Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Teilung von Erfahrungen mit MCP73871 Li-Ion Teilendem Lader gesucht


von Gerhard O. (gerhard_)


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Moin,

ich plane, den MCP73871 als USB-Ladeeinheit in einem tragbaren 
Messinstrument einzusetzen. Gegenüber vielen gängigen Lade-ICs hat er 
für mich den Vorteil, dass er das gleichzeitige Laden und Betreiben des 
Geräts ohne Einschränkungen ermöglicht. Bei vielen anderen Typen ist es 
nicht zulässig, die Zelle während des Ladevorgangs zu belasten, da die 
Lade-Endpunkte sonst nicht korrekt erkannt werden können.

Zum Einsatz kommt eine prismatische Zelle mit 1,1 Ah. Diese verfügt zwar 
über ein übliches BMS, besitzt jedoch keinen integrierten NTC zur 
Temperaturüberwachung. Daher meine Frage: Reicht es in der Praxis aus, 
einen 10KOhm NTC (β=3892) direkt in unmittelbarer Nähe der Zelle 
anzubringen, um einen 0-50C Bereich zu ermöglichen? Der MCP73871 bietet 
dafür ja einen entsprechenden Eingang.

Hat jemand von euch bereits mit diesem IC gearbeitet und könnte bitte 
Erfahrungen mit mir teilen?


Gruß,
Gerhard

Hier das Datenblatt:

https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/MCP73871-Data-Sheet-20002090E.pdf

: Verschoben durch Moderator
von Frank O. (frank_o)


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Hallo Gerhard!
Das steht sogar so im Datenblatt.
1
For example, by utilizing a 10 k at 25°C NTC
2
thermistor with a sensitivity index, , of 3892, the
3
charge temperature range can be set to 0-50°C by
4
placing a 1.54 k resistor in series (RT1), and a
5
69.8 k resistor in parallel (RT2) with the thermistor.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Frank O. schrieb:
> Hallo Gerhard!
> Das steht sogar so im Datenblatt.
> 1For example, by utilizing a 10 k at 25°C NTC
> 2thermistor with a sensitivity index, , of 3892, the
> 3charge temperature range can be set to 0-50°C by
> 4placing a 1.54 k resistor in series (RT1), and a
> 569.8 k resistor in parallel (RT2) with the thermistor.

Hallo Frank,

So hatte ich es nicht gemeint. In der Tat habe ich diese Werte aus dem 
Datenblatt. Mir ging es aber um den Unterschied zwischen Zellen mit drei 
Anschlüssen und internem NTC im Vergleich zu einem in der Nähe 
montierten. Wahrscheinlich ist der Unterschied unter normalen 
Einsatzbedingungen nicht zu markant, aber trotzdem.

Gruß,
Gerhard

von Frank O. (frank_o)


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Gerhard O. schrieb:
> und internem NTC im Vergleich zu einem in der Nähe
> montierten.

Laut dem Datenblatt geht das. Natürlich wird der interne NTC etwas 
wärmer werden.
Wie wäre es, wenn du das ausprobierst und dann gleich auch hier postest?

Dann kannst du den Unterschied rausrechnen. Wird doch sowieso ein µC im 
Spiel sein.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Frank O. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> und internem NTC im Vergleich zu einem in der Nähe
>> montierten.
>
> Laut dem Datenblatt geht das. Natürlich wird der interne NTC etwas
> wärmer werden.
> Wie wäre es, wenn du das ausprobierst und dann gleich auch hier postest?
>
> Dann kannst du den Unterschied rausrechnen. Wird doch sowieso ein µC im
> Spiel sein.

Wird sich wahrscheinlich eh so ausspielen. An sich bin ich zufrieden, 
wenn diese Grenzwerte grob erreicht werden können und ist eher als 
"Katastrophenschutz" gedacht, um gefährliches Laden auszuschließen. Auch 
möchte ich mit maximal 0.2C laden.

von Frank O. (frank_o)


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Gerhard O. schrieb:
> Auch
> möchte ich mit maximal 0.2C laden.

Ist ja gar nichts. Und außerdem, in Kanada ist es ziemlich kalt. :-)

Aber im Ernst, wie weit wird das weg sein von außen an der Zelle oder 
unterm Papier? Ich schätze maximal 0,2°C.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Gerhard O. schrieb:
> internem NTC im Vergleich zu einem in der Nähe montierten.

Desto besser die Zellen die Abwärme nach außen abführen können, desto 
größer wird (leider) die Abweichung des in der Nähe montierten 
Temperatursensors. Das soll aber nicht dazu verleiten, den Akkupack 
deshalb mit einer Wärmeisolierung zu umgeben.

Frank O. schrieb:
> the charge temperature range can be set to 0-50°C by

Durch Abänderung der Widerstände könnte das vielleicht ausgeglichen 
werden, so dass der Bereich z.B. von 0-47°C läuft.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Dieter D. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> internem NTC im Vergleich zu einem in der Nähe montierten.
>
> Desto besser die Zellen die Abwärme nach außen abführen können, desto
> größer wird (leider) die Abweichung des in der Nähe montierten
> Temperatursensors. Das soll aber nicht dazu verleiten, den Akkupack
> deshalb mit einer Wärmeisolierung zu umgeben.
>
> Frank O. schrieb:
>> the charge temperature range can be set to 0-50°C by
>
> Durch Abänderung der Widerstände könnte das vielleicht ausgeglichen
> werden, so dass der Bereich z.B. von 0-47°C läuft.
Guter Gedanke.

Ich habe vor den SMD NTC einfach in der Mitte der Zelle leicht 
anzukleben (Capton Klebeband?) und hoffe, das es ausreichend sein wird.

Mein Ziel ist, es es unter den gegeben Umständen optimal zu realisieren 
und dann feststellen, ob es ordnungsgemäß unter groben 
Arbeitsbedingungen zulässig ist. Vielleicht finde ich später eine 
ähnliche prismatische Zelle mit integriertem NTC. So weit wäre der erste 
Ansatz nur vorübergehend.

Ist für ein Hobby Projekt und möchte mit vorhanden Ressourcen 
jonglieren. Nur der Lade IC ist speziell ausgesucht.

Auch möchte ich mir eine einfache uC Einschalt Schaltung ausdenken. Ich 
könnte zwar den LTC2951/54 ausnutzen, möchte aber eine Zwangsabschaltung 
durch viel längeres Drücken erzielen. Das machen die LTC Steuerungen 
nicht wie ich es gerne hätte. Normales Einschalten durch Einschalter 
Knopfdruck. Wiederholtes kurzes Drücken, wieder Abschalten durch Kill 
Signal vom uC. Sollte aber der uC ausfallen, möchte ich durch langes 
Drücken den uC abwürgen können. Also muß das alles gut überlegt werden. 
Natürlich wäre es mit dem LTC ziemlich einfach.
Aber so weit bin ich noch nicht. Zur Zeit überlege ich mir nur das 
Konzept um die Randbedingungen definieren zu können. Das wie wird sich 
malen.

Auch möchte ich den uC beim Laden automatisch aktivieren, um mir am LCD 
den Ladezustand anzeigen zu können.

Ich möchte mir nur alles gründlich überlegen.

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Frank O. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Auch
>> möchte ich mit maximal 0.2C laden.
>
> Ist ja gar nichts. Und außerdem, in Kanada ist es ziemlich kalt. :-)
>
> Aber im Ernst, wie weit wird das weg sein von außen an der Zelle oder
> unterm Papier? Ich schätze maximal 0,2°C.

Schwer, ohne zu Untersuchen festzustellen. Wie gesagt, grobes Erreichen 
des Ziels wäre mir ausreichend. Es muß nur so gut wie notwendig sein.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Gerhard O. schrieb:
> Sollte aber der uC ausfallen, möchte ich durch langes
> Drücken den uC abwürgen können.

Das wäre zum Beispiel mit nanopower Comparatoren möglich zu bauen. Zum 
Beispiel LTC1540, 1.182V reference. supply voltage range (2V to 11V) 
oder TLV3691 0.9 to 6.5V. Wenn man mittellange drückt wird ein Reset 
ausgelöst, sehr lange drückt, wird die Versorgungsspannung abgeschaltet.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Dieter D. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Sollte aber der uC ausfallen, möchte ich durch langes
>> Drücken den uC abwürgen können.
>
> Das wäre zum Beispiel mit nanopower Comparatoren möglich zu bauen. Zum
> Beispiel LTC1540, 1.182V reference. supply voltage range (2V to 11V)
> oder TLV3691 0.9 to 6.5V. Wenn man mittellange drückt wird ein Reset
> ausgelöst, sehr lange drückt, wird die Versorgungsspannung abgeschaltet.

Danke. Werde mir das überlegen. Werde mir gleich das DaBl vornehmen.

Sonst dachte ich auch an eine 8-pin Nanopower PIC Lösung um die 
Einschaltlogik zu realisieren. Würde viel HW ersparen.

Nachtrag: der LTC1540 ist ein nützlicher Käfer. Danke für den 
"Schnauzenstupser":-)

: Bearbeitet durch User
von Anton (antang)


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Gerhard O. schrieb:
> Auch möchte ich mir eine einfache uC Einschalt Schaltung ausdenken. Ich
> könnte zwar den LTC2951/54 ausnutzen, möchte aber eine Zwangsabschaltung
> durch viel längeres Drücken erzielen. Das machen die LTC Steuerungen
> nicht wie ich es gerne hätte. Normales Einschalten durch Einschalter
> Knopfdruck. Wiederholtes kurzes Drücken, wieder Abschalten durch Kill
> Signal vom uC. Sollte aber der uC ausfallen, möchte ich durch langes
> Drücken den uC abwürgen können.

MAX16150A

von Gerhard O. (gerhard_)


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Anton schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Auch möchte ich mir eine einfache uC Einschalt Schaltung ausdenken. Ich
>> könnte zwar den LTC2951/54 ausnutzen, möchte aber eine Zwangsabschaltung
>> durch viel längeres Drücken erzielen. Das machen die LTC Steuerungen
>> nicht wie ich es gerne hätte. Normales Einschalten durch Einschalter
>> Knopfdruck. Wiederholtes kurzes Drücken, wieder Abschalten durch Kill
>> Signal vom uC. Sollte aber der uC ausfallen, möchte ich durch langes
>> Drücken den uC abwürgen können.
>
> MAX16150A

Danke - Sieht sehr kompatibel für meine Zwecke mit phenomenal niedrigen 
Stromverbrauch.

Gruß,
Gerhard

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