Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik S: 12V Li-Ion Balancer Ladegerät für 2S, 3S Li-Ion + LiPo Akku-Packs


von Dominik (koelner)


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Hallo,

ich habe das bekannte Imax B6 Ladegerät für 12V. Mich nervt es 
furchtbar, dass es nicht reicht nur den Balancer-Stecker zum Laden zu 
nutzen, sondern man immer noch den Hauptlastausgang anschließen muss 
über Adapter an die 4mm Buchsen. Offensichtlich schaltet das B6 über das 
Balancer-Kabel nur jeweils Parallellasten hinzu. Gibt es ein 12V 
Ladegerät, welches alle Zellen nur über den Balancer-Stecker einzeln 
aktiv laden kann? Sprich wenn eine Zelle die 4,2V Ladeschlussspannung 
erreicht hat, wird der Ladeausgang nur für diese Zelle abgeschaltet? Und 
der Hauptlastausgang des Akkus muss dabei gar nicht angeschlossen 
werden.
Ladestrom/-dauer wäre egal. Momentan nutze ich sogar ein 1S-Ladegerät um 
die Zellen am Balancer-Stecker jeweils nacheinander einzeln zu laden und 
klemme per Hand um.

Bisher bin ich nicht fündig geworden.

BTW: Gibt es vielleicht ein 1S 5V USB-Ladegerät, dass 
schaltungstechnisch die Zellen nacheinander einzeln laden kann und nach 
Ladeschluss einfach zur nächsten Zelle automatisch umschalten kann?


Danke für alle Tipps im Voraus

Dominik

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ich habe den hier:
https://rc-car-online.de/500606068-Carson-Expert-Ladegeraet-LiPo-Compact-3A/cs-500606068
Der macht 2S, 3S und 4S, nur leider keine Einzelzellen. Die Anschlüsse 
sind XH und damit passend für die Balanceranschlüsse an den Akkus.

Wenn dir wirklich 2S und 3S reicht, ist auch der kleine B3 ausreichend:
https://www.amazon.de/Haisito-Ladeger%C3%A4t-Kompaktes-Airsoft-Schnellladeger%C3%A4t-Quadcopter/dp/B07WKKSCBM

Denn gibts mit vielen Labels. Habe ich auch noch hier rumliegen und 
fällt durch seine hohe Wärmeentwicklung auf. Funktioniert aber trotzdem 
auch mit dicken Akkus.

: Bearbeitet durch User
von Dominik (koelner)


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Danke für die Tipps! Also gibt es sie tatsächlich: Ladegeräte die allein 
mit dem Balancer XHP-Stecker auskommen.

Leider kann ich die verlinkten nicht brauchen, wegen:
a) so wie ich sehe nur 230V AC Input und kein 12V DC
b) Ladestrom des ersten ist viel hoch mit fest 3A. Der 2. mit 3x 800mAh 
würde gerade noch gehen, wenn nicht a) wäre. Kann man vielleicht umbauen 
auf 12V statt AC? Mir gefällt besonders, dass der die 3 Zellen wohl 
völlig unabhängig lädt und mit den 3 LEDs einzeln anzeigt, wenn die 
jeweilige Zelle fertig ist!
c) Nur LiPo. Kann man damit wohl auch bedenkenlos Li-Ion Zellpacks 
laden? Das Imax B3 unterscheidet die ja irgendwie noch.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ahh, sorry, das mit den 12V als Muss habe ich nicht verarbeitet.

Dominik schrieb:
> c) Nur LiPo. Kann man damit wohl auch bedenkenlos Li-Ion Zellpacks
> laden? Das Imax B3 unterscheidet die ja irgendwie noch.

Ja, kann man laden. Imax B3 weiss ich nicht, der B3, den ich da verlinkt 
habe unterscheidet da nix, und ist ja auch nicht nötig.

Dominik schrieb:
> Ladestrom des ersten ist viel hoch mit fest 3A.

Die Spassvögel haben den Strom für die Zellen einfach addiert. In 
Wahrheit wird mit etwa 500-700mA geladen. Umbauen kann man beide nicht 
auf 12V, weil das zentrale Bauteil ein Schaltnetzteiltrafo mit einer 
Wicklung pro Zelle ist.

von Ralf X. (ralf0815)


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Dominik schrieb:
> Nur LiPo. Kann man damit wohl auch bedenkenlos Li-Ion Zellpacks
> laden?

Ob Li-Ion oder LiPo sagt absolut nicht über die Ladespannung, bzw. 
Zellchemie aus!
Am ehesten bestimmt diese oft gewählte Unterscheidung die Bauform, bzw. 
Unterschied zwischen den typischen, oft genormten Rundzellen ggü. den 
Zellen beliebiger, meist rechteckigen Formen.
Alles ist in den typischen Lithiumakkuspannungen um 3,2V bis 3,3V zu 
bekommen, wie auch im Bereich von 3,6V bis inzwischen 3,85V Nennspannung 
mit den unterschiedlichsten Ladeendspannungen.
Entweder richtet man sich da nach den Datenblättern der Hersteller, oder 
beendet bei max. 3,65V bzw. 4,2V.

Siehe auch:
https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Akkumulator
https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Polymer-Akkumulator

wobei auch diese Seiten wikitypisch fehlerhafte Inhalte verbreiten.

: Bearbeitet durch User
von Dominik (koelner)


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Matthias S. schrieb:

> Dominik schrieb:
>> Ladestrom des ersten ist viel hoch mit fest 3A.
>
> Die Spassvögel haben den Strom für die Zellen einfach addiert. In
> Wahrheit wird mit etwa 500-700mA geladen. Umbauen kann man beide nicht
> auf 12V, weil das zentrale Bauteil ein Schaltnetzteiltrafo mit einer
> Wicklung pro Zelle ist.

Das habe ich befürchtet. Nur so bekommt man wohl 3 galvanisch getrennte 
Spannungsquellen um die Akkus einzeln zu laden. Wenn ich das mit einer 
12V Quelle möchte, muss man wohl mehr aufwand treiben. Wenn es ein 
Schaltnetzteiltrafo ist, dann müsste es ja auch mit DC funktionieren? 
Vielleicht bestelle ich es und probiere es mal mit einem 80V Step-Up. 
Damit habe ich schon viele AC-Schaltnetzteile für Lichterketten, etc. 
erfolgreich nutzen können. Ein kompletter 230V Wechselrichter ist da 
völlig Overkill und mir auch zu gefährlich unterwegs.

Ansonsten baue ich mir lieber selber was aus 3 USB-1S Ladern und 3 von 
diesen galvanisch getrennten DC/DC Wandlern:
https://www.voelkner.de/products/767210/Mean-Well-PSD-15A-5-DC-DC-Wandler-15W-Anzahl-Ausgaenge-1-x-Inhalt-1St..html

Matthias S. schrieb:
> Das Imax B3 unterscheidet die ja irgendwie noch.
>
> Ja, kann man laden. Imax B3 weiss ich nicht, der B3, den ich da verlinkt
> habe unterscheidet da nix, und ist ja auch nicht nötig.

Sorry Flüchtigkeitsfehler, meinte das Imax B6, wo man ein Programm für 
"LiPo BALANCE" und ein Programm für "LiIo BALANCE" auswählen kann. Ich 
glaube die Ladeschlussspannungen unterscheiden sich da marginal. Wenn 
das B3 bei brav bei 4,2V (oder meinetwegen auch schon 4,15V) aufhört ist 
alles gut. 4,25V oder gar 4,35V sollten nicht sein.

: Bearbeitet durch User
von Flip B. (frickelfreak)


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Dein Bisheriges Ladegerät benutzt die Balancerleitung auch als 4-Leiter 
Sense-Leitung. Lässt man über eine zu hochohmige Balanceleitung stur 
Ladestrom fließen, können im Mehrzelligen Akku eine einzelne Zellen 
überladen werden! Wenn man es richtig machen will, müsste die 
Ladeschaltung irgendwie die Leitungsimpedanz messen oder regelmässig 
lastfrei die Zellspannungen zurücklesen.

von Obelix X. (obelix)


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Dominik schrieb:
> Nur so bekommt man wohl 3 galvanisch getrennte
> Spannungsquellen um die Akkus einzeln zu laden.

Hast du jetzt ein 3S Akkupack oder drei einzelne Zellen die du laden 
möchtest?

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Flip B. schrieb:
> Wenn man es richtig machen will, müsste die
> Ladeschaltung irgendwie die Leitungsimpedanz messen oder regelmässig
> lastfrei die Zellspannungen zurücklesen.

In der Theorie hast du sicher recht, aber wir reden hier von Ladeströmen 
von weniger als 800mA. Die o.a. kleinen Ladegeräte sind mehr oder 
weniger Anwendungen von 3 oder 4 Stück TP4056 in einem Gehäuse.
Der Witz bei denen ist der spezielle SNT Trafo, der eben 3 oder 4 
Sekundärwicklungen hat, an denen jeweils ein TP4056 hängt (nach GR und 
Elko natürlich).

: Bearbeitet durch User
von Simi S. (kokoianer)


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Ich hab zuhause das Toolkit-RC M9. das geht sicher ab 7V bis 35V 
Eingangsspannung. Es kann sicher balancen ohne Hauptanschlüsse, ob es 
auch Laden kann, muss ich heute Abend kurz testen. Ansonsten ist es das 
universellste Ladegerät das ich kenne.
Anderer Vorschlag: mach dir doch kurz eine kleine 
Adapterplatine/Kabelbaum, bei der du die Hauptanschlüsse mit den 
balancing Anschlüssen verbindest. Damit wäre deine Anforderung erfüllt 
(geht zumindest wenn es immer die gleiche anzalh Zellen sind). Oder 
sogar per Jumper umsteckbar, falls es nicht immer die gleiche anzahl 
Zellen sind (Dass dies wortwörtlich brandgefährlich sein kann ist ja 
wohl klar).

Gruss

von Dominik (koelner)


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Simi S. schrieb:
> Ich hab zuhause das Toolkit-RC M9. das geht sicher ab 7V bis 35V
> Eingangsspannung. Es kann sicher balancen ohne Hauptanschlüsse, ob es
> auch Laden kann, muss ich heute Abend kurz testen. Ansonsten ist es das
> universellste Ladegerät das ich kenne.

Vermutlich nicht. Es hat ja einen XT60 Anschluss neben den 
Balancer-Port. Ohne Hauptanschluss schalten sich dann vermutlich nur 
Lastwiderstände zu, um alle Zellen auf die gleiche Spannung zu entladen.


> Anderer Vorschlag: mach dir doch kurz eine kleine
> Adapterplatine/Kabelbaum, bei der du die Hauptanschlüsse mit den
> balancing Anschlüssen verbindest. Damit wäre deine Anforderung erfüllt
> (geht zumindest wenn es immer die gleiche anzalh Zellen sind).

Hat das schon man jemand gemacht/getestet? Arbeitet das Ladegerät nicht 
nach dem Vierleiterprinzip? Also Strom über Hauptanschluss und 
Spannungsmessung über Balancer-Anschluss?

von Dominik (koelner)


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Flip B. schrieb:
> Dein Bisheriges Ladegerät benutzt die Balancerleitung auch als 4-Leiter
> Sense-Leitung. Lässt man über eine zu hochohmige Balanceleitung stur
> Ladestrom fließen, können im Mehrzelligen Akku eine einzelne Zellen
> überladen werden!

Echt? Ich hätte eher umgekehrt vermutet: Die Ladeschlussspannung 
beinhaltet dann auch den Spannungsfall der Leitung und 
Übergangswiderstände, so dass die tatsächliche Zellspannung noch unter 
der Ladeschlussspannung liegt.


> Wenn man es richtig machen will, müsste die
> Ladeschaltung irgendwie die Leitungsimpedanz messen oder regelmässig
> lastfrei die Zellspannungen zurücklesen.

Ich dachte, dass eigentlich alle intelligente Ladegeräte so arbeiten: 
Sprich Impulsladung und in den Pausen lastfrei die Spannung messen.

von Ralf X. (ralf0815)


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Dominik schrieb:
> Arbeitet das Ladegerät nicht
> nach dem Vierleiterprinzip? Also Strom über Hauptanschluss und
> Spannungsmessung über Balancer-Anschluss?

Ein Balancer, der ausschliesslich Spannung misst, kann nicht 
funktionieren.
Natürlich werden die Zellen mit dem Hauptstrom über den Hauptanschluss 
geladen, aber über die Balanceranschlüsse erfolgt dann das aktive oder 
passive Balancieren.

von Simi S. (kokoianer)


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Simi S. schrieb:
> Ich hab zuhause das Toolkit-RC M9. das geht sicher ab 7V bis 35V
> Eingangsspannung. Es kann sicher balancen ohne Hauptanschlüsse, ob es
> auch Laden kann, muss ich heute Abend kurz testen.

Habs getestet, geht wie vermutet, nicht. Sorry dass es so lange ging.

von Dominik (koelner)


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Simi S. schrieb:
> Simi S. schrieb:
>> Ich hab zuhause das Toolkit-RC M9. das geht sicher ab 7V bis 35V
>> Eingangsspannung. Es kann sicher balancen ohne Hauptanschlüsse, ob es
>> auch Laden kann, muss ich heute Abend kurz testen.
>
> Habs getestet, geht wie vermutet, nicht. Sorry dass es so lange ging.

Danke für den Test.
Mittlerweile habe ich ein imax B3 Pro Ladegerät erhalten. Mit dem 63V 
DC-DC Wandler, mit welchen ich das Schaltnetzteil einer LED-Lichterkette 
betreibe, funktioniert es leider nicht. Auf dem Board werkelt ein ein 
DIP8 CSC7222 nach dem 230V Brückengleichrichter. Laut Datenblatt läuft 
der ab 85V~ AC, was dann 120V DC entspricht.
Sekundär sind 3x 4056 (im SOIC8), welche jeweils über PIN2 zu GND einen 
2K R_Prog haben und somit laut Datenblatt auf 580mA Ladestrom 
eingestellt sind.
Jetzt brauche ich noch einen kleinen min. 10W DC-DC-Wandler auf 120V.

Wobei ich die Idee mit den drei (zwei müssten eigentlich auch reichen - 
einer von den dreien braucht ja keine Trennung) galvanisch getrennten 
DC-DC Wandlern auch noch nicht verworfen habe. Dann bräuchte ich noch 3 
gute 5V 1S-Charger.

: Bearbeitet durch User
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