Akku gesucht mit erschwerten Einsatzbedingungen

Dschen Reinecke schrieb:

Hm Dschen. Ich glaub, ich arbeite gerade wieder mal kostenlos: Also welche Funktionsweise deren 'Balancer' hat, sieht man im untersten Bild auf der Seite:

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Einfacher _thermischer_ Nebenschluß. Und beim Entladen/Ruhezustand völlig wirkungslos. Das ist die gängige Schaltung der Modellbauer.

Ich würde jetzt einfach mal frech behaupten, das diese Schaltung bei den von Wima vorgesehenen Strömen völlig witzlos ist. Bei Toleranzen von angegebenen bis zu 20% gibts heftige Asymmetrie!

Dazu lese dann mal auf meiner Seite über Akkubooster. u.a. djvu Reader besorgen oder ich sende es dir als pdf.

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Zu deiner Schaltung: Ohne jetzt groß nachzudenken, würde ich zwei der 2,5V-Wima-Kondensatoren nehmen und diese in Reihe schalten. Also vor allem deren Kondensatorbatterie as akta legen! Links kommt das Ladegerät hin und lädt diese in Reihe ohne Mittelanzapfung. Das wären gängige ca. 5V. Sollte es genug günstige Schaltungsmöglichkeiten geben.

Rechts neben die beiden Kondis kommt der Akkubooster als Einzelstück und symmetriert die beiden Kondis.

Desweiteren brauchst du bei SuperCaps sowieso einen Schaltwandler!! Den würde ich über einen Druchflußwandler realisieren. Als auseinandergezogene Halbbrücke (Zwei primärseitige getrennte Spulen im Gegentakt) über die beiden Kondis: 2xMOSFET. 100A aufwärts Typen gibt es genug z.B. STM mit 1mOhm. Als Steuer-IC würde ein SG3525 mit 2x MOSFET-Treiber von Microchip reichen. Der obere MOSFET kann über einen Übertrager angesteuert werden. Auf der Sekundärseite Zweiweggleichrichtung mit 2xSchottky-Dioden. Das läßt sich natürlich beliebig aufrüsten, z.B. mit Synchrongleichrichter oder exklusiverem Steuer-IC.

Für den SG3525 und eventuell auch die MOSFET-Treiber muß dann noch eine simpler Hochsetzsteller her. Kurz überschlagen, wäre das Minimum 2,5V. Geht noch.

Nachteil der ganzen Schaltung sind die recht hohen Ströme. Das Design muß also Marke Stromschiene und ultrakompakt sein. Sollte machbar sein. Du könntest die Leistung auch halbieren pro Brücke und dann zwei im Gegentakt fahren lassen. Würde die Kondensatoren günstiger wechselspannungsmäßig belasten.

Jetzt das feine dabei: Du kannst den beiden Kondis einfach zwei weitere parallel ransetzen. Und so weiter! Wenn Wima die mit Prüfprotokoll liefert, wären sie sogar problemlos gleich 'symmetrierbar' einzubauen, da du dann die genaue Kapazität kennst.

Kondensatoren schaltet man immer am besten parallel!

Das ist mein Vorschlag, auf dem ihr nun rumhacken dürft.

- Henry

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Henry Kiefer
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Henry Kiefer schrieb:

Das war die Angabe aus dem Datenblatt für ein Stück MC. Ich hab optimistisch unterstellt, dass 10 kJ irgendwie ausreichen könnten.

Was die Sache erstmal nicht besser macht.

MfG hjs

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Hans-Jürgen Schneider

Dschen Reinecke schrieb:

Hallo,

und in wieviel Monaten kann er dann qualifizierte Aussagen dazu machen?

Bye

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Uwe Hercksen
*Markus Haastert* wrote on Sun, 08-09-21 21:16:

Das ist aber oft nur der Wunsch, nicht die Realität.

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Axel Berger

Dschen Reinecke schrieb:

Hallo,

nichts mit Elektrolyse, Nachtanken von Methanol für DFC Brennstoffzelle. Dürfte leider zu schwer werden.

Bye

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Uwe Hercksen

Rumhacken nicht, aber eine Frage: Weisst Du einen Chip in der Art des SG3525, der n/p Channel ansteuern kann? IOW wo einer der Ausgaenge invertiert ist und trotzdem eine Dead Time drin ist? Muss gerade einen Half-Bridge Wandler bauen, ich nehme an das heisst Durchflusswandler. Cross Conduction ist bei 12V Betrieb so ein Problem, weil die meisten FETs heutzutage schon bei 2-3V beinahe voll aufmachen. Zenerdioden koennte man nehmen, aber die moegen die Spitzenstroeme bei schneller Ansteuerung der Gates nicht sonderlich. Eine Inverter an einen Ausgang koennte ich auch haengen, aber das gibt Verzoegerung und macht einen Teil der Dead Time wieder kaputt.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Half-Bridge hei=C3=9Ft auf deutsch: "Halbbr=C3=BCcke". Durchflusswandler = ist "forward converter", also alle Trafowandler, die keine Sperrwandler (flyback converter) sind. Dein Halbbr=C3=BCckenwandler ist also ein Durchflusswandler, aber es gibt da durchaus andere Topologien, zum Beispiel die Vollbr=C3=BCcke.

Siehe auch

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Gru=C3=9F, Michael Karcher

PS: Bitte den zitierten Artikel etwas k=C3=BCrzen.

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Michael Karcher

Danke, dann ist meiner ein Durchflusswandler. Flybacks meide ich, das gibt zuviel EMI und man bekommt Trafos von der Stange nur mit geringem oder gar keinem Luftspalt.

Sorry, hatte ich uebersehen. Ich gelobe Besserung.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Henry Kiefer schrieb:

Moin Henry!

Wima liefert die Dinger mit einem aktiven Balancer. Also Komparator und damit parallel geschalteter Widerstand.

Wima hat die Serie eigentlich noch gar nicht auf dem Markt. Momentan werden die Gehäuse auch noch als Rapid-Prototypes gefertigt, statt Spritzguss. Aber ich kann ihnen ein Gehäuse stellen, dann spart man sich die hohen Kosten für das Rapid-Prototyping, wenn ich die günstiger fertigen lassen kann.

Alternativ habe ich die vergleichbaren Ultracaps von Maxwell angesehen, die sind günstiger und kommen ebenfalls mit einem aktiven Balancing.

Beide versprechen etwa 1.000.000 Zyklen (bei der Anwendung 20 Jahre), ich rechne mit 3 bis 5 Jahren Lebensdauer. Aufladen soll man die Wima-Dinger doch mit Strombegrenzung, allerdings sind die 30A oder so völlig im Rahmen des erlaubten.

Hat schon mal jemand die Maxwell-Dinger benutzt? Bei den Wima-Supercaps währe ich so etwas wie der Erstkunde. Ich fürchte etwas Kinderkrankheiten.

Egal welche ich nutze, ich werde einen Zähler für die Zyklen einbauen und Spannung zu Beginn und Ende der Ladung, so wie Temperatur loggen. Wenn die Kondensatoren dann doch viel zu früh ausfallen sollten, kann mir der Hersteller neue einbauen, die Betriebsbedingungen sind damit nachvollziehbar.

[...]

Danke dafür, Deinen Akkubooster hatte ich neulich schon angesehen.

Da die Maxwell-Lösung schon seit zwei Jahren auf dem Markt ist und die Wima-Lösung sehr ähnlich ist, ist davon auszugehen, daß die Reihenschaltung mit aktiven Balancing klappt. Da die Stromversorgung an dem Projekt nur ein Teilaspekt ist, möchte ich hier nur so viel Aufwand reinstecken, wie nötig. Aus diesem Grund versuche ich es lieber mit dem fertigen Kondensator-Pack.

Ciao Dschen

--
Dschen Reinecke

=== der mit dem Namen aus China ===
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Dschen Reinecke

Dschen Reinecke schrieb:

Na gut, wenn du den Comparator als aktives Bauelement betrachtest. Ich dachte eher zur Klassenspezifikation an den rechts benachbarten, geschalteten Heizwiderstand. Nennen wir das Teil aktiver Überspannungsverbraucher.

Stimmt, Maxwell hießen die. Jetzt kommt es mir wieder in den Sinn.

Da bin ich ja mal gespannt. Wenn du an die einzelnen Teilspannungen rankommst, wäre eine Auswertung bei vollem Entladestrom sehr interessant.

- Henry

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Henry Kiefer

Joerg schrieb:

Also ein SG3525 mit externen MOSFETs?!

Das Problem ist, das der Markt der Schaltregler unübersichtlich geworden ist. Zumindest ich kann mir nicht mehr alle Typen merken.

Ein IC mit der von dir gewünschten Funktion ist mir aus dem Stehgreif nicht bekannt. Muß ja dann auch bei digikey online sein und second-source haben. "Joerg-qualified" eben.

Du kannst bei einigen MOSFET-Treibern die Polarität umschalten. Oder nimmst einen, der zwei Kanäle hat mit einem invertierten dabei:

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Wenn du beim SG3525 einen Ausgang über einen Übertrager gibst, ist die Polarität auch frei wählbar auf der sekundären Seite. Das würde dir auch gleich deine ungeliebte Ladungspumpe sparen. Hatte sowas mal aufgebaut und es läuft super. Mehr als 150kHz machen beim SG3525 aber keinen Sinn!

Vielleicht fällt mir ja noch was ein.

- Henry

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Henry Kiefer

Und meist ist das ein Abklatsch von den Urtypen. So richtig was neues habe ich lange nicht mehr gesehen.

Sollte es :-)

Dat haut nich hin. Der TC1428 hat nur ein einfaches Delay zwischen den beiden Zuegen und in der Phase wo dann beide ihren FET auf Durchgang schalten gibt's den hoellischen Knall.

Risetime bis 600nsec, autsch. Das gaebe in diesem Fall einen richtig lauten Knall. So einen mit Ausloesen der Rauchmelder und umherspritzendem Loetzinn.

Waere schoen. Aber ich ziehe jetzt besser die Reissleine und mache das wie ueblich diskret. 2-3 Stunden plus 1-2 Bleistiftminen. Weg mit dem ganzen Chip Kram, da sucht man sich ja bloss einen Wolf und alles ist teuer. Es muss ein Schaltregler werden, der phasenstarr an einer Fremdfrequenz haengt. Aehnlich wie ein Solar-Inverter nur eben bei vielen zig bis hundert kHz. Also PLL und all das Geraffel. Ein gescheites und komplettes 4046 SPICE Model gibt's natuerlich nicht, war ja auch klar ...

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Du kannst Firmen wie LTC aber nicht vorwerfen, sie würde nicht alles versuchen, was neues zu bringen.

Wie sieht denn der Rest deiner Schaltung aus? Halbbrücke aus zwei NMOS-Fets??

Konnte ich nicht beobachten. Hatte aber auch andere MOSFETs verwendet. Warum nimmst du nicht einen Push-Pull Treiber mit zweimal NMOS und am Trafo Mittenanzapfung nach Plus?

Was auch geht beim SG3525, wenn dir dessen Treiberleistung reicht, ist: Beide Ausgänge auf Primärspule von Übertrager und dann Sekundärspulen passender Polarität für alle benötigten MOSFETs einzeln. Habe ich keine Problem damit gehabt. Er ist halt nicht sonderlich stark.

Hast du sowas nicht in der Schublade?

Ein Modell für den 4046 von Herstellern kenne ich nicht. Hatte da mal danach nur kurz gesucht. In der LTspice Gruppe gibt es ein selbstgebasteltes. Vielleicht gibt es was für die neueren Abwandlungen des 4046: 7046 oder so. Mußte mal bei TI in den Vorschlägen rechts oben gucken. Andererseits, was willste da groß simulieren.

Tja, leider.

- Henry

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Henry Kiefer

Schon, aber so richtig vom Hocker gehauen hat mich in Sachen DC/DC noch nichts. Vor langer Zeit hatte ich mal einen mit dem National LM3478 entwickelt, alle anderen waren komplett handgestrickt. Wird wohl auch dieser so werden, halb ist er jetzt fertig.

Halbbruecke mit P-Channel oben, N-Channel unten. Weil ich hier partout keine Ladungspumpe brauchen kann. Auch keinen Ansteuer-Uebertrager. EMV, notwendiger Stotterbetrieb (Burp Mode) und so.

Ich muss mit handelsueblichen Teilen 12V auf 240VDC hieven und die CCFL Uebertrager gibt es nicht unter 1:50. Ausserdem muss ich den in manchen Modi bis 30kHz herunterzwingen und das wuerde bei haelftiger Ansteuerung und 12V ungemuetlich nahe an die Saettigung gehen. Die angegebenen Spannungspegel gelten i.d.R. bei 60kHz.

Diesmal nicht. Aber so die Haelfte der Sache steht schon mal als Schaltbild. Etwas prickelnd ist die Tatsache, dass das wie ueblich gleich ins Layout geht. Wenn beim Kunden nach dem Einschalten ein dumpfer Knall ertoent und das Licht flackert, waere das peinlich :-)

Das haut mit den Berechnungen nicht hin.

Da muss man aus klitzekleinen Graphen Widerstandswerte ablsene. Na ja, werde ich eben einfach ausprobieren.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

Meinst du es fehlt den Halbleiterherstellern an Ideen (die du vielleicht fertig hast?)?

P und N beißt sich dann natürlich.

Integriert als MOSFET-Treiber gibts die nur bis ca. 1 Ohm Minimum.

Reine komplementäre MOSFETs z.B. von Zetex gehen weiter.

Ich hatte den SG3525 mit meiner beschriebenen Schaltung auch schon diskontinuierlich betrieben. Ausfälle keine. Würde ich aber nicht empfehlen. EMV ist dann auch unberechenbar.

Bei Koppeltrafos ist ein Bereich von Frequenzfaktor 2 kein Problem.

Kannst du nicht mal ne Schaltung ohne fatz peng entwickeln? Wie soll den ein Durchflußwandler mit ausreichender Totzeit zerstört werden?

Du könntest es anpassen. Sollte gehen, aber noch nicht gemacht. Helmut macht immer gute Modelle. Aber dann müßtest du ihn natürlich was zum Ausgleich geben.

Für den 4046 gibt es eine Menge App Notes.

- Henry

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Henry Kiefer

Henry Kiefer schrieb:

Moin Henry!

:-)

Wenn der Widerstand klein genug ist, dann sollte er auch bei 30A Ladestrom die Spannung halten können (0,1 Ohm, 80W), schließlich muß er die kompletten Ladestrom dieser einen Zelle verheizen. Allerdings machen mich die gerade errechneten Werte etwas nachdenklich, denn ich denke nicht, daß dort 80W verheizt werden können. Da muß ich nochmal nachfragen.

Maxwell traue ich die 80W auch nicht zu, aber die haben einen Ausgang, der auf High geht, wenn ein Komparator im Pack anspricht (allerdings keine Info welcher). Dieses Signal kann man nutzen um das Laden zu beenden oder den Strom zu reduzieren.

Außerdem würde ich dieses Signal protokollieren, dann sammle ich doch recht viele Daten über die Packs und kann mir ansehen wie sie sich tatsächlich verhalten und mit dem Datenblatt vergleichen.

Das ist weder bei Wima, noch bei Maxwell vorgesehen. In meiner Anwendung ist der Ladestrom auch das interessante.

Ciao Dschen

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Dschen Reinecke

Manchmal ja. Anwender scheinen sie nicht oft als Berater heranzuziehen. Bis auf einen Hersteller, wo demnaechst wohl was kommt. Darf ich aber noch nix zu sagen :-)

TDA21201 geht tief in dem Milliohmbereich. Ist aber single-sourced von Infineon und hat eine Ladungspumpe.

Etwas mehr brauche ich schon, war aber nie ein Problem. So 1:10 bekommt man mit wenigen Klimmzuegen fast immer gebacken.

Z.B. wenn man jemand eine Zyklen-Strombegrenzung vergessen hat und dann ein flackernder Stromausfall passiert. Dann versucht das Dingen jedesmal bis zum Poller nachzuschieben. Habe ich unglaublich oft gesehen, und dann i.d.R. bereinigt.

So etwas aehnliches ist Jim Thompson bei seinem ersten SMSP Design passiert. Er sagte dem Chef, das Ding sei gusseisern. Cheffe kam und riss den Netzschalter hin und her. Ein lauter Knall, Loetzinn und TO3 Becher flogen durch die Bude, Rauchschwaden ...

Das von Helmut enthaelt den VCO nur als Behavioral Model. Das andere liegt mehr als 6dB neben den Berechnungen.

Bei dem Dingen es es viel besser, man hat einen davon in der Schublade. Hatte ich aber nicht mehr, war alle. Besonders wenn man damit esoterische Dinge wie Frequency Hopping ueber die Stromquellen machen muss.

--
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Joerg

Joerg schrieb:

Du und deine Geheimnisse. Wenn ich was wissen will, wird das Gerät geöffnet, selbst wenn es dabei ziemlich sicher kaputtgeht.

Darf man fragen, in welche Bauelement-Klasse ich das neue Teil, auf deinem Mist gewachsen, einreihen darf?

Öh ja. Die Infineon-Seite findet das Teil nicht:

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Ich halte von dieser Firma seit Umbenennung nichts mehr. Scheinen nur noch größte Kunden zu schätzen. Unter BMW-Niveau läuft da gar nix. Da gibt es keine Stabilität mehr.

Da hatte er seinen Meister gefunden.

Beliebt ist auch die hochohmig gewordene Batterieversorgung. Ich glaube die meisten Consumergeräte werden nur im CAD entwickelt. Da wird nix getestet. Das ist eben die Kehrseite, wenn man alle über 40 entläßt.

Die Kennlinien einzubauen ist halt sehr aufwändig. Wer will das freiwillig machen. Für MOSFETs gibt es mittlerweile ein passendes Tool.

- Henry

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Henry Kiefer

In der Klasse der uC.

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Infineon Datenblaetter bekommt man oft nur ueber Digikey, was schon ein Trauerspiel ist, mich aber schon lange nicht mehr wundert:

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Deren Support ist bei mir so mies bis nicht vorhanden gewesen, dass ich seit ueber einem Jahr kein einziges Bauteil von denen mehr in Designs benutzt habe. Soviel zu verpassten Export-Chancen.

Daher mieten sie sich selbige jetzt oefter 8-D

Wenn man die Parameter kennt, welche im Datenblatt aber nicht rausgerueckt werden. Im VCO Model auf dem Yahoo Forum ist ergo einfach ein BSS123 drin. Ich denke, das geht so nicht ohne weiteres.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

Also noch ein 8051. Und das, wo du über dessen geniale Port-Pin Architektur schimpfst. Ich finde diese und die dazugehörigen Bit-Befehle klasse. Wenn ich da an die Qualen in C auf dem PSoC denke *würg* Wieso kann man gute Details nicht einfach abkupfern. Soll mir keiner sagen, die Entwickler kannten den 8051 nicht.

Sollen sie doch einfach gleich digikey drauflasern.

Ja, sehr traurig. Zumal sie gute technische Möglichkeiten haben. emails scheinen bei denen auch zu verschwinden. Scheint sowas wie Telekom zu sein. Nee, die Telekomiker haben sie ordentlich in München überholt.

Schöner Witz, guter Humor.

Macht es überall Sinn? Ich meine, bei den Schwankungen der Prozeßparameter...

- Henry

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Henry Kiefer

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