7-Zellen Li-Ion Cell Balancer

Matthias Heinrichs schrieb:

en=20

Es sollten auch 6 kleine Schaltungen reichen, die jeweils

Damit ist das Problem auf einen 2-Zellen-Balancer reduziert und damit deutlich =FCberschaubarer.

Ob es schon ausreicht, je einen Opamp als Spannungshalbierer zu verwenden, wei=DF ich allerdings noch nicht.

Sowas w=FCrde ich gerne mit meinen Bleigelakkus machen, aber die 12 Zellen sind da leider nicht einzeln zug=E4nglich...

"Thomas Großer" schrieb im Newsbeitrag news:ei8btu$o98$ snipped-for-privacy@online.de... Matthias Heinrichs schrieb:

Es reicht eine, bestehend aus Praezisions-Referenz, Praezisions-OpAmp und Leistungstransistor, der ab 4.2V zu leiten anfaengt, pro Zelle, und eine gesamt-AND-Schaltung die dann den Ladestrom abdreht.

Aber das sind zu viele Bauteile. Das Problem ist die hohe Spannung, ueber 30V, die die Gate-Spannung der MOSFETs ueberschreitet, was besondere Massnahmen erfordert mit Zwischenspannungen.

Vielleicht kann man 2 ICs fuer je 3-4 Zellen verwenden, Masse des einen als Plus des anderen, damit jeder nur 15-20V abbekommt, aber mit MC33351 geht es nicht (zumindest nicht so einfach).

MaWin schrieb:

Wenn, statt st=E4ndig zu balancieren, nur die Zell-Spannungen auf 4,x V begrenzt werden brauchen, k=F6nnte doch sogar pro Zelle ein TL431

• Widerst=E4nde + PNP-Transistor ausreichen, als Leistungs-Z-Diode.

Falls das denn genau genug f=FCr solche Akkus ist (?) und der Stromverbrauch nicht st=F6rt. Evtl. reichen sogar die

Thomas Gro=DFer schrieb:

Hallo Thomas, das so etwas bei Bleiakkus n=F6tig oder sinnvoll ist, war mir neu. Welchen Vorteil soll das denn bringen? Gruss Harald

"Thomas Großer" schrieb im Newsbeitrag news:ei8o27$c6f$ snipped-for-privacy@online.de... MaWin schrieb:

Abgesehen davon, das ein TL431 viel zu ungenau fuer LiIon ist: Ja.

Das kommt als Problem hinzu.

Harald Wilhelms schrieb:

Such' mal nach "Bleiakkus ausgleichen (balancing)", da hatte ich mein Problem erkl=E4rt.

Vor ca. 2 Monaten merkte ich, da=DF die Spannungen meiner beiden in Reihe geschalteten 12V-Solarakkus (Blei-Gel) auseinander gingen, wenn an ihnen mehrere Stunden > 27 V anlagen.

Mindestens eine Zelle mu=DF demnach schneller voll geworden sein, als die anderen. Ihre Spannung erh=F6ht sich dann noch mehr, die Zelle wird =FCberladen und die anderen bekommen kaum noch was ab. Danach sinkt die Akkuspannung bei Belastung nun viel schneller, als damals, als sie noch neu waren. Das liegt meiner Meinung nach an der gequ=E4lten Zelle.

Da ich an die Zellen aber nicht herankomme, lade ich nun so, da=DF die beiden Akku-Spannungen nicht mehr auseinandergehen, aber ohne zu versuchen, die beiden Akkus zu symmetrieren, denn dann h=E4tte ich keine M=F6glichkeit mehr, festzustellen, ob ich falsch lade.

Dadurch bekomme ich sie aber auch nicht mehr richtig voll...

Wahrscheinlich hatte ich einfach nur falsch geladen, mit zu wenig Strom und zu lange, das kann durchaus sein. Aber USVs machen es doch auch so, nur noch viel schlimmer: st=E4ndig 27,6 V dran, solange der Strom nicht ausf=E4llt. Das Ergebnis sind dann dicke Backen, komischerweise aber recht gleichm=E4=DFig verteilt...

Nach dem was ich gelesen habe bringt eine Spannungsangleichung während des Ladens recht wenig und nur eine Begrenzung ab 4,2v ist nötig. Dafür nimmt man dann eben 7x Lowpower-Opamp/Referenz-Kombi-IC und baut damit einen Shuntregler (mit ausreichend starkem Liestungs-FET [wegen fehlendem Basisstrom hier besser als BJT]).Spannungsversorgung von der Zellenspannung.

Die Meldung dessen Aktivität geht entweder per spannungsfestem Transistor-Levelshifter oder Optokoppler zum Ladegerät.

Thomas Gro=DFer schrieb:

Oh, da war ich gerade im Urlaub. :-)

Irgendwie seltsam. Bei LKW-Batterien m=FCsste es da ja eigentlich auch Probleme geben. Die halten aber zumindest einige Jahre. Vielleicht liegts ja auch an der speziellen Chemie der Bleigels. Gruss Harald

"Matthias Heinrichs" schrieb im Newsbeitrag news:45489726$0$5715$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net...

Dann schaltet der Transistor 1/5tel der Zeit den Entladewiderstand (250mA) an die Zelle, also ein dauerndes Auf- und Entladen. Ob das eine Zelle auf Dauer mag ? Es gibt Hinweise, das LiIon das nicht mag. Und bei mehr als 250mA Ladestrom ist die Schaltung chancenlos. Nun gut, das mag man verhindern koennen und letztlich gibt jede Schaltung bei zu hohem Strom auf.

Ja ich habe auch so ein Problem. Und zwar sogar mit den sehr teuren und angeblich sehr guten Cyclon Zellen. In einem Pack zu 6 Stck sind nach etwa 6 Monaten einige nicht mehr so wie sie waren, auch wenn wir eine sehr sogfälltig aufgebaute Ladeschaltung haben. Angeblich werden die etwas trockener drin als die anderen und schon steigt der Widerstand. Wenn das dann alles geladen wird, gibt es noch mehr Schaden durch die Ungleichheit.

Ich denke bei den ganz grossen Akkus wie wir früher als Notbatterien auf Schiffen hatten war das auch so, nur sind die eben sehr gross und dann dauert es schon länger bis man da einen Unterschied richtig merkt.

Hi,

Bei Dauerladen von LiIon, bzw. Konstanthalten auf 4,2V sind die Akkus nach wenigen Wochen hin. Die Ladung muss bei Erreichen von 4,2V abgeschaltet werden. Soll der Akku besonders lange leben, sollte man eine erneute Ladung erst bei Zellenspannungen unter 4V wieder zulassen.

Michael

Otto Sykora schrieb:

Sch=F6n, da=DF ich da nicht der einzige bin ;)

Meine beiden 12V/130Ah-Sonnenschein-Akkus waren wahrscheinlich noch etwas=

teurer, und ich hab sie jetzt erst ziemlich genau ein halbes Jahr... Nach 2,5 Monaten Qu=E4len mit t=E4glich stundenlang anliegenden 27,5 V hat es begonnen: einer 13,9V, der andere 13,6V, war aber auch leicht umkehrbar, indem ich den volleren kurz alleine belastet hatte.

Ich hasse Blackboxen.

Mittlerweile lade ich nur noch bis 26,7 V und =F6fter mal gar nicht (Sonne scheint weniger), hab inzwischen auch mehr Last dran, das scheinen sie besser zu vertragen.

Die n=E4chsten Akkus sind jedenfalls wirklich die besten: Einzelzellen. Wenn die st=E4ndig richtig ausbalanciert werden, gibt's hoffentlich

st=E4ndig voll sind.

Aber das werde ich wohl erstmal an _billigen_ 2V-Zellen testen, vielleicht gibt's ja doch noch mehr Haken?

Ja wir hatten die Cyclon als Einzelzellen, nur haben die Vertreter uns erzählt das seine die besten Zellen , da kann gar nie was passieren, die fliegen seit Jahren in Satelliten und gehen nicht kaputt. Und man muss nur ein wenig den Strom beschränken und nicht zu viel Spannung geben und dann ist es eine ewige Sache.

S*it war es, Zellen waren auch innerhalb der Serie wohl von Anfang an etwas unterschiedlich, jedenfalls genug um sie dann nach und nach zu killen.

Die Anwendung war mobil und solar geladen, alles weit weg und wir mussten die dauernd dann wechseln und gingen Pleite dran.

Wenn ich so was nochmals tun würde, dann sicher irgendetwas zum ballancen drin, vielleicht nicht so komplex wie bei den Lionen, aber sicher etwas. Problem bei den Solarsachen ist wohl immer der Verbrauch von den Schutzschaltungen, bei unbeaufsichtigten Geräten die 6 Jahren lang funktionieren sollen, muss man eben mit Energie sparen.

Aber für mich heisst es: auch Blei Akkus sind nicht so ganz perfekt wie man oft erzählen hört.

Otto Sykora schrieb:

Damit hatte er vielleicht Recht. Dieses "nicht zu viel Spannung geben" bezog sich sicher auf jede einzelne Zelle, h=E4tte er nat=FCrlich dazusagen k=F6nnen...

Meine ja auch, und ich hatte mich anfangs schon gefreut, wie sch=F6n identisch beide Akkus waren... Unterschiede sind aber einfach unvermeidlich, solange die Akkus nicht Atom f=FCr Atom zusammengest=F6pselt werden. Um so unversch=E4mter finde ich es, mehrere Zellen _ohne_ Balancer-Schalt= ung gekapselt in eine Blackbox mit nur 2 Anschl=FCssen zu verkaufen.

oops, soeine Schaltung h=E4tte doch vielleicht sogar nachtr=E4glich an die Akkus gepappt werden k=F6nnen, wenn es schon Einzelzellen waren...

Der mir hier vor 2 Monaten empfohlene ICL7660 (Spannungshalbierer) soll nur 100 =B5A brauchen, daran sollte es nicht scheitern. Gibt bestimmt auch noch andere Opamps, die mit 4 V zufrieden sind und kaum Strom zum Spannungs-Halbieren brauchen.

Perfekt ist leider nichts. Aber abgesehen davon und vom Gewicht sind Bleigelakkus eigentlich mit die besten derzeit.

Meine Meinung: Die Balancer-Schaltungen sind nur deshalb nicht in (mehrzelligen) Bleiakkus eingebaut, weil Bleiakkus bei =DCberladung nicht explodieren. Haltbarkeit ist Wurscht, schlie=DFlich m=FCssen so schneller neue Akkus gekauft werden, ohne jemandem Betrug oder K=F6rperverletzung vorwerfen zu k=F6nnen. Und bei der Konkurrenz gibt's das selbe Zeug in gr=FCn. Die Umwelt freut sich auch =FCber die viele leckere S=E4ure...

Wie herrlich m=FC=DFte es wohl f=FCr Notebook- & Handyakkuverk=E4ufer/-He= rsteller sein, wenn ihre Akkus nicht brennen w=FCrden und diese demnach keine Schutzschaltungen br=E4uchten?

--> W=E4re bestimmt ein riesiges Wachstumspotential (f=FCr die M=FCllhald= e;-)

Am besten im Modellbaubereich suchen, da ist so was gang und gäbe. Fertig z.B. von Orbit.

RK

Thomas Großer :

Das ist im Gegensatz zu den anderen Lösungen kein Op-Amp, sondern ein kapazitiver DC/DC Wandler, der ohne Last sehr präzise halbiert (auch ohne Referenzspannungsquellen etc). Er hat aber einen gewissen Innenwiderstand, wodurch die Zellen nicht 100%ig auf die gleiche Spannung gebracht werden können. (Es wird dem unteren Akku ein Kondensator parallelgeschaltet, dieser dann abgeklemmt und an den oberen Akku gelegt, dann wieder an den unteren, usw.. Dabei wirkt der Innenwiderstand der im IC verbauten FET's und der Kondensatoren. Je nach Größe der Zellen und deren Unterschieden, bleiben dann ein paar Millivolt Differenz übrig. Inwieweit die mit 50kHz getakteten Ströme den Li-Akkus schaden, kann man nicht vorhersagen. Weil aber nur die Differenz zum anderen Akku ausgeglichen wird, beträgt der getaktete Strom nur wenige Promille des Gesamtladestroms.) Wegen dieser Arbeitsweise ist es imho sinnvoll, die Spannung über den Akkus trotzdem zu überwachen. Wenn eine Zelle zu sehr nachgibt, gehen dann nämlich trotz dieses Balancers alle kaputt.

M.

soll nur 100 µA brauchen, daran sollte es nicht scheitern. Gibt bestimmt auch noch andere Opamps, die mit 4 V zufrieden sind und kaum Strom zum Spannungs-Halbieren brauchen. <

na ja, das ganze Gerät hatte einen Ruheverbrauch von etwa 100uA, da wäre mein Boss also nicht happy über die Verschwendung. Aber villeicht fällt mir mal was ein wie man es relativ simple lösen könnte.