Hallo Forum, ich habe meine Schaltung für den Betrieb mit einer Lithium-Ionen Zelle ausgelegt und bin jetzt auf der Suche nach einer geeigneten Zelle. Die Zelle soll in einem Lasertag Gerät fest verbaut werden und mit einem MCP73832T-2DCI/OT mit 500 mA über einen micro USB Anschluss geladen werden. Die Steuerung des angeschlossenen Lasertag-Geräts übernimmt ein Atmega8A. Maximaler Strombedarf der Schaltung im Betrieb liegt bei ca. 400 mA. Ins Auge gefallen ist mir die 18650er Baureihe (diverser Hersteller). Hier gibt es die Zellen mit und ohne Schutzelektronik. Jetzt die Frage: Wie wichtig ist es, dass die Zelle eine eingebaute Schutzelektronik besitzt? Gefahren: -Brandgefahr / Zerstörung der Zelle Mögliche Ursachen: -Tiefentladung -Überladung -Kurzschluss bzw. zu hoher Entladestrom Abhilfe: -Tiefentladung: Abschalten bei Unterschreiten einer definierten Spannung (mit Komparator oder Mikrocontroller ADC) -Überladung: Lade-IC wird verwendet, welcher zuverlässig die Ladeschlussspannung einhält -Kurzschluss: Einbau einer Schmelzsicherung auf der Platine Um meine Frage konkreter zu formulieren: Gibt es Gründe (die ich jetzt noch nicht sehe) dafür, eine Zelle mit eingebauter Schutzelektronik zu kaufen, weil es eine erhöhte Sicherheit bietet oder kann man alle Schutzfunktionen selbst zuverlässig nachbauen? Liebe Grüße René
Du kannst die Schutzelektronik einfach mit auf deine Platine packen. Der einzige Grund für eine geschützte 18650er ist die Vermeidung von Unfällen, wenn der Nutzer die Zelle außerhalb des Gerätes handelt (lose in der Tasche und Kurzschluss durch Schlüsselbund o.ä.).
Die geschützten Zellen sind meist ein paar mm länger als die normalen. Es ist daher nicht so einfach, einen Halter für solche Zelle zu finden. Ich habe mich daher für eine ungeschützte Variante entschieden und eine externe Schutzschaltung ergänzt.
Ok, danke. Meint ihr es ist ausreichend den Tiefentladungsschutz mittels ADC vom Mikrocontroller zu realisieren oder macht man so etwas besser diskret mit einem Operationsverstärker, weil weniger Fehleranfällig?
Lasertag - das heisst, die Batterie wird direkt am Körper getragen? Walta
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Kibo schrieb: > Meint ihr es ist ausreichend den Tiefentladungsschutz mittels ADC vom > Mikrocontroller zu realisieren oder macht man so etwas besser diskret > mit einem Operationsverstärker, weil weniger Fehleranfällig? Zelle mit Schutzschaltung kaufen! Eine Schutzschaltung muß auch schützen, wenn die Ladechnik durchgeht, die Du vermutlich im anderen Thread noch nicht im Griff hast oder oder die Lastschaltung stirbt. Für diesen Zweck gibt es spezielle ICs, das wird generell in Hardware unabhängig von der Umgebung gemacht. Im Anhang etwas, was ich mal irgendwo aus dem Rinernet gefischt habe.
Ein kleiner Hinweis von mir. Falls du planst, den Akku zu laden während deine Schaltung Strom zieht, könnte das schiefgehen. Ich kenne den MCP73832 nicht, aber er könnte sich ähnlich wie ein TP4056 verhalten. Schaut mal in diesen Thread rein: Beitrag "Frage zu 5V-Mini-USB-1A-Lithium-Li-ion-Akku-Lademodul" Das würde für eine geschützte Zelle sprechen, bzw. für eine unabhängige Schutzschaltung (wie im vorigen Beitrag skizziert).
Beitrag #5717042 wurde von einem Moderator gelöscht.
Peter schrieb: > Die geschützten Zellen sind meist ein paar mm länger als die > normalen. > Es ist daher nicht so einfach, einen Halter für solche Zelle zu finden. > Ich habe mich daher für eine ungeschützte Variante entschieden und eine > externe Schutzschaltung ergänzt. Als Halter für die Zelle nehme ich zwei Einzelkontakte, die für die 18650er Akkus gemacht sind. Diese löte ich auf eine Platine, da kann ich den Abstand selbst bestimmen.
Walta S. schrieb: > Lasertag - das heisst, die Batterie wird direkt am Körper > getragen? > > Walta Die Batterie befindet sich im Gerät, welches in der Hand gehalten wird. Daher sind meine Sicherheitsanforderungen an das Produkt auch erhöht.
Manfred schrieb: > Kibo schrieb: >> Meint ihr es ist ausreichend den Tiefentladungsschutz mittels ADC vom >> Mikrocontroller zu realisieren oder macht man so etwas besser diskret >> mit einem Operationsverstärker, weil weniger Fehleranfällig? > > Zelle mit Schutzschaltung kaufen! Meinst du Zelle mit eingebauter Schutzschaltung kaufen oder genügt es auch, wenn ich den von dir angehängten Aufbau auf der Platine realisiere? > Eine Schutzschaltung muß auch schützen, wenn die Ladechnik durchgeht, > die Du vermutlich im anderen Thread noch nicht im Griff hast oder oder > die Lastschaltung stirbt. Für diesen Zweck gibt es spezielle ICs, das > wird generell in Hardware unabhängig von der Umgebung gemacht. > > Im Anhang etwas, was ich mal irgendwo aus dem Rinernet gefischt habe. Danke, also Schutzschaltung nicht über Mikrocontroller realisieren. Da fühle ich mich auch sicherer. Und FYI, ich habe die Zelle jetzt schon mehrere Male mit der Ladetechnik geladen und die ersten Tests verliefen gut :)
MinMax schrieb: > Ein kleiner Hinweis von mir. Falls du planst, den Akku zu laden > während > deine Schaltung Strom zieht, könnte das schiefgehen. Ich kenne den > MCP73832 nicht, aber er könnte sich ähnlich wie ein TP4056 verhalten. > Schaut mal in diesen Thread rein: > > Beitrag "Frage zu 5V-Mini-USB-1A-Lithium-Li-ion-Akku-Lademodul" > > Das würde für eine geschützte Zelle sprechen, bzw. für eine unabhängige > Schutzschaltung (wie im vorigen Beitrag skizziert). Danke für den Hinweis, ich werde das Gerät nicht während des Betriebes laden. Solange es nicht benutzt wird hat es einen Standby-Strom von 10 mA oder so. Vielleicht lasse ich es zusätzlich noch in den PowerDown Modus gehen, sobald es merkt, dass die Batterie geladen wird.
Kann mir noch jemand sagen, wie der DW01A den over current erkennt? Im Datenblatt wird ein Widerstand zwischen GND und CS angeschlossen und dieser wird wiederum mit einem Komparator verbunden. Was für eine Spannung fällt denn dann über diesem Widerstand ab?
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Hier noch die Screenshots
Kibo schrieb: > Kann mir noch jemand sagen, wie der DW01A den over current erkennt? Über den Spannungsabfall am On-Widerstand (R_ds_on) des MOSFET. Der äußert sich als positive Spannung an CS (gegenüber GND). > Im > Datenblatt wird ein Widerstand zwischen GND und CS angeschlossen > Was für eine Spannung fällt denn dann über diesem Widerstand ab? Im Normalbetrieb keine. Der Widerstand hat eine reine Schutzfunktion. Ich würde in jedem Fall zu einer Zelle mit eingebauter Schutzschaltung raten. Die Schutzschaltung schützt nur, wenn sie mit der Zelle verbunden ist und nichts zwischen Zelle und Schutzschaltung passieren kann. Die Behauptung, Zellen mit Schutzschaltung wären länger und würden nicht in Halterungen passen, kann ich nicht bestätigen. Im Zweifelsfall nur vom Markenhersteller kaufen und ins Datenblatt schauen. Wenn es kein Datenblatt gibt, Finger weg!
Kannst du mal einen Typ nennen? Mir wäre die geschützte Variante lieber, ich habe aber keinen geschützten Akku gefunden, der die gleichen Abmessungen wie ein ungeschützter hat und damit in eine handelsübliche Halterung passt.
Kibo schrieb: > Jetzt die Frage: Wie wichtig ist es, dass die Zelle eine eingebaute > Schutzelektronik besitzt? Du hast keinen Grund, eine Zelle zu nehmen, die NICHT geschützt wäre. Die nimmt man nur, wenn man sie mit hohem Strom belasten muss, weit über 1C, wie z.B. für Quadrokopter oder Akkuschrauber. Bei deinen 400mA wird die Schutzschaltung nicht wegen Überstrom zumachen, also nimmt man einen Akku mit Schutzschaltung. GERADE wenn du deinen Lader selber baust.
Peter schrieb: > Kannst du mal einen Typ nennen? Mir wäre die geschützte Variante lieber, > ich habe aber keinen geschützten Akku gefunden, der die gleichen > Abmessungen wie ein ungeschützter hat und damit in eine handelsübliche > Halterung passt. Hmm. Jetzt wo du das sagst, finde ich auch keine. Vielleicht erinnere ich mich ja falsch, aber ich glaube ich hätte mal eine 18650er mit Schutzschaltung und ~65mm Länge (ca. weil nur mit dem Lineal und nicht mit dem Meßschieber gemessen - aus offensichtlichen Gründen) von Pollin gehabt.
Axel S. schrieb: > Kibo schrieb: >> Kann mir noch jemand sagen, wie der DW01A den over current erkennt? > > Über den Spannungsabfall am On-Widerstand (R_ds_on) des MOSFET. Der > äußert sich als positive Spannung an CS (gegenüber GND). Danke für die Erklärung! Axel S. schrieb: > Ich würde in jedem Fall zu einer Zelle mit eingebauter Schutzschaltung > raten. Die Schutzschaltung schützt nur, wenn sie mit der Zelle verbunden > ist und nichts zwischen Zelle und Schutzschaltung passieren kann. Ja direkt an der Zelle ist natürlich das Sicherste, da stimme ich dir zu. Michael B. schrieb: > Du hast keinen Grund, eine Zelle zu nehmen, die NICHT geschützt wäre. ... nur der Preis. Ungeschützt gibt es den Sony Konion schon ab 3 Euro. Geschützt hab ich jetzt die 'Trustfire 18650 2400mAh 3,7V geschützt' gefunden für 5,25 Euro. Ich schätze mal dann werde ich die nehmen.
> Du hast keinen Grund, eine Zelle zu nehmen, die NICHT geschützt wäre.
Dann versuch doch mal, geschützte Zellen von den Markenherstellern zu
bekommen (Sony/Samsung/LG/Sanyo). Die geschützen sind doch durch die
Reihe von Taschenlampenhersteller u.ä. rewrappte Zellen und du weißt
nie, was drin ist. Die kosten dann gern auch mal das doppelte von
Markenzellen.
Hier herrscht mal wieder diese Übervorsicht - ich kanns nicht genau
abschätzen, also mind eine Größenordnung mehr als wirklich nötig. Es
spricht nichts dagegen, den Schutz auch direkt auf dem Board zu
erledigen - entweder durch diskrete Hardware oder durch Software. Die
Dampfen (E-Zigaretten) kommen damit sehr gut zurecht.
Axel S. schrieb: > Die Behauptung, Zellen mit Schutzschaltung wären länger und würden nicht > in Halterungen passen, kann ich nicht bestätigen. Deine Aussage kann ich nicht bestätigen, in Daten sehe ich immer 70mm Länge. Kibo schrieb: > Trustfire 18650 2400mAh Finger weg von allen Chinesen und "..fire", das ist durchweg Müll. Halte Dich an die bekannten vier Namen, die foobar genannt hat. foobar schrieb: > Dann versuch doch mal, geschützte Zellen von den Markenherstellern zu bekommen Gibt es, aber deutlich teurer als ungeschützt: https://www.reichelt.de/industriezelle-li-ion-18650-3-6-v-2600-mah-button-top-sanyo-18650-pcb-p118280.html?
Batteriehersteller stellen keine geschützten Zellen her. Es sind davon unabhängige Hersteller, die Zellen kaufen und dann mittels dieser und einer Schutzelektronik eine geschützte Zelle herstellen (und dann unter eigenen Label verkaufen).
foobar schrieb: > entweder durch diskrete Hardware oder durch Software. Die Dampfen > (E-Zigaretten) kommen damit sehr gut zurecht. Naja ;-) Die 80 Watt Dämpfe wird die Spannung so weit hochsteppen das der entsprechende Strom fließt. Steckt der Nutzer dort eine ungeeignete Zelle rein (keine high drain), oder eine high drain die altersbedingt die A nicht mehr liefert... Dann kann das Zeug auch abfackeln. Das ist das Problem wenn man ein Produkt mit Akkufach für 18650er hat. Hier ist dann der Anwender in der Verantwortung. Und geschützte Zellen vorzusehen hilft nicht, der Nutzer kann hier jederzeit eine ungeschützte einsetzen. Oder die geschützte am Ende ihrer Lebenserwartung fackelt halt ab ;-)
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