Schutzmodul für 2S-Lipo-Akku (7,4 Volt, 1600 mAh) ???

Hallo,

bisher habe ich von Lipo-Akkus nur 1S-Ausführungen (3,7 V) in meinen Modellen (Faller.Car-System) eingesetzt.
Obwohl mir bekannt ist, dass in solchen Ein-Zellen-Lipos oft schon Schutzschaltungen integriert sind, habe ich in jedes Modell eine dieser Schutzschaltungen mit eingebaut:
IC Lithium-Polymer Akku-Schutzschaltung | voelkner - direkt günstiger

Dieser Chip funktioniert einwandfrei und schaltet beim Erreichen der Parameter Unterspannung, Überspannung, Kurzschluss u.a. sofort den Akku ab.

Jetzt habe ich ein Problem. Für ein etwas größeres Modell habe ich zum ersten Mal einen 2S-Lipo (7,4 V, 1600 mAh) vorgesehen. Lipo und Ladegerät dazu habe ich mir schon beschafft. Jetzt möchte ich diesen 2S-Lipo genau so absichern wie bisher die Lipos mit nur 1 Zelle.

Ich habe schon ausgiebig gegoogelt und auch Diskussionen darüber gelesen. Aber eine akzeptable Lösung war nicht dabei.

Mein Lipo-Lader hat zwar einen Balancer und zeigt optisch den Ladezustand jeder Zelle an. Er hat aber keine automatische Abschaltung beim Erreichen der vollen Kapazität. Auch hätte ich auch unbedingt eine Abschaltung des Lipos im Modell beim Erreichen der zulässigen Unterspannungsgrenze einer Zelle (ca. 3 V).

Für das Abschalten beim Erreichen der max. Ladekapazität gibt es sicher Ladegeräte in einer höheren Preisklasse. Die Unterspannungsanzeige kann aber nur direkt am Lipo im Modell erfolgen.

Hat sich schon jemand mit diesem Problem beschäftigt oder kann mir Hinweise (Link) dazu geben?:confused:

Gruß Elu

Hallo Elu !

Ich habe leider keine Erfahrung damit, würde aber an jede Zelle die o.g. Schutzschaltung ausprobieren, das heisst zwei seriell geschaltete und mit o.g. Schutzschaltungen. ;)

Das eignet sich ohne zusätzlicher Elektronik für serielles Aufladen aber nicht (wegen UND Funktion der Kontakte in Schutzschaltungen).

Durch google habe ich bloss das gefunden: http://www.google.de/products/catalo...ed=0CHkQ8wIwAw und http://www.google.de/products/catalo...Q&ved=0CBgQrRI , weiss aber nicht ob sie sich für dich eignen.

Hallo PICture,
ich freue mich, Dich mal wieder hier zu treffen.

Vielen Dank für die Links. ich komme aber erst morgen dazu, mich intensiv damit zu beschäftigen. Bis dann.

Gruß Elu

Hallo PICture,
ich habe mich mal mit der Sache beschäftigt und festgestellt, dass es doch nicht so einfach ist, wie ich mir das ursprünglich gedacht habe. Ich bin verwöhnt durch den Schutzmodul bei den 1S-Lipos. Bei den größeren Lipos ist das schon komplizierter.

Die in Deinen Links gezeigten Module sind sicher für meinen Zweck einsetzbar, erfordern aber einen speziellen Modellbau-Spannungs-Regler, in den sie dann bei Erfordernis eingreifen. Um den werde ich nicht umhin kommen, da die Lipo-Spannung ja zwischen 8,4 V (voll) und 6,2 V (zul. Unterspannung) variiert. Ob ich dann noch einen der gelinkten Schutzmodule einsetzen werde, muss ich erstmal noch abchecken.
Es gibt ja auch spezielle Tester, mit denen man den jeweiligen Ladezustand des Lipos zwischendurch mal prüfen kann.

Dein Hinweis, für jede Zelle des 2S-Lipos gesondert einen 1S-Schutzmodul einzubauen, wird auch in der von mir im Ausgangsthread gelinkten Seite von Voelkner empfohlen. Aber wenn ich das realisieren wollte, müsste ich den Akkupack völlig auseinandernehmen. Das Laden ist, wie Du schon erwähnt hast, dann ohne weitere elektronische Maßnahmen nicht möglich. Das scheidet also aus.

Gegen das Überladen des Lipos verlasse ich mich voll auf meinen Lader. Wie ich gelesen habe, sorgt die Chemie im Lipo dafür, dass zum Ende eines Ladevorgangs, wenn die Ladespannung erreicht ist, der Ladestrom genen Null geht. Und die LEDs auf dem Lader sind zur optischen Kontrolle ja auch da.

Nochmals besten Dank für Deine Links.

Gruß Elu

Hallo Elu!

Vielen Dank für deinen lehrreichen Bericht, der leider bestätigt, dass noch nicht alles gewünschtes fertig gibt. ;)

Mir scheint eben gleichzeitiges paralleles Laden von zwei 1S Li-Po's am eifachsten zu sein, wenn sogar zwei Ladegeräte für 1S teurer als eins für 2S wären, weil etwas momentan unmögliches wirklich unmöglich ist. Wenn die Akkus im Modell geladen werden sollen, reicht ein Schiebeschalter (Doppelumschalter) und ein Ladegerät für 1S aus, es sei denn, dass das Laden während des Fahrens geschiehen müsste.

Übrigens, für mich war bisher komplieziertere Lösung nie besser als einfachste. :)

Nen kleinen Attiny, der den ADC-Wert mit Spannungsteiler und Mosfet unterbricht?

Hallo PICture,
vielen Dank für Deine weiteren Überlegungen zum Thema. Mir ist klar, dass eine umfassende und gleichzeitig einfache Lösung wie für 1S-Lipos bei Mehrzellen-Lipos nicht möglich ist. Für meinen Anwendungszweck möchte ich deshalb die für mich einfachste Lösung wählen. Ich bin zu folgendem Ergebnis gekommen:

1. Für das Laden des 2S-Lipos verlasse ich mich auf die optische Anzeige meines Ladegerätes. Das erfordert von mir eine besondere Aufmerksamkeit, die bei 1S-Lipos mit Schutzmodul nicht erforderlich wäre. Das Laden des Lipos erfolgt außerhalb des Modells,

2. Den jeweiligen Ladungszustand des Lipos werde ich mit einem Lipo-Tester http://www.ebay.de/itm/300719813044?...84.m1497.l2649 im Auge behalten bzw. den Lipo in kürzeren Abständen (je nach Einsatz des Modells) nachladen. Bei jedem Einsatz des Modells wird der Lipo veraussichtlich nur ca. 25% an Kapazität abnehmen, so dass dieses Verfahren für mich vertretbar ist.

Als ich diesen Thread hier aufmachte, dachte ich, dass die Elektronikindusdtrie schon eine Kompaktlösung analog den 1S-Lipos parat hat. Vielleicht nimmt sich jemand bei "Jugend forscht" dieser Bedarfslücke an.

Gruß Elu

Hallo Elu!

Deine Überlegungen sind richtig, aber für mich wäre es beim Model ohne Schutzschaltungen zu gefährlich. ;)

Ich bin kein Li-Po Spezialist, aber vermute, dass bei den 2S Li-Po's mit Balanceranschluss, wie dieser: http://www.pollin.de/shop/dt/ODYwOTI..._50C_2S1P.html , jede Zelle einzeln ausgeführt ist und ihre Spannung mit Schutzschaltung für 1S überwacht werden könnte.

Wenn ja, könnte damit im Model per zwei Optokoppler bzw. Reedrelais mit simpler Logikschaltung beim Abschalten beliebiger Zelle durch Schutzschaltung ein Alarmsignal (LED, Piepser, o.ä.) aktiviert bzw. Versorgungsspannung abgeschaltet werden. :confused:

Hallo PICture,
ich sehe, Du hast Dich die halbe Nacht mit diesem Thema beschäftigt. Zwischen 23.50 und 03.48 Uhr habe ich in meinen Posteingang (Outlook Express) insgesamt 12 von Dir editierte Nachrichten gefunden. Besonders gefällt mir die Abwandlung zu "Jugend forscht" nämlich "Opa forscht".

Gestern habe ich meinen 2S-Lipo bekommen. Der hat einen 3-poligen Lade-Stecker. Man kann zwischen rot und schwarz die Gesamtspannung und jeweils zwischen rot und gelb, bzw. schwarz und gelb die Spannung jeder Zelle messen. So könnten, wie Du vorschlägst, diese Anschlüsse für eine Schutzschaltung mittels 2 Stck 1S-Schutzmodule geeignet sein. Ich schätze, Du hast die fertige Lösung schon im Kasten. Zuerst werde ich aber eine mögliche Schaltung skizzieren. Ich habe noch zwei 1S-Schutzmodule in der Bastelkiste und werde dann damit auf dem Steckbrett eine Schaltung aufbauen. Heute klappt das aber nicht mehr, weil ich mir schon was anderes vorgenommen habe (Gartenarbeit). Muss auch sein!:)

Gruß Elu

Hallo Elu!

Freilich ! Ich habe nach Selbsterkennung bisher immer mit Spass gelebt und gearbeitet, was nur wenige Leute begreifen können. Ich bin gewöhnt "laut" zu denken, weil ich immer in einem Team als nur helfender Mitglied tätig war (z.B. als Schlagzeuger :) ).

Deine Beurteilung von mir gefällt mir sehr, weil einige haben mir schon vorgeworfen, dass ich meine einfache "verrückte" Ideen um jeden Preis erzwingen möchte, was nie gestimmt hat.

Du möchtest etwas realisieren und ich hoffe, dass ich dich gut verstehe und vielleicht dabei helfen könnte. Für mich der Spruch: "Langsam geht am schnellsten" hat sich bisher immer bewährt.

Vieeel Spass beim "Opa forscht" ! :cheesy:

Guten Abend !

Warum denn eigentlich alles so kompliziert machen ? :confused:

http://shop.lipopower.de/LiNANOZ-Li-Ion-LiPo-PCB

Ein anständiges Ladegerät solltest du dir aber auf jeden Fall auch zulegen, besonders empfehlenswert bei mehr Zelligen Akkus !

Ich hab dieses hier :

http://shop.strato.de/epages/6133307...-iCharger-208B

Und kann das nur empfehlen- Akku anschließen, Programm auswählen und freuen.
Über USB kann man sogar allen möglichen aktuellen Lade- und Zustandswerten im Liveview zuschauen :rolleyes:

Viele Grüße

Flo

@ opus84

Vielen für den Link zum 2S-Schutzmodul. Es gibt also für mehrzellige Lipos doch Schutzmodule. Ansonsten hätte sich die Elektronikbranche doch ein Armutszeugnis ausgestellt.

Ich werde mir sicher diesen bestellen:
http://shop.lipopower.de/PCB-6-A-2-Zellen-Lipo-Li-ION
Werde mich aber vorher beim Shop Lipopower in Kronach beraten lassen. Mein Ladegerät hat schon einen Balancer und ich bin mir noch nicht klar bezüglich des Einfügens des Schutzmoduls in dieses System.
Die Anschaffung eines weiteren Ladegerätes, noch dazu in dieser Preislage, kommt für mich nicht infrage.
Das wäre für meine gelegentliche Anwendung viele Nummern zu groß.


@ PICture

Es gibt also doch eine professionelle Lösung des Problems. Bevor ich das Posting von opus84 gelesen hatte, habe ich schon mal auf der Grundlage Deiner Gedanken mit den 1S-Schutzmodulen, Logik-IC, Optokoppler u.a. etwas skizziert. Wie ich sehe, kann das funktionieren. Wäre aber hinsichtlich des Volumens mit diesen kleinen Chips nicht zu vergleichen. Auf dem Steckbrett werde ich diese Schaltung bei nächster Gelegenheit trotzdem mal aufbauen, aus purer Bastelleidenschaft.

Gruß Elu

Hallo Elu !

Das ist das, was du brauchst ! Ich habe mich bei der Suche nicht besonders bemüht.

Du meinst sicher diese: http://shop.lipopower.de/BMS-2A-2-Ze...N-mit-Balancer, weil die runde von dir gelingte eignen sich eher für Li-Ion's. Ich zweifle nur wenig wegen angegebenem Tiefentladeschutz: ca. 2,3 Volt pro Zelle. Anscheinend behandelt diese Fa. beide Akkutypen gleich. Für Lipo's wären 3 V besser, aber https://www.roboternetz.de/community...l=1#post508128 .

Ich verwende in meinen Spielzeugroboter Ni-MH Akkus (min. 3 x 1 V = 3V und max. 3 x 1,35 V = 4,05 V) und werde mir sehr positiv durch dich beurteilte 1S Schutzschaltungen einbauen, also vieeelen Dank fürs Ausprobieren und Berichten. :D

Guten Abend Elu,

ich muss zugeben, dass der Markt in Sachen Schutzschaltungen für Li-XX Akkus doch noch sehr dürftig ist. Dieser Shop ist bisher der Einzige den ich gefunden habe...
Das liegt wohl daran, dass in Sachen Modellbau, in der diese Akku Technik nun weit verbreitet ist, die Schutzschaltungen in Reglern mit integriert ist.

In meinen Akkus hab ich am Eingang der Schutzschaltungen zwei Kabel- Eins ist für den Akku und das Zweite zum "direkten" Laden der Akkus. Genauso sind die Einzelzellen-Anschlüsse(Balancer) doppelt vorhanden. Nach dem Laden lege ich für einen kurzen Moment die Akkuspannung an den Ausgang des Moduls, damit dieses wieder Aktiv ist.
Das Problem beim Laden mit den Schutzmodul wäre, zumindest bei meinem Ladegerät, dass dieses die Akkuspannung vor dem Laden prüft. Und wenn das Schutzmodul abgeschaltet hat, erkennt das Ladegerät die Akkuspannung nicht.


Das Ladegerät war nur Tip. Aber wenn du eins mit Balancer hast, umso besser :)


Viele Grüße

Flo

Hi

Ich habe erst kürzlich eine solche Schutzschaltung entworfen. Wenn du lieber selbst was bastelst anstatt einzukaufen kann ich dir weiterhelfen ;)
Bin zwar noch nicht ganz fertig, aber die Simulation funktioniert soweit.
Ich habe das Ganze zwar zur "Premium" Version ausgebaut mit Mikrokontroller und Präzisionsmessung, allerdings kann man mit ein paar kleinen Änderungen den Mikrokontroller rauskürzen wenn man bloss die Funktion "Ausschalten bei niedrigster zugelassener Spannung" braucht.

Ein fertiges Modul kann ich dir zur Zeit noch nicht anbieten, arbeite aber daran...

Da muss ich Jonny zustimmen, einen Unterspannungsschutz kann man auch ganz einfach mit einem OPAmp/Komparator realisieren. Kannst dir ja mal die Schaltung auf meiner Seite anschaun, ist für einen 2S-Lipo.

Hallo
@ Jonny

Zitat:

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Ich habe erst kürzlich eine solche Schutzschaltung entworfen. Wenn du lieber selbst was bastelst anstatt einzukaufen kann ich dir weiterhelfen :wink:
Bin zwar noch nicht ganz fertig, aber die Simulation funktioniert soweit.

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Ich muss mir noch überlegen, ob ich überhaupt eine zusätzliche Schutzschaltung in mein Modell einbaue. Die Zeit eines Einsatzes (Vorführung) ist jeweils begrenzt und findet zu ebener Erde statt. Das Laden des Lipos wird von meinem Ladegerät durch eine optische Anzeige überwacht. Die Betriebszeit mit dem geladenen Lipo kann dann mindestens 1,5 Stunden bis zu Erreichen der Unterspannungsgrenze betragen. Eine Spannungsmessung gesamt bzw. jeder Zelle kann mann dann mit diesem Gerät durchführen:
http://www.ebay.de/itm/300719813044?...84.m1497.l2648

Selbstverständlich interessiert mich (oder auch andere User) Deine Schutzschaltung. Vielleicht kannst Du diese hier im Thread vorstellen.


@ RAM

Zitat:

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Da muss ich Jonny zustimmen, einen Unterspannungsschutz kann man auch ganz einfach mit einem OPAmp/Komparator realisieren. Kannst dir ja mal die Schaltung auf meiner Seite anschaun, ist für einen 2S-Lipo.

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Ich habe mir die Schaltung auf Deiner Seite angesehen. Leider habe ich keine Zenerdiode und keinen IRLZ34N in der Bastelkiste, sonst hätte ich die Schaltung auf dem Steckbrett mal aufgebaut. Trotzdem ist mir nicht klar, wie damit bei einem 2S-Lipo jede Zelle einzeln überwacht wird. Vielleicht kannst Du dazu nochmal was sagen.

Gruß Elu

Hi Elu,

die Schaltung auf meiner Seite ist eine Schutzschaltung für einen 2S-Akku, es wird nur die Gesamtspannung des Akkus überwacht, allerdings nicht die Spannung der einzelnen Zellen. Meine Schutzschaltung trennt die Last beim unterschreiten von ca. 7 Volt (also bei ca. 3,5 V pro Zelle). Ich dachte das wäre evtl. was für dich gewesen.

Weiß jemand ob man die ICs für den Bau so eines LiPo-Wächters auch einzelnd bekommt? Nach dem Bild von der fertigen Platine im 1. Post sieht das ja recht simpel aus und besteht nur aus 2 ICs. Ich habe da mal gegoogelt, aber immer nur viel zu aufwändige Schaltungen oder fertige Module gefunden. Ich wollte mir eine Schaltung wie "Solar -> Stepdown-Regler/Stepup-Regler -> Lipo-Lade-Ic -> Lipo hinter Schutzschaltung -> LDO-3,3V-Stepdown-Regler basteln". Da wären die ICs einzelnd natürlich praktisch, wenn eh alles in DMS auf eine Platine kommt. Habe da nur ein IC von Maxim gefunden, aber das ganze ist wieder mit so massig Schaltungsaufwand verbunden und sowas wie Akkustand per I²C abfragen will ich ja alles garnicht.