ladeschaltung LiPo

Hallo zusammen,

da in meinem letzten Thread mein Lademodul angezweifelt wurde, hab ich jetzt entschlossen, nach Beendigung der Betaphase meines Projekts (heißt 1 oder 2 mal die Lademodule verwenden) die Platinen auf ein anderes Lademodul umrüsten.

Nachdem ich jetzt eine gefühlte Ewigkeit gegooglet hab (nein, nicht bloß 5 Minuten..) hab ich was gefunden, womit ich glaube, was anfangen zu können: Ladeschaltung für Lithium-Polymer-Zellen

Jetzt muss ich das ja aber an meine Werte anpassen: Der Ladestrom ist mit R1, R2 und R3 auf 150 mA begrenzt, aber ich brauch 1,5 A. Wie muss ich da jetzt die Widerstände - bzw. ich kann ja auch nur einen verwenden? - dimensionieren? Auf welcher Spannung muss ich die berechnen? Hab mir auch das Datenblatt von dem L200 angeschaut, ich werd da nicht so ganz schlau drauß.

Und wie könnte ich das umbauen, dass die LED nur ganz an (lädt) oder ganz aus (lädt nicht) ist?

Vielen Dank schon mal

LG

Fipsi

Ich habe Google mit L200 Strombegrenzung gefüttert und das hier gefundenÖ

Da steht R3=0,45V/I out
R3 steht für die Parallelschaltung von R1, R2 und R3 und liegt zwischen Pin 2 und 5, I out ist dein gewünschter Ausgangsstrom von 1,5A
Du brauchst also 0,3 Ohm
Wobei ein Linearregler eine bessere Heizung ist. Ein Schaltregler wäre besser. Außerdem mußt du peinlich genau darauf achten, das die Ausgangsspannung genau stimmt. Lieber 4,1V, als über 4,2V Sonst sind deine Zellen recht schnell hinüber.
Die kleinen Module vom Chinesen schaffen 1A. Im Zweifelsfall würde ich die nehmen, da hst du keinen Stress.

Also wenn ich das jetzt richtig versteh, kann ich die Schaltung fast 1:1 übernehmen.

Nur zwei Änderungen muss ich vornehmen:
(Nach diesem Schaltplan: http://www.urlaub-und-hobby.de/mikromodelle/ladeschaltung/ladeschaltung01-01.jpg)

R1, R2 und R3 muss ich auf 0,3 Ohm bringen.

Zudem muss ich R8 und R9 anpassen, dass ich auf 4,1 V komm. Ich hab die Formel zwar gefunden (Uausgang = UReferenzspannung * (1 + R1/R2) ), aber ich komm ned ganz drauf, wie ich die Referenzspannung bestimmt (die ja an R7 anliegt?).

Und hat dann noch jemand ne Idee wegen der LED?

Vielen Dank und LG

Fipsi

Morgen, in dem von mir verlinkten Datenblatt steht, das die Referenzspannung, mit der du in der Formel rechnen mußt, von 2,65V bis 2,85V streuen kann. Die ist exemplarabhängig. Gerechnet wurde mit dem Mittelwert von 2,75V verwende im Zweifelsfall da einen (Spindel)trimmer, der von einem Festwiderstand begrenzt wird. Auch deswegen wäre dieser "Veteran" für diese Aufgabe für mich nur 2. Wahl.
Auch die Schaltung mit der LED als Ladezustandsanzeige ist mit Verlaub "etwas russisch" ausgeführt. Eine Stromerhöhung mit R3 würde einen größeren Spannungsabfall durch den LED Zweig nach sich ziehen. Ich würde da einen Shut von 0,1 Ohm rum einfügen und den Spannungsabfall darüber messen und auswerten. Das wären dann bei Maximalstrom 150mV, bei 100mA noch 10mV Das sind Größenverhältnisse, mit denen man halbwegs vernünftig arbeiten kann. Und dann ganz nach Geschmack den Spannungsabfall mit einem Komparator auswerten und eine LED damit schalten, oder den Analogeingang eines Arduinos hernehmen und weiterverarbeiten oder ein Digitalvoltmeter damit füttern und den Ladestrom anzeigen. Im Falle eines Arduinos würde ich den Shut dann aber in die Masseleitung einschleifen, das bringt Vorteile beim Messen, weil du nicht erst den Offset rausrechnen mußt, was wiederum eine stabile Referenzspannung voraussetzt.

Gruß Gerald

Ersten Absatz hab ich verstanden.
Hatte das mit der Referenzspannung so verstanden, dann man die selbst wählen kann mithilfe des R1 (dein Schaltplan).

Für den zweiten Absatz ist es wohl noch zu früh. Hab ihn jetzt 3x gelesen und versteh immer noch nur Bahnhof^^.
Das einzige, was ich versteh ist, wenn ich den Ladestrom verändere, darf ich mir hinten die Widerstände für die Ladespannung neu ausrechnen?

nix_mehr_frei:
wäre dieser "Veteran" für diese Aufgabe für mich nur 2. Wahl.

Also meinst du, ich soll vorerst bei den hier bleiben (mir wurde die Ungenauigkeit der Module nochmal per PN etwas näher erklärt..)? Oder hättest du eine bessere Schaltung für mich?

LG

Fipsi

Ich wills mal so ausdrücken: Die Ebay Variante mit dem Schaltregler wird nicht schlechter sein, als das Konstrukt mit dem L200 und tun, was sie soll :stuck_out_tongue:
Leider habe ich keinen Schaltplan oder Link gefunden, was die Zusatzschaltung um dem LM2596 herum tut. Da wird sicherlich mit einem Operationsverstärker und dem Freigabe-Pin des 2596 irgendwas angestellt.

Also kann man nicht sagen, ob der LM2596 so übel is?^^
Bzw. das einzige, was ja halt nicht passt, ist doch die Genauigkeit, oder?
Ich weiß, ich riskier jetzt wieder den Arsch voll zu kriegen, aber dann stell ich die Ladespannung halt auf 4,1 V oder 4,0 V? Dann bin ich auf der sicheren Seite.
Ladeschlusstrom ist ja schon auf 100 mA eingestellt.
Und Ladestrom hab ich ja eh bei 0,6 * C, also sollte das kein allzu hohes Risiko sein.

Oder hat eben jemand eine gute Alternative? Ich steh da ein wenig mit Planlosigkeit da, weil ich ehrlich gesagt immer nicht so ganz versteh, was genau jetzt welches bauteil mach (auch nach dem Blick ins Datenblat..).

LG

Fipsi

Was hast du denn als Eingangsspannung? 220V zu Hause, oder Autobatterie unterwegs?
Nimm doch ein fertiges LiPo Lademodul vom Chinamann http://www.aliexpress.com/item/WHOLESALE-1PC-LOT-TP4056-1A-Lipo-Battery-Charging-Board-Charger-Module-lithium-battery-DIY-MICRO-Port/1860201610.html
Das braucht 5V Eingangsspannung. Entweder Steckernetzteil zu Hause oder unterwegs dann noch ein StepDown Modul davor, das du zuvor auf 5V am Ausgang abgleichst http://www.aliexpress.com/item/Free-shipping-1PCS-LM2596S-LM2596-DC-DC-Step-Down-Adjustable-Power-Supply-Module-Converter-Anne/32245020607.html
Das LiPo Lademodul liefert nominell bei Auslieferung 1A Ladestrom.
Hier ist dazu eine Anleitung: http://www.ebay.de/itm/5V-Mini-USB-1A-Lithium-Battery-Charging-Board-Charger-Module-/190939665662?pt=Wissenschaftliche_Geräte&hash=item2c74e414fe
Den Widerstand unten Mitte, links neben dem IC rauslöten und laut Tabelle das Passende einlöten.

Also Eingangsspassung hab ich 12 V.
Das Ladegerät bau ich selber (Schaltnetzteil (Uin = 230 V; Uout = 12 V, Verteilung auf einzelne Leitungen, die ich dann am Terminal ansteck, in welchem sich das Lademodul befindet).
Aber wo du’s sagen, das mit der Autobatterie ist ne gute Idee für unterwegs. Werd ich im Hinterkopf gebehalten, obwohl ich mit der Akkulaufzeit (48 Stunden) keien Probleme haben sollte und eigentlich überall ne Steckdose zu finden ist.
Das aus deinem zweiten Link ist ja genauso ein Lademodul, wie ich sie jetzt schon hab. Nur, dass Lademodul und StepDown-Wandler einzelne Teile sind und bei mir in einem. Oder steh ich da jetzt völlig auf’m Schlauch?
Und bei deinen müsste ich ja dann auch noch die ganzen Verbindungen (raus)löten und SMD ist mir zum löten ehrlich gesagt noch nicht so ganz geheuer.

Und nimm’s mir nicht krumm, aber ich würde beim adestrom schon gerne bei 0,6 * C bleiben (1,5 A, da 2,6 A Akku), damit der Akku auch mal irgendwann voll wird. Und ich hab ja dann später nicht nur ein Teil zu laden, sondern evtl. auch 50. Und Schaltnetzteil hab ich jetzt eh schon ein 150 W geholt, damit ich 15+ auf einmal laden kann.

LG

Fipsi

Fipsi:
Das aus deinem zweiten Link ist ja genauso ein Lademodul, wie ich sie jetzt schon hab. Nur, dass Lademodul und StepDown-Wandler einzelne Teile sind und bei mir in einem. Oder steh ich da jetzt völlig auf’m Schlauch?
Und bei deinen müsste ich ja dann auch noch die ganzen Verbindungen (raus)löten und SMD ist mir zum löten ehrlich gesagt noch nicht so ganz geheuer.

Das ist nur der StepDown, wie nix_mehr_frei auch anmerkte. Das Teil hat nichts mit der Ladeschaltung selber nichts zu tun.

Wenn dir SMD löten unangenehm ist, dann bau alles mit Steckmodulen zusammen, den PDIP wird für viele Bauteile überhaupt nicht mehr angefertigt. Gerade Lade-ICs, Strom-ICs etc. werden fast ausschließlich nur noch in SMD <= RM 1.27mm gefertigt werden.

Die Ladeschaltung selber aufzubauen wird dir das ganze nicht günstiger machen.

Also würde das dann so ausschaun:

Hohlsteckerbuchse -> StepDown-Wandler -> Lademodul -> Akku/Einschalter

?

Wobei ich gerade auch nochmal hingeschaut hab: Bei der Ladeschaltung muss ich doch gar nicht den Stecker verwenden, oder? Da kann ich ja genauso auf die Lötpads IN+/IN- links/rechts von dem Stecker gehen, oder?
Und irgendwo hatte ich, glaub ich mich erinnern zu können, gelesen, dass es den Ladeschaltungen nicht gut tut, wenn auf der Batterieseite Spannung anliegt und an der anderen Seite nicht. Muss ich mir da bei der Schaltung auch noch was einfallen lassen?

Um den Preis geht's mir dabei gar nicht. Sondern dass ich keine (übertrieben) 10 Platinen im Gehäuse hab, sondern nur zwei (die "Datenverarbeitende" und die vom LCD und I2C).

Und gibt's das Zeug auch vom "Deutschenmann"? Ich will nach der Betaphase von dem ganzen Chinakrempel weg kommen. Ich weiß, wird dann auch ein bisschen teurer, aber dagegen hab ich nichts.

LG

Fipsi

Ne 18650 Zelle? :wink:
Ich habe auf einer Lochraserplatte 4 Batteriesockel und 4 der Module. Die 5V Eingänge sind alle untereinander verbunden und gehen auf einen Floppystecker. Eingespeist wird aus einem gebrückten ATX Netzteil ;D
Um den genannten Widerstand im Bedarfsfall zu wechseln bediene ich mich eines Bauföhns mit 5mm Edelstahl Runddüse. Der Widerstand wird angeblasen und mit einer Pinzette runtergesammelt.
Jetzt habe ich auch ein SMD Sortiment, aber ich habe auch schon einen bedrahteteten Widerstand auf die Pads gepappt.
Bei den LEDs das Gleiche. Bei mir ist Blau laden und rot fertig. Blöde Farbkombination. Ich habe die Platine mit der USB Buchse in einem Gerät an die Wand gesetzt und mit Schmelzkleber fixiert. Daneben habe ich ein Loch gebohrt und eine 3-Farb SMD-LED an ein Stück Flachbandkabel gesetzt. Blau bleibt ungenutzt, grün ist fertig und rot zeigt, das geladen wird.

Jepp, mit denen kannst zwar wen erschlagen, aber dafür ham se PCB und ordentlich Power und - das beste - sie passen noch ins Gehäuse rein :smiley:

Das klingt mir jetzt so, als würdest du deine Batterien aus dem Gerät nehmen? Eben genau das will ich nicht. Die Gehäuse, die ich verwende, haben zwar ein Batteriefach, aber das hab ich rausgefräst und zugeklebt, weil sonder der Akku nicht in's Gehäuse passt. Und den Akku will ich auch nicht ausbauen. Wenn ich das mach, könnt zwar noch alles in Ordnung sein, aber sobald jemand andres des Gehäuse aufmacht.. ist mir das mit der aktuellen Verrdrahtung zu riskant (nein, nicht Sicherheitstechnik, sondern dass jemand nicht aufpasst und dann gleich ein Draht ab ist oder was anderes kaputt). Und zudem ist es auch so einfacher: Ladegerät einstecken, Terminal anstecken, am Ladegerät Schalter drücken -> lädt.

Warum ich die Ladeschaltung selber bauen wollte, hab ich ja schon erwähnt. Zum einen kann ich vom Chinakrempel wegkommen und zum anderen hab ich dann alles auf einer Platine und dann hab ich auch keine verstellbaren Potis, sondern kann über Festwiderstände feste Werte "einstellen".

LG

Fipsi

Meinst du, dass deine Ladeschaltung besser wird, als vom Chinamann??

Hab ich nicht behauptet. Aber ich kann Gefahren wie falsch eingestellter Poti minimieren.

LG

Fipsi

Edit:

Okay, ich sollt's vllt. anders formulieren:

Dass ich eine bessere ladeschaltung hinbekomm, hab ich nie behauptet. Ich allein, selber, sowieso nicht.
Aber deswegen hab ich diesen Thread hier eröffnet, in der Hoffnung, dass mir jemand eine Ladeschaltung sagen kann, die ich bei mir verwenden/einbauen kann.

Also ich will jetzt nur noch mal nachfragen, wie der Stand der Dinge ist:

Hätte jemand die Lust/Geduld/Nerven/Zeit/usw. mir zu helfen, eine funktionierende und technisch und sicherheitstechnisch unbedenkliche Ladeschaltung für diese LiPo's (pro Gerät einer) zu konstruieren/auszuarbeiten/"entwickeln"?
Ansonsten müsste ich weiterhin bei den China-10-Platinen-Ladeschaltungen bleiben, worauf ich ehrlich gesagt nicht ganz scharf bin.

Ich bin für jede Hilfe dankbar (auch wenn's sich zugegebenermaßen nicht immer so anhört..) und bin euch auch echt dankbar, wie sehr ihr mich bereits bei meinem Projekt unterstützt habt.

Ich hoffe, ich kann auch bei diesem Problem weiter auf euch zählen.

LG

Fipsi

Warum beschäftigst du dich nun endlich mal mit den Grundlagen. Eagle verstehen, Datenblätter nach bevorzugten Layouts durchsuchen etc.

Es geht nicht darum, dass keiner bei Projekten helfen will, aber ich sehe gerade nichts, was du wirklich selber gemacht hast.

Mit Eagle kann ich ja mittlerweile so weit umgehen. Hab ja die Pläne schon einige male geändert und das hat ja auch soweit gut geklappt.

Was die Datenblätter angeht:
Dabei happert es eher beim verstehen.
Ich bin immer noch nicht so ganz schlau drauß geworden, warum jetzt genau da welches Bauteil sein muss (Stichwort PullUp/PullDown usw.) (zumindest bei den meisten). Von dem her, weiß ich dann auch nicht, wie ich dieses Bauteil dimensionieren, bzw. worauf ich achten muss. Und bei den Datenblättern happerts dann eben meistens am Verständnis mit den zusammenhängen.
Oder ich weiß nicht, worauf zu achten ist, was welche Auswirkungen hat, usw. Anders gesagt, die Erfahrung damit fehlt mir auch.

Und dass ich sehr viel Hilfe hatte und mir bei vielen hatte helfen lassen, geb ich auch gerne zu. Ich behaupt ja nicht, dass ich alles kann. Sonst wäre ja dieser Thread hier ja auch sinnlos. Aber ich befinde mich ja in der Lernphase (okay, wenn man's genau nimmt wird diese niemals enden, aber ich hab ja eben auch so gut wie keien Erfahrung). Und worauf ich bei der Ladeschaltung zu achten hab, weiß ich ja mittlerweile schon, aber ich weiß nicht, welche Möglichkeiten es gibt, also welche Bauteile, Lade-IC's, wo ich diese finden kann, usw.
Ich versuch ja auch was in Eigenleistung zu errichten, aber du hast ja auch selber schon gesehen, dass das mehrmals bei mir in die Hose ging, weil ich was nicht verstanden hab.

Ich will mich ja nicht rausreden und auch nicht nach: "macht mal, ich schreib das dann ab" arbeiten. Ich hab ja schon sehr oft Gedankenanstöße gekriegt, die ich weiter ausarbeiten wollte, aber dann nicht so gingen, wie ich es wollte. Und dann hat hier wieder jemand ein Stückchen weiter getüftelt.

Ich hoffe, es ist Verständlich, was ich sagen will.

LG

Fipsi

So… ich hab mich “ein wenig” auf die Suche begeben und was für meine Ladeschaltung gesucht. Damit bei ich auf den MPC73861 gestoßen und dachte mit, das wär doch was. Gut, der hat zwar nur einen Ladestrom von 1,2 A, aber mein Gott… wartet man jetzt halt ne halbe Stunde länger hust.

Die Schaltung, die “ich” dazu konstruiert hab, hab ich mal als Anhang hochgeladen (ich weiß, meine Handschrift ist nicht grad die schönste). Die hab ich mir aus dem Datenblatt von Seite 19 geklaut.
Allerdings hab ich nicht die Pinbeschaltung genommen, sondern die der SOIC-Bauform (Seite 1).

Jetzt hab ich aber noch Fragen:

  • Für den Programm-Pin (7) hab ich zwei verschiedene Verschaltungen bei 1,2 A Ladestrom gefunden:

  • Einmal den Pin auf GND gelegt

  • und einmal mit dem berechneten Widerstand
    Was muss ich jetzt machen? Oder geht beides?

  • Die Widerstände R2, R3 und R4: Wie muss ich die dimensonieren? Ich hab zwar Formeln im Datenblatt auf der Seite 17 gefunden, aber die schauen mir ein wenig seltsam aus.

  • Den Eingang STAT2 benutzt ich nicht. Richtig, den auf GND zu legen?

  • Da ich am Eingang der Schaltung (X1) 12 V anliegen hab, muss die LED am STAT1 für 12 V dimensioniert werden, oder? Oder macht das der IC?

  • Ganz rechts auf meinem Schaltplan hab ich nach der Verzweigung zu meinem Akku (X2) meinen StepUp-Wandler drin. An dessen Vout eine Diode, damit ich auch über den ISP einspeisen könnte und der StepUp keinen Schanden nimmt. Funktioniert das so? Gibt’s ne Möglichkeit, dass ich den Spannungsfall an der Diode (0,54 V) reduziere? (A la zwei Dioden parallel: Widerstandsparallelschaltung => geringerer Gesamtwiderstand?).

  • Könnte die Schaltung hinhauen? Oder kann ich des gleich wegschmeißen und mich an was neues machen?

Noch kurz zur Erläuterung:
X1: Spannungsversorgung 12 V der Schaltung
X2: Klemmen zum Akku
X3: Rest der Schaltung, die ich ja bereits habe

Ich hoffe, ich hab jetzt nichts vergessen und ihr könnt mir hierbei noch weiterhelfen.

Wünsch euch noch schöne Feiertage :slight_smile:

LG

Fipsi