Hallo
Ich habe kürzlich entdeckt, dass es Li-Ion-Ersatzakkus für NiMH mit
eingebauter Ladeschaltung bzw. Logik gibt, Bsp:
https://www.amazon.de/Lithium-Ionen-Akku-4400mAh-Ersatzakku-passend-Beispiel/dp/B01AGDZ6IG
Leider habe ich aber keine fertigen Schaltungen als Adapter zwischen
Li-Ion und NiMH gefunden, darum habe ich überlegt, wie sich das
realisieren lässt.
Ich hätte an einen Strombegrenzten Step-Down-Wandler als Ladeschaltung
gedacht und zwei Mosfets zum Umschalten zwischen Laden und Entladen, die
mittels Komparator nur bei angelegter Ladespannung vom ursprünglichen
Ladegerät gesteuert werden.
Kennt jemand fertige Schaltungen zu dem Thema? Bzw. hat jemand einen
besseren Lösungsweg für mich?
Danke im Voraus, mfg Edwin
Deine Fragestellung ist unlogisch.
Dein Link zeigt, dass der Akku nur 1:1 ausgetauscht wird, ohne
Modifikation.
Der Akku selbst enthält die notwendige Elektronik.
Was willst Du mit dem Akku betreiben?
Hallo
Danke für die Rückmeldungen.
@ Motor: Der Akku vom Link hat mich nur auf die Idee gebracht, dass es
einen einfachen Lösungsweg geben müsste, um Geräte mit NiMH ohne Umbau
auf Li-Ion umzurüsten.
Ich will nicht diesen Akku einsetzen, sondern vielmehr die Logik
dahinter kennen und für eigene Projekt einsetzen. Wenn es dazu fertige
Schaltungen gibt (z.B. BMS mit integrierter Ladeschaltung) würde das
natürlich vieles vereinfachen.
@ Helge: Aber das wäre doch genau das was ich suche? Eine Schaltung,
welche die Ladespannung bzw. Strom begrenzt. Ich würde halt noch ein BMS
nachschalten, damit die einzelnen Zellen überwacht werden und ein
Ladeausgleich stattfindet.
Hast du ein paar Infos für mich über die Platine? Wie nennt man diese,
bzw. Hersteller?
Danke im Voraus, mfg Edwin
Edwin schrieb:> hat mich nur auf die Idee gebracht, dass es einen einfachen Lösungsweg> geben müsste, um Geräte mit NiMH ohne Umbau auf Li-Ion umzurüsten
Wieso kommst du darauf, dass alles was es angeboten gibt, so einfach in
der Herstellung ist, dass du es leicht auch selber machen kannst ?
Edwin schrieb:> Eine Schaltung, welche die Ladespannung bzw. Strom begrenzt.
Genau das ist da nicht drin. Das Akkupack mit seiner LiIon
Schutzschaltung setzt voraus, dass die vorhandene NiMH Ladeschaltung des
Geräts eine CCCV Strom- und Spannungsbegrenzung hat, deren
Strombegrenzung nicht nur für NiMH sondern auch LiIon verträglich ist
und deren Spannungsbegrenzung nicht die Maximalspannung der
Schutzelektronik übersteigt.
Ein gutes Ersatzakkupack wird dann noch dafür sorgen, dass die
Ladeelektronik des Geräts ebenso wie bei NiMH erkennt, wann der Alku
voll ist, auf welche Art auch immer die Ladeschaltung das ermittelt
(Temperaturanstieg, Spannungsabfall, Zeit).
Dazu wird in dem Akkupack ein LiIon Protection Chip mit Balancer sein
und ein kleiner Mikrocontroller der den Ladevorgang überwacht und ggf.
dem Lader auf welche Art auch immer (passend zum Gerät, nicht auf jedes
übertragbar) signalisiert wann der Akku voll ist.
Natürlich kann man das nachbauen, aber offensichtlich ist der Nachbau
nicht so einfach, als dass du ihn durchführen könntest.
Besonders einfach geht das natürlich bei Geräten, deren Ladeschaltung
sowieso schon mit einem Multichemistry-Lade-IC ausgestattet ist.
Hy
MaWin schrieb:> Wieso kommst du darauf, dass alles was es angeboten gibt, so einfach in> der Herstellung ist, dass du es leicht auch selber machen kannst ?
Naja, es geht um einen Ladeadapter und keine Raketenwissenschaft.
MaWin schrieb:> Genau das ist da nicht drin. Das Akkupack mit seiner LiIon> Schutzschaltung setzt voraus, dass die vorhandene NiMH Ladeschaltung des> Geräts eine CCCV Strom- und Spannungsbegrenzung hat, deren> Strombegrenzung nicht nur für NiMH sondern auch LiIon verträglich ist> und deren Spannungsbegrenzung nicht die Maximalspannung der> Schutzelektronik übersteigt.
Strombegrenzung bringen die meisten NiMH Lader schon mit, aber wieso
sollte ein Hersteller bei einem Gerät, das mit NiMH betrieben wird, die
Ladespannung so auslegen, dass diese Li-Ion nicht überschreitet? Und
dadurch die NiMH nie voll laden - macht doch keinen Sinn...
Aber zurück zum eigentlichen Thema. Wieso würdest du einen µController
einsetzen? Ich dachte an eine einfache Umschaltung mittels Komparator,
bin aber natürlich für bessere Lösungen zu begeistern.
Danke im Voraus, mfg Edwin
Edwin schrieb:> wieso sollte ein Hersteller bei einem Gerät, das mit NiMH betrieben> wird, die Ladespannung so auslegen, dass diese Li-Ion nicht> überschreitet?
Versuche einfach mal korrekt zu lesen und keine Märchen zu erfinden:
MaWin schrieb:> deren Spannungsbegrenzung nicht die Maximalspannung der Schutzelektronik> übersteigt.
Es geht um die Maximalspannung der Schutzelektronik, nicht des LiIon.
Da du nicht mal lesen kannst, wird das mit dem 'einfachen Selbstbau'
nichts. Du überschätzt deine Fähigkeiten.
Die NiCd/NiMH-Lader, die ich kenne, sind meistens ziemlich dumm. Da
kommen im Leerlauf 22-26V raus, der Strom begrenzt auf das, was der
Trafo (oder Schaltregler) hergibt, geladen wird bis der Akku
ausschaltet. Manche brauchen einen NTC oder PTC im Akku, manche reden
mit einem Baustein im Akku. Das ist immer proprietäres Zeugs, nix
irgendwie standardisiertes.
Die Verbraucher (Staubsauger, Akkuschrauber, Heckenschere usw.) entladen
bis nix mehr kommt, die nicht ganz so schlechten haben
Unterspannungsabschaltung und die etwas besseren reden halt auch mit dem
Baustein im Akku.
Für die ganz-billig-Standardtechnik reicht einfache Massenware-BMS,
gibts ab einsfuffzig. Beispiel
https://de.aliexpress.com/item/32839442621.html
Die sollten bei voll das aufladen unterbrechen und bei leer das
entladen.
Schwierig bis unmöglich wirds, wenn Lader und Verbraucher mit einem
Baustein im alten Akku reden wollen.
Edwin schrieb:> Leider habe ich aber keine fertigen Schaltungen als Adapter zwischen> Li-Ion und NiMH gefunden,
Das liegt auch daran, das eine solche Schaltung mit wenig Aufwand nur
für den Ersatz von genau 3 oder 6 NiMH, die im Akkufach nebeneinander
plaziert sind, möglich wäre.
Edwin schrieb:> Kennt jemand fertige Schaltungen zu dem Thema?
Ich nicht, da ich NIMH Akkus nur als einzelne Rundzellen in den Größen
AA und AAA kenne.
In allen meinen Nicht-Rundzellen-Geräten saßen NICd Akkus.
Helge schrieb:> Schutz gegen überladen und> tiefentladen, sonst nix. Nicht mal Zellenausgleich.
Du wirst lachen, aber ist ist bei allen mir bekannten Akkus für Pedelecs
im mittleren 4stelligen €-Bereich genau so.
Helge schrieb:> Die NiCd/NiMH-Lader, die ich kenne, sind meistens ziemlich dumm. Da> kommen im Leerlauf 22-26V raus, der Strom begrenzt auf das, was der> Trafo (oder Schaltregler) hergibt, geladen wird bis der Akku> ausschaltet.
Bei mir hat noch kein solcher Akku ausgeschaltet.
Ladezeit 12h -18h, in einer Bedienungsanleitung stand tatsächlich was
von Wecker stellen...
Edwin schrieb:> Wenn es dazu fertige> Schaltungen gibt (z.B. BMS mit integrierter Ladeschaltung) würde das> natürlich vieles vereinfachen.
ES gibt unzählige fertige Schaltungen für alle erdenklichen
Einsatzgebiete. Niemand, jedenfalls ich nicht, kann sich das aus der
Nase saugen.
Ich kann nur davon berichten, was ich bislang gemacht habe bei insgesamt
drei Akkuschraubern mit intern fest verbautem Akku, einmal 7,2V B&D von
mir und zweimal 12V von Bekannten. Der Aufbau war prinzipiell gleich,
Ladebuchse, Widerstand plus LED Als Ladeanzeige. Die 12V Geräte hatten
noch eine Schutz- bzw. Gleichrichtungsdiode, genau kann ich mich nicht
mehr erinnern.
Ich hhabe den Cadmium Prömpel entfernt und 2 bzw. 3 Konion-Zellen
(18650) miteinander verlötet, ein Balancerkabel vorgesehen und den
ganzen Kram samt Füllmaterial im Gehäuse verbuddelt. Als Ladegerät wurde
ein Imax B6 vorgesehen.
Kürzlich hatte ich meinen B&D mal geöffnet, nachdem der Saft am Ende
war. Die Zellen hatten exakt die gleiche Spannung! Beim anschließenden
ausnahmsweise überwachten Laden wichen sie für max. 2sec um 0,01 Volt
ab.
Den eigentlich geplanten Einbau eines BMS habe ich ausfallenlassen und
die Schaltung zurück in die Schublade verfrachtet.
In naher Zukunft werde ich die Wechselakkus meines Billigst-Akkubohrers
umrüsten, entrümpelt sind sie schon, was für ein Dreck.
Das Ladegerät war hochintelligent, zwei Kondensatoren, zwei Dioden, ein
Widerstand plus LED zur Betriebsanzeige, Das ganze dann über einen
dünnen Draht (vermutlich Schmelzsicherung) direkt ans Stromnetz.
Die vorgesehenen BMS sind vorgestern bei mir eingetroffen..
Zurück zum Thema..
Wir schreiben das Jahr 2021.
Die Zeiten, als man mit MC und zugehöriger Peripherie da was
zusammenfrickeln musste, sind vorbei. In China gibt es fertige
Ladecontroller für wenige Cent und ebenfalls komplette Module, notfalls
muss ma 2 PCBs kombinieren.
Man sollte natürlich wissen, was man will.
Hallo
Vielen Dank erstmal für die informativen Antworten.
Helge schrieb:> Die NiCd/NiMH-Lader, die ich kenne, sind meistens ziemlich dumm. Da> kommen im Leerlauf 22-26V raus, der Strom begrenzt auf das, was der> Trafo (oder Schaltregler) hergibt, geladen wird bis der Akku> ausschaltet. Manche brauchen einen NTC oder PTC im Akku, ...
Ist bei meinen bisherigen Erfahrungen ebenso, darum wird ein einfaches
BMS nicht ausreichen. Das von dir verlinkte BMS verträgt zwar mehr
Ladespannung, aber bei 22V ist da auch Schluss.
Deshalb würde ich ja über einen Mosfet umschalten.
bianchifan schrieb:> In China gibt es fertige> Ladecontroller für wenige Cent und ebenfalls komplette Module, notfalls> muss ma 2 PCBs kombinieren.
Fertige Ladecontroller schon, aber ich möchte nicht umschalten müssen
beim laden. Der Controller sollte erkennen, ob geladen wird und dann die
Ladespannung anpassen, oder entladen wird.
Danke im Voraus, mfg Edwin
Edwin schrieb:> Fertige Ladecontroller schon, aber ich möchte nicht umschalten müssen
Da musst Du jetzt aber schon genauer werden. Es gibt drei Fälle:
a) U_LiAkku < U_Gerätenennspannung
b) U_LiAkku > U_Gerätenennspannung
c) U_LiAkku ~ U_Gerätenennspannung
d) mehrere Li-Zellen in Reihe u. Fall a) bis c)
Dh ein Gerät mit wievielen AA...AAA Zellen soll durch wieviel Li-Zellen
ersetzt werden. Je nach dem gibt es einfache Lösungen mit fertigen
Ladecontrollern oder nicht.
Hy
Es ist Fall c), ein Gerät mit 18V Nimh (15 Zellen) soll durch einen 18V
Li-Ion (5 Zellen) ersetzt werden. Aber die Spannung des Ladegeräts hat
ca. 24V, daher benötige ich eine Schaltung, welche erkennt, wann der
Ladespannung anliegt und diese reduziert.
Bei Systemen, welche die Ladeschaltung integriert haben (z.B.
Saugroboter, Mähroboter, usw.) muss die Platine nicht verändert werden.
Beim Akkuschrauber kann man NiMH und Li-Ion im gleichen System
verwenden.
Danke, mfg Edwin
Edwin schrieb:> ein Gerät mit 18V Nimh (15 Zellen) soll durch einen 18V> Li-Ion (5 Zellen) ersetzt werden.
Also Fall d) & Unterfall c) liegt vor.
Unterspannung 15V, Ladeschlussspannung 21V.
Vorhandenes Ladegerät habe 24V.
Wurde die Spannung im Leerlauf gemessen?
Wieviel Strom liefert das Ladegerät, wenn der Akku 15V, 18V und 21V hat?
Hallo
Vielen Dank für die Antworten.
@ Joachim B.: Danke, ich habe auch vor mit einem Step-Down-Wandler zu
laden. Aber ich möchte eben nicht das Ladegerät umbauen, sondern die
Ladeschaltung (Step-Down-Wandler) im Akku verbauen. z.B. beim
Saugroboter oder Mähroboter müsste man sonst die Ladeschaltung auf der
Platine ändern, was ich vermeiden möchte.
@ Dieter D.: Danke, ja die Spannung wurde im Leerlauf gemessen, werden
morgen nochmal unter den einzelnen Lastzuständen messen und dann
berichten.
@ bianchifan: Vielen Dank für die Infos, BMS mit Ladeschaltung habe ich
schon entdeckt, aber bei diesen ist beim 5S bei 22,5V ebenfalls Schluß -
oder kennst du BMS, die höhere Ladespannungen zulassen?
Ich möchte eben nicht unbedingt, die Platine im Gerät verändern, sondern
die Ladeschaltung bzw. Umschaltung zwischen Laden und Entladen im Akku
unterbringen. Und um die Umschaltung zwischen Laden und Verbrauchen geht
es mir - dafür hab ich noch keine "schöne" Lösung.
Danke, mfg Edwin
