Servus,
vor längerer Zeit hatte ich mal einen kleinen Limiter gebaut, der direkt an die Li-Zelle (hier: A123 LiFe-Zelle) angelötet wurde. Eine typische Anwendung wäre z.B. der Einsatz bei einem 2s Empfänger-Akku, der zum Laden i.d.R. im Modell verbleibt. Durch den Limiter am Akku selbst muss beim Laden kein extra Balancer angeschlossen werden, so daß eine simple Verbindung mit (+) und (-) zum Anschluss des Ladegerätes ausreicht.
Die Platine ist relativ klein und schafft mit der gezeigten Dimensionierung maximal etwas über 200mA Entladestrom. Die Verlustwärme wird ggf. an die Akkuzelle, mit der die Platine verklebt ist, abgegeben. So sieht das ungefähr an einer 26650er A123-Zelle aus:
Funktion:
Als Spannungs-Referenz für eine präzise Funktion wird hier die Bandgap-Referenz LM385-2.5 (d.h. 2,5V) verwendet.
Da die Schaltung dauerhaft am Akku verbleibt, soll sie natürlich möglichst wenig Strom verbrauchen. So eine Bandgap-Referenz allein braucht schon ein wenig Betriebsstrom, um korrekt zu funktionieren (LM385-2.5 lt. Datenblatt 20µA), so daß eine rein analoge Schaltung über eine längere Lagerzeit des Akkus doch einiges an Kapazität kosten würde.
Um die Stromaufnahme auf ein Minimum zu reduzieren, wird die Referenz im Ruhezustand alle paar hundert Millisekunden immer nur für einige Mikrosekunden zum Messen eingeschaltet. Der Mikrocontroller wird in den Messpausen in den Sleep-Modus versetzt und braucht dadurch im Schnitt so gut wie keinen Strom. Lediglich der Watchdog-Timer, der den Controller in regelmäßigen Zeitabständen aufweckt, muss in Betrieb bleiben und braucht bei 3,5V Zellenspannung etwa 3-4 Mikroampere Strom. Pro Jahr Lagerzeit ergibt das somit eine zusätzliche Entladung des Akkus durch den Limiter von ca. 30-40 mAh, was man wohl in der Praxis vernachlässigen kann.
Hier der Schaltplan:
Der Controller steuert den Limiter-Strom analog durch Laden/Entladen von C2. Ich dachte damals, daß das evtl. Vorteile bringt gegenüber einer digitalen "an/aus"-Lösung.
Die LED zeigt durch Blinken an, wenn der Limiter arbeitet, oder durch kurze Lichtbltze, wenn der Controller steigende Akkuspannung erkennt (z.B. beim Laden).
Nähert sich die Akkuspannung der Ladeschluss-Spannung, wird das durch Doppelblitze angezeigt, wobei der Zeitabstand beim Doppelblitz um so kürzer wird, je weiter sich die Spannung der Ladeschlussspannung annähert. So hat man eine recht anschauliche optische Ladekontrolle jeweils für die einzelne Zelle.
Grüße,
Otti
vor längerer Zeit hatte ich mal einen kleinen Limiter gebaut, der direkt an die Li-Zelle (hier: A123 LiFe-Zelle) angelötet wurde. Eine typische Anwendung wäre z.B. der Einsatz bei einem 2s Empfänger-Akku, der zum Laden i.d.R. im Modell verbleibt. Durch den Limiter am Akku selbst muss beim Laden kein extra Balancer angeschlossen werden, so daß eine simple Verbindung mit (+) und (-) zum Anschluss des Ladegerätes ausreicht.
Die Platine ist relativ klein und schafft mit der gezeigten Dimensionierung maximal etwas über 200mA Entladestrom. Die Verlustwärme wird ggf. an die Akkuzelle, mit der die Platine verklebt ist, abgegeben. So sieht das ungefähr an einer 26650er A123-Zelle aus:
Funktion:
Als Spannungs-Referenz für eine präzise Funktion wird hier die Bandgap-Referenz LM385-2.5 (d.h. 2,5V) verwendet.
Da die Schaltung dauerhaft am Akku verbleibt, soll sie natürlich möglichst wenig Strom verbrauchen. So eine Bandgap-Referenz allein braucht schon ein wenig Betriebsstrom, um korrekt zu funktionieren (LM385-2.5 lt. Datenblatt 20µA), so daß eine rein analoge Schaltung über eine längere Lagerzeit des Akkus doch einiges an Kapazität kosten würde.
Um die Stromaufnahme auf ein Minimum zu reduzieren, wird die Referenz im Ruhezustand alle paar hundert Millisekunden immer nur für einige Mikrosekunden zum Messen eingeschaltet. Der Mikrocontroller wird in den Messpausen in den Sleep-Modus versetzt und braucht dadurch im Schnitt so gut wie keinen Strom. Lediglich der Watchdog-Timer, der den Controller in regelmäßigen Zeitabständen aufweckt, muss in Betrieb bleiben und braucht bei 3,5V Zellenspannung etwa 3-4 Mikroampere Strom. Pro Jahr Lagerzeit ergibt das somit eine zusätzliche Entladung des Akkus durch den Limiter von ca. 30-40 mAh, was man wohl in der Praxis vernachlässigen kann.
Hier der Schaltplan:
Der Controller steuert den Limiter-Strom analog durch Laden/Entladen von C2. Ich dachte damals, daß das evtl. Vorteile bringt gegenüber einer digitalen "an/aus"-Lösung.
Die LED zeigt durch Blinken an, wenn der Limiter arbeitet, oder durch kurze Lichtbltze, wenn der Controller steigende Akkuspannung erkennt (z.B. beim Laden).
Nähert sich die Akkuspannung der Ladeschluss-Spannung, wird das durch Doppelblitze angezeigt, wobei der Zeitabstand beim Doppelblitz um so kürzer wird, je weiter sich die Spannung der Ladeschlussspannung annähert. So hat man eine recht anschauliche optische Ladekontrolle jeweils für die einzelne Zelle.
Grüße,
Otti
. Der Limiter soll eventuell in meinem Motorrad verwendung finden. Die Bleibatterie in meiner alten BMW wiegt fasst 8 kg, 4 LiFePoHeadway 38120HP wiegen nur 1.3 kg. 