Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MCU-Schaltung mit LiFePo4-Akku nur mit Lade-IC möglich?


von Simon K. (simon_k956)


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Hi,

ich benötige eine Stromversorgung für eine MCU-Schaltung, die relativ 
wenig Strom verbraucht (maximal 50mA) und versuche, sie so 
bauteilesparend wie möglich anzulegen. Ich würde gerne einen 
LiFePo4-Akku benutzen, um mit ihm ohne Regler direkt den uC (3.3V) zu 
speisen. Natürlich muss manchmal der Akku auch wieder geladen werden, 
dafür würde ich einen LiFePo4-Lader wie den CD3058 verwenden. Stört es 
diesen, wenn während des Ladens (mit 500mA) die Schaltung ein kleines 
bisschen am Akku nuckelt? Kann das die Ladung aus dem Tritt bringen?

Danke für Eure Tipps!

von Stefan F. (Gast)


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Das könnte problematisch werden, da dies im Datenblatt steht:

"When the battery approaches the regulation voltage, the charge current 
begins to decrease as the CN3058 enters the constant-voltage mode. When 
the current drops to charge termination threshold, the charge cycle is 
terminated"

Wenn der Strom aber aufgrund der Last diese "threshold" (10% vom 
eingestellten Ladestrom) nicht unterschreitet, wird der Ladevorgang nie 
beendet.

Ausserdem: Hast du gelesen, wie man den Ladevorgang nach diesem Stopp 
wieder neu startet? Von alleine lädt er erst wieder nach, wenn der Akku 
leer wird.

von Jobst Q. (joquis)


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Ich würde bei LiFePo4 auf das Lade-IC verzichten und einfach mit einer 
geregelten Spannungsquelle von 3,4 bis 3,5V nachladen. Damit kannst du 
die Schaltung auch während des Ladens weiterlaufen lassen. Je nach Größe 
und erlaubtem Ladestrom des Akkus vielleicht noch einen kleinen 
Widerstand (<1Ohm) dazwischen.

Der Kapazitätsunterschied zwischen 3,5V und 3,65V Ladeschlussspannung 
ist bei LiFePo4 minimal.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Das funktioniert völlig problemlos.
Wenn die Schaltung etwas Strom abnimmt, dauert das Vollmachen eben etwas 
länger, aber dem Akku ist das egal.
Schaltet sich die Schaltung ab, wird der Akku voll, ganz normal.

Die Ladeanzeige wird natürlich lügen, aber ansonsten klappt das.

von Simon K. (simon_k956)


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Jobst Q. schrieb:
> Ich würde bei LiFePo4 auf das Lade-IC verzichten und einfach mit einer
> geregelten Spannungsquelle von 3,4 bis 3,5V nachladen. Damit kannst du
> die Schaltung auch während des Ladens weiterlaufen lassen. Je nach Größe
> und erlaubtem Ladestrom des Akkus vielleicht noch einen kleinen
> Widerstand (<1Ohm) dazwischen.

Das wäre natürlich eine schöne Variante, aber eine Sache verstehe ich 
nicht: Das Lade-IC begrenzt ja den Strom auf z.B. 500mA. Einfach mit 
einem Linearregler würde der Strom aber doch nicht begrenzt und der Akku 
würde den Spannungsregler überlasten, oder?

Und die Sache mit dem Widerstand, wenn ich den an einem 3,5-V-Regler 
z.B. mit 3 Ohm so festlege, dass bei einem "leeren" Akku (2 V) maximal 
500 mA fließen, würde der ja schon bei einer Akkuspannung von 3,3 V 
(also laut Ladekurve bei 10% Füllstand) nur noch 67 mA durchlassen, 
damit würde der Akku ja extrem langsam laden.

Oder verstehe ich da etwas grundsätzliches falsch?

von Stefan F. (Gast)


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Simon K. schrieb:
> Einfach mit einem Linearregler würde der Strom aber doch nicht
> begrenzt und der Akku würde den Spannungsregler überlasten, oder?

Die meisten lineraren Spannungsregler begrenzen auch den Strom, nur ist 
die grenze nicht so genau spezifiziert. Solange er genug Kühlung hat, 
brauchst du Dir um den Spannungsregler wenig Sorgen machen.

Aber der Akku hat da ja auch Grenzen, die man einhalten soll.

von Jobst Q. (joquis)


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Simon K. schrieb:
> Und die Sache mit dem Widerstand, wenn ich den an einem 3,5-V-Regler
> z.B. mit 3 Ohm so festlege, dass bei einem "leeren" Akku (2 V) maximal
> 500 mA fließen, würde der ja schon bei einer Akkuspannung von 3,3 V
> (also laut Ladekurve bei 10% Füllstand) nur noch 67 mA durchlassen,
> damit würde der Akku ja extrem langsam laden.

Wenn die Schaltung dauerhaft laufen soll, sollte schon lange vorher 
nachgeladen werden. Beim Stromverbrauch von max 50 mA sollte schon bei 
3,2V eine Meldung kommen, dass der Akku nachgeladen werden muss. Die 
gute Spannungskonstanz von etwa 3,3V über fast die gesamten 
Entladespanne ist ja gerade ein typischer Vorteil von LiFePO4 für 
Direktbetrieb von MCUs.

Bei 3,2V Akkuspannung und 3,5V wären 0,6 Ohm passend, um den Strom auf 
500mA zu begrenzen.

Beitrag #5727365 wurde von einem Moderator gelöscht.
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