Li-Ion-Akkus (LiPo) Diskussions Thread. <- Fragen und Hinweise.

Bezüglich Pollin Bestellnummer: 270 925
Ich habe bei zwei Packs jeweils nur eine der beiden Zellen mit kleinem Strom ein wenig entladen.
Die Spannung der anderen Zelle blieb unverändert.
Ich habe den Pack ohne Balancer geladen, es blieb bei einer Spanungsdifferenz von 11 mV.
Ich hab noch einen Test im Gang mit größerer Spannungsdifferenz. Aber ich würd mal sagen: Die kleine Schaltung ist kein Balancer. Man muss extern balancen.

Tendenziell: Bei nur zwei Zellen kann man beim Entladen noch ohne Balancer und Einzelzellenüberwachung hin kommen, wenn man die Abschaltspannung recht hoch ansetzt und die Zellen wenigstens beim Beladen wieder balanciert. Wobei ein Kleinleistungsbalancer für zwei Zellen, das ist ein OP und drei Widerstände...

Bleibt noch die Variante die Zellen von Pollin mit einem Balancer + BMS anderer Herkunft zu kombinieren.

Zitat von Prying

Aber wenn man dann bei Pollin die Lipos kauft samt Versand und woanders den Balancer und den BMS dann kann man für den gesamt Preis doch direkt nen `richtigen` Lipo für etwas mehr Geld kaufen...

Was ist ein "falscher" LiPo? Du sprichst von "richtigem" LiPo, also muss es auch einen "falschen" geben.

Wo anders krigst du den LiPo auch nur ohne BMS / Balancer.

Zitat von Prying

Also einen Schaltplan um solch Schaltungen selber zu bauen?

Google( "LiPo", "Balancer", "Schaltung");

LiPoPacks mit BMS / Balancer sind typisch immer teurer als solche ohne. Die Elektronik kostet ja was. Ausgenommen sind halt Sonderfälle wie die Restposten bei Pollin.

Natürlich krigst du fertige Packs zu kaufen, typisch im Modellbaubereich. Typisch sind die aber teurer als die Einzelzellen.

Handyakkus brauchen keinen Balancer, da sie nur aus einer Zelle bestehen. Die Elektronik, die da womöglich noch dran hängt, ist genau so wie bei "protected" 18650 Zellen nur ein BMS. Eine Schutzschaltung bei bei Teifentladung, Überladung oder zu hohem Lade- / Entladestrom abschaltet.

Ja, sowas wie in dem Link geht. Das ist aber eher ein Leistungsbalancer wie man ihn beim Laden mit hohem Strom braucht. Im primitivsten Fall reicht sowas für zwei Zellen: http://www.mikrocontroller.net/attachment/78412/elektor.png Je nach dem kann das permanent am Pack verbleiben. Der OP kann zwar nur einen kleinen Ausgleichsstrom verkraften, aber über die Zeit hinweg reicht das um die Zellen anzugleichen. Sie mögen dann zwar vielleicht beim Laden oder (kräftigem) Entladen etwas auseinanderdriften wegen des im Vergleich zum Ausgleichsstrom großen Lade- / Entladestrom, aber in den Ruhepausen niveliert der Balancer das wieder.

Zitat von jkunz

Natürlich krigst du fertige Packs zu kaufen, typisch im Modellbaubereich.

Diese Akkus haben aber auch keinen eingebauten Balancer sondern lediglich die Anschlüsse dafür herausgeführt.
Der Balancer selbst befindet sich gewöhnlich im Ladegerät. Siehe z. Bsp. die beliebte Serie BC6 von SKYRC.

Gruß

Für Parallelschaltung braucht es gar keine zusatzmaßnahmen, das geht immer ohne Probleme solange es der Gleiche Akkutyp ist (also Lade/Entladeschlußspannung übereinstimmen) selbst wenn die Zellen unterschiedliche Kapazität haben. Einziger Punkt der zu beachten ist: Die Schutzschaltung sowie der Akku eines jeden einzelnen Packs sollte für den zu entnehmenden Lade/Entladestrom ausgelegt sein da es passieren kann das bei ungleichen Zellen für einen Teil der Zeit der Gesamtstrom aus einem Akku kommt. Ein balancer hingegen sorgt für die Symmetrierung der seriellen Zellenpakete durch ableiten des Ladestromes an der Zelle vorbei ab erreichen einer Schwellspannung (bei LiIon meist 4,25V) was das weiterladen der noch nicht vollen Zellen ermöglicht (meist aber nur mit 100 mA da dann Ladestrom*4,25V am Balancer abfallen) ohne das die Schutzschaltung dicht macht , das ist nicht zwangsweise nötig da der Drift nur durch unterschiedliche Selbstentladung zustande kommt (ungleiche Kapazitäten bewirken ausschließlich das die Zelle mit der geringsten Kapazität die Gesamtkapazität limitiert und diese Zelle als einzige zu 100% genutzt wird, die Einzelzellen überwachung ist dann überlebenswichtig) und dies bei hochwertigen Akkus unproblematisch ist. Für billigzellen empfehle ich das nachrüsten eines Balanceranschlusses und die Anschaffung eines Modellbauladers mit Balancer. Wichtig beim Parallelschalten ist dann (vernünftig ist das immer) das der Abgriff jedes seriellen Zellenpaketes parallel hängt und nicht nur "oben" und "unten". Die in jedem Fall nötige Spannungsüberwachung für jedes serielle Zellenpaket (Einzelzellenüberwachung) hingegen hat eigentlich jede Schutzschaltung für Li-Akkus integriert da dies absolut überlebenswichtig ist wenn nicht allerhöchste Selektion bei den Zellen betrieben wird.

Gruß
Thomas

Zitat von Siam

Ein balancer hingegen sorgt für die Symmetrierung der seriellen Zellenpakete durch ableiten des Ladestromes an der Zelle vorbei ab erreichen einer Schwellspannung (bei LiIon meist 4,25V) was das weiterladen der noch nicht vollen Zellen ermöglicht

Das ist eher ein Limiter, denn ein Balancer. Gibts auch. Die mir bekannten Balancer, auch der in meinem Ladegerät, gleichen die Zellenspannung über den gesammten Betriebsspannungsbereich der Zellen kontinuierlich an. Siehe von mir verlinkte Prinzipschaltung oben.

Genau das macht die Schaltung doch . Es gibt zwei Arten von Balancer, den von mir beschriebenen der in Akkupacks verbaut werden kann und ein in Ladegerät integrierter Balancer der die Zellen dann einzeln lädt was natürlich viel effizienter ist und auch mit hohen Strömen geht (meist aber nur bis 1A da die balancer-Kabel der Akkus recht dünn sind). Macht mein Schulze next 7.36-12.
Limiter würde ich hingegen den Überspannungsschutz nennen da dieser eben kein balancing leistet.

Ich hab' jetzt mal nachgesehen - wie jkunz schon geschrieben hat, auf der Platine (von diesem kleinen Pollin-Akkupack) ist ein (wohl) FET im 8-Pin-Gehäuse und ein OP (? - oder BMS-Chip - Bezeichnung: PAKG, bei Google nix gefunden) drauf.

von diesem PAKG geht zwar auch ein Pin an den Mittelpunkt der 2 Zellen, aber über nen 1 k Widerstand, da kann kein nennenswerter Ausgleichstrom drüber gehen... ist also wohl kein Balancer, ich denke mal, so ne rudimentäre Einzelzellenüberwachung, also dass auch abgeschaltet wird, wenn nur eine Zelle zu viel oder zu wenig Spannung hat.

dementsprechend hatte auch eine Zelle 3,70 V, die andere 3,71 V (bei einem gemessenen Pack)... selbst wenn da auch nur ein winziger Ausgleichsstrom fließen würde, sollten die ja gleich sein

ich reiße die Dinger also einfach alle auseinander, baue sie dann in 2s6p-Kombination wieder zusammen, mit eigenem BMS (d.h. US-Abschaltung und einfacher Balancer, Überspannungs-Abschaltung brauche ich nicht, da das Ladegerät ja fest mit dem Akkupack verbunden wird).

Bin mir nur nicht ganz sicher, das BMS (Balancer mit OP wie von jkunz verlinkt, US-Abschaltung von BerndK) zieht ja auch bisschen Strom, und zwar auch, wenn der Akku eigentlich schon "leer" ist - das ist dann halt doof, wenn das Teil ewig ungenutzt rum liegt... mal sehen, evtl. mach' ich noch nen Schalter rein, um das Akkupack komplett abzutrennen, aber eigentlich wollte ich da 1.000 Schalter vermeiden, nur einen, entweder Akku-Betrieb oder Netzbetrieb, komplett aus ist dann Schalter auf Netz und kein NT dran...

Habe mir in meine doch oft "rumliegenden" Tauchlampen diese Lipo-Saver eingebaut.
Wenn dann im Keller was leuchtet, muss ich mich wieder um den Akku kümmern.

hm, das könnte ich natürlich bei der US-Abschaltung mit integrieren, also einfach ne LED, die leuchtet, wenn Spannung zu niedrig...

Problem: Dann braucht's noch mehr Strom, also Akku noch schneller tiefentladen, wenn's nicht gleich auffällt und ne Woche vor sich hin leuchtet...

ich werde wohl doch nen Schalter zum Akku abtrennen hin machen, die andere Sache ist die, dass das Gerät meist mit NT versorgt wird, nur ab&zu mit Akku - hängt nun der Akku auch dauernd am (intern eingebauten) Ladegerät, dann ist er praktisch immer 100% voll, und das mag ein LiPo ja auch nicht...

mal sehen, evtl. geht das ja mit nem Mehrfach-Umschalter, also Netzbetrieb - Laden - Akkubetrieb, und bei Netzbetrieb ist der Akku komplett abgeklemmt.

ich habe mehrere Geräte mit LiIon/LiPo-Akku, die wenig benutzt werden - da schaue ich alle 2, 3 Montae mal nach, wie der Akkustand so ist (Anzeige am Gerät, muss ich mich halt drauf verlasssen) und lade die ggfs. nach - muss ich dann mit dem Ding halt auch so machen...

das ist ne kleine Matrix, da könnte ich ja auch mit dem µC die Spannung am Akku messen, und beim einschalten auf der Marix ausgeben... - dann brauch' ich das Ding nur kurz einschalten, und dann ggfs. halt NT dran und kurz nachladen.

Beim laden keinesfalls 4,8V, maximal 4,25V besser (schonender) 4,2V. Ich würde solche Zellen maximal mit C/2 laden, also die Strombegrenzung bei ca. 0,5-0,7A einstellen.

Unter 3V Leerlaufspannung ist schon kräftig tiefentladen, ob die Zellen noch völlig in Ordnung sind ist fraglich, aber möglich. Normalerweise sollte man maximal bis 2,5V unter Last entladen, niemals unter 3,5V Leerlaufspannung lagern.

Um die Zellen seriell zu verwenden wird erst eine Schutzschaltung (s. Beitäge weiter oben) benötigt. In dem jetzigen Zustand würde ich folgendes machen:

Schalte alle Zellen parallel und lade diese mit 1A Ladestrom (dauert dann über 1 Tag) bis bei 4,2 V nur noch ca. 200 mA fließen. Dann besorge Dir eine entsprechende Schutzschaltung je nach gewünschter serieller Zellenzahl.

Die Nutzspannung (wo ca. 80% der Energie entnommen werden) der LiIon-Zellen liegt bei Zimmertemperatur zwischen 3,3V und 4,0 V.

Gruß
Thomas

Ich habe diese Powerbank 5200 mA/h

Dieses pack ist aufladbar über Mini-USB 5 V= vom PC, Netzteil, Solarbatterie etc. Ich finde es sehr praktisch weil man seinen (Reserve)strom überall mit hin nehmen kann.

Nach Einschalten hat man wiederum über USB 5V= Anschlussmöglichkeiten für iPod, iPhone und alle 5V-Verbraucher.
Wird das Gerät nicht eingeschaltet so hat man über die USB-Schnittstelle lediglich 3,7 Volt. Hier kann man eine Cree XM-L direkt anschließen, die dann mit 1200 mA sehr lange leuchtet.

Nun meine Fragen: Wird in diesem Fall nur einer der internen Akkus entladen? Und bleibt der andere voll? Gleicht der interne Balancer den Ladezustand wieder aus?

Dieses Lipo-pack hat ja wohl alle Elektronik on board für Laden und Entladen. Kennt sich jemand damit aus?
Zum LED-Betrieb wäre es aufwendiger aus den 5V per zusätzlicher Elektronik wieder die für die XM-L erforderlichen 3,7V zu gewinnen.

Zitat von Prying

Könnte man da einen LM317 als "KSQ" umschalten auf die entsprechende mA zahl und damit Laden, insofern vorne nicht mehr als 5V anliegen am Regler?

Bei Raumtemperatur und einen ~500mA hat der 317er einen Spannungsabfall von ~2V, 5V eingang reichen also nicht.
Abgesehen davon muss unbedingt auf die Spannung geregelt werden! Hoffen dass sich die 4,2V nachher irgendwie einstellen endet irgendwann tödlich für den Akku wenn du Glück hast. Wenn du Pech hast fackelt gleich die Bude mit ab . . .

Zitat von Prying

Beide hintereinander geschaltet, aber den Feststromregler nach vorne und dahinter dann den Festspannungsregler aufgebaut!

Schon wesentlich besser.
Sicher nicht die perfekte Ladeschaltung, aber funktionieren wird es.

Zitat von Prying

Ich habe das jetzt so vestanden, das die Zellen alle ohne alles ans Ladegerät kommen, Seriell natürlich und dann würde ich die mit 500-700 mA Laden einen tag lang, wobei das "Ladegerät nur max 4,2V raus gibt?!

Nicht seriell, sondern parallel! Entweder alle Zellen einzeln laden oder alle parallel hängen. Für serielles Laden/Entladen (natürlich mit n*4,2V) ist es unbedingt nötig die Spannung der seriellen Zellen(pakete) zu überwachen.

Zum (teilweisen, was ja erst einmal reicht, nicht vollständigen) Laden könntest Du auch irgendein sicherlich vorhandenes (Handy, USB-HUB, zur Not USB-Ausgang von irgendeinem Gerät) 5V-Netzgerät verwenden, zwei 1N400x-Dioden sowie einen 1Ohm/1W-Widerstand in reihe hängen und das ganze mal verwenden. Das reicht damit die Akkus ruhigen Gewissens ein paar Monate lagern können (übrigens: Li-Akkus lagert man über sehr Lange Zeit am besten zu etwa 50-80% geladen in einer mit Trockenmittel bestückten, luftdichten Box im Kühlschrank-da sind 2-3 Jahre ohne Nachladen kein Problem).
Generell würde ich auf jeden Fall das Geld für ein halbwegs brauchbares LiIon-Ladegerät investieren wenn Du vorhast mit diesen Akkus zu arbeiten. Für Akkupacks bis zu 4 seriellen Zellen ist so etwas im Modellbauhandel für 20-30 Euro zu haben.

Gruß
Thomas