9,6V Akku-Pack laden - Methoden

    Hallo zusammen!


    Ich versuche gerade mich etwas mit dem Thema "Mobile Geräte" zu beschäftigen, aber mir stellen sich da einige Fragen.


    Ich habe noch nix konkretes vor, aber ich würde mit eurer Hilfe gern mal ein Akku-betriebenes Handyladegerät von der Akku-technischen Seite betrachten. Einfach so als Fallbeispiel.
    Ein Schaltregler der mir 5V ausgibt ist kein Problem, es soll wirklich nur um den Akku gehen.


    Ich habe mir einfach mal dieses Akku Pack mit 9,6V Nennspannung rausgesucht. Die Wahl habe ich getroffen, da ich für den Schaltregler mindestens 7V am Eingang brauche und mir die 9,6V dafür am besten geeignet schienen, da auch entladen noch mindestens 7V anliegen.


    Jetzt komme ich zu meinen Fragen. Vorrausgesetzt, dass Ni-MH überhaupt geeignet sind?


    1. Wie weit kann man so ein Akku Pack entladen? Habe gelesen das man einzelne Zellen nicht unter 1V kommen lassen sollte. Als Konsequenz daraus würde ich die Spannung messen und einfach bei 8V abschalten (Das Akku Pack besteht ja aus 8 Einzelzellen, 8 * 1V = 8V). Ist das so korrekt?
    Im Umkehrschluss würde ich bei 8 * 1,4V = 11,2V ebenfalls abschalten, um ein überladen zu verhindern.
    Gibt es da bessere Methoden, fertige ICs oder sonstige Vorschläge eurerseits?


    2. Wie lade ich so ein Pack am besten? 12-15V Netzteil und dahinter eine KSQ mit 200mA?


    Platinen herstellen, SMD Schaltkreise verarbeiten und µC programmieren kann ich, also darf es ruhig auch in diese Richtung gehen, aber es muss zum Einstieg keine hochkomplexe Schaltung sein, die ein IC mit mikroskopischem Pinabstand erfordert.


    Die Teile dafür sollten nach Möglichkeit natürlich auch von Reichelt und Co beziehbar sein.


    Ich möchte einfach mal ein paar andere Meinungen und Vorschläge hören, da ich mich hier auf Neuland bewege.


    Vielen Dank :)

    Akkus zu laden ist eine Wissenschaft und fast jeder hat hier sein eigenes Patentrezept ^^
    Deine ganzen Vermutungen sind soweit alle schon mal nicht verkehrt.
    Die Frage ist halt wie viel Aufwand du treiben willst.
    Das einfachste dürfte die Spannungsüberwachung sein. Dazu den Ladestrom noch begrenzen und fertig.
    Alternativ kann man auch auf diverse fertige Akkumanagement ICs zurückgreifen oder sich gleich ein passendes fertiges Ladegerät anschaffen.

    Atmel hatte dazu mal ein Dokument verfasst, was schon lange auf meinem Plan steht. Irgendwie kommt aber immer was dazwischen...
    Ich habs hier mal in meiner Dropbox freigegeben, weil das fürs Forum natürlich zu gross ist und ich es bei Atmel nicht mehr finden konnte: Dropbox
    Edit: Falls es dich doch interessieren sollte: Mit dem LTC4010 kann man recht einfach einen guten Lader für solche Zellen aufbauen, geht von einer bis 16 Zellen glaub ich. Das IC kann man bei Linear als Sample bestellen, geht recht schnell. Ich hab damit schon erfolgreich Ladeschaltungen aufgebaut, braucht nicht mehr als 2€-Stück-Fläche auf Platine ;)

    Du hast dir ein NiMh Akkupack ausgesucht der ist leider sehr kompliziert zu laden außer du hast sehr viel zeit.


    Bei Blei oder LiIo Akkus kann man die Ladezustand sehr einfach durch die Spannung zu erkennen und man kann den Ladestrom abschalten.


    Bei NiCD bzw. NiMh Akkus kann man entweder sehr langsam laden mit 1/10 oder besser nur 1/20 an Ladestrom dann passiert den akku nichts,
    (nichts ist auch wieder übertrieben denn auch schon 1/10 würde den Akku ruinieren wenn man ihn einige Tage am ladegerät vergißt.


    Lädst du mit höheren Strömen und hast keine zuverlässige 'Akku-Voll' erkennung gehen die Zellen extrem schnell kaputt,


    'Akku-Voll erkennt man bei NiMh daran das bei gleichen Ladestrom die Akkuspannung sich um einige milli Volt sich verringert diesen Punkt müßtest du messen was aber ohne SpezialIC's schwer wird weil diese DELTA-U Erkennung recht genaue messungen erfordern.


    Schau mal hier:


    https://de.wikipedia.org/wiki/…-Metallhydrid-Akkumulator


    und darunter gibt es noch einen Artikel der die Ladeverfahren genau beschreibt.


    mfg
    Falo

    Zitat von Kanwas

    Akkus zu laden ist eine Wissenschaft und fast jeder hat hier sein eigenes Patentrezept ^^

    Das habe ich gemerkt^^. Je mehr ich gelesen habe, desto bewusster wurde mir, wie wenig ich überhaupt weiß.


    Zitat von Kanwas

    Deine ganzen Vermutungen sind soweit alle schon mal nicht verkehrt.

    Das ist ja wenigstens schonmal etwas :)


    Zitat von Kanwas

    Die Frage ist halt wie viel Aufwand du treiben willst.

    Also ein IC + Beschaltung wie von derschwert vorgeschlagen ist eigentlich genau das was ich suche.


    Zitat von derschwert

    Ich habs hier mal in meiner Dropbox freigegeben, weil das fürs Forum natürlich zu gross ist und ich es bei Atmel nicht mehr finden konnte: Dropbox

    Besten Dank dafür! :)


    Zitat von derschwert

    Falls es dich doch interessieren sollte: Mit dem LTC4010 kann man recht einfach einen guten Lader für solche Zellen aufbauen, geht von einer bis 16 Zellen glaub ich. Das IC kann man bei Linear als Sample bestellen, geht recht schnell. Ich hab damit schon erfolgreich Ladeschaltungen aufgebaut, braucht nicht mehr als 2?-Stück-Fläche auf Platine ;)

    Das interessiert mich sogar sehr. Also wenn ich die Schaltung so aufbaue wie im Datenblatt, kann ich einfach ein Netzteil von z.B 12V nehmen, an die Schaltung anschließen und es lädt und schaltet automatisch ab? Das wäre ja klasse.


    Wie siehts mit Unterspannungserkennung aus? Beherrscht das der IC auch? Hab jetzt nur mal fix drüber geschaut aber konnte nix finden.
    Was ich jetzt noch nicht ganz rausgelesen habe ist, wie ich dem IC die Anzahl der Zellen mitteile.
    EDIT: Habs gefunden. R2 = R1 (n-1). Also muss R1 in meinem Fall 7 mal größer sein als R2.


    Auf jeden Fall danke ich dir erstmal für die Antworten :)


    Falo:
    Ja, aber der Preis des Akkus an sich ist echt zu verlockend, da darfs auch etwas mehr Beschaltung sein also zum Beispiel für LiPo oder ähnlich.


    Danke für den Hinweis mit den Ladeverfahren, ich werds mir ansehen

    Also der LTC4010 ist ein reiner Ladecontroller. Mit Entladen und der entsprechenden Unterspannungsabschaltung hat der nichts am Hut.
    Du kannst das so aufbauen, ja. Hab ich auch so gemacht und funktioniert ganz gut. Den Ladestrom stellt man über einen Shunt Widerstand ein z.B. 0,15 Ohm für ungefähr 666mA. Und die Zellenanzahl wird durch einen Spannungsteiler "eingestellt". Das IC interessiert sich quasi nur für die Spannung einer Zelle, sodass der Spannungsteiler die Akkuspannung durch die Zellenzahl teilt. Mehr ist das nicht.
    Ein 12V Netzteil kann so eben funktionieren. Eine ungefähre Ladeschlussspannung bei NiMh ist 1,45V pro Zelle, hinzu kommt ein kleiner Drop im Schaltregler. Das Datenblatt spricht irgendwie von einer Ueingang von 2V * Zellenzahl + 0,5 oder so, ist aber nicht zwingend nötig. Ich lade 12 Zellen mit einem 24V Netzteil. Hab am Labornetzteil aber auch weniger erfolgreich getestet.