Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lipo Akku mit Lade und Balancerschaltung


von Richard H. (r0815)


Lesenswert?

Hey Leute,
ich suche eine Schaltung die einen 6 Zellen Lipo Akku lädt, überwacht, 
balanciert und die Entladung regelt.
Der Akku hat einen Balancer Anschluss, also ich kann die Zelen einzeln 
überwachen. Bei TI habe ich den bq76930 in Verbindung mit bq78350-R1 
gefunden, allerdings wird das meiner Meinung nach schon zu kompliziert.
Habt ihr eine Alternative für mich? Es soll eine eigene Platine werden, 
also keine externen Lader.

von Thomas B. (thombde)


Lesenswert?

Willst Du selber bauen?
Bin mir nicht sicher ob sich Selbstbau lohnt.

Ansonsten würde ich so etwas fertiges empfehlen.
Ist aber leider nur für 4 Zellen.

http://shop.lipopower.de/PCB-4S-10-A-4-Zellen-Lipo-Li-ION-mit-Balancer-406

Für 6 Zellen wird es das bestimmt auch geben.

Gruß
Thomas

von U. M. (oeletronika)


Lesenswert?

Hallo,
ich habe mir für 6 Zellen eine Schaltung selber aufgebaut.
Allerdings nicht für hohe Ladeströme (Ladung über 24h).
http://uwiatwerweisswas.schmusekaters.net/Uwi/ELEKTRONIK/LED_LAMPEN/60W-LAMPE/60W_Lampe_Sch.pdf

Zur Überwachung der Zellenspannung gibt es diese billigen Dinger (ist 
das, was ich in der Schaltung als "Multimertermodul" drin habe:
http://www.pollin.de/shop/dt/NzA1OTYxOTk-/Messtechnik/Messtechnik/Einbau_Instrumente/Voltmeter_fuer_LiPo_LiIon_LiFe_Akkus_AVM_1_6S.html
Hat nur einen Nachteil, es zieht immer etwas Strom aus der ersten Zelle.
Also nicht gedacht für Anwednungen mit langer Lagerzeit.
Da ist es aber eh besser, die Zellen raus zu nehmen.

Evtl. gefällt dir auch dieses Teil:
http://www.pollin.de/shop/dt/MzA1OTYxOTk-/Messtechnik/Messtechnik/Sonstige_Messgeraete/3in1_LiPo_LiIon_Tester_ATB_2_6S.html
Gruß Öletronika

von R0815 (Gast)


Lesenswert?

Super Tipp. Vielen Dank dafür. Hab dort tatsächlich etwas für 6 Zellen 
gefunden. Nimmt mir auf alle Fälle Arbeit ab.

von Steckdoose (Gast)


Lesenswert?

Du kannst dir auch dieses Board kaufen.

http://www.batterysupports.com/22v-24v-6s-30a-6x-36v-lithium-ion-lipo-battery-bms-pcm-pcb-p-475.html

Ich habe dasselbe für 10 Zellen und es tut was es soll.

mfg,
Steckdoose

von Thomas B. (thombde)


Lesenswert?

Aber ich würde trotzdem die Ladeelektronik so dimensionieren, dass da 
wirklich nichts passieren kann, ok?  (Überspannung)

Gruß
thomas

Edit:

http://shop.lipopower.de/Ein-PCB-ist-keine-Ladeschaltung

: Bearbeitet durch User
von Steckdoose (Gast)


Lesenswert?

Thomas B. schrieb:
> Aber ich würde trotzdem die Ladeelektronik so dimensionieren, dass da
> wirklich nichts passieren kann, ok?  (Überspannung)

Es kann auch nichts passieren, da dieses BMS Board vor Überspannung, 
Tiefentladung und Kurzschluss schützt

Das einzige, das du dir dann noch machen musst, ist die Ladeschaltung, 
was an sich schon aufwändig genug ist.

von Steckdoose (Gast)


Lesenswert?

Hier die technischen Daten des Boards:

Technical Parameters:
Balanced current: 60mA (VCELL = 3.90V when)
Balanced for: 4.20 ± 0.05 V
Over-charged Protection: 4.2 ± 0.05 V
Over-charged Release: 4.05 ± 0.05 V
Over-discharged Protection: 2.9 ± 0.05 V
Over-charged delay: 5mS
Over-current Protecton: 30 A
Supports Max. Continuing Discharge Current: 30A
Static power consumption: less than 200uA
Short-circuit protection function: disconnect the load from the 
recovery.

von Dirk K. (dekoepi)


Lesenswert?

Wenn es noch etwas Zeit hat, günstig auch hier:
http://www.aliexpress.com/item/6S-12A-22-2V-li-ion-BMS-PCM-battery-protection-board-bms-pcm-with-balancing-for/32379528334.html

Diese LiPo-Tester wie weiter vorne bei Pollin verinkt ziehen aufgrund 
der 7-Segment-LEDs schon spürbar Strom und plätten die Zellen dann unter 
Umständen zu schnell.

Ähnlich günstig geht ein Selbstbau. Ein Arduino-Pro-Mini-Board von der 
Power-LED befreien, mit den Sleep-Modes arbeiten und beispielsweise 
sekündlich aufwachen und via ADC die einzelnen Zellspannungen messen. 
Diese müssten gegebenenfalls mit OpAmp differenziell auf das GND-Level 
gebracht werden oder man nimmt einfach einen Spannungsteiler und lebt 
mit der geringeren Auflösung; als Display so ein eigentlich schabbeliges 
Nokia5110 (Backlight unbeschaltet lassen, das würde wieder zu viel Strom 
ziehen), hier kann man dann sogar zur Vereinfachung fertige Bibliotheken 
aus den Arduino-Foren verwenden. Damit kommt man dann locker unter 
0,5mA, selbst bei ständig aktiver Anzeige.

Pro Mini 5V/16MHz (läuft bei mir, aber ausschließlich Raumtemperatur 
auch mit 3,3V/16MHz; Sleep dann bei maximalen Prescaler (ich glaube, 
128kHz)):
http://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-New-Atmega328-5v-Version-Pro-Mini-Module-16M-For-Arduino-Compatible/32605434250.html 
1,31€

Oder gleich angepasst 3,3V/8MHz eingestellt:
http://www.aliexpress.com/item/ProMini-ATmega328P-3-3V-Compatible-for-Arduino-Pro-Mini/32525927539.html 
1,36€, sehr gute Verarbeitung, Beschreibung falsch, A0-A7 sind als Pin 
herausgeführt.

5110-Display:
http://www.aliexpress.com/item/Smart-Electronics-LCD-Module-Display-Monitor-White-backlight-adapter-PCB-84-48-84x84-Nokia-5110-Screen/32314362902.html 
1,70€

OpAmps müssten entweder einen großen Eingangsspanngsbereich vertragen 
oder Over-the-Top arbeiten. Das gibt es nicht in günstig, befürchte ich. 
Zehnerpack LT1636 - bis 44V, Single Supply 3V/5V spezifiziert, Shutdown 
beschaltet dann Quiescent von 4µA - für 5,19€:
http://www.aliexpress.com/item/IC-LT1636CS8-LT1636-SOP-8-Original-authentic-and-new-Free-Shipping-IC/32624987251.html
Datenblatt: http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1636fc.pdf

Ungenauer und billiger ist das mit LM358, damit sollte das auch gehen; 
den halt mit der großen Spannung der Reihenschaltung versorgen und dann 
differenziell über jede einzelne Zelle die Spannung an den ADC bringen.
50er Pack für 1,37€: 
http://www.aliexpress.com/item/20PCS-LM358DR-LM358-SOP-8/2051900499.html 
(dazu dann noch billige MOSFETs, um die OpAmps an- und abschalten zu 
können, da die bis zu 2mA ziehen. IRLML2502, 
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlml2502.pdf , 50 Stück 
für 2,28€: 
http://www.aliexpress.com/item/IR-IRLML2502TR-SOT23-IRLML2502-marking-G4FXX-MOSFET/1686317626.html 
)

Wäre ein schönes Bastelprojekt zumindest :)

: Bearbeitet durch User
von Richard H. (r0815)


Lesenswert?

Vielen Dank Leute,
ich habe nicht mit so viel und so gutem Feedback gerechnet.

von Martin J. (martin-j)


Lesenswert?

Hab auch noch einen Vorschlag.

Bin gerade dabei, ein Open Hardware BMS-System für 24-48 V Systeme 
basierend auf dem von dir genannten bq76930 bzw. dem etwas größeren 
bq76940 zu entwickeln. Man kann die Platine dann je nach gewünschter 
Anzahl Zellen unterschiedlich bestücken.

Hier gibts die erste Version der Platine: 
https://github.com/LibreSolar/BMS48V

Außerdem habe ich eine Arduino-Bibliothek für den IC geschrieben: 
https://github.com/LibreSolar/bq769x0_ArduinoLibrary

Ist natürlich noch kein fertiges Produkt, sondern noch in der 
Entwicklung. Habe gerade gestern die erste Platine vom Fertiger bekommen 
und werde sie nächste Woche mal aufbauen.

Falls du wirkliches Interesse an Selbst-Entwicklung mit diesem IC hast: 
Habe zwei Platinen, könntest ggf. eine haben.

von Richard H. (r0815)


Lesenswert?

Dein Projekt ist mega interessant. Für mein jetztiges Projekt noch 
ungeeignet aber in Zukunft habe ich auch etwas mit 24V und einem Arduino 
geplant. Es wäre schön deshalb mit dir Kontakt auszunehmen. Leider kann 
ich mit deinen Eagle Files nicht viel anfangen. Ich bin eher auf Altium 
fixiert. Aber das sollte nicht das Problem sein.

von Martin J. (martin-j)


Lesenswert?

Hab mal noch ein PDF des schematic und PNG des Boards hochgeladen. 
Altium ist mir leider zu teuer...

Würde mich freuen, wenn du ggf. Interesse hättest, daran mit zu 
entwickeln. Meine E-Mail-Adresse ist ja im GitHub angegeben.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.