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Thema: Li-Ion/NiMH Ladeschaltung für KFZ & Co.

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Li-Ion/NiMH Ladeschaltung für KFZ & Co.

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    Hallo Leute,

    ich spiele mit dem Gedanken eine nützliche kleine Navigationshilfe fürs Auto zu bauen, welche von einem Li-Ion Akku gespeist werden soll.


    edit:
    zur Not kann ich auch mit NiMH Akkus leben, wichtig ist nur eine in das Gerät integrierte Ladeschaltung.


    Nun muss da natürlich eine passende Ladeschaltung rein, denn während das Gerät z.B. am Zigarettenanzünder hängt soll der Akku automatisch geladen werden, ohne den Betrieb des Geräts zu stören (man kennt das Prinzip ja von nahezu allen mobilen Geräten).


    Irgendwelche Vorschläge?
    Gibt es vielleicht schon fertige (möglichst kompakte und günstige) Module für diesen Zweck?
    (welche idealerweise eine geregelte Spannung von 5V bereitstellen sollten)
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hallo Felix,
    natürlich gibt es für diese Zwecke fertige Chips. Die Frage ist nur, ob du diese bekommst und verbauen kannst.

    Sinnvoller wäre ein Li-ion AKku an Stelle eines NiMh-Akkus. Letzterer ist sehr schwer zu laden. Für einen Li-ion AKku brauchst du eigentlich nur einen Spannungsregler mit 4.2V. Der li-ion Akku wird dann immer auf 4.2V, seiner Ladeschlussspannung, gehalten. DIe Strombegrenzung ergibt sich wahrscheinlich von alleine aus den Zuleitungen und deinen verwendeten Bauteilen

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Naja, ob Li-Ion oder NiMH ist mir wie gesagt eigentlich egal...

    ich hätte allerdings erwartet, daß letztere nicht nur sicherer sind, sondern sich auch leichter laden lassen.


    Aber so oder so brauche ich eine geeignete Ladeschaltung, die möglichst wenig Platz braucht (idealerweise als fertiges kleines Modul, oder in Form eines ICs der wenig zusätzliche Bauteile benötigt).

    Ehrlich gesagt wundert es mich, daß sowas nicht in Massen angeboten wird (bei Reichelt & Conrad z.B. habe ich nichts dergleichen finden können), wo derartige Schaltungen doch in nahezu jedem mobilen Gerät enthalten sind.


    Am schönsten wäre ein IC oder Modul mit einem Anschluss für den Akku, einem für die externe Stromversorgung, und einem 5V Ausgang.
    (ich fürchte allerdings daß es so einfach wohl nicht sein wird)
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo FelixG!

    Vielleicht hilft dir etwas:

    http://www.roboternetz.de/phpBB2/zei...779&highlight=

    MfG

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Also von Li-Ion würde ich die Finger lassen. Ich habe mich darüber mal informiert. Die Dinger sind ohne den passenden Laderegler EXTREM gefährlich. Egal was man damit macht, kurzschließen, zu hohe Temperatur oder Überspannung und die Dinger fliegen in die Luft. Und mit Überspannung kann es schon bei 4,3V zu ende sein. Es gibt davon massenweise Viedeos in den bekannten Video-Börsen.

    Einen Controll-IC für LI-Ion (für das laden und entladen!!) ist sehr schwierig zu bekommen. Ich würde dir einen NiMH Akku empfehlen und dazu den MAX712 als Lade-IC. Damit habe ich schon sehr viele gute Erfahrungen gemacht. Das ganze funktioniert dann auch so wie du es dir vorstellst. Einfach Spannung an den AMAX712 und er lädt. Egal ob die Schaltung an oder aus ist. Man muss bei laufender Schaltung nur einen höheren Ladestrom vorsehen, da ja der Akku geladen und die Schaltung versorgt werden will.

    Viele Grüße
    Andreas

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    @PICture
    Na die Schaltung ist ja wirklich einfach...

    aber werden die Akkus auf die Art auch "richtig" geladen?
    Die meisten mir bekannten Ladegeräte sind deutlich komplexer aufgebaut, und ich dachte eigentlich daß das auch einen guten Grund hätte


    Ich würde dir einen NiMH Akku empfehlen und dazu den MAX712 als Lade-IC. Damit habe ich schon sehr viele gute Erfahrungen gemacht. Das ganze funktioniert dann auch so wie du es dir vorstellst. Einfach Spannung an den AMAX712 und er lädt. Egal ob die Schaltung an oder aus ist. Man muss bei laufender Schaltung nur einen höheren Ladestrom vorsehen, da ja der Akku geladen und die Schaltung versorgt werden will.
    Ok, klingt gut...
    nur frage ich mich gerade wie ich die Schaltung dann sinnvollerweise aufbauen sollte.

    vielleicht so?
    DC-in -> MAX712 -> Akku -> Schaltregler -> Last

    nur daß der MAX laut Datenblatt ja auch erstmal seine 5V Versorgungsspannung haben möchte, was bedeuten würde, daß ein zweiter Schaltregler nötig wäre...


    Wie verwendest du den normalerweise?
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    NiMh ist prinzipiell schlecht zur Pufferung geeignet.
    Ausschnitt von Maxim:
    The MAX712 terminates fast charge by detecting zero voltage slope,
    Wenn die Last variabel ist, wir die Schaltung mit dem max712 nicht funktionieren! Und auch bei einem normalen Widerstand sehe ich Probleme. Dann bleibt nur noch C/10 übrig, mit dem üblichen Dendritenwachstum / Überladung / geringe Stromabgabefähigkeit.


    Li-ion ist nicht soooo gefährlich, wie immer behauptet wird. Eine Schutzschaltung ist sinnvoll und meistens dabei, dann ist es wirklich schwierig den Akku kaput zu bekommen und unmöglich ihn zum explodieren zu bringen. Als "Spezialic" bietet sich übrigens ein LM317 oder L200 an.

    -------------------------------------------------------------------------------------
    OT: Ich habe mal versucht die schönen Bilder von explodierenden lithium Akkus nach zu stellen. Ich habe dafür einen alten handyakku verwendent (lithium polymer), die Schutzschaltung entfernt (!) und ihn an ein 12V / 12Ah NiMh-pack angeschlossen. Natürlich direkt, ohne Sicherung
    Nach einer halben STunde hat sich immer noch nichts getan :/ Ich habe dann alles abgeschlossen und wieder mit nach drinnen genommen. Der Akku hat sich minimal erwärmt. Aber er war schon vorher kaput, d.h. aufgebläht und Leerlaufspannung 0.1V.
    DAS IST EIN EINZELFALL UND NICHT ÜBERTRAGBAR!

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    @ Felix G

    Ich weiss nicht was "richtig" für dich bedeutet.

    Ich habe solche "Ladeschaltungen" in mehreren Radios eingebaut und muss die Akkus nicht mehr aus den Radios herausnehmen und mit per µC gesteuerten Ladegerät laden.

    Ich habe es nicht genau untersucht, da mir nur wichtig war, dass die Akkus nicht kaputt gehen und ich sie nicht mehr aus den Radios herausnehmen muss.

    Auf die Idee bin ich gekommen, wenn ich mal Akkus im Funktelefon auf grössere gewechselt habe und zufällig den dauernd fliessenden Ladestrom durch frisch aufgeladene Akkus gemessen. Trotzdem sogar nach ein paar Jahren waren die alten noch fit.

    Das Ladegerät im Funktelefon ist viel komplizierter, aber ich sehe keinen Unterschied beim Funktionieren. Alles am einfachsten zu machen ist wahrscheinlich meine Krankheit, mir geht´s aber immer noch gut...

    MfG

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Li-ion ist nicht soooo gefährlich, wie immer behauptet wird.
    Naja, sagen wir mal so...
    ich kenne keine Berichte von NiCd, NiMH oder Bleiakkus, die bei normaler Verwendung explodiert sind

    Prinzipiell könnte ich natürlich auch noch einen Schritt weiter gehen, und zu Li-Polymer Akkus greifen, denn die sollen erheblich sicherer sein als Li-Ion (was übrigens ein Grund dafür sein könnte, daß dein Li-Polymer nicht explodieren wollte)


    Als "Spezialic" bietet sich übrigens ein LM317 oder L200 an.
    Ein einfacher Spannungsregler!?


    Ich weiss nicht was "richtig" für dich bedeutet.
    richtig = so wie man es machen sollte, damit die Akkus lange halten und möglichst nicht explodieren.

    Eine Ladeschaltung nur aus zwei Dioden ist irgendwie zu einfach um wahr zu sein


    Ich denke ich sollte mich erstmal näher mit den verschiedenen Möglichkeiten befassen, um den geeignetsten Akku für meine Anwendung auswählen zu können...

    Also kennt vielleicht Jemand eine Seite auf der die verschiedenen Akkutypen und Ladeverfahren ausführlich beschrieben werden?
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Ich kenne nur diese:

    http://www.computer-richter.de/tipps/akkupflege.html
    http://www.jens-seiler.de/bastelecke/akkus/

    Für Eingangsspannung um 14,4V und 4 NiMH Akkus werden nicht 2, sondern 12 Dioden benötigt.

    MfG

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