Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LT3652 lädt Akku nur einmal


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von Stamsund (Gast)


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Hi,

ich nutze die MPPT-Ladeschaltung für einen LiPo-Akku wie im Anhang 
gezeigt. Diese basiert im wesentlichen auf einem Board von Adafruit, hat 
nur ein für mich passendes Layout (und einen Tiefentladeschutz für den 
Akku, der an der Stelle aber uninteressant ist).

Auf der linken Seite ist eine Solarzelle angehängt, die aktuell für ca. 
10 Stunden 6V liefert.

Wenn ich meinen Akku tagsüber an den Stecker J1 anschließe (V_BAT, ganz 
rechts), so wird der ordnungsgemäß geladen.

Über Nacht ist V_SOLAR auf 0 und der Akku wird zu maximal 15% entladen.

Mein Problem: ist am nächsten Tag wieder Spannung an V_SOLAR vorhanden, 
so wird der Akku nicht mehr geladen! Der wird von Tag zu Tag leerer, 
ohne dass die Ladeschaltung irgendwas daran ändern würde. Erst wenn ich 
den Akku tagsüber einmal kurz abziehe und wieder anstecke, wird dieser 
wieder geladen.

Ich kann weder mit der Originalschaltung noch mit den Angaben im 
Handbuch des LT3652 irgendeinen Fehler in der Schaltung erkennen.

Deswegen: hat irgendjemand eine Idee, was hier schief läuft?

Danke!

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Stamsund schrieb:
> Deswegen: hat irgendjemand eine Idee, was hier schief läuft?
Probier es einfach mal mit ausgeschaltetem Timer:
"If a timer-based termination is not desired, the timer function is 
disabled by connecting the TIMER pin to ground."
Evtl. meint der Timer ja irrigerweise, 1x Laden wäre genug.

: Bearbeitet durch Moderator
von Roland E. (roland0815)


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Das IC geht in den Ladeschlusstimer und würde erst wieder anfangen, wenn 
die Zelle signifikant unter eine als Voll anziehende Spannung geht.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Roland E. schrieb:
> wenn die Zelle signifikant unter eine als Voll anziehende Spannung geht.
Richtig, das steht dann ein paar Zeilen weiter unten im Datenblatt:

"The auto-restart feature initiates a new charging cycle when the
voltage at the VFB pin falls 2.5% below the float voltage reference."

Und nochmal etwas später:

"When VBAT drops below 97.5% of the full-charged float voltage,
whether by battery loading or replacement of the battery,
the charger automatically reengages and starts charging."

Stamsund schrieb:
> Mein Problem: ist am nächsten Tag wieder Spannung an V_SOLAR vorhanden,
> so wird der Akku nicht mehr geladen! Der wird von Tag zu Tag leerer
Hast du dazu Zahlen? Welche Spannung hat dein Akku dann am nächsten 
Tag? Oder 2 Tage später?

: Bearbeitet durch Moderator
von Roland E. (roland0815)


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Ich würde zum Testen einfach mal Pin6 auch auf Masse ziehen, wie es im 
Datenblatt für die Basic Application dargestellt ist.

von Stamsund (Gast)


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OK, am Timer liegt es leider nicht:

- ich habe den Pin permanent auf GND gelegt

- alles wieder angeschlossen -> Akku wurde erfolgreich auf 100% geladen

- über Nacht ist er auf ca. 97% runter gegangen (was weniger als 
erwartet war)

- seit heute Morgen liegt wieder min 6V Spannung an, er lädt aber wieder 
nicht

- mittlerweile ist der akku auf 92% runter

Ich lasse das jetzt einfach mal laufen udn beobachte, ob er irgendwann 
wieder lädt oder den Akku einfach leer laufen lässt.

von Martin M. (Firma: mcmaier.net) (mcmaier)


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Liegt es vielleicht an den Widerstandswerten für die 
Spannungseinstellung?
Wie hast du die berechnet?

Ich komme bei einer V_BAT,FLOAT von 4,1 V (du hast eine LiPo-Zelle, 
richtig?) auf folgende Werte in der von dir verwendeten 3-R-Schaltung:
R_FB1 = 82k
R_FB2 = 330k
R_FB3 = 180k

von Gerd (Gast)


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Stamsund schrieb:
> OK, am Timer liegt es leider nicht:
>
> - ich habe den Pin permanent auf GND gelegt
>
> - alles wieder angeschlossen -> Akku wurde erfolgreich auf 100% geladen
>
> - über Nacht ist er auf ca. 97% runter gegangen (was weniger als
> erwartet war)
>
> - seit heute Morgen liegt wieder min 6V Spannung an, er lädt aber wieder
> nicht
>
> - mittlerweile ist der akku auf 92% runter
>
> Ich lasse das jetzt einfach mal laufen udn beobachte, ob er irgendwann
> wieder lädt oder den Akku einfach leer laufen lässt.

Auch wenn im Schaltplan alles als ok erscheint, kann es ja immer noch 
einen Layoutfehler geben.

Stamsund schrieb:
> ich nutze die MPPT-Ladeschaltung für einen LiPo-Akku wie im Anhang
> gezeigt. Diese basiert im wesentlichen auf einem Board von Adafruit, hat
> nur ein für mich passendes Layout (und einen Tiefentladeschutz für den
> Akku, der an der Stelle aber uninteressant ist).

Vielleicht solltest du doch mal die gesamte Schaltung zeigen. Wenn du 
ein IC als Tiefentladeschutz einsetzt, ist üblicherweise auch ein 
Überladeschutz dabei. Eventuell schlägt der hier zu, weil die 
Ladeendspannung zu hoch geht, und verriegelt sich bis der Akku 
weggenommen wird. Also mal V_BAT beim Laden mitprotokollieren.

von Stamsund (Gast)


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Gerd schrieb:
> Vielleicht solltest du doch mal die gesamte Schaltung zeigen. Wenn du
> ein IC als Tiefentladeschutz einsetzt, ist üblicherweise auch ein
> Überladeschutz dabei. Eventuell schlägt der hier zu, weil die
> Ladeendspannung zu hoch geht, und verriegelt sich bis der Akku
> weggenommen wird. Also mal V_BAT beim Laden mitprotokollieren.

Diesen Schaltungsteil (ist im Anhang) halte ich für unkritisch: der 
Tiefentladeschutz wird mit einem NCP300LSN30T1G realisiert. Wenn dessen 
Eingangsspannung (V_BAT) unter 3V fällt, so schaltet er die Last ab. Das 
ist aktuell aber nicht der Fall, ich kann sehen, dass der Verbraucher 
ordnungsgemäß versorgt wird.

Ich denke also, dass es auf der Ladeseite liegen muss.

von Stamsund (Gast)


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Martin M. schrieb:
> Liegt es vielleicht an den Widerstandswerten für die
> Spannungseinstellung?
> Wie hast du die berechnet?

Ehrlich gesagt: keine Ahnung :-D Ich denke, ich habe die damals mit der 
Formel aus dem Handbuch berechnet.

Aber wenn die falsch wären: würde dann nicht schon der erste Ladeversuch 
in irgend einer Form fehl schlagen oder falsch laufen und nicht immer 
nur das zweite Laden nicht stattfinden?

Wenn ich beim funktionierdenden Laden bei 100% nachmesse, habe ich an 
V_BAT übrigens die zu erwartenden ca. 4,1 V.

von Pete K. (pete77)


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Hast Du auch mal einen ERC und DRC check gemacht? Dein Schaltplan sieht 
etwas unvollständig aus, was die Power-Symbole angeht.

Wo hast Du die Schaltung her? Aus dem Datenblatt wohl nicht.

: Bearbeitet durch User
von Martin M. (Firma: mcmaier.net) (mcmaier)


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Stamsund schrieb:
> Wenn ich beim funktionierdenden Laden bei 100% nachmesse, habe ich an
> V_BAT übrigens die zu erwartenden ca. 4,1 V.

Hm... also bei den von dir verwendeten Werten sollten aber 4,0 V 
rauskommen. Ich würde das hier nochmal genauer anschauen:

Gerd schrieb:
> Wenn du ein IC als Tiefentladeschutz einsetzt, ist üblicherweise auch ein
> Überladeschutz dabei. Eventuell schlägt der hier zu, weil die
> Ladeendspannung zu hoch geht,

Wie sieht denn dein Layout aus? Evtl. kann das auch zu Problemen führen 
(siehe Hinweis im Datenblatt).

von Stamsund (Gast)


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Martin M. schrieb:
> Wie sieht denn dein Layout aus? Evtl. kann das auch zu Problemen führen
> (siehe Hinweis im Datenblatt).

Die Leitung von R4 nach Pin VFB ist keine 2 mm lang, die Verbindung von 
R4 zu den anderen beiden Widerständen ist noch kürzer.

von Gerd (Gast)


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Stamsund schrieb:
> Gerd schrieb:
>> Vielleicht solltest du doch mal die gesamte Schaltung zeigen. Wenn du
>> ein IC als Tiefentladeschutz einsetzt, ist üblicherweise auch ein
>> Überladeschutz dabei. Eventuell schlägt der hier zu, weil die
>> Ladeendspannung zu hoch geht, und verriegelt sich bis der Akku
>> weggenommen wird. Also mal V_BAT beim Laden mitprotokollieren.
>
> Diesen Schaltungsteil (ist im Anhang) halte ich für unkritisch: der
> Tiefentladeschutz wird mit einem NCP300LSN30T1G realisiert. Wenn dessen
> Eingangsspannung (V_BAT) unter 3V fällt, so schaltet er die Last ab. Das
> ist aktuell aber nicht der Fall, ich kann sehen, dass der Verbraucher
> ordnungsgemäß versorgt wird.
>
> Ich denke also, dass es auf der Ladeseite liegen muss.

Ja sehe ich auch so, ich dachte du hast so etwas wie den DW01 im 
Einsatz, der beinhaltet auch einen Überladeschutz. Den vermisse ich bei 
deiner Schaltung, solltest also einen geschützten Akku verwenden.

Im Datenblatt des LT3652 gibt es einen Punkt, der vielleicht als 
mögliche Ursache in Frage kommt:

V IN (Pin 1): Charger Input Supply. V IN operating range
is 4.95V to 32V. V IN must be 3.3V greater than the pro-
grammed output battery fl oat voltage (V BAT(FLT) ) for reli-
able start-up. (V IN – V BAT(FLT) ) ≥ 0.75V is the minimum
operating voltage, provided (V BOOST – V SW ) ≥ 2V. I VIN ~
85μA after charge termination.

Ich lese das so. Bei deinen 4,1V V_BAT muss V_IN >= 7,4V sein für einen 
zuverlässigen Start des LT3652. Nach dem Start darf V_IN runter gehen, 
solange die zweite Randbedingung (V_BOOST - V_SW) eingehalten wird.
Du hattest eine Eingangsspannung von 6V erwähnt, die vermutlich bei 
Belastung durch den Akku+Verbraucher noch einknickt. Ohne 
Akku+Verbraucher reicht vermutlich die angelegte Spannung gerade so für 
den Start-Up.

von Martin M. (Firma: mcmaier.net) (mcmaier)


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Stamsund schrieb:
> Die Leitung von R4 nach Pin VFB ist keine 2 mm lang, die Verbindung von
> R4 zu den anderen beiden Widerständen ist noch kürzer.

Ich frag ja nur...
Hatte auch schon genug Kopfzerbrechen mit dem LT3652.

Ich hatte einen LiFePo4-Akku (4S also V_Float = 14,4 V) zu laden. 
Komischerweise hielt die Schaltung im Winter nicht annähernd solange 
durch wie berechnet. Bis sich herausgestellt hatte, dass der LT3652 bei 
diffusem Licht bzw. geringer Solarleistung zwar aufgewacht war, die 
Leistung aber nicht zum Laden reichte. Dadurch hat die Schaltung den 
3-4-fachen Standbystrom verbraucht ggü. Dunkelheit...

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