Lithium Ionen Akkus verwenden

[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

[vohopri]

Ja,

vor allem die unterschiedlichen Spannungen für verschiedene Akku Packs möchte ich vermeiden, und 5 V habe ich auf zwei solchen Netzteilen mit je 24 A.

Bild hier  

Nacheinander laden geht, wenn man anschliessend die Zellen angleicht. Das verhindert bekanntlich das Tiefentladen der schwächsten Zelle. Die Schutzschaltung schützt ja die seriell geschalteten Zellen nur, wenn sie annähernd gleiche Spannung haben. Zusätzlich hilft es, wenn man bei 3 V pro Zelle Entladeschluss macht. 2.5 V würden viele Zellentypen aushalten, aber das macht nicht viel Sinn, weil die Entladekurven in dem Bereich schon recht steil sind. Man riskiert Tiefentladung, aber man gewinnt nichts, wenn man unter 3 V geht. So hab ich das jetzt einmal gemacht, damit das Pilot Projektchen in Gang kommt. Optimal komfortabel ist das noch nicht.

Die Alternative wäre das Laden in Parallelschaltung, nachdem man die entladenen Zellen angeglichen hat. Das ist das Nächste, was ich mir genauer ansehen werde. Zur Sicherheit wäre eine Equalizer Schaltung mit konstantem Strom optimal. Das geht schnell und komfortabel und macht nichts kaputt, wenn jemand einmal sehr unterschiedlich geladene Zellen erwischt. Vielleicht reicht aber eine einfache LED Anzeige der Balance mit .1 V Schwelle. Mehr Ungleichgewicht kommt wahrscheinlich sehr selten vor, da könnte man zunächst über Dioden // laden. Unter .1 V Differenz kann man direkt zusammenschalten und gemeinsam laden, der Ri ist ja auch noch da.

Nachtrag: Einfacher ists natürlich, wenn man die Zellen dauerhaft parallel geschaltet lässt. Dann bleiben sie angeglichen. Das geht bei einer Lampe optimal, wenn man eh einen Booster als KSQ einbaut. z.B.: ltc1871 oder ltc 1615 - je nach Bedarf.

Bei meiner Lampe werd ich das bei der nächsten Version so machen, weil ich die Schutzschaltung so weit weiter entwickelt habe, dass sie bis 3 V herunter gut funktioniert. Bei Motor Anwendungen bietet sie diese Lösung eventuell nicht als günstig an.

[vohopri]

Endlich habe ich mit dem Funktionsmuster der Lampe den ersten Akkusatz leer gebraucht. Die 2 Zellen, die in Serie entladen wurden, haben 3.10 und 3.17 V Restspannung.

Man sieht: kein Problem, wenn nach dem Laden als Einzelzellen anschliessend egalisiert wird. Ohne Egalisieren kann es aber bei Laden in Serie mit der Zeit zum Problem werden. Die Zellen können aber bei dieser Differenz ohne weiteres zum Laden parallel geschaltet werden und sind somit auch schon egalisiert.

Nachdem ich viel gelesen hatte, liegt mir nun ein Erfahrungswert vor. Wir werden weiter sehen. Ich liebe Erfahrungswerte.