NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom

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Hallo,

ich benutze gerne die alten Toshiba-Laptops der T-Serie (z.B. T4900),
weil ihre Tastatur bis vorne an's Gehäuse reicht und ich damit gut
tippen kann. Sie haben aber ein Problem: sie grillen den Akku (NiMH).

Die FAQ habe ich gelesen und auch geguugelt, aber die Patentlösung
suche ich immer noch.

Im Inneren des Akkupacks sitzt ein wärmeempfindlicher Widerstand (10k),
der über zwei Kontakte mit dem Laptop verbunden ist. Vermutlich dient
das zur Abschaltung. Eine Möglichkeit wäre also, einen kleineren Wert
zu verwenden, oder nach einem Teil mit steilerer Kennlinie zu suchen
(oder eine Schaltung einzubauen, die das simuliert). Das verhindert
aber nicht unbedingt, dass der Akku dennoch dauergeladen wird, wenn
auch mit geringeren Strömen. Wenn ich es richtig verstanden habe, gehen
NiMH aber bei (Dauer|Über)ladung kaputt. Und es bleibt das Problem, das
Ladeende zuverlässig zu erkennen, denn der Ladestrom ist nicht konstant.

Was funktionieren könnte, aber ziemlich aufwendig ist, wäre ein µC im
Akkupack, der die tatsächlich entnommene und eingeladene Ladung misst.
Wegen der beachtlichen Selbstentladung von NiMH müsste er aber dauernd
laufen und die (berechneten) Verluste beim Laden ausgleichen.

Gibt es soetwas vielleicht schon fertig als IC? Normale Ladecontroller
werden vermutlich nicht funktionieren, da der Ladestrom schwankt, und
nur bei ausgeschaltetem Laptop 1C erreicht (sonst max. 1/4C). Bei den
heute üblichen 4Ah-Zellen (Größe A) halbieren sich die Werte nochmal.

Für alle Tips dankbar,
Martin

Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom

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Genau das ist der einzige Weg.

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Ich denke, du hast die FAQ gelesen ?

BQ2010 von http://www.ti.com/ und natuerlich viele weitere
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff /
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Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom

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Ja, aber den Absatz über Telefone hatte ich nicht beachtet. Vielleicht
sollte man die Überschrift ändern/ergänzen, damit klarer wird, worum es
geht, denn das Prinzip ist ja nicht nur für Telefone interessant.

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Danke, ist ja ein cooles Teil :-)

Martin

Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom

|> > BQ2010 von http://www.ti.com/ und natuerlich viele weitere
|>
|> Danke, ist ja ein cooles Teil :-)

Nuja, das Ding (bzw. dessen Nachfolger) ist ursächlich dafür verantwortlich, dass
zig Notebook-Akkus (ich tippe mal auf einige Tausend) der Compaq-Armada-Serie
umgetauscht werden mussten. Sagte Compaq zwar nicht, aber so anstandslos wie die
das gemacht haben, war es ihne wohl auch peinlich... Das Mistding verzählt sich
nämlich und meint dann trotz vollem Akku, dass er 0% hätte. Ein Rücksetzen dieses
Zusatands ist nicht wirklich möglich.

--
         Georg Acher, snipped-for-privacy@in.tum.de
         http://wwwbode.in.tum.de/~acher
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Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom
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dass
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die
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dieses
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Ach darum hab ich hier so viele Compaq 2881 NiMH 12V/3.3Ah Akkus
rumliegen die nicht mehr gehen.
Obwohl meine Analyse was anderes ergab: Die Sanyo 5/4AA NiMH-Zellen
haben einen so hohen Innenwiderstand, das bei Laden schnell die 20V
erreicht sind (Notabschaltung) und beim Entladen die Spannung unter
Last immer unter der Entladeschlusspannung liegt, so das der BQ2010
Messwert zwar jedesmal 'korrigiert' wird, aber ein Ruecksetzen wegen
der Akkus nichts bringt.
Du hattest ein anderes Analyseergebnis ? Du hast ein BQ2010 Programm ?
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom

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Die Baugröße gibt's? Oder meinst Du die Sanyo Twicell 4/3A, mit 67mm
Länge? Das ist jedenfalls die Größe, die ich bräuchte.

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Mit welchen Strömen lädst und entlädst Du die Akkus denn? Hast Du mal
getestet, ob der Chip bei geringeren Strömen richtig misst?

Martin

Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom
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Gibt's bei Conrad (Reichelt ?) und den meisten Akkuversendern.

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gerne 3A, aber da geht die Spannung schon zu hoch.
Es bleibt bei ca. 1A, und der Innenwiderstand wird nicht besser,
sondern etappenweise sogar schlechter.

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Versuchshalber 12V/55W Halogen. Glimmt aber bloss.

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Nein, ich kann den Chip nicht auslesen, kein Programm gefunden,
und selber schreiben wollte ich nicht.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom
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Sowas hab ich bisher nur bei defekten Zellen gesehen.
Oder haben die irgendwo zwischen die Zellen einen PTC gemogelt?

--
MFG Gernot

Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom
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Liest denn hier keiner mit ?

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heisst doch ds sie kaputt sind.

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Nein, kein PTC.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom

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Sicher, und es wird auch mitgedacht...

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Naja, war wohl ein Mistverständnis. Ich hatte Dich in
  

auch so verstanden, dass Du der Meinung bist, dass nicht der BQ2010
einen Fehler macht, sondern die (hochohmigen aber nicht defekten)
Sanyo-Zellen die Schutzabschaltung auslösen und dadurch erst die Akkus
falsch geladen werden.

Wenn die Akkus schon defekt sind, ist natürlich nichts mehr zu machen.
Jedenfalls habe ich es bisher noch nicht geschafft, hochohmige NiMH
irgendwie wieder zum Leben zu erwecken.

Es bleibt also (für mich) die Frage: zählt der BQ2010 falsch, wie Georg
schrieb, oder hat Compaq einen Fehler bei der Beschaltung gemacht? Was
meint ihr, bringt es was, TI mit dieser Frage anzuschreiben?

Martin

P.S. Kann es sein, dass der Chip schwer erhältlich ist? Habe ihn bei
     keinem Distributor gefunden (Segor, Reichelt, Farnell).

Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom

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Ich versuch es ja auch ...

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Bei den Coulomb-Counter-ICs gibt's das Problem, dass sich die Akku-Parameter
natürlich im Laufe der Lebenszeit verändern, wie zB. der Innenwiderstand
wohl auch der Ladewirkungsgrad (Verhältis von reingesteckter zu
rausgeholter Energie). Wenn man jetzt nicht so genau die Ladungsmenge
bestimmen kann, weil man den Ladewirkungsgrad nicht kennt, oder beim Zählen
was schief läuft, dann braucht man doch wenigstens einen verlässlichen
Punkt, entweder "Akku wirklich leer" oder "Akku 100% voll" oder besser
beide. Damit man dem Akku (und User) keinen Schaden zufügt wird man wohl
die konservative Methode wählen:
Akku gilt als voll, wenn der Coulomb-Zähler meint, dass er nun genug Ladung
bekommen hat (+einige zig Prozent) oder wenn ein Temperatursensor oder
früher beim NiCad das dU/dt-Kriterium einen vollen Akku anzeigt. Beides
schlägt fehl, wenn der Innenwiderstand größer geworden ist, als es die
Entwickler wahr aben wollten.
Akku gilt als leer, wenn der Coulomb-Counter meint, dass genügend Ladung
entnommen wurde (BIOS+Windows fahren den Rechner runter), obwohl
wahrscheinlich noch genügend da ist. Und das wohl übliche Problem, damit
die Akkus keinen Schaden nehmen und um wenigstens den Nullpunkt
einigermaßen zu treffen, wird der Akku entgegen aller Zählerstände beim
Unterschreiten einer bestimmten Klemmspannung als leer definiert und das
System abgestellt, bzw. die Zähler auf Akku leer gestellt. Und das passiert
ja wohl wenn der Innenwiderstand einen bestimmten Wert überschritten hat
und unter Last gemessen wird.
Zum Verzählen der Coulomb-Counter sollte man sich mal überlegen, welche
Lastwechsel da so auftreten und ob der Coulombcounter das überhaupt merken
kann, denn die Dinger werden ja wohl keine unendliche Bandbreite haben und
beliebig hohe und kurze Strom-Spikes mitzählen. Da wird zwar 'nen bischen
integriert, aber auch heftigst weggefiltert.
Ich habe hier für eine Schnurlosanwendung gerade so ein paar von den
BQ-Derivaten auf dem elektrischen Stuhl und will sie bezüglich genau dieser
Dinge quälen, schließlich laufen heute alle schnurlosen Geräte mit
Schaltreglern, die den Strom wohl auch gerne in kurzen Häppchen nehmen.
Ausserdem kann da ja noch ein ganz fieser Betriebsfall dazu kommen, Akku und
externe Versorgung laufen gemeinsam, was macht so'n Coulomb-Counter
eigentlich, wenn der Akku zwar im Mittel geladen wird, aber immer mal sehr
kurze Entladepuse dabei vorkommen? Klar, er intergriert das zu einem
schwächeren Laden und das ist falsch! Denn, Laden und Entladen muss
aufgrund des Ladewirkungsgrades mit zwei unabhängigen Zählern gezählt
werden. Das können die Solar-Freaks inzwischen ganz gut, die kennen das
Problem mit schaltenden Shunt-Reglern...

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Aufmachen und den Innenwiderstand mit 'nem ordentliche Stück Draht
überbrücken ;-)

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Lesen sie den Beipackzettel und Fragen Sie Ihren FAE oder
Distributor/Apotheker...

Und vor Allem ist die Qualifikation von Akkus und deren Änderung zusammen
mit einer passender Lade-/Entlade-Steuerung eine etwas langwierige Sache.
Dazu ist heute einfach keine Zeit mehr, wenn so'n Notebookmodell gerade mal
drei Monate auf'm Markt bleibt und dann schon wieder ein ganz anderes mit
mehr Stromaufnahme aber bitte kleineren Akkus, dafür aber mit
Ein/Aus/Schnell/Langsamschalten des 50Watt-Prozessorkerns im uS-Takt
geschaffen werden soll. Ausserdem braucht man dann auch noch
Hard-/Softwerker, die sich dieser unpopulären Baustelle annehmen...

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klar, wer soll sich so'n Ding wohin bauen? Für Bastelprojekte braucht man
sowas ja eigentlich nicht, es sei denn man will einen ungenauen
Prozentbalken als Füllstandanzeige (erinnert mich an die Tankanzeige in den
früheren Autos, ohne Benzin liegengeblieben trotz Zeiger auf 1/4, "I'm
walking")...

--
Ing.olf

Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom

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Der bq2010 würde in diesem Fall einen Fehler bei Laden melden.

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Ja, kann gut so passieren. Aber wo wäre das Problem? Der Akku würde in
diesem Fall weder ganz voll geladen, noch ganz entladen. Davon sollte
er nicht kaputt gehen. Wenn man nicht ohnehin einen Akku mit so hohem
Innenwiderstand als unbrauchbar oder kaputt einstufen würde.

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Yep. Der bq2010 misst zweimal pro Sekunde, wenn ich richtig gelesen
habe.

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Wo hast Du die aufgetrieben? Oder sind das Typen von einem anderen
Hersteller?

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Sollte bei einem Gerät, das auch nur am Netz laufen kann (z.B. Laptop)
aber recht unwahrscheinlich sein.

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Wenn der Chip nur zwei Samples/sec. nimmt, dann kann er solche Pulse
natürlich überhaupt nicht feststellen, auch nicht mit getrennten
Zählern.

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Gute Idee! Das solltest Du Dir patentieren lassen ;-)

Martin

Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom
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Pin 2 (3 nicht 4 nicht) 5, 6, 7 per Widerstand.
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Ich frag ihn mal. (Antowrt dann PM)

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Is denke ich i.O., machen Handys auch so, siehe
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de /
"wie laedt mein Handy seinen Akku wieder auf"

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom

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Kommt noch darauf an, ob der Widerstand nach Masse oder Vcc geht.

Pin 2-5 legen in Verbindung mit dem Sense-Widerstand (zwischen Pin 9
und Pin 8/Masse) die Kapazität des Akkus und die Skalierung der Anzeige
fest. Wobei mir noch nicht klar ist, ob über die Skalierung auch die
Kapazität mitbestimmt wird, das Datenblatt ist da etwas knapp mit
seinen Erläuterungen.

An Pin 6 wird die angenommene Selbstentladung des Akkus eingestellt.
H = disabled, L = NAC/47 (NAC = Nominal Available Charge).

Pin 7 legt fest, welche NAC der Chip nach einem Reset annimmt.
H -> NAC = voreingestellte Kapazität, L -> NAC = 0.

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Danke. Vielleicht ist es aber auch gar nicht mehr nötig (siehe unten).

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Hm, mag sein, dass es üblich ist, besonders durchdacht finde ich das
nicht, speziell bei Laptops. Deren Akku-Laufzeit ist meist eher zu
kurz als ausreichend, und zumindest ich nutze jede Steckdose, die ich
unterwegs finden kann, um den Akku zwischendurch zu laden, bzw. um
mit Netzstrom zu arbeiten. Bei jemandem, der immer einen Ersatzakku
mitschleppt, mag das anders sein. Aber Ingolf hat im FAQ-Text ja auch
die Schwächen des Systems angesprochen.

Könnte es sein, dass Toshiba eine solche Fuel-Gauge im Laptop selbst
und nicht im Akkupack verbaut hat? Das T4900 hat nämlich ein LCD, das
ziemlich genau anzeigt, wann der Akku leer ist. Obwohl der Akku nicht
mehr der Beste ist, stimmt die Anzeige der Restlaufzeit dennoch, also
findet wohl irgendeine Art der Adaption statt.

Wenn man den Akku rausnimmt und wieder einsetzt (oder einen anderen
einsetzt) geht die Anzeige auf Null, egal wie voll oder leer er ist.
Man kann die Anfangskapazität allerdings im BIOS setzen. Das sieht
doch irgendwie nach Fuel-Gauge aus. Was mich dann aber wundert ist,
dass der Akku am Ladeende ziemlich lange ziemlich warm wird. Wartet
man lange genug, wird der Akku wieder kühl. Aber das könnte auch nur
durch den im Akkupack eingebauten NTC gesteuert sein. Die Anzeige für
das Ladeende stimmt aber wiederum (100%).

Ich denke, ich bastle mir mal einen Akkupack zusammen, der eine ganz
andere Kapazität hat als der Originalakku, dann werde ich ja sehen, ob
das alles nur Zufall ist, oder ob da wirklich 'Intelligenz' verbaut
wurde.

Beim alten Akkupack war aus den Akkus so ein weißes Zeug ausgetreten.
Sieht aus wie bei ausgelaufenen Batterien (Primärzellen). Kann man
daraus schließen, wie der Akku kaputt ging (NiMH)?

Martin

Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom

[BQ2010]

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Hm, ärgerlich. Das Datenblatt sah sehr vielversprechend aus. Der
Chip hätte alles geboten, was ich gebraucht hätte. Gibt es eine
erwiesenermaßen funktionierende Alternative?

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Erstaunlich, dass so etwas dem Hersteller nicht schon während der
Produktion auffällt. Hat sich TI dazu geäußert, oder ist ein
Nachfolger geplant? Und da der Chip immer noch von TI angeboten
wird: wird er weiterhin verkauft, obwohl sie von dem Fehler wissen?

Was hat Compaq danach denn verbaut? Oder war das vielleicht gar kein
Fehler des IC, sondern er wurde nur falsch beschaltet?

Martin

Re: NiMH-Ladeschlusserkennung trotz wechselndem Ladestrom
Am 23 Sep 2003 21:48:37 GMT, meinte snipped-for-privacy@in.tum.de (Georg Acher):

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dass
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Ist so etwas ähnliches auch für die alten Gesellen LTE Elite bekannt?

Beste Grüße

Dr. Michael König
--
    RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
          D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
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