger Module parallel schalten klingt verlockend, hab 
da aber ziemlich Schiss, dass die Regelungen sich gegenseitig 
beeinflussen.. Vielleicht kann ich das mal an einem kleineren Akku 
testen..

Eine fertige Powerbank ist vielleicht etwas ungeschickt, da ich den 
"Füllstand" des Akkus überwachen möchte und mit nem Controller über 
Bluetooth ausgeben möchte. Ich muss also irgendwie direkt an die Zelle 
rankommen, heißt ich müsste das Gehäuse zerstören. Aber zur Not könnte 
das noch ne Option sein.

Danke für die Anregungen :)

von michael_ (Gast)


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Markus S. schrieb:
> Mehrere 1A USB-Charger Module parallel schalten klingt verlockend, hab
> da aber ziemlich Schiss, dass die Regelungen sich gegenseitig
> beeinflussen.. Vielleicht kann ich das mal an einem kleineren Akku
> testen..

Vergiss das ganz schnell für Li-Po.
Da muß die Spannung sehr genau eingehalten werden.

Ich habe mir gerade sowas für 2A bestellt.

ebay 112195805579

Gibt es sicher auch für mehr Strom.
Warum nicht Li-Ion? Da ist es etwas einfacher.

von Markus S. (1fc_schinkenwurst)


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Ein Li-Io-Akku wäre auch denkbar. Aber ich sehe gerade nicht wo es dann 
einfacher wird ;) Der Ladevorgang an sich ist ja, wenn ich es richtig 
verstanden habe, der gleiche. Einen Unterschied sehe ich gerade nur bei 
der Form der Zellen und natürlich bei der Chemie. Klärt mich auf, wenn 
ich falsch liege oder was übersehen habe.

von michael_ (Gast)


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Der Ladevorgang ist nicht gleich.
Die Spannungsauswertung muß eine Kategorie genauer sein.
Von der mechanischen Belastbarkeit und Temperatur her sind die auch 
empfindlicher.

Ich versuche mich auch gerade über Li-Ion und Li-Po schlau zu machen.

Hier etwa für 8A :

ebay 322379447340

Was hast du eigentlich für eine Zelle, dass du aus einer so große Ströme 
ziehen willst?

von Markus S. (1fc_schinkenwurst)


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Das heißt mehrere parallele Lader zu verwenden ist bei Li-Io 
unkritischer? Ich habe in der zwischenzeit auch zwei Threads in anderen 
Foren gesehen, wo genau das jemand macht..

Die Platine in deinem Link ist glaub ein Schutz vor über/unter 
Strom/Spannung. Das cc/cv Ladeverfahren muss eine andere vorgeschaltete 
Elektronik bringen.

Ich geh von dieser Zelle aus: 
Ebay-Artikel Nr. 112173803690

von Dirk D. (onemintyulep)


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michael_ schrieb:
> Der Ladevorgang ist nicht gleich.
> Die Spannungsauswertung muß eine Kategorie genauer sein.

Das ist nicht richtig. LiPo ist eine Unterform von LiIon. Becherzellen 
unterscheiden sich von LiPo Tüten im Herstellungsprozess, aber nicht in 
der Behandlung. Beide muss man zwischen 2.5V und 4.2V betreiben um 
Schaden zu vermeiden.
Die kleinen Chargerplatinen haben aber genau diese Aufgabe, das ändert 
sich nicht durch Parallelschaltung. Lediglich bei der Unterspannung 
hätte man den Effekt das einer zuletzt abschaltet, daher mein Hinweis 
auf geringen Laststrom.

von michael_ (Gast)


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Dirk D. schrieb:
> michael_ schrieb:
>> Der Ladevorgang ist nicht gleich.
>> Die Spannungsauswertung muß eine Kategorie genauer sein.
>
> Das ist nicht richtig. LiPo ist eine Unterform von LiIon. Becherzellen
> unterscheiden sich von LiPo Tüten im Herstellungsprozess, aber nicht in
> der Behandlung. Beide muss man zwischen 2.5V und 4.2V betreiben um
> Schaden zu vermeiden.

Da wäre ich vorsichtig.
Ich bin im Moment dabei, mich schlau zu machen.
Bei Li-Po findet man Hinweise fast nur in der Copter-Szene.

http://www.elektromodellflug.de/lipo-leitfaden-faq.html

Als Beispiel.
Jedenfalls werden Li-Po als empfindlicher dargestellt.

Noch schlimmer scheint es bei den LiFePO4 zu sein.

http://www.i-tecc.de/support/lifepo4-akkus-richtig-laden/

Und dann findet man Platinchen/IC, welche die Ladeschlußspannung bei 
4,15V, 4,20V, 4,25V festmachen.

Was ist nun richtig?
Man sollte sich die Zellen und die Ladeeinrichtung genau ansehen.
Im wahrsten Wort brandgefährlich.

Man sollte Respekt davor haben.
Aller Kleinkram wird wegen Terror verboten.
Mal sehen, wenn kranke Gestalten sowas ausnutzen.

von Dirk D. (onemintyulep)


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michael_ schrieb:
> Jedenfalls werden Li-Po als empfindlicher dargestellt.

LiPo sind nicht empfindlicher, aber aufgrund der Bauweise gefährlicher. 
Z.B. ist in Becherzellen eine mechanische/thermische Sicherung verbaut, 
in LiPo Tüten gibt es das nicht.
Man muss nur verstehen, dass bei allen LiIon Zellen die 
Ladeendspannung, die Entladespannung und der maximale Lade-/Entladestrom 
unbedingt einzuhalten sind, obwohl der Ladevorgang ("Ladekurve") völlig 
unkritisch ist. Bei anderen Akkutechnologien ist das gerne mal 
umgekehrt.

von Armin X. (werweiswas)


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michael_ schrieb:
> Noch schlimmer scheint es bei den LiFePO4 zu sein.

Hab jetzt in dem Link NICHT nachgeschaut was da verbreitet wird.
Aber LiFePo ist die sicherste Li-technologie/chemie!
Die hat, im Gegensatz zu LiIon und LiPo keine Brandgefahr. Dafür eine 
etwas geringere Spannungslage und geringere volumetrische Kapazität.
Das waren die(damals von A123Systems hergestellten) ersten Li-Zellen 
überhaupt die die heute bei Akkuwerkzeugen üblichen hohe Ströme liefern 
konnten.
Heiß werden tun bei Kurzschluß alle...

Wegen der Brandgefahr sollte man sich nicht kirre machen lassen. Wenn Du 
die maximale Spannung einhältst, die Zellen nicht tiefentlädtst oder 
Kurzschließt passiert bei den heutigen Markenzellen genau gar nix mehr.
Kaufe daher keine Wunderzellen mit mehr als 3,5Ah im 18650 Becher und 
auch keine mit GLT oder xxxfire im Namen.

MfG

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