Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Serielle geschaltete LiPo Akkus einzeln laden und DC Motor versorgen


von Timon (timonkte)


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Hallo liebe Alle,

Ich hoffe damit hier richtig zu sein und freue mich über eure fachlichen 
Inputs zu meinem Projekt.

Für einen DIY Mini-Staubsauger möchte ich einen 6VDC Motor über eine 
simple Motor-Steuerung antreiben, welche über zwei seriell geschaltete 
3.7V Akkus versorgt werden soll.

Etwas besorgt bin ich bezüglich der beiden Ladeplatinen, welche ich 
einzeln an die seriell geschalteten Akkus anzuschliessen gedenke (siehe 
Schema im Anhang).

Frage: Funktioniert so das Laden und Betreiben des Motors und habt Ihr 
vielleicht eine bessere Idee, wie ich den Motor möglichst einfach 
antreiben und per Akku versorgen kann?

Vielen herzlichen Dank für Eure Gedanken dazu.

LG Timon


Bauteile:
- Ladeplatine
https://www.berrybase.ch/ladeplatine-fuer-3-7v-liion/lipo-akkus-micro-usb-loetpads-1000ma
- Batterie
https://www.swaytronic.ch/SWAYTRONIC-LiPo-1S-3.7V-150mAh-25C-50C-UM-Ext.
- Motorsteuerung: DIY gemäss Schema
- Motor
https://www.berrybase.ch/waveshare-140-dc-kupferbuerstenmotor-drehzahl-17000-36000rmin-koerperlaenge-25mm-3-6v

: Bearbeitet durch User
von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Timon schrieb:
> welche über zwei parallel geschaltete
> 3.7V Akkus versorgt werden soll.

Deine Zeichnung zeigt eine Reihenschaltung.

Welches von beidem denn nun?

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Timon schrieb:
> Etwas besorgt bin ich bezüglich der beiden Ladeplatinen, welche ich
> einzeln an die seriell geschalteten Akkus anzuschliessen gedenke

Aber warum? Such doch mal nach "2s Lithium Charger", da dürftest du ein 
Modul finden welches die Zellen in Reihe laden und balancen kann.

Timon schrieb:
> Frage: Funktioniert so das Laden

Wahrscheinlich wird der Minus-Pol der Zelle mit dem GND vom USB 
verbunden. Wenn du also beide USB-Lademodule an die selbe Quelle (ein 
USB-Ladegerät mit 2 Ports oder ein PC) anschließt, wird die untere Zelle 
kurzgeschlossen (schlecht). Du bräuchtest also 2 galvanisch trennende 
USB-Netzteile.

von Oliver R. (orb)


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Nimm lieber eine passende Ladeelektronik für 2S wie 
https://de.aliexpress.com/item/1005005976542467.html
Bei Deiner Lösung brennen die Drähte weg, sobald Du beide USB-Buschsen 
gleichzeitig an ein Netzteil anschließt.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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Was soll der FET machen? Bei Motor zwischen Source und
Minus entsteht eine Gegenkopplung.

von Monk (roehrmond)


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Mit zwei unabhängigen USB Netzteilen geht das. Volle Akkus haben aber 
8,6V nicht 6V. Das wird dem Motor nicht gut tun.

von Timon (timonkte)


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Sebastian R. schrieb:
> Timon schrieb:
>> welche über zwei parallel geschaltete
>> 3.7V Akkus versorgt werden soll.
>
> Deine Zeichnung zeigt eine Reihenschaltung.
>
> Welches von beidem denn nun?

Hallo Sebastian,

Danke für den Hinweis. Habe es korrigiert. Sollte natürlich eine 
Reihenschaltung sein, um genügend Spannung für den Motor zu haben.

LG Timon

von H. H. (hhinz)


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Und was soll der MOSFET da machen?

von Jens G. (jensig)


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Günter L. schrieb:
> Was soll der FET machen? Bei Motor zwischen Source und
> Minus entsteht eine Gegenkopplung.

In diesem Falle nicht, denn der Motor wird durch den Kurzschluß parallel 
dazu umgangen, so daß an S immer Massepotential liegt  ...

von H. H. (hhinz)


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Jens G. schrieb:
> Günter L. schrieb:
>> Was soll der FET machen? Bei Motor zwischen Source und
>> Minus entsteht eine Gegenkopplung.
>
> In diesem Falle nicht, denn der Motor wird durch den Kurzschluß parallel
> dazu umgangen, so daß an S immer Massepotential liegt  ...

Ein effektiver Motorschutz!

von Udo (grindstone)


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H. H. schrieb:
> Und was soll der MOSFET da machen?

Durchbrennen.

von H. H. (hhinz)


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Udo schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Und was soll der MOSFET da machen?
>
> Durchbrennen.

Das wird der Protector des Akkus verhindern.

von Axel R. (axlr)


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Da hat er sich halt etwas vertan, mit der Drahtbrücke direkt vor dem 
Motor. Selbstverständlich kann man da drauf rumreiten. Ist ja hier so 
üblich.
Der Motor bekommt (wenn man den Fehler im Schaltplan behoben hat) ne 
steigende Spannung zum „Sanftanlauf“. Der 6V Motor wird dabei ganz 
sicher nicht kaputtgehen. Der Fet dürfte etwas warm werden. Mehr als 
4-5Volt wird er eh nicht bekommen, je nach U_gs_trsh vom FET.
Zur Frage ansich:
Wie schon bemerkt, sind zwei galvanisch getrennte (USB)- 
Steckernetzteile nötig, sonst gibt’s einen Kurzschluß. Kann man sich ja 
auch easy aufmalen, dann sieht man das.

von H. H. (hhinz)


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Muss man doch nicht als Sourcefolger schalten.

von Timon (timonkte)


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Hallo liebe Alle,

Erstmal Danke für die vielen hilfreichen Antworten.

Bzgl der Ladeschaltung: Ich habe mir das aufgezeichnet und sehe jetzt 
das Problem des kurzgeschlossenen unteren Akkus. Die Ladeschaltungen 
werden (wie von Niklas beschrieben) vermutlich den GND vom USB-Ladegerät 
und den Minuspol der Zelle verbunden haben, womit bei Verwendung eines 
einzelnen USB-Ladegeräts für beide Ladeschaltungen ein KS der unteren 
Zelle erfolgt.
Ich werde das Problem mit einer Ladeschaltung für 2S Akkus umgehen, 
Danke!

Bzgl des Motorsteuerung-Schemas: Wie von vielen richtig bermerkt gibt es 
auf diesem Schema ein Fehler. Natürlich sollte der Motor nicht 
kurzgeschlossen sein auf dem Schema. Habe dem Betreiber der Website, wo 
ich das Schema her habe, eine Nachricht deswegen gesendet 
(https://elektro.turanis.de/html/prj147/index.html#:~:text=maximal%20600mA%20versorgen.-,Motorsteuerung%20mit%20Transistor,der%20N%2DChannel%20MOSFET%20IRF540).

Frage: Hat jemand vielleicht einen anderen Vorschlag, wie ich eine 
einfache Motorsteuerung realisieren könnte, welche den Akku und den 
Motor schützen?

Vielen Dank und liebe Grüsse,
Timon

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Timon schrieb:
> Funktioniert so das Laden und Betreiben des Motors

Nur, wenn du jede Ladeplatine aus einem einzelnen USB Netzteil 
betreibst.

Nutzt du jedoch ein USB Netzteil mit 2 Ausgängen, funkt und raucht es 
gewaltig.

Das würde ich also nur so bauen, wenn die 2 Netzteile fest verbunden mit 
den USB Ladeplatinen eingebaut sind ind nur der Netzstecker 
angeschlossen wird.

Günter L. schrieb:
> Was soll der FET machen

Gute Frage. Wohl Langsamanlauf. Bei Verlust von 3V richtig blöde 
Konstruktion.

Besser weglassen.

Timon schrieb:
> wie ich eine einfache Motorsteuerung realisieren könnte, welche den Akku
> und den Motor schützen?

Schützen sollte der Murks ? Schütze dich vor ihm.

Richtig ist, dass man die Akkus vor Tiefentladung schützen sollte. Da 
deine Ladeplatinen keine DW01A enthalten (die bei Reihenschaltung auch 
blöd wären) brauchst du eine 2-Zellen Überwachung.

So was in der Art, 8A dürfte für deinen Motor auch als Anlaufstrom 
reichen. Der Motor ist übrigens der allerletzte Billigschrott, eine 
Stromaufnahme sucht man im Datenblatt vergeblich.

https://www.ebay.de/itm/124661505410

: Bearbeitet durch User
von Timon (timonkte)


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Michael B. schrieb:
> Timon schrieb:
>> Funktioniert so das Laden und Betreiben des Motors
>
> Nur, wenn du jede Ladeplatine aus einem einzelnen USB Netzteil
> betreibst.
>
> Nutzt du jedoch ein USB Netzteil mit 2 Ausgängen, funkt und raucht es
> gewaltig.
>
> Das würde ich also nur so bauen, wenn die 2 Netzteile fest verbunden mit
> den USB Ladeplatinen eingebaut sind ind nur der Netzstecker
> angeschlossen wird.
>
> Günter L. schrieb:
>> Was soll der FET machen
>
> Gute Frage. Wohl Langsamanlauf. Bei Verlust von 3V richtig blöde
> Konstruktion.
>
> Besser weglassen.
>
> Timon schrieb:
>> wie ich eine einfache Motorsteuerung realisieren könnte, welche den Akku
>> und den Motor schützen?
>
> Schützen sollte der Murks ? Schütze dich vor ihm.
>
> Richtig ist, dass man die Akkus vor Tiefentladung schützen sollte. Da
> deine Ladeplatinen keine DW01A enthalten (die bei Reihenschaltung auch
> blöd wären) brauchst du eine 2-Zellen Überwachung.
>
> So was in der Art, 8A dürfte für deinen Motor auch als Anlaufstrom
> reichen. Der Motor ist übrigens der allerletzte Billigschrott, eine
> Stromaufnahme sucht man im Datenblatt vergeblich.
>
> https://www.ebay.de/itm/124661505410

Lieber Michael,
Danke für deine wertvollen Hinweise.

Ich habe nun einen etwas neuen Ansatz gewählt mit:
Lademodul mit Schutz-Funktion -> 1 Zellen-Batterie 3.7V -> DC/DC Wandler 
(Step-Up) auf 6V -> Motor

Das Material sollte morgen ankommen und dann wird gleich mal geteset.

Danke nochmals an Alle für die Inputs. Bin froh hier nachgefragt zu 
haben bevor mir das Ding noch um die Ohren fliegt. ^^

von Stephan (stephan_h623)


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Lass diese komische Motorsteuersteuerung weg, bzw. pack den FET 
wenigstens auf die GND-Seite. Der vernichtet ja laut Schaltplan grob die 
Spannung des 2. Akku.

Dann reicht auch 1 LiPo oder die 2, die du hast parallel. 
Spannungswandler kannst dir dann schenken.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Timon schrieb:
> ch habe nun einen etwas neuen Ansatz gewählt mit:
> Lademodul mit Schutz-Funktion -> 1 Zellen-Batterie 3.7V -> DC/DC Wandler
> (Step-Up) auf 6V -> Motor
Der "Motor" läuft auch mit 3V: "Waveshare 140 DC Kupferbürstenmotor, 
Drehzahl 17000-36000rmin, Körperlänge 25mm, 3-6V"

Was spricht dagegen, da gar nichts zu machen und den direkt aus dem 3,7V 
Akku zu betreiben.

Michael B. schrieb:
> So was in der Art, 8A dürfte für deinen Motor auch als Anlaufstrom reichen.
Würde mich schon wundern, wenn dieser mickrige Winzmotor mehr als 1A 
Blockierstrom hätte.

Timon schrieb:
> Für einen DIY Mini-Staubsauger möchte ich einen 6VDC Motor über eine
> simple Motor-Steuerung antreiben
Nicth dass du enttäuscht wirst: der wird garantiert nicht viel saugen. 
In einem amtlichen Handstaubsauger sitzen da ganz andere Boliden von 
Motoren drin.

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