Li-Ion schonen

Feb 03, 2025 Last reply: 1 year ago 28 Replies

Es gibt haufenweise Schutzschaltungen wie diese "DD04CPMA":

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Das verhindert zwar Über-und Tiefentladen sowie Kurzschluß belastet den Akku aber bis an die Grenzen. Für fast alle Anwendungen möchte ich gern nur bis maximal 80 % laden und nicht unter 30 % entladen. (Mit einem einfachen Doppelumschalter könnte man so einen Begrenzer, wenn gewünscht, auch fallweise umgehen.) Gibt es so etwas?



Gesehen habe ich es bisher nur ein einziges Mal als Software für Lenovorechner, aber für noch keinen anderen und als Hardware noch gar nicht.



Wäre für Hinweise sehr dankbar. Kann doch kaum sein, daß ich mit diesem Wunsch der einzige auf der Welt bin.



Danke Axel



Bessere Android-Telefone können das auch.

Grüße Marc

Für Benutzern von Apple-Geräten gibt es "Al Dente"

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/ralph

Danke, auch an Marc. Schön, daß es das bei manchen Geräten doch noch gibt. Das beantwortet aber nicht meine Frage nach einer kleinen, preiswerten Hardwarelösung für Selbstbaugeräte. Die Zeit der modifizierbaren äußeren Spannungsteiler ist ja lange vorbei. Der Schutz, den man kaufen kann, ist sehr viel besser als nichts, aber wirkliche Langlebigkeit bekommt man damit nicht.

Axel Berger, 2025-02-03 11:10:

Mir ist nichts dergleichen bekannt. Aber welchen Sinn hat das? Wenn Akkus wirklich *spürbar* schneller verschleißen, wenn man sie regelmäßig auf nominell 100% auflädt und mehr als 30% entlädt, wieso begrenzt dann eine Ladesteuerung das nicht generell so?

Ich habe hier einige Geräte mit Li-Ion und Li-Po, die teilweise auch nach fast 8 Jahren täglicher Nutzung gerade mal 20-25% weniger Laufzeit haben. Und ich achte exakt gar nicht darauf, ob der Akku besonders geschohnt wird - das Gerät wird aufgeladen, wenn ich es brauche und dann auch solange genutzt, wie nötig, egal ob der Akku dann am Ende nur noch

10% oder weniger Restladung laut Anzeige hat.

Viele Geräte gehen vorzeitig kaputt, wenn sie dauerhaft am Ladegerät hängen. Bei meinem alten Lenovolaptop kann ich die Schlußspannung auf 70 % begrenzen. Das andere Extrem sind Geräte, die öfter mal unbeaufsichtigt eingeschaltet bleiben. Bei meinem Bluetoothlautsprecher in der Küche passiert das öfter mal. Da wäre früheres Abschalten nett.

Beim Selbstbaugadget erwarte ich regelmäßig beide Extreme.

Wenn du mit 80 % oder 30 % die Kapazität meinst, erfordert das ein Batteriemanagementsystem, das die zugeführte bzw. entnommene Ladung protokolliert. Evtl. reicht es, die Entladeendespannung auf einen niedrigeren Wert einzustellen, z.B. auf 4.10 V anstelle 4.20 V.

Weil Zeitschriften zwar die Akkulaufzeit, nicht aber die Akkulebensdauer testen. Das war ja einfach.

Bei Lithion-Ionen gheht das näherungsweise recht gut über die Spannungen, nur sind mir die Spannungswerte dafür nicht geläufig. So macht es auch das Lenovotool, auch wenn sie der Anschaulichkeit halber Prozentwerte verwenden. Ein Ladungszähler läuft zwangsläufig nach wenigen Zyklen weg, wenn er nicht regelmäßig am Ende einer Volladung auf null gerstellt wird.

Am 03.02.25 um 12:11 schrieb Marc Haber:

Alle gerooteten Androiden können das mit ACCA.

Marte

Hi Arno,

Weil man mit mehr Nutzungszeit werben kann. Sobald z. B. Autohersteller eine Garantie auf die Akkus geben müssen, wird tatsächlich hart begrenzt. Hat bei Tesla für Ärger gesorgt, weil sie den vor Waldbränden flüchtenden früher schon mal nur kurzzeitig das tiefere Entladen zugestanden hatten und danach gleich wieder höher abgeregelt wurde.

Marte

Hallo Axel,

Du schriebst am Mon, 03 Feb 2025 19:11:20 +0100:

Du meinst mit "Lithion-Ionen" scheint's die - gängigen - NMC-Zellen? Die arbeiten in etwa so zwischen 3,2V bis 4,2V, die Angaben der Hersteller sind da allerdings etwas variabel, besonders am unteren Ende. Aber zwischen

3,4V und 4,1V dürfte es da kein Problem geben. Ansonsten such' Dir halt mal paar Datenblätter von Herstellern zusammen und werte die Lade-Entlade- Kennlinien aus. ...

Bei Vollladung eher besser auf 100%. Aber bei NMC, oder auch "Li-Po"(lymer) ist das nicht so problematisch, weil deren Spannungsverlauf recht steil und ladungsproportional ist. "Ladungszähler" braucht man vor allem bei den LFP- (LiFePO4-) Zellen, die über einen weiten Kapazitätsbereich fast konstante Spannung (ca. 3,2V) halten. (Eine andere ähnliche Art sind AFAIK Li- Titanat-Zellen. Die sind aber sehr rar, LFP verbreitet sich derzeit etwas.)

Weiß ich, aber wozu? Alle mir bekannten Geräte, Laptop, Smartphone, Powerbank, zeigen keine Spannungen sondern Prozentwerte an und mein Nutzerverhalten orientiere ich daran. Die optimierende Schutzschaltung möchte ich nicht selbst entwickeln sondern kaufen.

Meine eigentliche (und erste) Frage war: gibt es sowas, hat das schon einmal jemand gesehen? Die offensichtliche Antwort lautet "nein". Schade, ist dann aber wohl so.

Hallo Axel,

Ich möchte hier noch einmal an eine uralte Diskussion errinnern, die ich hier seinerzeit mit MaWin geführt hatte: Schutzschaltungen sind NICHT dazu da, das Lade- oder Entladeende zu definieren. Sie sind dazu da, bei einem Fehler der Ladeschaltung Schlimmeres zu verhindern.

Marte

Die können dafür halt andere Dinge nicht mehr.

Grüße Marc

Dann habe ich den Begriff falsch gewählt. Es ging damals um einen zweiten Schutz im Akkublock selbst. Hier spreche ich, wie die Anwendungsbeispiele der Links zeigen, von der Endabschaltung für den Normalbetrieb.

Hi Axel,

Eben genau auf die potenzielle Vermischung der Begriffe und Teile wollte ich noch einmal hingewiesen haben. Dein Link zum Start des Themas deutete genau darauf hin, die Schutzschaltung als Laderegler zu missbrauchen.

Marte

Am 04.02.2025 um 14:23 schrieb Marte Schwarz:

Die hier diskutierte Problematik ist nicht trivial. Das fängt schon mit der Frage an, ob eine einzelne Zelle oder eine Reihenschaltung geladen wird. Bei einer Zelle (Bsp. Handy) wäre das noch einfach durch eine niedrigere Ladeschlußspannung zu erreichen. Bei einer Reihenschaltung kommen praktisch alle gängige einfache BMS in Probleme, da hier der notwendige Balanciervorgang erst beginnt, wenn die ersten Zellen die maximale Ladespannung erreicht haben. Natürlich könnte man diesen Wert reduzieren, mir ist aber kein BMS bekannt, das das erlaubt.

Jein. In den dort gezeigten Beispielanwendugen ist die Platine für den Ladeschluß zusätzlich zum eigentlichen Lader, gegen Überstrom und Tiefentladung aber als einzige Sperre vorgesehen, also Steuerung, nicht Schutz. Und wenn sie eine niedrigere Ladenendspannung vorsieht als der Laderegler wäre sie auch da der hauptsächliche Schalter.

Das ist genau der Grund, warum ich darauf hinweise: Die dort gezeigte Schaltung ist eine Schutzschaltung, die Beispiele zeugen davon, dass die Schreiber den Unterschied nicht kennen / wollen. Beim Überschreiten der Limits wird der Akku abgetrennt. Das willst Du so bei einer Ladereglermimik ohnehin nicht haben. Eine Strombegrenzung beim Laden ist auch nicht vorgesehen, höchstens in der Größe der Entladestrombegrenzung. Dabei wäre ich mir aber nicht so sicher. Der MOSFET dürfte in dieser Richtung einfach die Bodydiode zeigen.

Marte

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