Lithium Ionen Akkus verwenden

[vohopri]

Und so sieht das Funktionsmuster des Lithium Ionen Akku Laders aus.

Bild hier  

Nachdem ich keinen verpolungssicheren Zellenhalter gefunden hatte, wurde einer gebaut. Soviel Bedienungssicherheit sollte verwirklicht werden.

Für die ersten Tests verwendet man am Besten eine Kondensator Batterie, 99 mF reichen aus. Bei den Tests habe ich gesehen, dass der Chip zwar die Ladekontroll Leuchte verlöschen lässt, aber das Laden nicht beendet. Das beschädigt die Zellen natürlich nicht, aber der der Ladezustand ist vom Entnahme Zeitpunkt der Zelle abhängig und somit nicht genau definiert. Dadurch ist ein Equalizer nötig, um die Zellen anzugleichen. Den habe ich dann auch noch gebaut und inzwischen betreibe ich mit den ersten geladenen 2 Stk Lithium Zellen das Funktionsmuster meiner Taschenlampe.

[vohopri]

Leider habe ich gerade nicht viel Zeit, Fotos und screenshots zu erstellen. Aber ein wenig geht immer.

Bild hier  

In die Taschenlampe habe ich eine Akku Schutzschaltung rein gebaut, die bei Entladeschluss die Zellen von der Schaltung trennt. Das geschieht mit einem highside FET Schalter. Die Schutzschaltung selbst wird in weiterer Folge auch von den Zellen getrennt. Nach Entladeschluss muss ja nichts mehr gemessen werden und vor allem soll nichts mehr verbraucht werden. Einschalten lässt sich die Lampe natürlich dann auch nicht mehr. Eine Hysterese ist auch vor gesehen.

Damit der Entladeschluss nicht von der Exemplarsteuung der vto abhängt, wurde ein Shuntregler verwendet.

Die LEDs werden in Serie mit einem Schaltwandler betrieben, der als Konstantstromquelle ausgelegt ist, betrieben. Der Strom lässt sich mit dem Dim Poti einstellen. Eigentlich sollten da 9 Stk LEDs rein, da ist mir ein Irrtum passiert - egal, das Funktionsmuster leuchtet schön hell. Das Endprodukt wird 9 LEDs bekommen. Bei der Induktivität gibt es ohnehin noch Spielraum.

Alternativlösungen sind natürlich auch denkbar.

[vohopri]

Zur Erprobung wurde das mal als Funktionsmuster gebaut. Das Endprodukt soll später designed werden. Darum wurden schnell bereits vorhandene Bedienelemente verwendet.

Bild hier  

Auch hier habe ich die ersten Tests mit einer Kondensatorbatterie durchgeführt. Ohne viel Wartezeit lassen sich so die Schwellen und die Zuverlässigkeit prüfen.

Übrigens:
Wer hat noch selbst gebaute Lithium Systeme in Verwendung? Und was sind eure Erfahrungen?

Ich nehme doch an, dass nicht nur gekaufte Modellbau Einheiten genutzt werden. Die sind ja nicht gerade Budget schonend.

[oberallgeier]

Zur Erprobung wurde das mal als Funktionsmuster gebaut ...

Klasse Produktentwicklung, Gratulation. Allein die Idee für die Zellenbefestigung des Funktionsmodells . . . herrlich!

Das Gehäuse - ist das ein altes Taschenlampengehäuse für die 4,5V-Flachbatterie? Möglicherweise das mit verschiedenfarbigen Blenden (für Zugführer/Zugbegleiter der ÖBB) ?

[Geistesblitz]

Ich tippe ja eher auf das zweckentfremdete Gehäuse eines Ladegeräts, da ja der Name eines bekannten Batterieherstellers draufgedruckt ist.

Übrigens, hübsches Design

[vohopri]

Hallo,

das Gehäuse vom Funktionsmuster ist relativ neu, also ein Ururenkel der Zugführerlampe mit den Schiebefiltern. Das Gehäuse gab es, wie gesagt, recht günstig im Supermarkt - wahrscheinlich als Anreiz, in der Folge unzählige viereinhalbvoltige Batterien zu konsumieren. Jedenfalls war eine Glühlampe drin, das hilft schon, den Verbrauch zu optimieren - zumindest im Sinne der Marketing Abteilung. Aber alles muss man ja nicht mit machen.

Design Überlegungen gibt es schon auch: Ein zylindrisches Gehäuse liesse sich einfach perfekt abdichten. Aussen 2 Bedienungsringe, innen einen Reedkontakt zum Einschalten ohne dauernde Stromentnahme im ausgeschalteten Zustand und MC mit Hallsensoren zum Auf- und Abblenden. Aber das hat Zeit. Die Leuchte lampt schon einmal ganz prächtig und im Vordergrund steht jetzt noch die Erprobung der Lithium Technik. Vielleicht habt ihr da schon mehr Erfahrung, als ich.

Fraglich ist, um wieviel und wie schnell die Zellenspannungen auseinander driften. Ich bezweifle, dass so aufwändige Balancer Schaltungen notwendig sind, wie sie vielfach angepriesen werden. Das scheint es mir doch um einiges einfachere Wege zu geben, die Balance zu halten. Da werde ich mir die Zeit nehmen, das alles in der Praxis an zu sehen.

[vohopri]

Das folgende Blockbild gibt einen Überblick über dieses Pilot Projekt.

Bild hier  

Im ersten Testlauf habe ich nach dem getrennten Laden der Zellen angeglichen, Start Spannung war 4.06 V, jetzt ist keine Drift zu messen: 2 x 3.86 V. Das ist auch zu erwarten. Erst bei Alterung der Zellen wird das Thema wichtig.

Jetzt stelle ich Überlegungen an, wie es mit Folge Projekten weiter gehen kann. Wo ist der Nutzen am grössten, und wo macht es auch viel Spass, Energie nachladbar ein zusetzen.

Was mich jetzt aber sehr wundert, das ich hier im Forum nichts über selbst gebaute Lithium Ionen Systeme anderer Teilnehmer lese.

[021aet04]

Mich interresieren die Lithium Akkus sehr, habe auch schon Lade ICs Zuhause, leider komme ich nicht richtig dazu (da es auch keine Priorität hat).

Was mich interessiert ist. Du hast in der Schaltung den max drinnen, das ist ein Single Lithium Lader. Im Blockschaltbild hast du aber 2 in Serie, wie lädst du die Akkus?

MfG Hannes

[vohopri]

Hallo Hannes,

das war so gemeint, dass 2 Zellen nacheinander dort geladen werden. Die Darstellung war natürlich missverständlich, danke für den Hinweis. Jetzt hab ich das geändert.

[021aet04]

Achso, dann ist alles klar. Das laden mehrerer Akkus ist auch mein Problem. Möchte mir eine Lampe bauen, allerdings mit LEDs ab 1W. Ich habe jetzt aus China eine Led Lampe gekauft mit USB Anschluss (ist aber nicht für USB Port geeignet). Dazu möchte ich noch einen Akku bauen. Dieses möchte ich dann als Fahrrad Lampe verwenden.

MfG Hannes