moin,
ich wuerde gerne aus einem dicken 1S LiPo-Akku, also Vin = 2.5..4.2V so
ein Powertool-"18V"-Akku laden. Ladeschlussspannung also knapp 21V.
Also 1S->5S in anderer Sprechweise.
Jetzt bin ich mir nicht sicher, ob das mit bspws einem MIC2253 klappt,
also ob der bei konstantem Strom die Spannung absenkt, also im
CC-CV-Modus mein Powertool-Akku laedt. Im Datenblatt
https://www.mouser.de/datasheet/2/268/MIC2253_High_Current_1MHz_High_Efficiency_Boost_Re-1890919.pdf
sieht man, dass bei meinen gewuenschten Werten der Wirkungsgrad deutlich
in die Knie geht - OK, nicht schoen, aber klappt. Das andere ist: die
Kurven hoeren alle deutlich vor meinen gewuenschten Werten auf. Das
macht mich zusaetzlich stutzig.
Wenn ich meine Werte in einem Rechner eingebe
https://learn.adafruit.com/diy-boost-calc/the-calculator
kommen immerhin sinnvolle Werte raus:
1
=> L >= .24uH ; => bourns SRP7028C-R33M
2
=> C > 20uF
3
=> Dschottky Ubreakdown>21V ; Idiode > 15A => DI SDT30B100D1-13
Bin ich auf dem richtigen Weg, oder sollte ich anders herangehen, und
bspws einen DCDC mit 21V Ausgang suchen?
Ums BMS/Schutzabschaltung/etc muss ich mir zum Glueck keine Sorgen
machen, ist ja im Powertool-Akku entkalten.
Besten Dank fuer Wegweiser,
der Ober
Herr Ober schrieb:> ich wuerde gerne aus einem dicken 1S LiPo-Akku, also Vin = 2.5..4.2V so> ein Powertool-"18V"-Akku laden.
Wieviel Zeit hast du?
Denn der ausgewählte Schaltregler kann schon grob überschlagen
allerhöchstens mit etwa 10W laden. Wenn dein 20V-Akku zudem noch 4Ah
hat, dann brauchst du zum Laden lockere 8 Stunden.
Fazit: kauf einen zweiten Akku für dein Werkzeug.
Oder kauf wenigstens einen 6S-Lipo als "Ladepack" für den Werkzeugakku.
> ich wuerde gerne aus einem dicken 1S LiPo-Akku, also Vin = 2.5..4.2V so> ein Powertool-"18V"-Akku laden.
Wie "dick" ist der 1S-Akku? Hat der deutlich mehr Volumen (ist der
optisch deutlich größer) als der Werkzeugakku? Denn bei gleicher
Technologie braucht die gleiche Energiemenge gleich viel Platz. Und wenn
du Verluste hast, dann braucht deine Energiequelle mehr Platz als der zu
ladende Akku.
Lothar M. schrieb:> Wieviel Zeit hast du?> [...], dann brauchst du zum Laden lockere 8 Stunden.
das soll kein Problem sein, ueber Nacht Laden ist OK.
> Fazit: kauf einen zweiten Akku für dein Werkzeug.> Oder kauf wenigstens einen 6S-Lipo als "Ladepack" für den Werkzeugakku.
Warum? Weil step-down wirtschaftlicher waere? oder buck-boost, wenn die
Spannungen nicht weit auseinanderliegen?
> Wie "dick" ist der 1S-Akku? Hat der deutlich mehr Volumen (ist der> optisch deutlich größer) als der Werkzeugakku? Denn bei gleicher> Technologie braucht die gleiche Energiemenge gleich viel Platz. Und wenn> du Verluste hast, dann braucht deine Energiequelle mehr Platz als der zu> ladende Akku.
"sehr dick", also deutlich > 100Ah, ja auch Aufbau+Gewicht "frisst"
locker 6 18V Powertool-Akkus mit 5Ah.
der Ober
Herr Ober schrieb:> Bin ich auf dem richtigen Weg
Nein.
Wenn da .24uH also 240nH bei rauskommen, ist das der falsche Weg.
Bei 24uH wäre es zumindest anspruchsvoll
Klar müsste sein: wenn du z.B. mit 2A laden willst, musst du 10-20A aus
deiner einen Zelle ziehen, und so viel muss auch der Schaltregler ohne
relevante Verluste schalten können..
Doch 10A mit 1MHz zu zerhacken ist Leistungselektronik auf höchstem
Niveau, eigentlich ein Mittelwellensender.
Wer da erst fragen muss, ob der Weg geht, kriegt es nicht hin.
Insgesamt ist eine Spannungserhöhung von 2.5V auf 21V nur mit einer
Spule wegen Spulengüte und Wicklungskapazität immer mit Verlusten
verbunden, ein Trafo wäre sinnvoller.
In der einfachen Schaltung, bei der nur der Primarstrom begrenzt wird
ergibt sich zwar kein konstanter Ladestrom, aber eine ausreichende
Strombegrenzung damit kein Bauteil, weder Akku noch Spule noch Elkos
noch MOSFET, beschädigt werden.
Finde ich persönlich fürn Step-Up schon zu viel Spannungsunterschied.
Probier mal sowas als "tapped inductor" auszulegen.
Hab jetzt auf die Schnelle nur n Bild gefunden.
https://i.stack.imgur.com/fY5to.jpg
Der 1S muss das natürlich auch stromtechnisch mitmachen, davon gehe ich
mal jetzt aus, dass der das kann.
Das wird interessant. 4A (zum laden in 1h) bei 22V sind 88W. Bei 2,5V
entspricht das einer Stromaufnahme von 35A. Ein Sperrwandler müßte also
ca. 70A schalten + Wandlerverluste -> auslegen auf 100A am Eingang.
Vielen Dank fuer die hilfreichen Hinweise bisher. Somit ist klar, dass
meine Idee ein no-go ist. Nein, ich will nicht Leistungselektronik an
der Kante des machbaren entwickeln und betreiben.
Wie wuerdet Ihr das "1S -> 5S Problem" pragmatisch & einfach loesen?
DCDC-Wandler mit 21V out?
Weil's angeklungen ist: ja, der 1S-Akku kann entspannt ueber 100A
liefern.
der Ober
der Ober schrieb:> Wie wuerdet Ihr das "1S -> 5S Problem" pragmatisch & einfach loesen?> DCDC-Wandler mit 21V out?
Solange dieser DCDC-Wandler kein Stepup ist, sondern ein Sperrwandler.
> Weil's angeklungen ist: ja, der 1S-Akku kann entspannt ueber 100A> liefern.
Aber bei Weitem nicht die vorgeschlagenen Schaltregler. Denn bei 100A
sind 1mOhm schon viel: P = I²*R = (100A)²*1mOhm = 10W. Merkst du was:
nur wer noch nie was mit derartigen Strömen gemacht hat, spricht so
belanglos davon.
Logischer Schluss: du bekommst kein Layout hin, das mit 100A
zurechtkommt. Und sicher schon gar nicht bei 1MHz.
der Ober schrieb:> Warum? Weil step-down wirtschaftlicher waere?
Weil beim StepDown der Eingangsstrom niedriger ist als der Ausgangsstrom
und so die Ströme viel einfacher handzuhaben wären.
Denn bei einem Spannungsverhältnis von 3,7:21 hast du an der
Eingangsseite immer unangenehm hohe Ströme. Zu hohen Strömen: siehe
oben...
Ich würde versuchen, einen Flußwandler zu bauen. Damit wäre der zu
schaltende Maximalstrom wenigstens unter 50A, eher 30A. Kern muß man
sich halt wickeln.
der Ober schrieb:> "sehr dick", also deutlich > 100Ah, ja auch Aufbau+Gewicht> "frisst" locker 6 18V Powertool-Akkus mit 5Ah.
Versteh ich das richtig: Deinen 1S Akku lädst Du aus Powertool-Akkus?
und jetzt willst Du die Powertool-Akkus wieder aus dem 1S laden? Oder
ist da einfach nur der Weg Dein Ziel?
mIstA schrieb:> Versteh ich das richtig: Deinen 1S Akku lädst Du aus Powertool-Akkus?> und jetzt willst Du die Powertool-Akkus wieder aus dem 1S laden? Oder> ist da einfach nur der Weg Dein Ziel?
nein. ja. nein.
der dicke 1S-Akku wird bereits aus einer 12V Solar-Inselanlage geladen.
mit einem isdt Q6 plus geladen.
der Ober
der Ober schrieb:> der dicke 1S-Akku wird bereits aus einer 12V Solar-Inselanlage geladen.
Ich sehe die vielen unnötig weit auseinander liegenden Spannungen als
unsinnig an. Wenn ich schon 12V habe, dann würde ich einen 3S oder 4S
Akku daraus zu laden. Und aus dem dann die Werkzeugakkus.
Aber ich vermute, du willst unbedingt für jeden Aufwand der Welt deinen
1S-Akku ins Spiel bringen. Stimmts?
> mit einem isdt Q6 plus geladen.
Häh??? Gibts den Satz auch auf Deutsch?
Lothar M. schrieb:> Aber ich vermute, du willst unbedingt für jeden Aufwand der Welt deinen> 1S-Akku ins Spiel bringen. Stimmts?
naja, ich hab die halt in rauhen Mengen, und verwende die bisher nur als
USB-Powerbanks, da kann die Familie ~2 Monate lang Handys laden, bevor
er wieder an die Solaranlage muss. Stimmt also schon, dass ich versuche
das vorhandene Material zu verwenden, und nicht das sauber from ground
up zu designen.
Wahrscheinlich baue ich mir doch einen 3S aus 3 dieser 1S Akkus. Wird
dann halt mit ~15kg unhalndlich.
>> mit einem isdt Q6 plus geladen.> Häh??? Gibts den Satz auch auf Deutsch?
ja, hier auf Englisch:
https://www.isdt.co/down/pdf/Q6_Plus_en.pdf
der Ober
der Ober schrieb:>> Aber ich vermute, du willst unbedingt für jeden Aufwand der Welt deinen>> 1S-Akku ins Spiel bringen. Stimmts?>> naja, ich hab die halt in rauhen Mengen,
Dann sollte es doch kein Problem sein, davon 3 bis 4 Stück
für 12V in Reihe zu schalten.
Axel R. schrieb:> Finde ich persönlich fürn Step-Up schon zu viel Spannungsunterschied.
Klar. MaWin hat völlig recht.
> Probier mal sowas als "tapped inductor" auszulegen.> Hab jetzt auf die Schnelle nur n Bild gefunden.> https://i.stack.imgur.com/fY5to.jpg
Ah, Mittenanzapfung (= 1:1 der Flyback-Funktion)
Bringt auch nicht so viel - denn es wird dabei nicht
die Ausgangsspannung verdoppelt (wie es bspw ein
nachgeschalteter Verdoppler machte), sondern dadurch
daß sich nur die Übertragungsfunktionen von Flyback
und Boost addiert, wird hier nur U_ein verdreifacht
bei 50% Tastgrad (bei 1:2 x4, bei 1:3 x5, bei 1:4 x6).
Am klügsten ist und bleibt bei diesem Strom ein Trafo-
Flußwandler. Und bitte nicht auf die Idee kommen, das
nun mit Bipolartransistoren zu machen, "weil ja nur
im Schlimmstfall 2,5VDC vorhanden zum Ansteuern..."
sondern erstens gäbe es sogar LL Fets für bis zu 1,8V
U_GS, doch zweitens benutzt man da eigentlich besser
eine Hilfsversorgung (ob mit DCDC aus der Zelle oder
aus einem Netzteil ist egal). Denn niederohmige Fets
lassen sich günstiger und leichter im Standardbereich
(U_GS rund 10V nominal, 8-12V auch häufig genutzt)
auftreiben.
Aber wie gesagt wäre es besser, höhere U_ein zu haben.
Und wieso 1MHz? Das würde ich mir persönlich absolut
nicht zutrauen hier... Was bleibt, ist strikt davon
abzuraten (ich habe Erfahrung im Switcher-Eigenbau,
aber diese Vorgaben sind mir zu extrem).
Bitte alle Vorgaben (!) nochmal gründlich überdenken.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten