Hallo Community, möchte ein mobiles Gerät bauen das relativ viel Strom zieht (etwa 2A bei 12V) und dessen Akkus im laufenden Betrieb tauschbar sind. Mein Grundgedanke bisher ist, ein 4S Akkupack aus 18650er Zellen zu nehmen (wie aus dem Modellbau-Bereich) und dafür im Gerät ein einfaches BMS ohne balancer zu verbauen. Das Paket wird beim Laden balanciert, in einem Ordentlichen Ladegerät das Abzapfungen zwischen den Zellen verwendet. Um nun beim Akkutausch, den Betrieb zu gewährleisten sollen noch 4 weitere, kleine 14500er Zellen fest im Gerät verbaut werden. Dabei die grundlegende Frage: Wie verschalte ich all diese Zellen, so dass die internen nach Akkutausch geladen werden? Nehme an die brauchen dann auch einen richtigen Balancer? Im Optimalfall sollte das System die interen Akkus voll geladen halten und nur die externen nutzen, aber das wird wohl kompliziert. Hoffe jemand hat einen Rat :) Schon mal vielen Dank!
Du brauchst irgend ne aktive Mimik die erkennt ob der externe Akku plötzlich fehlt/leer ist (<3V) und dann sofort auf den internen umschaltet. Solange (oder sobald wieder) der externe ausreichend Spannung hat (nicht ganz leer) wird auf den externen umgeschaltet und gleichzeitig der Stepup eingeschaltet (der sich auch wieder ausschalten kann) um den internen vom externen zu laden. Bestimmt zieht jetzt gleich jemand ein IC aus dem Hut das obiges und mehr komplett automatisch macht weil es genau dafür gebaut wurde. Ich glaub ich hab was ähnliches schonmal irgendwo gesehen oder zumindest geträumt.
Hallo, > Alex G. schrieb: > möchte ein mobiles Gerät bauen das relativ viel Strom zieht (etwa 2A bei > 12V) und dessen Akkus im laufenden Betrieb tauschbar sind. Gibt es eine Möglichkeit, den Stromverbrauch während des Akku-Wechsel zu minimieren. Die Zeit zum Akkuwechsel notwendig ist, kann man ja eher als begrenzt ansehen, nicht wahr? Mal angenommen ca. 10V mit 1A für eine Minute ist eine Ladung von 600 Ws. Das ist dann nicht viel und kann von einem rel. kleinen Speicher erbracht werden, sofern der Innenwiderstand klein genug ist. Welche minimale Spannung und welcher max. Strom wären also nötig? > Um nun beim Akkutausch, den Betrieb zu gewährleisten sollen noch 4 > weitere, kleine 14500er Zellen fest im Gerät verbaut werden. Kann man machen. Aber lohnt es? Es gibt auch kleine NiMH-Akkus, die für kurze Zeit auch mal einen recht hohen Strom schaffen. Vorteil ist, das die Ladetechnik einfacher ist und die Dinger rel. robust sind. Im besten Fall kann man die mit einem kleinen konstantstrom dauerhaft aufladen (Datenblatt lesen!) Alternativ würde ich über Superkond. (Goldkaps) nachdenken. Die sind im Handling noch viel einfacher, haben aber natürlich eine vergleichsweise schlechte Energiedichte (brauchen also rel. viel Platz). > Dabei die grundlegende Frage: > Wie verschalte ich all diese Zellen, so dass die internen nach > Akkutausch geladen werden? Für Lithium-Akkus ist eine ordentliche Ladeschaltung IMHO angesagt. Bei schlechter Behandlung gehen die nicht nur kaputt, sondern können auch explodieren (LiFe-Akkus aber wohl weniger kritisch). > Nehme an die brauchen dann auch einen richtigen Balancer? Sollte man machen. Die internen muß man dann sicher auch nicht auf volle Spannung aufladen, was deren Lebendauer und Zuverlässigkeit erhöht. Da aber der Ladestrom eher gering sein kann (wenige mA), sollte das unkritisch sein. Wichtig sind aber möglichst kleine Ruheströme, wegen Selbstentladung. > Im Optimalfall sollte das System die interen Akkus voll geladen halten > und nur die externen nutzen, aber das wird wohl kompliziert. Da brauchst du eben eine zweckmäßige Stromumschaltung von extern nach intern. Läßt sich alles machen. Gruß Öletronika
Hmm, das klingt nach einer Menge Mosfets. Nicht sicher ob ich mir zutraue sowas zu verschalten. Die Erkennung des Spannungsabfalls wäre allerdings kein Problem da ein uC verbaut wird. Theoretisch könnte ich auch einen Stecker mit verschobenem Pin nehmen, der immer zuerst dekontaktiert wird, beim Umstecken. Grade beim lesen eines anderen Threads hier ist mir aber ein anderer Gedanke gekommen. Nämlich einen aktiven Balancer für 8 Zellen sozusagen zu missbrauchen. Z.B. den hier: https://de.aliexpress.com/item/33016204911.html?spm=a2g0x.search0104.3.2.267c54e7IvTCdc&ws_ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_2_10065_10068_10547_319_317_10548_10696_10084_453_10083_454_10618_10304_10307_10820_10821_537_10302_536_10843_10059_10884_10887_321_322_10103%2Csearchweb201603_52%2CppcSwitch_0&algo_expid=4e21427b-dd5f-4b46-a466-9c9b77fec055-0&algo_pvid=4e21427b-dd5f-4b46-a466-9c9b77fec055&transAbTest=ae803_4 Die Idee eines solchen balancers ist es ja, alle Zellen auf gleicher Spannung zu halten. D.h. wenn 4 teilentladene Zellen dran sind (mit einem eigenen Abgriff) und 4 volle zugeschaltet werden, dann sollten die 4 kleineren geladen werden. Das braucht dann nur noch ein Umschalten der Haupt-Abgriffe. Tückisch wird wohl sein dass ich in dem Fall sowohl Masse als auch + Pol umschalten muss weil ich ja immer nur die Spannung von 4 Zellen brauch. Muss überlegen ob das mit Halbleitern überhaupt geht. Bei Relais brauch ich wohl dicke Pufferkondensatoren für die Last. EDIT: Oder ich schalte einen Step-Down an den Haupt-Output welcher auch ~24V (aus 8 Zellen) verkraftet. Ein Step-Down wird so oder so dran kommen, weil die 12V nicht überschritten werden sollen. Denke das probier ich aus. Der aktive Balancer da scheint tatsächlich mit beliebiger Zellen-Zahl aus zu kommen.
Alex G. schrieb: > Hmm, das klingt nach einer Menge Mosfets. Abh. davon, was genau wie genau... aber trifft evtl. zu. > Nicht sicher ob ich mir zutraue sowas zu verschalten. Einfach Schaltplan hier posten, und überprüfen lassen? (1000 Augen sehen ja vermutlich mehr als zwei davon...) Das sollte doch nun wirklich kein Hinderungsgrund sein. Wenn Du schon einen Buck zw. Akku und System hast, könnte ein Speicherelement obewrhalb Systemspannung praktisch ohne großen Mehraufwand dazugeschaltet werden, von dem das System währenddessen "weiterleben kann". Oder anders, z.B. ein separater kleiner Wandler zur Spannungsanpassung. (Das würde ich noch eher machen, als weitere 4S: Ein Boost, der währenddessen die Versorgung aus einer 14500 liefert.) Möglichkeiten existierten fast schon zahllose. Evtl. auch Superkondensatoren. Gibt heute andere als sog. "Goldcaps" - diese sind ja eher hochohmig, und könnten allein zu einer Erhaltung von gespeicherten Zuständen dienen... Du willst aber sicher nicht 2A auch während Akkuwechsel ziehen? :) Wohl irgend etwas dazwischen. Wie viel (m(A)) und lange?
gcpd schrieb: > (Das würde ich noch eher machen, als weitere 4S: > Ein Boost, der währenddessen (Akkuwechsel) > die Versorgung aus einer 14500 liefert.) Als synchrone Version bidirektional könnte dieser dann auch die eine Zelle laden (wenn er so konstruiert ist). Somit nicht unbedingt "sehr viele nur teils nützliche Leistungsschalter (Fets) dazugebaut", schon vertretbar.
Mal ein ganz anderer Vorschlag: Im Gerät einfach zwei Akku-Stecker einbauen, mit je einer (Shottky-)Diode damit kein Ausgleichsstrom vom neuen in den alten Akku fließen kann. Beim Akku-Wechsel dann einfach immer erst den neuen Akku anschließen und dann den alten Akku entfernen. Muss natürlich passen mit Platz/Kabellänge.
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