Die MAX1665, 1924 zum Bleistift, aber auch die original verbauten BQ29312 oder M61040. Scheint Standard zu sein.
Die Frage ist allerdings wirklich, ob es sinnvoll ist weiterzuladen, wenn eine Zelle ihre Schlussspannung schon erreicht hat. Ohne Nachdenken wuerde ich auch sagen, man muss alle voll machen, also die vollen solange ueberbruecken. Mit Nachdenken stellt sich aber heraus, dass man von der zusaetzlichen Ladung nix hat, da Serienschaltung. Ausserdem muesste man ja durchaus 1...3A an der Zelle vorbeileiten, evtl. bisschen viel fuer SSOP16 oder so...
Ob es da fortgeschrittene Algorithmen gibt, die erst bei vielen Zyklen greifen, weiss ich natuerlich nicht.
Das wird einem beim zweiten Nachdenken dann auch klar, allerdings koennte es ja andere Effekte, z. B. die Lebensdauer betreffend, geben.
Auf den ersten Blick: Schlaue Idee. Ist hier vor einiger Zeit wimre schon mal diskutiert worden, oder? Aber mein urspruenglicher Anspruch war gekennzeichnet durch das Adjektiv "einfach" ;-)
Mal abgesehen von dem Unikum 'Ladeentspannung': Das Problem ist ja gerade, das wenn man den Akku energiemäßig völlig ausnutzen will (also nicht auf Lebensdauer aus ist), der Akku zwangsweise über seinen höchsten Spannungspegel drübergewuchtet werden muß. Und genau dort muß eine ganz bestimmte Menge ABSOLUTER Energie in den Akku rein. Sozusagen muß das Sahnekrönchen eine bestimmte Größe haben. Diesen Wert genau zu kennen ist das einzige Geheimnis. Leichter tut man sich mit der Vorgabe maximaler Lebensdauer. Da gilt: Umso weniger umgeladen wird innerhalb eines Zyklus, desto höher ist die Gesamtlebensdauer. Bezogen auf die gesamt erreichbare Ladungsmenge, die der Akku in seinem Leben umladen kann, ist es in erster Näherung vermutlich eine simple quadratische Gleichung.
So etwa: Zenerdiode 4,3V oder TL431 neben jede Zelle: Wirklich einfach. IC im DIL-Gehaeuse, ein paar diskrete Teile: Einfach genug. SMD-IC in SSOP, vielleicht noch recht teuer: zu kompliziert.
Ich habe eine funktionierende Loesung, da wird man gerne grosszuegig ;-)
280g, die nackten Akkus. Ein Plastikgehaeuse, Buchse, Sicherung etc. vielleicht nochmal 150g...
Ich werde jetzt mal ein Pack vorsichtig aufladen und dann messen.
Bei einem Neubau haette ich nie Li+ genommen, da ist NiMH aus den genannten Quellen natuerlich vorzuziehen, schon allein, weil ich dafuer Ladegeraete habe. Ich kann halt nur nix im Schrott liegenlassen, was zumindest den Eindruck von Funktionsfaehigkeit in mir zu erwecken imstande ist ;-)
Bezogen auf Lithium ist Zenerdiode nicht der Hit. Viel zu ungenau. Ein TL431 ist recht elegant, wenn der Laderegler in der Endphase ganz sicher nicht mehr als 100mA liefert! Ansonsten mußt du dir überlegen, wie der arme TL431 vor Überstrom geschützt werden kann.
Kenne keine erprobte Lösung. Idee hätte ich schon. Vielleicht machst du dir an dieser Stelle auch mal den Unterschied zwischen Bypass-Verfahren und Ladungsumverteilung klar.
SSOP ist billiger als DIL in der Großserie. Schlecht für Bastler. Den Chip interessiert das Gehäuse weniger. OK, manchmal passen sie nur in größere Gehäuse rein. Gibt solche Fälle.
Weiter oben hattest du noch gefragt. Eigenartig.
Aber um mal weiter auszuholen und auf die ursprüngliche Frage einzugehen: Man kann lokal begrenzen, lokal umverteilen, oder global zentralistisch aus der gesamten Strangspannung Energie wieder auf die Einzelzellen umverteilen. Das alles mehr oder weniger resistiv (=bypass), kapazitiv oder induktiv. Jeweils aktiv oder passiv geregelt. Klingt jetzt hirnspinstig, bringt dich aber ziemlich schnell zu möglichen Lösungsansätzen.
Schaltregler (Stromgeregelt) an Gesamtspannung > Übertrager primär > Übertrager Sekundärwindungen mit je Gleichrichter und Schalter für jede Zelle.
Also die ersten beiden sind ja nur protection -Teile, da wirst Du Schwierigkeiten haben irgendwas mit zu nivellieren. Der BQ kann wohl intern mit 200-800Ohm balancen muss aber wahrscheinlich dazu extern angeseteurt werden.
Man könnte natürlich argumentieren das man genausogut beim Entladen bis zu einer gemeinsamen Entladeschlussspannung nivellieren könnte und dann läd bis die Erste voll ist. Immerhin ist dann in alle die gleiche Ladungsmenge hineingeflossen. So oder so bekommst Du nur das heraus was die Zelle mit dem momentan schlechtesten "Zykluswirkungsgrad" hergibt. In der Praxis ist es natürlich dann besser zu nivellieren wenn sowieso wenig Strom fliesst und gerade genug Energie da ist und das ist immer beim Laden in der Nähe des Ladeschlusses. Du wirst selbst die besten hochstromladefähigen Zellen nicht voll bekommen wenn Du da versuchst gegen Ende noch viel Strom reinzubekommen. Deswegen Konstantspannungsphase, während der der Strom langsam abnimmt.
1-3A brauchst Du nicht wegzunivellieren, nichtmal bei 100Ah-Packs, solange Du gute Zellen hast. Sobald der Strom gleich oder kleiner des Nivellierstromes der vollsten Zelle ist macht es natürlich Sinn weiterzuladen um eben die Anderen auf gleiches Level zu bringen. Das soll ja auch nur verhindern das der Ladezustand der Zellen über viele Zyklen komplett auseinanderdriftet (durch die unterschiedlichen Effekte, oben mal vereinfacht Zykluswirkungsgrad genannt). Die schlechteste Zelle bestimmt halt immer was geht.
Ausser vielleicht bei aktiven Systemen wie Henrys, da kann man wohl eine schlappe Zelle während der Entladung stützen und so besser an die Gesamtenergie die im Pack steckt herankommen und u.U. die Zuverlässigkeit steigern.
Die protection ICs die abschalten wenn eine Zelle voll ist, dienen erstmal nur als Schutz wenn die Ladeschaltung versagt und haben nichts mit dem Nivellieren zu tun.
Das Nivellieren und das Laden müssen anderen Teile machen, die natürlich unter den Ansprechschwellen der Prot.-ICs arbeiten. Die Idee Einzelzellen-Prot.-ICs (oder andere Spannungsdetektoren) als Balancer zu verwenden setzt natürlich voraus das diese schon bei niedrigeren Schwellen ansprechen. Die reinen Prot.-ICs für 3-4 Zellen sind wirklich nur als solche zu gebrauchen.
Das ist doch schon mal was. Ich kann ja sogar Ladeschaltung und Zellen aufeinander anpassen, da es nur um ein Einzelstueck geht.
Sollte heissen: Ich habe ein funktionierendes Akkupack. Also keine Notwendigkeit, mit den Li+ was zu entwickeln, lediglich etwas Bastlerehrgeiz.
Ich glaube, ich nehme die lokale Begrenzung durch bypass ;-) Jetzt muss ich aber erstmal testen, ob die Zellen mit den im Datenblatt [1] genannten Spannungen/Stroemen noch zu verwenden sind. Dann weiss ich auch, ob ich mit den 100mA Ladestrom bei 4,2V hinkomme. Dann kann ich auch mal fuer eine Zelle die Begrenzung mit dem TL431 aufbauen.
Aber danke fuer die Einfuehrung die hoehere Akkulogie!
Patentiert. Wenn ich recht erinnere wars Fraunhofer.
Eben. Wir hatten praktische Versuche gemacht und z.B. der Hotzenblitz fuhr dann einfach länger. Genauso auch der Elektrorollstuhl. Der Mann war ganz begeistert. Der Knarz mit der Krankenkasse bis die sowas bezahlen, dagegen echt nervig.
Nebenbei wird auch die Lebensdauer der Akkus-Gemeinschaft erhöht. Der Arbeitsaufwand EINEN Akku zu wechseln, ist ja nicht viel kleiner als alle auf einmal zu tauschen. Das stimmt erstaunlicherweise sowohl für die Auto-Großanwendung wie auch für den verschweißten Notebook-Akku.
Sie sollen auf jeden Falls sicherstellen, daß kein einzelner Akku überladen wird. Oder sagen wir besser, das der Hersteller niemals in Haftung genommen wird.
"Michael Hoereth" schrieb im Newsbeitrag news:fhkucs$8rb$ snipped-for-privacy@svr7.m-online.net...
Du musst sogar, denn ein externer Lader schaltet erst ab, wenn die Gesamtspannung erreicht ist, weil er ja gar nicht weiss, dass die Gesamtspsnnung nicht 12.6=4.2+4.2+4.2 ist, sondern schon 4.1+4.1+4.4 oder gar 4+4+4.6 und er dringenst abschalten sollte. Ein LiIon Akkupack muss also wenn es nur Protection sein will auch balancen, oder es uebernimmt die ladefunktion und bestimmt den Abschaltpunkt, z.B. durch trennen des Ladestroms.
Ausserdem aendern die meisten Zellen ihre Spannung durch unterschiedliche Selbstentladung, das muss man also schon ausgleichen.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
So hatte ich eigentlich die Funktion der ganzen "Protection"- ICs verstanden. Die haben ja alle zwei externe FETs, um eben Laden und Entladen selbst starten und beenden zu koennen.
Und fuer Lade-Ende wird eigentlich laut Datenblaettern immer "Eine Zelle ueber Ladeendspannung" herangezogen.
Demnach kann ein solches Pack nie mehr als die Kapazitaet der schwaechsten Zelle aufnehmen und abgeben. Mehr wuerde ein balancing schon beim Laden erfordern, und das habe ich bis jetzt bei keinem kaeuflichen IC gesehen (was nix heissen soll..., Henry hat da ja schon viel Inter- essantes dazu geschrieben).
Gruesse Michael (der immer noch auf das Entlade-Ende wartet ;-)
Mir ist zumindest kein einziges fertiges IC bekannt und ich kenne echt ne Menge Hersteller. Es ist auch schwierig beide notwendigen Funktionen, also präzise Steuerung und Leistungsteil, auf einem Chip unterzubringen. Das können nur wenige Hersteller mit Prozessen wie BCDMOS. Vermutlich sind die erwarteten Stückzahl nicht ausreichend. Man bräuchte praktisch für jede Zellenanzahl ein Spezial-IC. Oder zumindest externe MOSFETs. Dabei darf diese Schaltung dann aber auch nicht wesentlich den Akkupack-Preis erhöhen!
"Michael Hoereth" schrieb im Newsbeitrag news:fhlbo3$8rb$ snipped-for-privacy@svr7.m-online.net...
Tja, einige Teilnehmer dieser NewsGroup haben das noch nicht kapiert, und glauben, die Ladeschlusssteuerung kaeme von aussen.
Noch schlimmer, wenn der Ladezustand der Zellen auseinanderlaeuft, dann beendet die am wenigsten aufgeladene Zelle das Entladen, und die am weitesten aufgeladene Zelle beendet das Aufladen.
Die Industrie stellt nicht die Chips her, die man braucht, sondern die, die am einfachsten zu fertigen sind.
Hmmm.... Ferrari abhängen? Da ist der Wunsch der Vater des Gedankens. Ohne Fahrer knapp 800kg, + Fahrer ... eher 900 kg, dann 16kW ... Nä, nicht wirklich.
Also mit meinem alten 968 schaffte man 0..100km/h in 6,5 sec, 1x schalten inclusive. Dürfte deutlich unter 100m Strecke sein, bis die
100km/h anliegen.
Rund 190kW bei 1400kg. Also mehr als 10fache Leistung bei nicht mal dem doppelten Gewicht. Und auf der HA waren 255er Reifen serienmäßig, die helfen auch mächtig beim beschleunigen. Mit heutigen Sportwagen mit ASR Schnickschnack brauchste nichtmal mehr Gefühl im Hintern und den Beinen, die regeln das für Dich. Drehmoment gabs auch zur genüge. 200Nm bei knapp 100Upm, danach gings dann lange Zeit mit 300Nm und mehr weiter.
Das 16kW Motörchen dürfte da auch weit entfernt sein.
Mit einem Ferrari geht das nochmal deutlich schneller und heftiger. Die Messlatte liegt da wohl irgendwo bei 3sec. Da hat der Hotzenblitz- Fahrer nicht mal Boah-Eyh gesagt.
Manche lernen es wirklich nie, dass Protection und Charge Control zwei unterschiedliche Baustellen sind, die sich ergänzen, aber nie ersetzen sollten. Manfred, bitte lass es uns wissen, falls in einem von Dir entwickelten Gerät Li-Akkus verbaut werden, ich will auf jeden Fall wissen, was mir dann nicht ins Haus kommt.
Nicht ganz. Zwar bestimmt die schwächste Zelle die Gesamtlebensdauer und die maximal aufnehmbare Energie im Ladezyklus, gleichzeitig driften aber alle Zellen einem gemeinsamen Arbeitspunkt zu. Würde mal sagen, auf Kosten der stillen Reserven (=unbenutztes Zellenmaterial). Die in der jeweiligen Zelle unbenutzbare Energie wrd wegen Strangabhängigkeit in Wärme umgesetzt.
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