Boost Converter von 2,5V -> 5V 15W

[alex91]

Hallo,
ich möchte meine Schaltung (bestehend aus Rasberry mit Funkmodulen usw.) mit einer LiFePo4 Zelle ( https://www.i-tecc.de/shop/media/pdf/36/3e/bb/Wina-Standard-Temp-IFP2770180-25Ah.pdf ) betreiben.
Für die Schaltung benötige ich 5V und 3A. Ich möchte nur eine Zelle verwenden um mir den Balacer zu sparen.
Hat schon jemand von euch einen Step Up Converter für so eine niedrige Eingangsspannung von 2,5V und gleichzeitig so einer großen Leistung von 15W verbaut oder kennt jemand ein fertiges Modul?

Hab im Forum und auf Google nichts passendes gefunden.

MfG Alex

[Ceos]

also zu Hause habe ich einen Auto Buck Boost bis 2.5A, weil es für meinen Zweck reicht

aber wenn du z.B. bei Amazon (ist halt meine Präferenz) "boost 5V 3A" eingibst wirst du eigentlich gut mit Treffern versorgt ... kaufen probieren und ggf zurücksenden gehört dann halt dazu oder jemand anderes hier hat vll. schon ein Modul mit Erfahrung für dich bereit :) Geduld und testen ... ich verbuch es meist unter Lehrgeld wenns nicht ausreicht und behalte es ... außer es ist kaputt oder müll ... "die Platine tuts schonmal nicht" (@15€)

[alex91]

Danke, so weit war ich schon aber hab keinen mit Vin_min<=2,5V gefunden.

[shedepe]

https://www.ebay.de/itm/2A-DC-DC-Boost-Step-Up-Conversion-Modul-Micro-USB-2-24V-To-5V-28V-12V-9V-24V-DE/263933047622?hash=item3d73a2b346:m:mjzoe_vAcXkkOO4 t9tHtY3Q&var=563396308393

oder
https://www.digikey.com/reference-designs/en/ac-dc-and-dc-dc-conversion/dc-dc-smps-single-output/1146

Vermute man findet deshalb kaum welche über 1A weil man sonst ziemlich mit dem Layout aufpassen muss.

[Ceos]

Okay das mit dem 2.5V ist mir entgangen, du hattest aber was von LiFePo4 geschrieben und die haben doch 3V Entladeschluss Spannung und die meisten der Schaltungen die ich da gesehen habe sind ab 3V ... warum gerade die 2.5V ?

[Siro]

Bei Mouser gibts ein Fertigmodul, aber erst ab 2,7 Volt:

DC-DC-WANDLER 2.7V-4.2V Input, 3A, 5V Output, Step-Up Power Supply

https://www.mouser.de/Search/Refine.aspx?Keyword=mEZD41503A-X

Siro

[Klebwax]

Okay das mit dem 2.5V ist mir entgangen, du hattest aber was von LiFePo4 geschrieben und die haben doch 3V Entladeschluss Spannung und die meisten der Schaltungen die ich da gesehen habe sind ab 3V ... warum gerade die 2.5V ?

Ich schätze mal ein wenig. 3A bei 5V heißt 6A bei 2,5V, mit realistischem Wirkungsgrad eher 8A (der ist bei Step-Up Wandlern immer schlechter als bei Step-Down) . Hat die Zelle, wenn sie nicht ganz voll ist, so 100mΩ Innenwiderstand, dann bleiben da schon mal in der Zelle 0,8V liegen. Anders herum, bei 3,3V im Leerlauf knickt die Zelle bei voller Last auf 2,5V ein. Und da sind die Widerstände von Steckern, Schaltern, Sicherungen, Kabeln und Leiterbahnen nicht eingerechnet. Der Aufwand für einen solchen Wandler ist um ein vielfaches größer als ein Balancer für LiFePo4, den viele bei diesem Akkutyp eher für unnötig halten. Ich würde das Konzept noch mal neu überdenken.

Es gibt für viele Akkukombinationen, von 2S bis 10S und mehr sowohl für LiIon als auch für LiFePo4, fertige BMS Platinen. Mal bei ebay oder aliexpress nach BMS suchen. Wenn man die mal genauer analysiert findet man, daß das Balacieren dort nicht der Hauptpunkt ist. Das Tiefentladen, und das ist auch meine Erfahrung, ist der kritische Punkt und darum kümmern sich diese Schaltungen ganz besonders.

MfG Klebwax

[Ceos]

Ich schätze mal ein wenig. 3A bei 5V heißt 6A bei 2,5V, mit realistischem Wirkungsgrad eher 8A (der ist bei Step-Up Wandlern immer schlechter als bei Step-Down) . Hat die Zelle, wenn sie nicht ganz voll ist, so 100mΩ Innenwiderstand, dann bleiben da schon mal in der Zelle 0,8V liegen. Anders herum, bei 3,3V im Leerlauf knickt die Zelle bei voller Last auf 2,5V ein.

Ohje da wird einem mal wieder schmerzlich ein Magnel an Erfahrung aufgezeigt ... aber du hast absolut recht. Ähnliches habe ich mit einer Pumpe erlebt die etwas mehr Strom zog als die Kabel die ich zog zugelassen haben. Ende vom Lied war dann dass die Zeitschaltuhr wegen Unterspannung zu früh abgeschaltet hat wenn der Akku schon etwas müder war. Mit solchen Akkus habe ich persönlich noch nicht gearbeitet, eher LiPo, aber nicht mit derart hohen Strömen ... da hab ich lieber auf Blei gesetzt weil die Solarlader dafür billiger sind :P

[alex91]

Danke für eure zahlreichen Antworten!
Der Grund warum ich die Zelle auf ca. 2,5V entladen will obwohl da im Vergleich zu 3V nur 10% mehr Energie raus kommt ist, dass das nur für Raumtemperatur gilt. Da ich aber die Schaltung auch in der Früh in der Wüste betreibe und es dort nur knapp über 0°C hat verschieben sich die Entladekurven dort weiter nach unten.
Folgenden Regler hab ich gefunden:
https://www.pololu.com/product/2891
aber der von Siro sieht noch besser aus und ist besser verfügbar.
Bleiakkus verwende ich deshalb nicht, da ich ein paar von den Teilen verschicken muss und möglichst leicht sein möchte. Werde auch zu 2x12Ah Akkus greifen da beim verschicken die einzelne Zelle nur max 20Ah haben darf.



Bei Mouser gibts ein Fertigmodul, aber erst ab 2,7 Volt:

DC-DC-WANDLER 2.7V-4.2V Input, 3A, 5V Output, Step-Up Power Supply

https://www.mouser.de/Search/Refine.aspx?Keyword=mEZD41503A-X

Siro




Ich schätze mal ein wenig. 3A bei 5V heißt 6A bei 2,5V, mit realistischem Wirkungsgrad eher 8A (der ist bei Step-Up Wandlern immer schlechter als bei Step-Down) . Hat die Zelle, wenn sie nicht ganz voll ist, so 100mΩ Innenwiderstand, dann bleiben da schon mal in der Zelle 0,8V liegen. Anders herum, bei 3,3V im Leerlauf knickt die Zelle bei voller Last auf 2,5V ein. Und da sind die Widerstände von Steckern, Schaltern, Sicherungen, Kabeln und Leiterbahnen nicht eingerechnet. Der Aufwand für einen solchen Wandler ist um ein vielfaches größer als ein Balancer für LiFePo4, den viele bei diesem Akkutyp eher für unnötig halten. Ich würde das Konzept noch mal neu überdenken.

Es gibt für viele Akkukombinationen, von 2S bis 10S und mehr sowohl für LiIon als auch für LiFePo4, fertige BMS Platinen. Mal bei ebay oder aliexpress nach BMS suchen. Wenn man die mal genauer analysiert findet man, daß das Balacieren dort nicht der Hauptpunkt ist. Das Tiefentladen, und das ist auch meine Erfahrung, ist der kritische Punkt und darum kümmern sich diese Schaltungen ganz besonders.

MfG Klebwax

Danke auch für deine Kritik, das der Eingangsstrom größer als 6A ist stimmt sicher. Was dieser Zelle aber egal ist da sind auch 8A unter 1/3C und mit einem großen Spannungseinbruch aufgrund des Innenwiderstands rechne ich nicht, da er bei der Zelle bei 4mOhm liegt.
2 Zellen in Serie mit BMS und Step Down gehen aber auch und da die Step Up Converter sehr teuer sind werde ich das auf jeden Fall gegenüberstellen vor allem da ich jetzt so wie so 2 Zellen brauche.

Danke nochmal euch allen!