Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Der chaotische Hauptfaden

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Virtex7
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Virtex7 »

Ich mache das sonst NIE, aber in diesem Fall ein Vollzitat des vorgehenden Posts:
Julez hat geschrieben: Mo 20. Apr 2020, 17:58 Also den Sinn des Balancing an sich braucht man nicht in Frage zu stellen, genauswenig wie man den Sinn von Sicherheitsgurten oder Airbags in Frage stellt.

Dass viele Akkuhersteller keinen Balancer einbauen liegt ganz einfach daran, dass sie mehr Akkus verkaufen wollen. Erst gestern habe ich wieder einen "defekten" Laptopakku eines Kollegen auseinandergenommen: Alle Zellen an sich identisch und ok vom Innenwiderstand und Kapazität her, aber eine hatte 0,5V weniger Spannung. Mit Balancer wäre das nicht passiert, es wäre aber dann auch kein neuer Akku gekauft worden, und darum geht es schließlich. Mit langsam auseinanderdriftenden Zellen lässt sich ohne viel Aufwand beim unbedarften Kunden der Eindruck eines nachlassenden Akkus erwecken, ohne extra eine Killschaltung einbauen zu müssen, und ohne den Zellhersteller dazu zu zwingen, extra schlechte Zellen zu bauen. Man kann also dem Akkuhersteller nicht rechtssicher vorwerfen, die Lebensdauer der Akkus künstlich zu begrenzen. Ideal für diesen!

Was die Active Equalizer gegenüber "normalen" Balancern auszeichnet ist, dass sie bei jeden Zellspannungen funktionieren und es nicht nötig ist, den Akku bis zur Schmerzgrenze maximal vollzublasen, damit ein "Schwellwertbalancer" aktiv wird. Demgegenüber steht der Nachteil, dass diese einfachen Platinchen, die nur Nachbarzellen vergleichen, keinen kritischen Zelldrift erkennen können, der sich quer durch den gesamten Akku erstreckt. Bei großen Akkus ist das dann ein Problem, bis 6s ist das ok würde ich sagen wenn man sich nicht nur auf das Platinchen verlässt sondern auch noch ein BMS als Sicherheit beim Laden dazukommt.
Dass die Active Equalizer funktionieren habe ich selbst getestet, ein absichtlich schwer debalancierter Akku ist innerhalb von einem Ladezyklus komplett normalisiert worden.

ok, ich äußere mich dann mal zu den drei Punkten in gegebener Reihenfolge:

1. Ich stelle grundsätzlich erst mal alles in Frage, da es das vorbehaltlose Denken vereinfacht. Für langen und problemlosen Akkubetrieb halte ich Balancer ebenfalls für sinnvoll, da Fehler bei der Herstellung der Akkus oder dem Zusammenstellen des Packs etwas verzeihlich werden und ein langsames auseinanderdriften der Zellen verhindert wird.

2. Warum viele Laptopakkus keinen Balancer haben: Kosten/Nutzen Abwägung und Bevorzugung des "lieber mal neu kaufens" seitens der Hersteller. Wenn der Akku gern mal mit dem dem Gerät weggeschmissen wird weil das Gerät selbst aus welchem Grund auch immer (und ich schließe hier psychische Gründe mit ein) weg kommt, aber der Akku noch weit in Ordnung wäre (viele Consumergeräte werden das so haben), lohnt sich die Balancerplatine nicht. Wäre sie weg gewesen, hätte es auch nichts geändert. Verweis zu 1.) bisher hätten meine Fahrzeuge auch keine Airbags gebraucht, es hätte schlicht keinen Unterschied gemacht.
Was du mit "extra schlechte Zellen bauen" meinst, erschließt sich mir nicht. Allerdings gehen mir diese subtilen Aussagen von wegen "Hersteller sind grundsätzlich böse" etwas auf die Nerven..
War in deinem Beispiel die Kapazität der Zellen nur gleich oder auch gleich des Neuzustandes? Waren die Innenwiderstände gleich?

3. Ich habe nie angezweifelt, dass das Verfahren an sich funktioniert, ich ziehe es nur in Zweifel, dass es für neue, vernünftig gebaute Packs notwendig ist. Und auch das Beispiel, dass man damit absichtlich debalancierte Packs zurücksetzen kann, bringt hier nichts, der Fehlerfall ist vorher absichtlich herbeigeführt worden.
Weiterhin stimmt die Aussage nicht, dass Balancersysteme nur bei vollen Akkus funktionieren, die von mir genannten analog Frontends können die Balancerschalter jederzeit einschalten, das ist eine Frage der Software die auf dem BMS Master läuft.

Mein Verständnis von größeren Akkus ist, dass sie immer mit den BMS-Modulen verbunden sind und nur während auch der BMS-Master läuft, die Akkus überhaupt betrieben (geladen oder entladen) werden. Im Modellbausektor ist das was anderes, keine Frage.
Die ganzen Abkürzungen wie "active equalizer" im gegensatz zu "balancer" sind mit etwas fremd, wenn ich da was verwechselt hab, kann das durchaus vorkommen.

Für mich gibts BMS (battery management system), die aus einem frontend (Modul am Akku, immer verbunden) und einem wo auch immer liegenden BMS-Master (kontrolliert die frontends und damit auch die Funktionen des Systems) bestehen. Weitergehende Funktionen wie Schalter oder Packstromsensoren sind optional und idR. am BMS-Master angeschlossen..
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Ich glaube wir ziehen da am gleichen Strang, und sogar in die gleiche Richtung, und müssen uns nur dessen bewusst werden. ;)
Sicher, wenn man sehr hochwertige selektierte Zellen verwendet und innerhalb der spezifizierten Parameter einsetzt, kann es auch ohne Balancer durchaus eine gewisse Zeit lang gut gehen. Dann gibt es auch noch die Theorie, dass ein Pack sich erst dann anfängt zu debalancieren wenn die Zellen eh schon im Sterben liegen.
Ich persönlich komme mehr aus dem Modellflugbereich und dort ist es halt unerlässlich, Packs zu balancen, und oft genug musste ich Packs von älteren oder unwissenden Kollegen geradeziehen, die wild auseinanderdrifteten. Dementsprechend, und um auf Nummer sicher zu gehen, bin ich halt ein großer Freund des Balancens. Zudem verbaue ich öfter mal Zellen zweifelhafter Herkunft, und da will ich halt sicher sein, dass alles trotzdem anständig funktioniert.
Und da sind diese kleinen Active Equalizer wirklich eine Offenbarung für mich, da flexibel und universell einsetzbar und genau passend für meinen Anwendungsfall bis ca. 4s.

Bei großen und sehr professionellen Batterien hat so Spielkram natürlich nix verloren. Um ehrlich zu sein weiß ich nichtmal genau, was ein "analoges Frontend" und "BMS-Master" ist. ;) Es klingt aber nach industriellem Maßstab und einem Ruhestromverbrauch >10mA.

Sowas ist natürlich nix für kleine Werkzeugakkus, und bei den normalen kleinen Hobby-BMS-Platinen, die man so in China kaufen kann, bezweifele ich, dass dort ständig irgendein Prozessor mitläuft. Da wird das alles irgendwie diskret geregelt. Hier z.B. vermute ich jetzt mal keine übergeordnet steuernde Intelligenz:
https://www.ebay.de/itm/4S-40A-Cell-Li- ... 4191572416

Und in dieser Kategorie sind die Active Equalizer sehr hilfreich, weil ich zumindest sicherstellen kann, dass mein Akku nicht an debalancierten Zellen leiden wird. Vielleicht hätte er es auch ohne getan, aber dass weiss man dann leider erst, wenn es zu spät ist, in 5-10 Jahren also... :D Und bis dahin erkaufe ich mir das gute Gefühl, das alles in Ordnung ist, zum Preis eines solchen Platinchens...
[]Allerdings gehen mir diese subtilen Aussagen von wegen "Hersteller sind grundsätzlich böse" etwas auf die Nerven[]
Naja, "böse" vielleicht nicht, aber ist ist ja nicht erst seit LiIon so dass einige Dinge nicht getan werden, die das Akkuleben durchaus verlängern könnten. Ich kaufe gerne etwas ältere, aber dennoch gute Akkuschrauber bei eBay für ganz wenig Geld wo die NiMH oder NiCd Packs im Eimer sind. Vor einer Stunde erst habe ich wieder einen von Dewalt durchrestauriert, der perfekt funktioniert mit meinen Nachbau-Packs und nur €10 gekostet hat, da Akku kaputt. Und alle haben immer diese Schnelllader, man kann gar nicht anders als schnell zu laden. Jeder Modellflieger weiss aber, dass man Nixx Akkus hin und wieder auch mal "formieren" muss, also mit geringem Strom gezielt überladen, um die Zellen zu balancen. Diese Funktion ist aber nie vorgesehen, warum auch, der Kunde weiss nix von der Notwendigkeit und schnell laden ist ja gut, logo, man will ja schließlich nicht lange warten. Und so werden die Akkus dann nach Temperatur vollgeladen oder jedes Mal mit Delta Peak weichgekocht, und ich freu mich über billiges Werkzeug mit kaputten Akkus.

Meine Meinung also: Es kann durchaus möglich sein, dass Akkus ohne Balancing funktionieren, empfehlen kann ich den Verzicht aber guten Gewissens nicht.
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sukram
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von sukram »

Im Zuge erster Erkundungen zum Thema 48V DC Netz bin ich auf dieses Gerät gestoßen:

https://www.inutec-int.com/de/pylontech ... tteri.html

LiFePo4 Batteriepack mit 48V/74Ah fertig verpackt mit BMS im durchaus handlichen 19" Gehäuse.

Wahrscheinlich kommt man mit Selbstbau auch in die Preislage (1.2 kEuro), aber sind die angegebenen Werte überhaupt realistisch? Vom Aufbau würde ich auf 15S26P Zellen tippen, das müsste aber tüchtig warm werden beim Laden/Entladen...
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ferdimh
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ferdimh »

Ich sehe in dem aktiven Balancer einen riesenvorteil im Aufwand bei großen Packs:
Das Ding kann kontinuierlich arbeiten und zwei Zellen angleichen. Wenn wir jetzt alle benachbarten Zellen mit jeweils einem solchen Ding ausrüsten (das sich auf Silizium offensichtlich billig realisieren lässt), ist das Balancingproblem, so es denn wirklich relevant ist, absolut trivial und quasi perfekt skalierbar zu lösen.
Der letztens abgebrannte 3-Zellen-Balancer zeigt da schon, wies geht.
Dummerweise brauchts auf jeden Fall eine Einzelzellüberwachung - und die bringt den Aufwand dann doch wieder mit.
Die Energiemenge, die beim "passiven" verheizenden Balancen vernichtet wird, ist verschwindend gering (Wenn sies nicht wäre, wären einzelne Zellen um den entsprechenden Betrag ineffizienter als andere. Dann hätten wir ein viel grundlegenderes Problem). Von daher sehe ich dort eher keinen praktischen Vorteil.
jodurino
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von jodurino »

Gobi hat geschrieben: Mi 5. Feb 2020, 19:36 Wow, vielen Dank! Auch wenn ich noch fast nichts von der Materie verstehe - ein sehr wichtiger und guter Thread!!
Genau, DANKE Julez
ich muss es in Ruhe durchlesen aber es wird mir helfen.
cu
jodurino
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Sehr gerne! :oops:

@ ferdimh: Das Problem bei "großen" Packs im Sinne von vielen seriell verschalteten Zellen ist die Toleranzkette. Der hier besprochene Active Equalizer legt erst ab einer Differenz von 0,1V los und hört bei <0,03V auf. Also könnte jede benachbarte Zelle um bis zu 0,1V mehr Spannung haben als die vorherige, und wie bei einer Treppe dann die Zellspannungen unbalanciert Stück für Stück ansteigen. Deswegen schreibe ich auch immer, bei über 6s könnte das irgendwann unbeherrschbar werden, und man sollte auch noch eine andere Form der Zellüberwachung haben mit hartem Schwellwert, wie das die meisten billigen BMS haben.
Flip
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Flip »

Ich baue mir momentan auch ein Paar Batterien aus 90Ah Lifepo-Zellen.
Zum balancing verpasse ich jeder Zelle einen µC und einen Daisy-Chain mäßigen Bus. Damit kann das BMS auch Zelltemperatur und Spannung exakt messen. die Materialkosten belaufen sich auf ca. 1$ je stück. Über konzepte zum energierecycling habe ich mir anfangs gedanken gemacht, aber schnell wieder verworfen.
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Interessant! Mein Bruder möchte auch einen derartigen Akku in sein Wohnmobil einbauen. Berichte mal bitte wenn du fertig bist.
Flip
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Flip »

ich habe den momentanen stand von letzter Wocher hier reingeschoben: https://gitlab.com/flip3/bms-slave
Anse
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Anse »

Flip hat geschrieben: Di 21. Apr 2020, 15:02 ich habe den momentanen stand von letzter Wocher hier reingeschoben: https://gitlab.com/flip3/bms-slave
Kurz drüber geschaut. Wo wird den die Zellspannung gemessen? Hab ich was übersehen?
Und sehe ich das richtig, das Balancer Mosfet Gate wird AC gekoppelt? Die Idee ist ja gut weil sonst ein defekter µC die Zelle tief entlädt. Aber sollte man nicht noch ein Schmittrigger vor das Gate machen. Sonst bewegt sich der Mosfet doch die längste Zeit im linearen Bereich. Bei 120 Ohm ist der Strom zwar sehr gering. Aber wenn man mit mehr Strom Balancieren will könnte das ein Problem werden. Hier hab ich z.B. ein Design gerade in der Mache, das mit 2A balancieren kann.

Noch ein Tipp zur Isolation der Datenschnittstelle: iCoupler von AnalogDevices. Z.B. ADUM1201
Ist zwar nicht gerade die Low Cost Option aber mit 1,40€ bei Reichelt noch im erträglichen Bereich.
Vorteil ist, das man bidirektional bis 25 mbps gehen kann. Wäre ja ganz nett, wenn man den einzelnen Balancern auch Befehle geben könnte.
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ferdimh
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ferdimh »

Könnte man bei großen Packs dafür nicht auch einen ICL7662 einsetzen? Der legt bei beliebig kleinem Delta los - kann aber auch nur begrenzt Strom schaufeln.
Flip
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Flip »

Anse hat geschrieben: Di 21. Apr 2020, 15:21 Kurz drüber geschaut. Wo wird den die Zellspannung gemessen? Hab ich was übersehen?
Und sehe ich das richtig, das Balancer Mosfet Gate wird AC gekoppelt? Die Idee ist ja gut weil sonst ein defekter µC die Zelle tief entlädt. Aber sollte man nicht noch ein Schmittrigger vor das Gate machen. Sonst bewegt sich der Mosfet doch die längste Zeit im linearen Bereich. Bei 120 Ohm ist der Strom zwar sehr gering. Aber wenn man mit mehr Strom Balancieren will könnte das ein Problem werden. Hier hab ich z.B. ein Design gerade in der Mache, das mit 2A balancieren kann.
Die Zellspannung messe ich als VCC gegen Aref von der externen referenz. Da hier einige Widerstände (z.B. sicherung R1) dazwischen liegen, werde ich das sicherlich einmal kalibrieren müssen. Ja, die AC-Kopplung ist zum schutz der Zelle vor einem freidrehenden BMS. Also quasi ein Watchdog. In meiner angedachten realität sind die Zellen nicht defekt. Es muss durch den Balancer lediglich unterschiedliche selbstentladung ausgeglichen werden. Im worst case sind das ca. 1,5mA. Mit den angepeilten 10mA Balancingstrom kann ich aber 8Ah pro monat an einer Zelle vorbeileiten. Diese 8Ah verlust pro monat müssen erstmal entstehen. Ich habe noch eine Diode am Gate vorgesehen, damit lässt sich dann der FET hart schalten und die Off-Zeit von 50 auf 1-2% verkleinern, Balancerstrom habe ich auf >100mA verzehnfacht. Klar ist es schön wenn ich noch mehr Balancingstrom habe, ich frage mich aber wie Menschen z.B. bei 500mA balancerstrom überhaupt die dann möglichen 36Ah Ungleichgewicht je monat entstehen lassen.
Anse hat geschrieben: Di 21. Apr 2020, 15:21 Noch ein Tipp zur Isolation der Datenschnittstelle: iCoupler von AnalogDevices. Z.B. ADUM1201
Ist zwar nicht gerade die Low Cost Option aber mit 1,40€ bei Reichelt noch im erträglichen Bereich.
Vorteil ist, das man bidirektional bis 25 mbps gehen kann. Wäre ja ganz nett, wenn man den einzelnen Balancern auch Befehle geben könnte.
meine Chain an BMS-modulen ergibt über den Master einen RIng. Dadurch können kommandos vom Master am Fußpunkt des Zellstacks gegeben werden, die dann durchpropagieren und am Pluspol zum Master zurückkommen. Der Ring dient auch als Watchdog um bei einem Modulausfall den Batterieschütz abzuschalten. Ein ADUM1201 benutzt ca. 1,2mA auf der Zellseite, macht wiederrum 1Ah je monat Selbstentladung. Ich habe noch nicht gemessen, da allerdings im deep-Sleep des µC alles abgeschaltet wird, habe ich 50µA bei 1% Wach-Zeit, aufwecken durch PCINT mit der Preambel des Datenpakets.. Ich werde eventuell über 200 diese Module herstellen, deshalb muss ich am Material sparen. Die Emitter der Optokoppler können über einen Widerstand an GND der nächsten zelle geschaltet werden, dann ist nur noch eine Datenleitung zwischen den Zellen notwendig. Hier könnte man fast auch einen einzelnen Fet nehmen, jedoch bin ich noch unsicher ob nicht auch mal Zellblöcke paralellgeschaltet werden.
Virtex7
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Virtex7 »

Warum verwendest du keine fertigen BMS frontends, die das alles können und zu allermeist noch genauer Spannung messen (12 bis 14 Bit Auflösung)?
Übungswillen?

allein der Aufbau der Boards dauert Zeit..
Softwareentwicklung und Test sowieso nochmal.
Anse
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Anse »

Flip hat geschrieben: Di 21. Apr 2020, 16:27 Die Zellspannung messe ich als VCC gegen Aref von der externen referenz.
Manch mal ist Keep it simple auch ganz gut. Hab aber als gerne noch eine Tiefpass Filter vor dem Eingang. Gerade bei so langsam ändernden Spannungen wie hier der Fall kann er großzügig ausgelegt werden. Zu dem schützt er den ADC auch etwas.
Frage zum Verständnis: Wie kannst Du gegen Vcc messen, wenn deine Referenz kleiner als Vcc ist? Das passt nicht so ganz zu meinem Verständnis von ADCs.
Flip
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Flip »

Ich schalte VCC über den internen Mux als referenz für den ADC und messe dann die Referenz auf einem ADC-channel. VCC ist dann Vref / ADCread *ADCtop. Zum verständnis: Je tiefer VCC, desto größer ist die gemessene spannung relativ dazu, der Messwert steigt. Aber guter einwand, die AVR geben immer die verwendete Spannung am Aref pin aus, ich muss also die externe referenzdiode nicht bestücken oder an einen anderen Pin binden.
Zuletzt geändert von Flip am Di 21. Apr 2020, 23:55, insgesamt 2-mal geändert.
Flip
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Flip »

hier stand blödsinn
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ch_ris »

Löten oder Punktschweißen. Hab beides noch nie gemacht.
grad mal wieder im Netz geguckt nach Punktschweißen. :(
Wenn da wirklich Strom drüber muß, bei StarterBatterien, bin ich eigentlich wieder beim Löten, oder?
so ein fipsiges 0.1 Band kann das doch nicht?
Und mehr kann so ne billige china platine für 20€ wohl nicht?
Virtex7
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Virtex7 »

moin!

hast du noch nie iwas gelötet, oder nur noch keine Akkus?
letzteres wär wohl egal, das gehört eh geschweißt...

zum BMS-Thema: ich hab hier mal ein erstes Board aufgebaut, Flip, wie schauts bei dir aus mit den 200 Platinchen^
läuft die Software schon?

Ich muss jetzt mal das ISO SPI anwerfen und dann gucken.
und noch einen db25 Stecker auftreiben... *grmm*
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ch_ris
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ch_ris »

ick präzisiere, beides oft gemacht, aber keine Akku zellen.
Virtex7
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Virtex7 »

ah ok. wenn du kannst, übe an defekten Zellen.
Wenn du keine hast, Batteriekiste oder ich kann dir auch welche geben.
ch_ris
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ch_ris »

danke, werds mal probieren, mit dmm Thermometer dabei. paar alte zellen finden sich sicher.
Anse
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Anse »

Virtex7 hat geschrieben: Di 9. Jun 2020, 11:16 zum BMS-Thema: ich hab hier mal ein erstes Board aufgebaut,
LTC6804 ist ein cooler IC aber der Preis, :shock:

Hab ein Design mit dem AD7280A laufen. Der kostet ca. 8€. Allerdings braucht man zwei Chips für 12 Kanäle. Also ca. 16€.
Chips für den Bereich scheinen aber prinzipiell teuer zu sein. Tragen aber auch eine hohe Verantwortung.
Virtex7
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Virtex7 »

ja, mir ist ne Stange zugelaufen..
die Dinger haben alle möglichen dubiosen Zulassungen und Zertifizierungen, das kostet halt.
und dann auch die woooohl (sagen die Hersteller) aufwändige weil Fehlertolerante Technik dahinter wird auch was ausmachen.

Aber vielleicht isses auch einfach Gewinnsucht :twisted: man kennt die Pappenheimer ja.
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ch_ris »

in der bucht hab ich active Equalizer new version gesehen. obs besser,toller ist? teurer auf jeden fall.
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Zumindest von den Daten her sind die besser, da mehr Strom und jede Zelle kann in jede andere entladen werden, nicht nur in die Nachbarn.
Nachteilig ist die Größe und der höhere Ruhestrom. Das Ganze lässt sich aber deaktivieren durch Trennung zweier Lötpads.
In sofern also für größere und komplexere Akkus geeignet. Sowas kommt in die LTO Starterbatterie, die ich gerade baue. Wird dann über ein Relais mit dem D+ Kontakt aktiviert.
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

So, ich habe den Eingangsbeitrag nochmal ergänzt mit einer detaillierten Beschreibung des Aufbaus meiner gegenwärtigen Akkuschrauberpacks, das kam bislang etwas zu kurz:

Bild
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scotty-utb
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von scotty-utb »

Ich habe hier 5 Stück "Parkside 18V" Akkus, also 5s 18650er.
(für 3 Geräte)
bei 4 davon ist die Ladeelektronik bricked bzw angebrannt
(einer davon liefert zumindest 'manuell' geladen noch Strom, also 2 benutzbare)

Ich würde die Orginalplatine hinter den Ladekontakten abschneiden und ein frisches BMS an die Stelle pflanzen.
Orginal: kein Balanceing

Was mich verwirrt:

https://de.aliexpress.com/item/32956812353.html
Werden von einigen ALI Händlern als "Balancer" beschrieben. Das Teil balanced jedoch nicht, oder?
Der BM3451 20pin der hier drauf sitzt hat keine Balance Pins.
(hätte nur der BM3451 28pin)

https://de.aliexpress.com/item/32814689258.html
Wird von keinem nur von zwei ALI Händler als "balanced" beschrieben. Auch das Hühnerfutter drauf sieht sehr danach aus.
Das Teil ist rein passiv? Ohne Ansätze von Intelligenz, sehe ich das richtig?

Alternativ, gibt es andere empfehlenswerte schlanke 5s (20A müssten reichen) BMS?
(60*30mm habe ich zur Verfügung im Akkupack)
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Also der 2. Link sieht schon recht tauglich aus, und das Teil wird auch balancen. Nur generell schalten so BMS Teile beim Akkuschrauber meistens zu früh ab. Daher könnte es durchaus möglich sein, dass du den Motor direkt verbinden musst, und das Teil nur als Ladeschaltung verwenden kannst, also als Notbremse bei defektem Ladegerät (Überspannung) und zum Balancen falls alles gut funktioniert. Dann musst du halt selber gucken, dass du die Akkus nicht zu tief entlädst.
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scotty-utb
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von scotty-utb »

Julez hat geschrieben: Di 8. Sep 2020, 15:11 Also der 2. Link sieht schon recht tauglich aus, und das Teil wird auch balancen. Nur generell schalten so BMS Teile beim Akkuschrauber meistens zu früh ab. Daher könnte es durchaus möglich sein, dass du den Motor direkt verbinden musst, und das Teil nur als Ladeschaltung verwenden kannst, also als Notbremse bei defektem Ladegerät (Überspannung) und zum Balancen falls alles gut funktioniert. Dann musst du halt selber gucken, dass du die Akkus nicht zu tief entlädst.
Jo, dann ordere ich mal eine Hand voll 8-)

Mit Krokoverlängerung am Akku und Zangenamperemeter bin ich gerade nicht über 9A (4er Spax in Holz) gekommen, da sollten die angegebenen 15A Dauerstrom reichen. Überstrom 50A wohl dicke.
Wenn doch (nicht), dann werd ich versuchen zu modifizieren.
Frautauglich (schaltet aus: ok, laden), Schwiegervaddertauglich (ich quetsch noch die letzte halbe Schraube raus), und ich höre auch nicht auf bevor das BMS meckert...
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Die Frage ist, wie träge so ein Amperemeter ist. Wird der Motor mit Vollgas gestartet, hat er in dem Moment praktisch Kurzschluss, entsprechend sind die Anlaufströme für Sekundenbruchteile. Meine Dewaltschrauber machen gerne mal 100A Blockierstrom, und ließen sich am BMS nur langsam hochdrehen; sofort Vollgas und das BMS schaltete ab.
Vielleicht würde hier ein ordentlicher Kondensator über dem Shunt helfen die Auslösung träger zu machen...
Auch das Abschaltkriterium "Zellspannung" muss eigentlich mit der aktuellen Strombelastung verrechnet werden. Eine unbelastete Zelle ist bei 3,5V leer, eine halbwegs volle kann bei ordentlich Strom durchaus auf unter 3V einbrechen, was für eine kurze Zeit unproblematisch ist. Und sowas wird ein primitives BMS nicht wissen.
Aber berichte mal ruhig, ich bin gespannt!
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Fritzler »

Nein, kein C über dem Shunt.
Das ist so niederohmig das bringt nix.
Da muss in beide Abgriffe vom Shunt ein symetrisches RC Glied.
Eigentlich sollte dort schon eins sein um HF vom ADC fernzuhalten, aber China :lol:

Sowas hier:
ShuntSymRC.PNG
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Sterne »

Dafür liebe ich dieses Forum. Hier werden Fragen kompetent beantwortet, die der Fragesteller noch nicht einmal gestellt hat. :)
inse
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von inse »

Die 10 Ohm sind immer noch sehr niederohmig, da brauchts 5000uF um 100ms zu überbrücken.
So wirds nix, da müsste eine Verstärkerstufe rein, bei der man die Bandbreite einstellt.
Oder natürlich den uC entsprechend konfigurieren.
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scotty-utb
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von scotty-utb »

Hab da tatsächlich in meinem Fundus ein 6s "10A" bms gefunden
sty-6a6a
Überstrom ist mit 30A angegeben
mal kurz drangesteckt und der Schrauber tut, auch bei schnellem Vollgas.
Dann warte ich mal auf die 5s PCBs (15A / 50A), die dann auch ins Gehäuse passen.
(dieses 6s ist zu lang. Ja es ließe sich kürzen wenn ich den Stecker entferne)

Ich mag den Schrauber, meine Frau hatte ihren zuerst und wollte eigentlich nur einen zweiten Akku :lol:
Nun liegen hier 2 Schrauber, 1 Akku Handkreissäge, der etwas schwach gewordene alte Akku von Frau ihrem Schrauber und 4 mit defekter Elektronik... dazu 2 Sätze neue Zellen)
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Screenshot_20200910-105728.png
Zuletzt geändert von scotty-utb am Do 10. Sep 2020, 12:04, insgesamt 3-mal geändert.
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Komisch, wenn statt der 6. Zelle 0V vorhanden sind, sollte das BMS eigentlich dichtmachen sollte man meinen...
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ferdimh
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ferdimh »

Komisch, wenn statt der 6. Zelle 0V vorhanden sind, sollte das BMS eigentlich dichtmachen sollte man meinen...
Es gibt mittlerweile einen Haufen UniversalBMSe, die annehmen, dass, wenn eine Zelle genau 0V hat, diese nicht existiert.
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Ich hatte ja im Eingangsposting beschrieben, dass es eine Serie der Active Equalizer gibt, welche eine leichten Dauerentladestrom verursacht, und deswegen modifiziert werden sollte. Es gibt nun auch eine andere Serie, bei welcher dies nicht nötig ist. Die sieht so aus:

Bild
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scotty-utb
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von scotty-utb »

Die SXT-6022-5S sind angekommen...
und nein, die balanzieren nicht...
Da sitzt jeweils nur ein HY2110 für die Überwachung.
Erste Zelle voll: Ladevorgang beendet.
Nebenbei ist die Zellen Unterspannungserkennung etwas flott.
Kickdown wird mit Schutzabschaltung quitiert.
(Ansonsten scheint der Schrauber normal zu funktionieren, werde ich noch ergänzen)
Hab die aber trotzdem mal in 2 Packs eingebaut, nur um die Packs mal benutzbar zu haben.

jener STY-6A6A hat:
HY2110 für die Überwachung
HY2213 für Balanzierung
Kickdown funktioniert
Schrauber hat in allen getesteten Lagen ohne Abschaltung funktioniert
(allerdings hatte ich den Akku nicht ganz leergezogen vor Umbau auf oben genannten...)
ich werden den einen den ich habe mal dem Stecker berauben und 5mm kürzen und dann in den Pack bauen...

ich suche also weiterhin nach 5s BMS mit balanzer, max 38*60mm
oder 6s die 5s unterstützen, z.B. eine frische Quelle für STY-6a6a (also, für <<6€ das Stück...)

hxyp-ty-t20, hier: HX-5S-TY-T20:
bestellt, ich werde berichten.
(2mm zu breit laut Beschreibung, das bekomme ich evtl hingedremelt.
edit:
Akkugehäuse modifiziert, passt soweit.
Überstromerkennung schlägt beim Kickdown zu. (mit modifiziertem Shunt brauchbar)

Yh2204a
Wow, mit 60*37mm genau passend.
(Falls das Maß denn wohl stimmt...)
Bestellt, ich werde berichten
edit:
passt perfekt :-)
Überstrom wird beim Kickdown nicht erkannt.
hab gleich mal weitere nachbestellt.

hy-p7c25
mit 60*33mm genau richtig
preislich an oberen vernünftigen Ende
und der hat getrennte Pads für laden/entladen...
Das käme nur noch für 2 der 5 Packs in Frage, die anderen hatte ich schon im Stecker gebrückt...
(ob man die PADs wohl brücken darf?)
Ich überlege noch eines zu bestellen
edit:
nicht bestellt

xr 67s-jh
oder das...
edit:
nicht bestellt

edit:
hab auch ein "5s 100A BMS" geordert.
(keinerlei Typ Beschriftung am PCB)
mit 60*42mm müsste ich 4mm im Gehäuse freiräumen...
mal sehen ob ich das probiere
Zuletzt geändert von scotty-utb am Fr 13. Nov 2020, 12:25, insgesamt 2-mal geändert.
ch_ris
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ch_ris »

Nu ist es soweit.
mein AEG 12v schrauber hat, nachdem beide NiCd Akkus platt waren,
bei einem einen NiMh Ersatzpack bekommen.
der ist jetzt auch fertig, hat zwar die Kapazität noch, liefert aber kein Drehmoment mehr.
Die Entscheidung ist gefallen, es sollen 4 26650 stehend rein.
der Akku muss dafür 3cm höher werden.
ob das die schlauste Idee ist weiß ich nicht, die sind da und müssen benutzt werden.
nach rumrätseln wie ich das machen soll ist das bei rausgekommen.
die Deckel-schrauben-löcher gehen bis unten durch mit 2.5mm. daher hab ich Gewindestangen M3 eingesetzt.
Das bringt schon mal eine gute Stabilität. mal schauen wie ich das dann verkleide.
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Bastelbruder
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Bastelbruder »

nachdem beide NiCd Akkus platt waren,
bei einem einen NiMh Ersatzpack bekommen.
der ist jetzt auch fertig, hat zwar die Kapazität noch, liefert aber kein Drehmoment mehr.
Das ist exakt die Eigenschaft von NiMH, die überall dementiert wird.
Nie wieder NiMH!
Die schlechteste Akku-Technologie seit Erfindung des gasdichten Akkus von Herrn Neumann in Heilbronn.
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Ja, im Hochstrombereich mag das gelten, bei anderen Anwendungen dagegen wurde ich von der eneloop-Technologie noch nie enttäuscht.
[]mal schauen wie ich das dann verkleide.
Aussreichend große PET-Flasche drumschrumpfen oder jemandes 3-D-Drucker bemühen...
Und denk dran, wenn du A123 löten musst, geht unter 100W und 400°C nicht viel.
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Schneewittchen
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Schneewittchen »

Habe gerade eine Maglite umgefrickelt die man mir über den Zaun geworfen hat.
Glühobst raus und LED rein, wie bei meinen anderen Maglites und drei 18650er aus einem Laptop.
Da sie etwas dunkler war wie die Vergleichslampe hab ich die Spannung gemessen mit ca. 11,4V.

Dann ans Ladegerät damit und mehrere Stunden geladen mit 0,7A weil die Akkus nicht mehr die jüngsten sind.
Plötzlich schaltet der Lader ab und ich musste feststellen daß die Akkus gut warm sind, also mehr als Handwarm!
Akkus gemessen und zwei davon haben 4,62V und der letzte nur 0,26V.

Der Versuch die Akkus zu entladen funktionerte nicht weil der Lader wegen zu hoher Spannung den Dienst verweigerte.
Ich hab dann schnell eine Bilux drangehängt und schau mal was sich da weiterhin tut.

Ich werde die Akkus entsorgen aber erst wenn sie leer sind. Das Risiko ist mr zu hoch.

Was zum Geier ist da passiert? Das muß ja während des Ladens gewesen sein sonst hätte der Lader eigentlich garnicht anfangen dürfen.

Akkus: SAMSUNG ICR18650-26F

Ladegerät HTRC B6 V2 - so eines aus chinesischem Gießkannenblech.
ch_ris
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ch_ris »

mit Balancer oder ohne?


Julez hat geschrieben: Mi 4. Nov 2020, 16:09 Aussreichend große PET-Flasche drumschrumpfen oder jemandes 3-D-Drucker bemühen...
Und denk dran, wenn du A123 löten musst, geht unter 100W und 400°C nicht viel.
pet flasche, ja, gute idee, hat beim ersten mal(wieder)nicht geklappt, aber wird schon.
hatte so 300 bis 350°, mit 250w, fette stumpfe kupferspitze und 150°lötpaste.
immer noch ohne Temperatur Regelung, aber das ist ein anders Thema...
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Schneewittchen
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Schneewittchen »

Ohne Balancer
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Ja, ich weiß schon, warum ich immer Balancer empfehle... ;)
Kann natürlich sein dass mit den Zellen generell etwas nicht stimmt, deswegen habe ich bei Schlachtzellen diese Prüfroutine:
viewtopic.php?p=335799#p335799
Aber ohne zumindest Einzelzellüberwachung mach ich nix, ist mir zu gefährlich.
Wenn das Ladegerät im Lixx Modus wegen Spannungsproblemen meckert, schalte ich auf Nixx Modus. Hier kann man dann den Akku oder die Zellen auf eine normale Spannung ziehen, natürlich unter Aufsicht mit manueller Abschaltung.
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ferdimh
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ferdimh »

Ja, ich weiß schon, warum ich immer Balancer empfehle... ;)
Die alte Leier...
Euch ist aber schon aufgefallen, dass hier eine SCHUTZSCHALTUNG gefehlt hat?
Und nicht eine Balanceschaltung?
Die Zelle wird wohl kaum vor dem Entladevorgang auf noch weniger Spannung gewesen sein -> die ist halt verreckt.
Dass der Lader (hoffentlich) bei angeschlossenen Balanceranschlüssen auch eine Schutzwirkung gehabt hätte ändert nichts daran, dass hier ein reiner Balancer genau nichts gebracht hätte.
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Schneewittchen »

Mich wundert halt daß die drei Akkus zusammen vorm Ladevorgang über 11,4V hatten, das heisst im Umkehrschluß daß alle intakt waren sonst hätte ich nur ca. 7,5V messen können.
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ferdimh
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ferdimh »

Dass alle "intakt" waren, ist schwierig zu sagen; sie hatten zumindest noch eine plausible Spannung. Möglicherweise hat die Spannungserhöhung gereicht, um den Separator durchschlagen zu lassen.

Joa, da hat halt eine Zelle gerade eben den Geist aufgegeben und einen Kurzen erlitten. Ist nicht der erste Akku, bei dem das passiert, und auch der Weg, wie ich rausgefunden habe, wie weit man eine Lithiumzelle WIRKLICH laden kann (bei mir war aber bei 4,5V Schluss)...
Das fällt aber eher unter "Keine gute Idee"...

Andererseits kann man sich überlegen, was wohl passiert, wenn diese eine Zelle mit Schluß jetzt 20 Zellen parallel gehabt hätte...
Die Energie muss ja irgendwo hin...
ch_ris
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ch_ris »

ferdimh hat geschrieben: Do 5. Nov 2020, 13:36 Dass der Lader (hoffentlich) bei angeschlossenen Balanceranschlüssen auch eine Schutzwirkung gehabt hätte ändert nichts daran, dass hier ein reiner Balancer genau nichts gebracht hätte.
das meinte ich auch, mit der frage nach dem balancer.

der erste akku ist fertig umgebaut(lidl W5 glasreiniger ist die passende PET größe), der zweite folgt dann soo.
der aeg lader ist nun obsolet. aufgemacht, gemessen: er lädt bis 18volt (10 zellen) :shock:
soll das so? scheint mir recht viel.
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Der wird ja zuerstmal stromgesteuert laden, und dann entweder über Delta Peak oder Temperatursensor im Akku ausschalten. 18V ist halt nur die Spannung, bis zu der er theoretisch hochdrehen kann. Normalerweise erreichen Nixx Zellen aber nicht mehr als 1,5V beim Laden, plus etwas Reserve - passt.
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