Nabend! Ich baue grad meine erste Schutzschaltung für nackte Li-Ionen Akkus. Ich schalte 6*3.7V Akkus in Reihe. Für die Überstromabsicherung nehme ich eine normale Schmelzsicherung. Für die Unterspannungsabsicherung muss ich mich jetzt entscheiden, ob ich wirklich jede einzelne Zelle überwache (6*ADC), oder ob es reicht, je zwei Zellen zu überwachen (3*ADC). Abschalten wollte ich, sobald eine Zelle 3V unterschreitet. Hat da jemand Erfahrung? Wie machen es die Profis?
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STK500-Besitzer schrieb: > Zellenweise. Sonst wären es ja Amateure :-) sehe ich genauso, aber so elegant hätte ich es nicht ausdrücken können.
http://www.ebay.de/itm/231749073683 Schaltet zwar nicht ab, macht aber höllischen Lärm, wenn eine Zelle unter die eingestellte Spannung (2,7 bis 3,8 V in Schritten zu 0,1 V) absinkt. Hat sich vielfach im Modellbau bewährt... ...
Timmy schrieb: > Keine Profis anwesend? Doch. Und STK500-Besitzer hat völlig recht. Alles andere ist unsäglicher Murks und außerdem gefährlich. Jede einzelne Zelle MUSS überwacht werden.
Ich meine jemand, der solche Schuitzschaltungen schonmal beruflich bedingt gebaut hat. Nicht jemand, der sich generell als Profi bezeichnet.
Das ändert nichts an der Tatsache, dass jede Zelle einzeln überwacht werden muss :D
Timmy schrieb: > Ich meine jemand, der solche Schuitzschaltungen schonmal beruflich > bedingt gebaut hat. Hab' ich schonmal gemacht - allerdings für Doppellagenkondensatoren. Die sind empfindlich auf Überspannung, allerdings nicht so extrem wie Li-Akkus. Überspannung geht da nur auf die Lebensdauer. Und selbstverständlich haben wir jeden Kondensator einzeln überwacht.
Als Profi erfasse ich jede Zellspannung ( 100 Zellen 100S1P) mit 2mV absoluter Genauigkeit, alle 50ms Ist so in Serie
> (6*ADC)
Man benötigt nur einen ADC. Ganz egal wieviele Zellen überwacht werden
müssen.
Aha, und wie soll das gehen? Ich muss am uC für jede Zelle einen ADC-Pin belegen.
Man kann das indirekt machen indem man die Gesamtspannung überwacht und gleichzeitig einen Balancer ständig an den Zellen dran hat. In dem Fall müssten die Zellen dann SEHR unterschiedlich sein damit die stark unterschiedliche Spannungen entwickeln. Bei nem 2s4p Akkupack habe ich das mal so gemacht, funktioniert ausreichend gut. Aber waren auch Resteakkus aus nem Notebook, die sind eigentlich auch schon kaputt, da störts mich nicht weiter wenn die Lebensdauer verkürzt ist. Für Akkupacks die lange halten sollen und Leistung bringen müssen: Zellenweise. Balancen kann man zur Not noch übers Ladegerät wie man das im Modellbaubereich macht. Aber Unterspannungserkennung immer zellenweise direkt im Akkupack.
Timmy schrieb: > Aha, und wie soll das gehen? > Ich muss am uC für jede Zelle einen ADC-Pin belegen. Du hast einen ADC, aber über den Multiplexer diverse Pins wo du dran anschließen kannst. Achtung, Stolperfalle: Nur die unterste Zelle lässt sich direkt messen, die oberen müssen über einen Spannungsteiler dran. Der sollte genaue Widerstände verwenden, 1% oder besser.
So oder so, der Schaltungsaufwand bleibt gleich. Macht man da auch üblicherweise für jede Zelle eine Temperaturüberwachung, oder reicht die Spannungsüberwachung aus?
Temperatur meistens fürs ganze Akkupack zusammen, den Sensor irgendwo in die Mitte kleben wo es am wärmsten ist. Temp. Überwachung ist aber nur wichtig, wenn du auch große Verlustleistung in den Zellen erwarten kannst. Also wenn beim Laden oder Entladen auch große Ströme auftreten. Bei üblichen 2,3Ah Zellen und 1C Ladung ist der Innenwiderstand ca 100mOhm, da hast du dann ein halbes Watt pro Zelle an Verlustleistung. Die werden dann handwarm (sofern die die Wärme auch irgendwie abgeben können). Wenn du jetzt allerdings 10A da rausziehst beim Entladen sind das 10 Watt pro Zelle, da wäre dann eine Temp. Sicherung angebracht. Musst du wissen wie die Belastung aussieht.
Timmy schrieb: > Keine Profis anwesend? Leicht überheblich. Genügen Dir die Antworten von Leuten nicht, die freiwillig und kostenlos Dein Anliegen durchlesen und Dir sogar Antworten? Du willst eine Profimeinung? Gerne, such Dir ein passendes Ingenieurbüro und zahle für die Hilfe! Also Vorstellungen und Ansprüche haben die Leute...
Warum muss denn die Überwachung per µC und ADC gemacht werden? Reicht nicht ein analoger Komparator, der dann direkt einen FET zum Abschalten ansteuert? Du könntest z.B. für jede Zelle einen ICL7665 verwenden. Der hat auch einen sehr geringen Stromverbrauch, das ist gut wenn die Zellen länger unbenutzt rumstehen sollen, die Schutzschaltung aber weiter angeschlossen ist.
Moralapostel schrieb: > Leicht überheblich. Genügen Dir die Antworten von Leuten nicht, die > freiwillig und kostenlos Dein Anliegen durchlesen und Dir sogar > Antworten? Nein, ich hab den Eindruck, daß er trotz einstimmiger Meinung unsererseits endlich jemanden finden will, der ihm sagt: "Naaaiin, du brauchst doch nicht jede Zelle einzeln überwachen. Was für eine Verschwendung. Den ganzen Akkupack, den kannst du schon überwachen, aber im Prinzip brauchst du das auch nicht. Da kann üüüüberhaupt nichts passieren. Nur Mut!" Und wenn dann der Hase im Pfeffer liegt, ist das Geschrei groß...
Gerd E. schrieb: > Warum muss denn die Überwachung per µC und ADC gemacht werden? > > Reicht nicht ein analoger Komparator, der dann direkt einen FET zum > Abschalten ansteuert? > > Du könntest z.B. für jede Zelle einen ICL7665 verwenden. Der hat auch > einen sehr geringen Stromverbrauch, das ist gut wenn die Zellen länger > unbenutzt rumstehen sollen, die Schutzschaltung aber weiter > angeschlossen ist. Hab das mal mit einem Op-Amp gemacht, BJT Typ allerdings. Der Standard LM253 oder wie der heisst. Bei 2 Zellen in Reihe ist das gar nicht schlecht, ein Op-Amp im Gehäuse überwacht die Gesamtspannung und macht per p-fet Undervoltage lockout, der andere macht per Spannungsteiler Balancing. Bei 6 Zellen in Reihe artet das aber schon wieder ganz schön in Arbeit aus. Da kauft man sich dann entweder 6 Protection Circuits bei Ebay oder lässt das einen µC machen. Wenn man nicht zu oft sampled, braucht der ja auch nur wenige µA. Man spart sich ja nicht nur die Op-Amps selbst, sondern auch die komplette Aussenbeschaltung mit Widerständen und Spannungsreferenz. Man kann die unterste Zelle direkt an den ADC hängen und die 5 anderen über Spannungsteiler. Macht 10 Widerstände + µC + pFet. Wäre mir persönlich lieber.
Kannst auch einfach einen fertigen IC wie den BQ76930 (oder BQ76920 wenn dir 5 Zellen ausreichen) nehmen. Der hat die Überspannungs- und Überstrom-Abschaltung direkt mit drin und schaltet auch ab wenn dein Mikrocontroller-Programm verrückt spielt.
Danke, dass sich auch mal ein paar Profis die Zeit genommen haben, etwas ausführlicher meine Frage zu beantworten. Hat mir sehr geholfen. :)
Mir fällt grad ein, dass ich noch einen BQ76925 auf einem Breakout-board hier rumfliegen habe. Der passt genau für deine 6 Zellen. Bei Interesse bitte PN. Kann ich dir gegen Portokosten zuschicken.
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