Suche effizienten Strombegrenzer IC

Hey
klar 3V ist zu wenig und 4.5V zu viel für ein lipo aber ich dachte mit 
es ist besser etwas luft zu lassen. Könnte man einen balancer ic nicht 
einfach zwischen 2 zellen unterschiedlicher akkus hängen und den dann 
abschalten wenn beide die selbe spannung haben? oder brauchen die eine 
höhere spannung am Input als am output? gibt es sonst noch 
möglichkeiten? (wollte eigentlich ein ic der nicht viel extras benötigt 
wie z.b eine weitere schaltung zum abschalten eines balancer ics)
danke

Google nach "eierlegende Wollmichstromsau".

>Hey

Hey ...

>Was ich suche:
>Ich suche einen möglichst effizienten strombegrenzer ic. Er sollte den
>strom zwischen ca 0.5A bis 2A (am besten noch mehr) begrenzen können und

Auf einen konstanten Strom begrenzen, oder einfach abschalten?

>am besten direkt einen sensorausgang besitzen. Außerdem soll er bei

Sensor für was?

>betrieb regelbar sein, wenn möglich mehrere (bis zu 6) seperate

Was soll geregelt werden?

>ein/ausgänge haben und bei überhitzung selbst herunterregeln.

Wofür und was für Ein-/Ausgänge?

>Das projekt:
>Ich möchte mit diesem ic einen geregelten spannungs/ladungsausgleich
>zwischen zwei akkus realisieren. Bei den akkus handelt es sich um 6s (6
>zellen) lipo akkus wobei der ladungsausgleich bei jeder zelle einzeln
>stattfinden soll (wenn es ein ic gibt der mehrere eingänge/ausgänge hat
>wäre das also perfekt). Eine zelle kann 3V bis 4.5V haben wobei es
>möglich sein soll aus eine volle und einer leeren zelle zwei mit der
>exakt selben spannung zu bekommen.

Du meinst einen aktiven Balancer? Der also von der volleren Zelle (also 
die, die die höchste Spannung hat) Energie in die leerere Zelle pumpt?
Da gibt's schon was, wenn man danach sucht. Wobei eine Zelle mit 4,5V 
etwas sehr ungewöhnlich daherkommt.

> Auf einen konstanten Strom begrenzen, oder einfach abschalten?

man soll ein maximalen strom einstellen können (z.b. durch eine 
referenzspannung etc). wir dieser erreicht regelt der ic so lange wie 
nötig auf den gewünschten strom ab.

> Sensor für was?

ein integriertes amperemeter (wäre schön zu haben ist aber kein muss)

> Was soll geregelt werden?

es soll die möglichkeit bestehen den stromfluss wärend des betriebs neu 
zu einzustellen (ist vermutlich eh standard)

> Wofür und was für Ein-/Ausgänge?

mehrere voneinander getrennte ein/ausgangspaare um so zwei 6s akkus 
parallel, also 12 zellen insgesamt (wären dann 6 eingänge und 6 
ausgänge) aufeinmal zu balancen bzw jeweils auf die selbe spannung zu 
bringen.

> Du meinst einen aktiven Balancer? Der also von der volleren Zelle (also
> die, die die höchste Spannung hat) Energie in die leerere Zelle pumpt?
> Da gibt's schon was, wenn man danach sucht. Wobei eine Zelle mit 4,5V
> etwas sehr ungewöhnlich daherkommt.

ja das meine ich. klar 4.5 ist zu viel aber dacht ich lasse lieber luft 
nach oben wie ich ja auch geschrieben habe. wonach muss ich denn da 
suchen ? ein einfacher ballencer ic ?

bin noch nicht so ganz in der materie ... tut mir leid wenn ich mich 
dumm anstelle :D
danke

MaWin schrieb:

> Es gibt Schaltungen, die beim Zusammenschliessen von 2 Akkus den
> entstehenden Umladestrom (der vollere lädt den leereren) begrenzen,
> damit nichts kaputt geht.

genau das suche ich... der leerere wird dabei ja automatisch vom 
volleren gelade, brauche also kein ic dafür ... ich möchte nur den 
umladestrom möglichst effizient (d.h. ohne das viel wärme entsteht ) 
gering und regelbar halten.

> Wenn man vorher WEISS, welche Zelle/Akku voller ist, ist die Schaltung
> einfach (Hysterese-step-down Stromschaltregler). Wenn man es nicht
> weiss, wird es aufwändiger, weil die Schaltung mit 2 Stromrichtungen
> klar kommen muss.

sollte in 2 stromrichtungen funktionieren.

danke

hinz schrieb:
> Nimm PTCs.

gute idee! nur leider schlecht regelbar. klar man kann sie parallel oder 
in reihe schalten aber das braucht bei 6 zellen schon deutlich mehr 
platz als ein ic... ein leerer akku ist doch fast ein kurzschluss 
...überhitzen die dann nicht ?
danke

> Sehr effizient :D

ja aber dafür einfach ... notlösung ;)

> Soll das jetzt für jede Zelle zu jeder Zelle >gehen oder nur von einem
> Akku zum anderen?

jede zelle einzeln zu einer des anderen akkus ... z.b. zelle 1 von akku 
A zu zelle 1 von akku B usw

Guest schrieb:

> Ich nehme es zurück :D

:D

> Dann brauchst du wie gesagt am jeder Zelle >einen bidirektionalen Wandler
> mit Zwischenkreis.

ohje xD

Beschreib' doch mal, wofür Du diese Konstruktion eigentlich nutzen 
willst.
Es könnte ja sein, dass es einfachere Wege zum Ziel gibt.

Peter M. schrieb:
> Beschreib' doch mal, wofür Du diese Konstruktion eigentlich nutzen
> willst.
> Es könnte ja sein, dass es einfachere Wege zum Ziel gibt.

gerne

ich bin im modellbau tätig und habe so oft viele mehr oder weniger leere 
akkus zu laden. da es natürlich extrem zeitaufwendig ist jeden akku 
einzeln hintereinander zu laden habe ich mir einen adapter gelötet mit 
dem ich bis zu 15  akkus parallel schließen und so zusammen laden kann. 
das problem dabei ist das die zellen aller akkus ungefähr die selbe 
spannung haben sollten bevor man sie verbindet da sonst die volle zelle 
die leerere mit viel zu viel ampere vollpumpt. deshalb muss ich sie erst 
auf die selbe spannung balancen um sie anschließend alle zusammen zu 
laden. da ist der zeitgewinn natürlich wieder weg.
 also dachte ich mir es wäre doch ne tolle Idee den stromfluss zwischen 
jeder zelle zu begrenzen um so alle akkus egal wie voll ohne davor zu 
balancen parallel zu schalten.

hinz schrieb:
> Dann ist es eine Schnapsidee. Die 15 Ladegräte kosten doch weniger als
> der Aufwand für die Parallelladung.

das tolle bei der paralleladung ist ja dass man alle akkus parallel an 
ein ladegerät schließt das dann (wenn es genug saft hat) alle akkus in 
der zeit die es sonst für ein akku benötigt laden kann.... und selbst 
wenn es nicht genug saft hat ist es angenehmer und wenigstens etwas 
schneller als jeden einzeln zu laden.

Guest schrieb:
> Wenn du das so wie du es vor hast effizient machen willst kannst du mit
> der benötigten Schaltung die Akkus auch gleich parallel laden.

ja ... wäre aber nicht unbedingt nötig da ich ein gutes leistungsstarkes 
ladegerät habe.... bei der effizienz geht es mir mehr darum das die ganz 
schaltung nicht unnötig heiß wird und ich sie zusätzlich kühlen muss 
weil die ganze energie nur verheizt wird.

hinz schrieb
> Das ist nur in deinen Träumen ein Vorteil.

wie du meinst  ... aber großer vorteil hin oder her hab mir das in den 
kopf gesetzt und möchte es deshalb auch machen :D

Hallo Aaaa,

Aaaa B. schrieb:
> wie du meinst  ... aber großer vorteil hin oder her hab mir das in den
> kopf gesetzt und möchte es deshalb auch machen :D

verstehst Du denn, wie Schaltregler funktionieren?
Kennst Du den Unterschied zwischen aktivem und passiven Balancing und 
den Zusatzaufwand für die von Dir gewünschte Effizienz?

In Deinem Auftaktbeitrag sollten noch 6 Zellen in Serie geladen werden - 
jetzt auf einmal sollen alle parallel geschaltet werden.

Wenn Du die Zellen sowie aus der 6S-Konfiguration entnehmen musst, um 
Sie parallel zu laden, dann kannst Du sie genauso gut und aufwendig 
einem Lade-IC pro Zelle anvertrauen.

Alternativ kannst Du den 6S-Zellenblock strombegrenzt laden.
Allerdings musst Du Dich auch noch um z.B. Passives Balancing kümmern 
und um Reduzierung des Ladestroms, wenn sich ein passiver Balancerzweig 
einschaltet.

Steige auch nicht durch, was er will. Einen Strang von mehreren Zellen 
auf einmal Schnellladen ohne den Strang auftrennen zu müssen?

Da kannst du einen Schaltregler nehmen, der von den beiden Enden des 
Strangs versorgt wird, also ein Treiber-IC und einen Trafo mit einer 
Primärwicklung hat.
Der Trafo hat so viele Sekundärwicklungen wie es Einzelzellen gibt. Jede 
Sekundärwicklung ist von den anderen isoliert und geht an jeweils eine 
der Einzelzellen.
Leerere Zellen werden dann stärker geladen, da sie eine niedrigere 
Spannung haben. Im Laufe der Zeit werden sie alle die gleiche 
Endspannung erreichen. Das Balancing funktioniert in jedem 
Betriebszustand, sollte aber bei Nichtbelastung des Gesamtakkus nach 
einiger Zeit abgeschaltet werden, damit der Akku nicht leergesaugt wird.

So eine Schaltung ist für einen guten Elektronikbastler recht einfach zu 
bauen.

Fraunhofer hat dafür ein Patent bekommen, irgendwann so um 1992.

Aaaa B. (raphaha) schrieb:

>genau das suche ich... der leerere wird dabei ja automatisch vom
>volleren gelade, brauche also kein ic dafür ... ich möchte nur den
>umladestrom möglichst effizient (d.h. ohne das viel wärme entsteht )

Diese "Automatik" funktioniert nur bei zweio parallel geschalteten 
Zellen. Aber wenn ich das weiter oben richtig vertsanden habe, hast Du 
öfters was von 6S und so geredet.

Willst Du also jetzt die Akkus alle in Reihe schalten? Also 12S.
Oder alle parallel? Also 12P.
Oder gemischt. Also 6S2P.
Oder redest Du wirklich nur von zwei parallelgeschalteten Zellen (2P), 
wie manche Antworter zu glauben scheinen?
Und zwischen was soll balanciert werden? Zw. seriell geschalteten Zellen 
(wofür es passive und aktive Balancer gibt)? Oder zw. parallel 
geschalteten Zellen (die gleichen sich automatisch permanent aus, wenn 
sie einmal initial-ausgeglichen wurden).

Mit "aktiv" meine ich sowas wie:

https://german.alibaba.com/product-detail/bms-3s-4s-6s-7s-10s-12s-13s-16s-17s-1-2a-balance-li-ion-lifepo4-lithium-battery-active-equalizer-balancer-energy-transfer-board-62485990029.html

Die pumpen (sollen zumindest) die Energie zw. den Zellen zu den jeweils 
schwächeren, bis Spannungsausgleich herrscht.
Ob sich sowas aber lohnt, und ob es auch wirklich einigermaßen 
funktioniert, bzw. ob es wirklich das ist, was Du meinst, weis ich 
nicht. Jedenfalls habe ich es so verstanden, daß Du das meinst.

Aaaa B. (raphaha)

>ich bin im modellbau tätig und habe so oft viele mehr oder weniger leere
>akkus zu laden. da es natürlich extrem zeitaufwendig ist jeden akku
>einzeln hintereinander zu laden habe ich mir einen adapter gelötet mit
>dem ich bis zu 15  akkus parallel schließen und so zusammen laden kann.
>das problem dabei ist das die zellen aller akkus ungefähr die selbe
>spannung haben sollten bevor man sie verbindet da sonst die volle zelle
>die leerere mit viel zu viel ampere vollpumpt. deshalb muss ich sie erst
>auf die selbe spannung balancen um sie anschließend alle zusammen zu
>laden. da ist der zeitgewinn natürlich wieder weg.
> also dachte ich mir es wäre doch ne tolle Idee den stromfluss zwischen
>jeder zelle zu begrenzen um so alle akkus egal wie voll ohne davor zu
>balancen parallel zu schalten.

Ach - jetzt erst gelesen (bzw. vergessen, die Threadansicht zu 
refreshen).

Gut, dann isses aber eher eine Schnappsidee. Erstens mußt Du nach 
Anschließen der Akkus diese erstmal ausgleichen lassen, und zweitens 
bewirkt diese Ausgleichsschaltung, daß der Balancer des Ladegerätes nur 
einen Akku davon wirklich beachten kann, denn die anderen Akkus sind für 
den Balancer nicht direkt erreichbar. Es sei denn, Du sorgst dafür, daß 
die Ausgleichschaltungen nach Ausgleich gebrückt werden, so daß wirklich 
alle Teilspannungen paralleler Zellen gleich sind, und der Balancer des 
Ladegerätes sich drauf verlassen kann.

MaWin (Gast)

>Jens G. schrieb:
>> Willst Du also jetzt die Akkus alle in Reihe schalten

>Er will mehrere  (LiIon) Akkus bestehend aus mehreren Zellen parallel
>schalten (dabei aber keine Kurzschlussströme verursachen und keine
>langsame Ladungsausgleichung über Widerstande, sondern eben effektiv
>umladestrombegrenzt).

Ja, hab ich inzwischen auch mitbekommen, wie Du an meinem letzten 
Beitrag vor Dir erkennen kannst - mit denselben Erkenntnissen ...

Jens G. schrieb:
> Mit "aktiv" meine ich sowas wie:
>
> 
https://german.alibaba.com/product-detail/bms-3s-4s-6s-7s-10s-12s-13s-16s-17s-1-2a-balance-li-ion-lifepo4-lithium-battery-active-equalizer-balancer-energy-transfer-board-62485990029.html
>
> Die pumpen (sollen zumindest) die Energie zw. den Zellen zu den jeweils
> schwächeren, bis Spannungsausgleich herrscht.

ja sowas suche ich für parallele zellen ...also nicht für in serie 
geschaltete zellen so wie es bei diesem gerät vorgesehen ist.

und nochmal für alle:
ich habe 15 6s akkus (also bei jedem akku sind 6 zellen in serie) die 
ich parallel schalte (also ergibt das ein 6s15p akku). dabe möchte ich 
natürlich jede zelle einzeln über die balancerkabel parallel verbinden. 
heißt jeweils die ersten 15 zellen (von jedem akku eine) parallel als 
paar, die 15 zweiten als paar,  die 15 dritten usw... (15p mag wohl 
etwas viel sein ... 5p oder 10p würden auch reichen, wäre aber schön 
wenn 15p geht)

damit dann die vollen zelle die leereren nicht mit maximalem strom 
vollpumpen möchte ich zwischen jede zelle eines parallele paares ein 
strombegrenzer haben der das ganze möglichst effizient und mit wenig 
wärmeentwicklung auf ein einstellbaren strom (z.b 1.5A) begrenzt. dabei 
ist es nur wichtig das am ende die zellen eines parallelgeschaltete 
paares die selbe spannung haben. es ist egal ob das 1.paar (oder irgend 
ein anderes paar) eine andere spannung als die anderen paare hat.
natürlich brauche ich dann einen ic (oder ähnliches) der in beide 
richtungen funktioniert da ja mal zelle A zelle B lädt usw und mal 
umgekehrt. erst die spannung jeder zelle zu messen und dann einzeln 
vertraten um so die richtung immer gleich zu halten ist keine lösung.

215 Seiten Datenblatt?? Eigentlich gleich in die Tonne dem Chip.

Oder PTCs als Querverbindungen, könnten auch schlichte Lampen sein.

Aber es beißt sich alles. Langsamer Querausgleich paßt nicht zu 
superschnell laden. Das ist ja wohl hier das Ziel.

Bei meiner obigen Beschreibung mit dem Trafo fehlt natürlich noch die 
Erwähnung von Gleichrichtdioden an den einzelnen Sekundarwicklungen.

Parallelausgleich mußte mit überkritischen bidirektionalen Wandlern 
gemacht werden, damit der Querstrom auch hoch genug ist und bleibt bis 
kurz vor Schluß. Kein Projekt für Anfänger.

Und alles einfach viel zu aufwändig für ein paar Runden über den Platz.

Hallo Aaaa,

Aaaa B. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Mit "aktiv" meine ich sowas wie:
>>
>>
> 
https://german.alibaba.com/product-detail/bms-3s-4s-6s-7s-10s-12s-13s-16s-17s-1-2a-balance-li-ion-lifepo4-lithium-battery-active-equalizer-balancer-energy-transfer-board-62485990029.html
>>
>> Die pumpen (sollen zumindest) die Energie zw. den Zellen zu den jeweils
>> schwächeren, bis Spannungsausgleich herrscht.
>
> ja sowas suche ich für parallele zellen ...also nicht für in serie
> geschaltete zellen so wie es bei diesem gerät vorgesehen ist.
>
> und nochmal für alle:
> ich habe 15 6s akkus (also bei jedem akku sind 6 zellen in serie) die
> ich parallel schalte (also ergibt das ein 6s15p akku). dabe möchte ich
> natürlich jede zelle einzeln über die balancerkabel parallel verbinden.
> heißt jeweils die ersten 15 zellen (von jedem akku eine) parallel als
> paar, die 15 zweiten als paar,  die 15 dritten usw... (15p mag wohl
> etwas viel sein ... 5p oder 10p würden auch reichen, wäre aber schön
> wenn 15p geht)

Lad' Doch mal zwei Zeichnungen hoch. Auf der einen Zeichnung Dein 
Akkupack im Einsatz, auf der anderen Zeichnung die gedachte 
Ladekonfiguration.
Nutze .png als Bildformat.
Ein Bild erspart viele Worte!
Was Du jetzt beschreibst, unterscheidet sich schon von Deinem 
Auftaktbeitrag.

Peter M. schrieb:

> Lad' Doch mal zwei Zeichnungen hoch. Auf der einen Zeichnung Dein
> Akkupack im Einsatz, auf der anderen Zeichnung die gedachte
> Ladekonfiguration.
> Nutze .png als Bildformat.
> Ein Bild erspart viele Worte!
> Was Du jetzt beschreibst, unterscheidet sich schon von Deinem
> Auftaktbeitrag.

ist das denn so schwer zu verstehen oder beschreibe ich das so schlechte 
;D

habe es zuvor vereinfacht dargestellt mit nur zwei 6s akkus parallel 
(6s2p) bzw noch mehr vereinfacht mit nur 2 zellen parallel (1s2p) ... 
die schaltung für 2 zellen (1s2p) kann man ja dann ziemlich einfach so 
oft verdoppel wie man möchte um am ende 6s15p zu haben... oder etwa 
nicht ?

Mal's auf.
Bitte keine E-Lyrik.

https://www.mikrocontroller.net/articles/E-Lyrik

Aaaa B. schrieb:
> ist das denn so schwer zu verstehen oder beschreibe ich das so schlechte
> ;D

Ersteres aufgrund von letzterem.

Zeichnung oder keine Hilfe, ferrtisch!

Guest schrieb:
> Ich verstehe nicht was daran so schwer zu verstehen ist. Er will x Akkus
> komplett parallel schalten, aber nicht nur den gesamten Angriff sondern
> jede einzelne Zelle über den jeweiligen balancer Abschluss. Und damit
> keine hohen Ausgleichsströme fließen sollen quasi an jedes balancer
> Kabel eine bidirektionale Strombegrenzung.
>
> Statt den ganzen Akku zu laden und die Zellen langsam zu balance will er
> quasi alle Zellen einzeln laden, nur das sich die Zellen untereinander
> auch noch laden und der Strom nicht nur vom Ladegerät kommt.

genau !  xD  mir kommt es fast so vor als wüssten alle anderen nicht was 
akkus in serie/parallel, balancer kabel etc sind ¿

naja ... mal schauen ob ich eine zeichnung hinbekomme ;D

Abdul K. schrieb:
> Zeichnung oder keine Hilfe, ferrtisch!

also hier hab ich's euch mal gezeichnet ... wenn es nicht den normen 
entspricht tut mir das sehr leid.... kenne mich bei zeichnungen nicht 
sehr aus, denke aber man versteht gut was ich meine.

auf der zeichnung ist folgendes zu sehen:
-links, rechts und in der mitte sind die akkus (jeweils 6 zellen in 
serie, orange markiert)

- jeweils dazwischen die strombegrenzung, wobei jedes paar ihren eigene 
strombegrenzer hat (hier in der zeichnung vereinfachte ics, gelb 
markiert)

es ist also ein 6s3p akku mit strombegrenzung zwischen jedem parallelen 
paar. (ich denke man kann die schaltung leicht auf 6s15p erweitern... 
habe es nur vereinfacht mit 6s3p dargestellt).

Wenn man die Idee von MaWin auf Deinen Akkusatz überträgt, bräuchtest Du 
dafür (15-1)*6=84 Relais und 84 Leistungswiderstände.

Vielleicht lässt sich die Anzahl der Relais noch reduzieren.
Mit den 6S-Blocks benötigst Du ja 7 Stromschienen, die alle Akkus 
miteinander verbinden.
Eventuell ist es möglich, nach dem Ladungsausgleich den 6S-Block zu 
entnehmen und ihn direkt auf die Stromschiene aufzustecken.
In diesem Fall würdest Du nur 6 Relais benötigen.

Du könntest dann aber nicht alle 15 6S-Blöcke gleichzeitig 
zusammenstecken sondern müsstest einen Block nach dem anderen 
ausgleichen.

Die Relais zwischen zwei 6S-Blöcken kannst Du parallel schalten.
Du benötigst dann 14 Schalter statt 84.
Wenn es gelingt, das Ganze mit einem "Ausgleichsplatz" durchzuführen, 
reduziert sich der Bedarf auf einen Schalter.

Mir ist der Verbrauchsbetrieb, Dein Spezialladebetrieb und das 
Jonglieren mit vertikalen Blöcken aber Durchführung von horizontaler 
Ladung ein Rätsel. In diesem Fall gibt es gar keinen Bedarf zum Trennen 
und zum Zusammenstecken.

Aber das will ich nicht weiter hinterfragen.

Ergänzung nach Lektüre von "2 cent": Die Sicherungen für sein Szenario 
nicht vergessen!

>Mir ist der Verbrauchsbetrieb, Dein Spezialladebetrieb und das
>Jonglieren mit vertikalen Blöcken aber Durchführung von horizontaler
>Ladung ein Rätsel. In diesem Fall gibt es gar keinen Bedarf zum Trennen
>und zum Zusammenstecken.

Weil Du offensichtlich nicht den ganzen Thread gelesen hast. Denn seit 
Mitte Thread ist es doch klar, was er will, auch wenn das letztendlich 
nur Humbug mit viel Aufwand darstellt.

Danke für die Zeichnung! Aber es gibt leider nichts Neues dazu zu sagen. 
Eine billige Lösung gibts dafür nicht. Viele Einzelnetzteile wären der 
beste Vorschlag. Dürfen keine Verbindung zwischen Primär- und 
Sekundärseite haben.

Kann man bauen, aber es lohnt hier nicht.

Abdul K. schrieb:
> Kann man bauen, aber es lohnt hier nicht.

ob es sich lohnt oder nicht ist doch erstmal egal oder ? der sinn meines 
threads war und ist es doch eine schaltung/ic für das problem zu finden. 
natürlich kann es sein dass sich das ganze am ende nicht lohnt, was ja 
nett von euch mir das zu erklären, es geht allerdings dennoch um die 
schaltung/ic. egal wie sehr es sich lohnt.
klar habe ich verstanden dass das ganze sehr schwierig ist, aber macht 
das die sache nicht noch viel interessanter ? ich weiß nicht wie es euch 
geht, aber ich kann bei der suche nach der lösung eines komplexen 
problems erst dann ,,es geht nicht/lohnt sich nicht" etc sagen wenn ich 
wirklich alles zur lösung gegeben habe.
danke an alle die mir mit konstruktive vorschlägen etc geholfen haben. 
wer eine noch nicht genannte idee zur lösung hat ist naturlich nach wie 
vor wilkommen.

Die Ladungspumpe in High-Power ist teurer als die Akkus, und größer. Ich 
weiß wovon ich rede.

Und auch sie hat das Problem, daß bei kleiner Differenzspannung dann der 
Strom sehr abklingt. Das meinte ich oben mit überkritischer Regelung.