Nochmal zur Ladung 18650

Hallo, bin da immer noch am versuchen. . . Auch diese Platinen sollten doch passen um 18650 oder auch AA per Solar laden zu können.

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Ist die einstellbare Spannung sicher stabil genug um ein Überladen zu verhindern? Stromstärke ist kein Thema da meine Solarmodule mit 6V/5W einen Strom liefern der genügend unterhalb eventueller Maximalströme liegt.

Gruß Mirko

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Mirko Siederik
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Das ist ein einfacher Step-Down-Converter und kein Laderegler. Den benutzt man um den Laderegler mit konstanter Spannung zu versorgen.

Das hier wäre ein Laderegler für eine 18650:

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Gerrit

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Gerrit Heitsch

Das ist richtig und mir bewußt.

Und wozu zwingend den Laderegler wenn eine Ladestromregelung kaum greift da der max. Ladestrom ca. 500mA nicht übersteigt? Genügt da nicht die sichere Begrenzung bei Erreichen der 4,2V?

Ja, aber dann sind das fast € 20,- für die 3 von mir benötigten. Und von diesen kleinen Step-Down Wandlern mit dem LM2596 habe ich mehrere hundert rumliegen.

Gruß Mirko

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Mirko Siederik

Was macht denn der/dieser Step-Down-Converter, wenn die Eingangsspannung wegfällt (also z. B. Nachts), an der Ausgangsspannung aber dennoch weiter der teilgeladene 18650 hängt? (Wie) Funktioniert die Überstromschutzschaltung, wenn Du einen vollständig entladenen Akku bei voreingestellter Ausgangsspannung von 4.2V - oder wegen mir auch 4.0V - anschließt? Kommentar "at 1A output current, the controller chip is getting extremely hot." gelesen? Irgendwo in der Beschreibung was zur Spannungskonstanz erwähnt?

Fragen über Fragen.

Ist dem so? 0.7C wären bei dem Ding so um die 1.5A. Woher nimmst Du die Gewißheit einer Strombegrenzung auf 500mA? Falls Dein Panel nicht mehr kann: Kriegt der LM2596 dann noch die 3.2V, die er sich wünscht? Was macht er unterhalb?

Ausprobieren. Am besten auf einer feuerfesten Unterlage.

Volker

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Volker Bartheld

Am 19.10.22 um 10:46 schrieb Mirko Siederik:

Jein.

  1. Das Verhalten des StepDown-Moduls bei Uout>Uin ist undefiniert. Das rangiert irgendwo zwischen zusätzlichem Entladestrom bis hin zu einem satten Kurzschluss (bei Synchrongleichrichtung). Eine Diode am Ausgang vermeidet dieses Problem, macht die 4.2V aber wiederum recht ungenau.

  1. Es fehlt der Schutz gegen Tiefentladung.

Diese Lithium-Akku-Schutzschaltungen kostet beim Chinesen nur Centbeträge. Es lohnt sich, davon ein paar auf Lager zu legen. Auch welche für 2,3,... Zellen, die gleich noch Balancing betreiben.

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Hergen Lehmann

Ja, genügt, kannst Du so machen. Strom ist nicht das Problem¹, Maximalspannung ist nicht das Problem. Die schwankende Versorgung ist das Problem. Es bleibt nämlich die Frage was der Schaltregler bei Unterspannung auf der Eingangsseite macht. Kommt er aus dem Brownout wieder hoch? Entlädt er die Zelle unter die Mindestspannung?

Ich weiß Du willst es nicht hören, aber bei Kleinversorgungen nimmt man sowas:

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¹Ich lade meine Li-Akkus üblicherweise am Netzteil mit allem Strom, was jenes hergibt (was nur 2,5A sind); der Akku nimmt sich halt davon was er so aufnehmen kann.
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Andreas Neumann

Hi Mirko,

Wenn beim Erreichen der 100% die 4,2 V nicht vom Akku genommen werden, ist das extrem schädlich für die Nutzungsdauer von LiIon-Akkus. Nicht umsonst gibt es Ladereglerbausteine für diese Akkutypen.

Nein. In der Tat sind viele Laderegler sogar gar nicht in der Lage, den Strom zu regeln und begrenzen ihren Job darauf, den Akku abzuschalten, wenn der Ladestrom eine gewisse Schwelle unterschreitet. Einfache Ladeschaltungen schalten erst wieder auf, wenn die Spannungsquelle zwischendurch abgehängt wurde.

Du musst wissen, wie viel Wert ein vernünftiges Design hat ...

Marte

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Marte Schwarz

Aber der Akku sollte nicht in Rauch aufgehen. Man könnte ja noch mittels Timer nach z.B. 4h zwangsweise den Akku vom Ladegerät trennen, egal ob er schon vollgeladen ist oder nicht.

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Peter Heitzer

Hi Peter,

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Marte

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Marte Schwarz

Hallo Mirko,

Du schriebst am Wed, 19 Oct 2022 08:17:47 +0200:

...

Du brauchst eine Schaltung, die _sicher_ verhindert, daß die Ladespannung > 4,15V wird. (4,2V ist schon hoch, und die öfters genannten 4,25V IMHO riskant.) Außerdem sollte bei Ladeschluß die Ladung abgeschaltet werden und erst bei Unterschreiten einer Hystereseschwelle (>~0,5V) wieder ein.

Die Begrenzungsschaltung muß die Stromstärke aber verarbeiten können. Ich habe da schlechte Erfahrungen mit eingebauten "Schutzschaltungen" gemacht, bei denen die "Schalttransistoren" bei Entladung durchgingen und anschließend die Zellen tiefentladen haben. (Gestern grade wieder zwei Zellen davon befreit und wieder geladen, sind jetzt wieder nutzbar, aber halt ungeschützt.)

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Sieghard Schicktanz

Hallo Andreas,

Du schriebst am Wed, 19 Oct 2022 11:58:09 +0200:

Stimmt nicht - der Akku "nimmt", was er kriegt. Li-Akkushaben enorm kleine Innenwiderstände, und die werden mit steigendem Ladestand noch kleiner. Nur wenn Deine Akkus alle was um die 2Ah Kapazität haben (1,25C-Ladung), ist das unbedenklich. Einen Akku mit 0,5Ah (500mAh,

5C-Ladung!) würde ich da nicht dranhängen, nichtmal zu Sylvester, weil die Dinger gar häßlich qualmen und stinken und kein schönes Feuerwerk abgeben...
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Sieghard Schicktanz

Hallo Sieghard,

Es stimmt irgendwie beides und beides nicht, je nach dem, welcher Ladestand betrachtet wird ;-) Falsch ist in jedem Fall der zweite Satz. Mit zunehmendem Ladestand sinkt zwar der Innenwiderstand, aber die Spannungsdifferenz an selbigem schwindet schneller., deshalb sinkt gegen Ende der Strom deutlich bis zum Abschaltkriterium.

Hier ging es um 18650-Zellen. Wenn die nicht schon defekt sind, laufen die nicht unter 1 Ah.

Spaßbremser!

Marte

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Marte Schwarz

Hi Sieghard,

Zum Glück wissen das die Händiakkus nicht. Die werden fast alle mit 4,35 V und mehr geladen. Wenn man das richtig macht, geht das sogar sehr gut. Aber nicht mit einem simplen Konstantspannungslader.

Marte

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Marte Schwarz

Am 20.10.22 um 08:30 schrieb Marte Schwarz:

Vor allem nicht mit einer x-beliebigen Zelle und einem x-beliebigen Ladecontroller. Um derart an die Grenzen zu gehen, ist eine enge Abstimmung zwischen Akku- und Gerätehersteller erforderlich. Einer der Gründe, warum Wechselakkus aus der Mode gekommen sind.

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Hergen Lehmann

Hi Hergen,

Doch schon.

Nee, der muss schon ein bisschen mehr können, als nur konstante Spannung zu liefern.

Nee, nicht wirklich. Das macht aber ein Händi billiger und knapp einen halben mm dünner, vielleicht sogar ein ganzer mm. Außerdem ist es früher Müll und produziert daher mehr Umsatz.

Marte

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Marte Schwarz

Hallo!

Am 19.10.2022 um 12:45 schrieb Marte Schwarz:

Warum zwingend abschalten? Wenn ein Laderegler anfangs bei leerer Li-Zelle zuverlässig den Strom begrenzt und dafür CCCV-konform bis knapp unter 4,2V lädt sinkt der Strom auch bei Li-Ion und LiPo auf 0 wenn Ubat = Ulade.

Für einzellige LiPo's aber bei zwei meiner Projekte auch für 18650 nehme ich z.B. schon aus Gewohnheit den MCP73811T. Süßer, kleiner SOT-23-5 spezieller Laderegler für USB->Li-Zellen.

Verträgt 0-6V am Eingang und lädt mit wahlweise 85 oder 450mA Strombegrenzung am Anfang und begrenzt auf maximal 4,20V.

Das Teil schaltet nicht ab, sondern hält meine Akkus tagelang auf

4,17-4,18V (also 20-30mV unterhalb von 4,2V) bis ich das Ladekabel (5V) abziehe.

Wenn also die Ladespannung exakt begrenzt wird, und der Ladestrom zumindest grob, kann eine 18650 oder LiPo's durchaus länger am Ladeteil hängen. Wichtig ist nur das die Spannungsbegrenzung eben exakt ist, bei solchen Zellen auf zehntel, besser noch weniger, mV.

Jürgen

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Jürgen Hüser

Am 20.10.22 um 17:38 schrieb Marte Schwarz:

Also, den typischen chinesischen Fake-Ersatzakku von ebay willst du sicher nicht mit "4.35V und mehr" laden. Die machen ja schon bei vorsichtigen 4.2V nach wenigen Monaten dicke Backen.

Und nein, auch Markenzellen haben je nach Hersteller und Modellreihe nicht exakt die gleiche Chemie.

Raketenwissenschaft ist das nicht. Da ist eine Stromabsenkung für die letzten paar Prozent Ladung drin, eine Temperaturabhängigkeit von Strom und Spannung, sowie eine Hysterese, damit der Akku nach Erreichen der

100% erst mal eine Weile in Ruhe gelassen wird. Die Parameter dafür willst du aber nicht festlegen, ohne mit dem Akkuhersteller gesprochen zu haben.

Wie gesagt, EINER der Gründe. Haupt-Triebfeder ist die geplante Obsoleszenz, klar.

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Hergen Lehmann

Am 20.10.22 um 17:38 schrieb Marte Schwarz:

Bei den Samsung-Handies waren es die ständig kaputtgehenden Wechselakkus, die den Umsatz generierten. Damit war seltsamerweise Schuß, als die fest verbaut wurden und daher von der Garantie miterfaßt waren...

Hanno

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Hanno Foest

Hallo Marte,

Du schriebst am Thu, 20 Oct 2022 08:27:42 +0200:

Und das tut sie _weswegen_? Eben, das tut sie, weil die Ladegeräte üblicherweise nicht nur den Strom, sondern _auch_ die Spannung begrenzen. Lade mal so ein Ding mit einem auf >5V aufgedrehten Labor- Netzteil und durchaus moderat eingestelltem Strom und beobachte.

Das Abschaltkriterium ist definiert als der Stromwert bei der anstehenden _maximalen Ladeschlußspannung_, d.h. neben den chemischen Reaktionen nur noch durch diese Spannung bestimmt.

Man weiß ja nicht, was er sonst noch für Akkus hat und wie er die lädt.

Nicht ich. Da "soll"'s schon recht lästige Vorfälle gegeben haben...

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Sieghard Schicktanz

Hallo Jürgen,

Du schriebst am Thu, 20 Oct 2022 17:52:59 +0200:

...

Sowas nennt man dann "totladen". Der Akku kann dann nicht auf seine Ruhespannung zurückfallen, sondern wird dauernd auf einer Spannung gehalten, die zersetzende chemische Reationen unterhalten kann, die sich dann damit unterhalten, den Elektrolyt und andere Bestandteile zu zersetzen. Die Auswirkungen auf die kaüazität sind dann die, daß die Benutzer solcher Ladevorrichtungen immer behaupten, daß Li-Akkus eine "kalendarische Lebensdauer" von maximal 2 bis 3 Jahren hätten.

Natürlich kann sie länger am Lader hängen, sie geht dann halt immer mehr kaputt.

Das sorgt nur dafüür, daß die Zelle nicht "dramat(urg)isch" kaputt geht.

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Sieghard Schicktanz

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