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Thema: Umbau Roomba 581 von NiMh auf LiFePO4 (Lithium)... Testphase

  1. #1
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    Umbau Roomba 581 von NiMh auf LiFePO4 (Lithium)...Abgeschlossen!

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    Hi,

    ich Suche schon seit ca. 2 Wochen nach einer Lösung und meine auch ein gefunden zu haben.

    Ich hoffe es ist soweit bekannt, wie das teil Arbeitet? Wen nicht dann müsste ich weiter ausholen.

    Das Teil dockt Automatisch an eine Ladestation (22,5Volt, 1,2A). An den Kontakten Mist man ohne Roboter 2,9 V, mit diesem sind es 22,5 V. Dabei wird die Elektronik und das verbaute NiMh Ladegerät versorgt, das wiederum vorsorgt dann den Akku, ein Temperaturfühler überwacht das Ganze.

    Nun würde ich an den 2 Kontakten am Roboter selbst eine 2. Leitung abgreifen, die ein Relais versorgt. Das zieht beim andocken an und "entkoppelt" denn Lithium Akku von der Roboter Elektronik, gleichzeitig schalte ich damit die Versorgung für einen 8-28V, 1,5A Lithium Lader frei, dieser lädt über eine Schutzschaltung den Akku (Kurschluss-, Tiefenentladung-, Überladungsschutz). Beim Starten (runter fahren v. der Station) fällt das Relais wieder ab und der Akku wird wieder genutzt.
    Ich lass also die Schaltungen vom Roboter unangetastet. Soweit sollte das machbar sein?

    Könnte es beim Runterfahren von der Station zum Stillstand kommen? In diesem Moment schaltet das Relais und es ist für mili sek. kein Strom vorhanden, vernachlässigbar? Ich muss das noch testen (teile noch nicht da), aber wie könnte man das verhindern?

    Gruß und Danke im Voraus
    Zündfunke
    Geändert von Zündfunke (24.07.2012 um 10:28 Uhr)

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von Andre_S
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    Hallo,

    mal unabhängig davon, das es sicher interessant ist, aber brauchst Du wirklich längere Laufzeiten?
    Er startet doch selbstständig (nach Plan) und findet mit den Lighthouse zur Ladestation zurück. Falls er nicht alle Räume geschafft hat macht er nach dem Laden in dem Raum weiter wo er nicht fertig geworden ist.
    Allerdings schafft er bei mir meistens 4 Räume, da zwei nicht so groß sind. Also unter 1,5-2h kommt der bei mir nicht zurück in die Ladestation und dann ist es auch schon an der Zeit ihn mal zu entlerren und da würde ich mir wünschen, dass die Station dies könnte.
    Aber um das laden hatte ich mir noch nie einen Kopf gemacht oder hast Du viele Räume wo Du ihn mit Hand rein stellen musst?

    Zum Thema:
    Du hast den alten Akku beim Laden noch drin, sonst könnte er ja nicht runter fahren, da Du den Lithium ja entkoppeln wolltest...
    Also kannst Du ihn auch normal mit laden und über eine Akkuweiche beide nutzen.


    Gruß André
    Geändert von Andre_S (28.06.2012 um 18:22 Uhr)
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  3. #3
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    Hi,

    danke für deine Antwort.

    Zitat Zitat von Andre_S Beitrag anzeigen
    ... brauchst Du wirklich längere Laufzeiten?
    Nicht wirklich, es würden 4 Zellen in Reihegeschaltet mit einer Leistung von 2,3A. Eine längere Laufzeit wird sich auch nicht ergeben, da der Roomba scheinbar keine Spannungsmessung durchführt. Es wird nur die Durchschnittszeit Zeit ermittelt, wie lange er rum fahren durfte, bis der Akku nix mehr abgegeben hat. Das brauch wohl eine Anlernphase von einigen Putzvorgängen, so wie ich gelesen habe. Naja für meine kleine Wohnung ist es egal. Ich will das ändern, weil es auch Wirtschaftlicher ist (kostet weniger).

    Zitat Zitat von Andre_S Beitrag anzeigen
    Zum Thema:
    Du hast den alten Akku beim Laden noch drin, sonst könnte er ja nicht runter fahren, da Du den Lithium ja entkoppeln wolltest...
    Also kannst Du ihn auch normal mit laden und über eine Akkuweiche beide nutzen.
    Hi, eben nicht. Hab mich da wohl nicht richtig ausgedrückt. Der alte Akku fliegt komplett raus (kein Platz). Die Umrüstung erfolgt wegen der Längeren Lebenszeit, schon wegen der "intelligenteren" Aufladung.
    Beim auffahren kommen an den Kontakten von Roomba die 22,5 Volt an, was den Lithium Akku von der Elektronik trennt (übers Relais). Ursprünglich führt von diesen Kontakten eine Leitung zur Platine, was den Roboter mit stromversorgt und die Ladeelektronik starten läst. Das bleibt auch weiterhin vorhanden! Die alte Ladelektronik braucht unbedingt den Temperaturfühler vom alten Akku, schließt man den an, dann sieht die Elektronik das keine Spannung an den Kontakten vorhanden ist (klar weil akku entkoppelt). Somit wird angenommen das der Akku tiefentladen ist und es wird eine Refreshladung gestartet (die ins nirvana geht). So tuts auch und so hab ich es mir das erklärt.

    Aber was passiert beim runterfahren? Da kommt es ja nun zum kurzeitigen Spannungsabfall?! Da das Relais beim runterfahren abfällt, aufgrund das die Spannung von der Station weg fällt, so wird der Lithium akku eingekoppelt. Wie kann ich nun weiterhin die Elektronik am leben erhalten, bis der Akku angeschlossen ist(denke es sind ein paar mili sek.)?

    gruß


    edit: Hm, ich glaub der Lüfter vom Schmutzbehälter startet bevor er los fährt und geht erst aus, wenn er auf der Station ist. Wenn nicht muss darüber das Relais für den akku und der neuen Ladungschaltung gesteuert werden. Denke das wird gehen.
    Geändert von Zündfunke (29.06.2012 um 13:16 Uhr)

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von Andre_S
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    Zitat Zitat von Zündfunke Beitrag anzeigen
    ...
    edit: Hm, ich glaub der Lüfter vom Schmutzbehälter startet bevor er los fährt und geht erst aus, wenn er auf der Station ist. Wenn nicht muss darüber das Relais für den akku und der neuen Ladungschaltung gesteuert werden. Denke das wird gehen.
    Hallo,

    so unterschiedlich sind die Versionen?
    Meiner ist ca. 1 Jahr,... bei mir fährt er ohne Lüfter von der Station, dreht dann um 180°, erst danach startet bei mir die Reinigungsfunktion und der Lüfter.

    Wie meinst Du das mit "wirtschaftlicher"?

    Versuch es doch erst mal mit einem Elko, wenn es nur ein paar ms sind.


    Gruß André
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  5. #5
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    Zitat Zitat von Andre_S Beitrag anzeigen
    Hallo,

    so unterschiedlich sind die Versionen?
    Meiner ist ca. 1 Jahr,... bei mir fährt er ohne Lüfter von der Station, dreht dann um 180°, erst danach startet bei mir die Reinigungsfunktion und der Lüfter.
    Och nee... hat meinen lange nicht mehr an... mein Fehler...
    Hm, irgendwo muss ich Strom für ein Relais abgreifen. Dachte das der Lüfter nun ideal wäre, so könnte der Lipo Akku getrennt und eingekoppelt werden, ohne das die Roomba Platine Strom verliert. Hab auch schon eine schaltung gezeichnet, auch alles beachtet das nix irgendwo reinspuckt, das nun fürn Po... Mist... eine Idee wo ich beim starten des Roombas Strom abgreifen könnte? Beim ankoppeln an der station muss dieser weg sein.

    Teile sind bestellt, dann kann ich endlich testen. ^^


    Zitat Zitat von Andre_S Beitrag anzeigen
    Wie meinst Du das mit "wirtschaftlicher"?
    Ich verwende zellen die von Heli Modellbauer genutzt werden. Die misshandeln die regelrecht und kommen auf gute 1000zyklen und die nutzen den Ladestrom von 4c (2,3A Zelle ~10A) und den Entladestrom von 20c burst 43C! Nun besteht meine berechtigte Hoffnung darin, das ich weit aus mehr erreichen werden (1500-2000zyklen?). Ich nutze max. 1c beim laden bzw. 3c beim entladen.
    Der normale NiMh Akku hält ca. 500 zyklen kostet 36€ ohne versand bei ebay. Ich verblase ca. 50€ für etwas was 2-3 mal länger hält (teuerst ist die schutzschaltung und die Ladungsschaltung > 30€)... daher wirtschaftlich und so

    Gruß und danke für die Info mit dem Lüfter
    zündfunke

    edit:
    Zitat Zitat von Andre_S Beitrag anzeigen
    Versuch es doch erst mal mit einem Elko, wenn es nur ein paar ms sind.
    jo hast recht, hoffe das klappt
    Geändert von Zündfunke (29.06.2012 um 17:32 Uhr)

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von Andre_S
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    Hallo,

    na misshandeln ist sicher übertrieben, dass vertragen auch die nicht. Aber mit entsprechender Leistung laden und Entladen das brauchen die auch, die sind dafür ausgelegt aber ohne es zu übertreiben.
    Ich habe 3 E-Helis und 3 E-Flieger, der größte Heli mit Rotor von ca. 1,40cm. Vor 2 Jahren hätte ich Deinen Optimismus mit wirtschaftlicher noch nicht geteilt, allerdings habe ich auch das Thema nicht mehr verfolgt, da ich mehr oder weniger kaum noch zum fliegen komme.

    Meine LiPos und auch die LiFePo4 (allein für den großen 450 Euro) haben nur ca. 2 Jahre gehalten, danach war die Leistung ziemlich im Keller. Und das obwohl Sie zwischen den Flugzeiten nicht mit 100% gelagert waren, was ja bei Dir prinzipiell so wäre. Auch wäre ich nie an 1500 bis 2000 Zyklen gekommen.

    Ist das wirklich so viel Besser geworden, meine Handy Akku halt auch bisher nur ca. 2 Jahre bei ca. 500 Zyklen


    Gruß André
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  7. #7
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    Das mit dem 20c/43c sind hersteller angaben bei der 2300er Zelle.

    Es handelt sich um diese
    http://shop.lipopower.de/A123-System...B-Ware-2300mAh
    http://shop.lipopower.de/A123-System...650M1A-2300mAh

    und dazu ein paar infos http://www.google.de/imgres?q=a123+s...r:18,s:0,i:131

    Ich kann bisher nur aus der Theorie erzählen, mein Praxis wissen mit LiFePO4 geht gegen null. Ich rede nur von den A123 Systems und da wurde wohl einiges gemacht.

    Mein Handy Akku LI-Polymer 3,6 V ist bei 80% und 5 jahre alt.
    Geändert von Zündfunke (29.06.2012 um 18:37 Uhr)

  8. #8
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    Zitat Zitat von Zündfunke Beitrag anzeigen
    ...
    Mein Handy Akku LI-Polymer 3,6 V ist bei 80% und 5 jahre alt.
    wow...
    So lange halten meine Handys gar nicht...
    Und mein Galaxy S2 ist auch fast jeden Abend zum laden, da es sehr schnell runter ist. Da bin ich mal gespannt ob ich jetzt länger als 2 Jahre komme...

    Gib mal weiter über die Fortschritte Bescheid!


    Gruß und viel Erfolg
    André
    p.s. Interessante Links, da sollten meine Fepos ja dieses Jahr auch noch gehen. Wobei ich die Infos in dem Link, zum Thema "geheime Infos" doch für sehr optimistisch halte
    Geändert von Andre_S (29.06.2012 um 19:58 Uhr)
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  9. #9
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    Hi,

    ich bräuchte Hilfe bei der Berechnung eines Stützkondensators. Leider nie gemacht und die Formeln verwirren mich gerade .... es muss für den Zeitraum des Schaltvorgangs des Relais (schätze max. 500ms) ca. 2,5A/22,5 volt gespeichert werden. Könntet ihr mir bitte Helfen?

    Gruß und Danke
    Zündfunke

  10. #10
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    So,

    hab mich jetzt nochmal hin gesetzt! ^^

    Also wegen der Berechnung des Kondensators:
    Ich habe ein Netzteil mit 22,5 Volt was 1,25A liefert. Nun möchte ich die Kapazität ermitteln. Der Kondensator selbst hat mehrere Minuten (mindesten 90min.) zeit zum laden, sollte also nicht relevant sein.

    Also Kapazität = C = A*s/V = F
    Somit ist es bei mir C= 1,25*1/22,5V = 0,0556 Farad?... da Q=C*U = 1,25ist... richtig oder?

    Zum verständniss... für 1 sek. kann ich somit die Schaltung vom Roboter am leben erhalten?
    Geändert von Zündfunke (01.07.2012 um 07:53 Uhr)

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