Lipo Akkus für Kompletteinsteiger

[Lukas_P]

Guten Abend.
Ich denke das Thema wurde sicher schon behandelt, allerdings finde ich absolut nichts dazu. Ich möchte einen Roboter mit Strom versorgen- und da fängt mein Problem schon an. Verwenden möchte ich ein LIPO Akku. 3S oder 4S (was von beidem ist denn verbreiteter ?) und wie "lade" ich den Verhau dann ?

Was mir vorschwebt ist entweder ein fertiges Pack zu nehmen, oder aus 18650er Zellen (in nem Batteriehalter) selber was zusammenzubauen. Bei akkupacks gibts dann ja meistens nen Balancerstecker. In meinem Robo würde ich es gerne so realisieren, dass man nur außen ~12V (oder so) anhängt und die ganze Ladekontrolle alles intern geregelt wird (damit es einfach in der Anwendung ist).

Und das ist dann ziemlich genau der Punkt an dem ich aussteige. Ich habe für mein Abschussprojekt mal eine LIPO Ladung mit nem LT-IC realisiert, die hat aber nur eine einzelne Zelle mit einem Ladeprogramm geladen (erst Konstantspannung dann Konstantstrom). Da ich ja 3 (oder 4) Zellen in Serie habe brauche also einen Balancer (oder?) bzw. findet man im einschlägigen "Maker"-Bedarf auch "Akkuschutzplatinen" Etwa diese bzw. Hier. Nur vor was schützt diese Platine ? immerhin sind Lipoakkus ja auch schnell beleidigt wenn sie Überspannung bzw. Tiefenentladung abbekommen. (Die Platine aus dem ersten Link sieht aus wie ein (passiver) Balancer oder ?)?

Ausserdem: Wie kann ich am besten auf den Ladestand des Akkus schließen (Zellenspannung messen vermutlich ?) es gibt ja auch "coulomb counter" ics aber auch die finde ich nur für einzelne Akkus. Ich wäre euch wirklich sehr dankbar wenn ihr mir ein bisschen Klarheit zu dem Thema verschaffen könntet, bzw. Eventuell auch tipps habt unter welchen begriffen man solche fertigen "Module" findet.

Nachtrag:
Und wie sieht es aus wenn ich am Akku mehrere Abgriffe habe ? Ich mein, ungleichmäßige Zellenbelastung ist vermutlich nicht sehr schön oder ? (wenn ich beispielsweise die Step-Down Wandler für die 5V Elektronik nur von 2 statt von allen Zellen speise)

[Julez]

Kennste das hier schon?
viewtopic.php?f=14&t=14570

Nachtrag:
Und wie sieht es aus wenn ich am Akku mehrere Abgriffe habe ? Ich mein, ungleichmäßige Zellenbelastung ist vermutlich nicht sehr schön oder ? (wenn ich beispielsweise die Step-Down Wandler für die 5V Elektronik nur von 2 statt von allen Zellen speise)

Schlechte Idee, nicht machen, Punkt.

Wenn du aus 18650er Zellen was selber bauen möchtest ohne Löten, sind diese Halter hier sehr gut:
https://de.aliexpress.com/item/4000648480126.html
Da ist dann auch direkt ein passendes BMS drauf.

[bastl_r]

Nachtrag:
Und wie sieht es aus wenn ich am Akku mehrere Abgriffe habe ? Ich mein, ungleichmäßige Zellenbelastung ist vermutlich nicht sehr schön oder ? (wenn ich beispielsweise die Step-Down Wandler für die 5V Elektronik nur von 2 statt von allen Zellen speise)

Mach das nie!
Belaste die Zellen eines Packs immer gleichmäßig. Dann kommst Du eigentlich auch sehr lange ohne Balancer , also einer einfachen Schutzschaltung die bei Unterspannung abschaltet, aus.
Im Zweifelsfall spendiere dem Empfänger einen eigenen Akku.
Bezüglich der Spannung an sich: Bedenke, dass ein 3S LiIon Akku nur wenn er voll ist um die 12V liefert. Halb voll sind es nur noch ca 11V und leer ist er, je nach Belastung zwischen 9V und 10V.

bastl_r

[plottermeier]

Hallo,
die Zellenspannungen dürfen nicht zu sehr voneinander abweichen und die Spannung darf nicht zu hoch oder zu niedrig werden.
Der Balancer gleicht die Zellenspannungen an, schaltet bei Über- oder Unterspannung aber nicht ab.
Dafür brauchst Du ein "3s lipo bms". Laden kann man z.B. mit einem Labornetzteil.
Die Spannung zeigt einem beim Lipo ganz gut den Ladezustand an.

[gafu]

Wenn du einen step-down wandler verwendest, wird der wirkungsgrad nicht schlechter wenn du den mit der vollen spannung aus dem 3S oder 4S akkupack betreibst.

[sukram]

Wäre es denn eine Option, für deine etwa 12V (reichen auch 10-11?) eine Aufnahme für Werkzeugakkus zu verwenden? Das würde das Laden bzw Austauschen vereinfachen und auf verfügbare Standardware reduzieren (falls das Gerät auch von dritten bedient werden soll)

[Lukas_P]

Hallo danke mal für eure Antworten. Nein den Thread hatte ich wirklich nicht gesehen...
Wenn ich also angenommen jetz mal ein solches Board bestelle, dann kann ich den Akku quasi mit nem.. ka.. 18V Netzteil laden und das BMS regelt mir die Spannung auf 4.2V pro Zelle ? - aber einen Tiefentladeschutz brauche ich trotzdem oder (überladung ist durch das Board abgedeckt ?)?

Wäre es denn eine Option, für deine etwa 12V (reichen auch 10-11?) eine Aufnahme für Werkzeugakkus zu verwenden? Das würde das Laden bzw Austauschen vereinfachen und auf verfügbare Standardware reduzieren (falls das Gerät auch von dritten bedient werden soll)

Leider nicht. der Robo ist an sich relativ kompakt gebaut... aber ich werde den zu gegebener Zeit sowiso mal präsentieren- (wenn Interesse besteht vll. sogar beim nächsten Treffen (?))

Was mir noch eingefallen ist: Wenn ich mehrere Zellen parallel schalte habe ich ja mehr Kapazität - kann ich das aus 2 einzelnen Seriellen Paketen aufbauen oder brauche ich da ein BMS was das von vorn herein kann ? ( ist aktuell nicht vorgesehen aber eventuell wär ja ein externer "range extender" als anbau für den robo ganz nett)

Nachtrag:

Wie sieht das mit Stromentnahme wärend dem Laden aus ? also kann ich da Strom aus den Akkus entnehmen oder wärs besser irgendwie mit nem Relais von Akku auf Netzteil umzuschalten ? bzw. könnte man auch mit 2 shotkydioden arbeiten ... weil die Netzteilspannung ja sowiso höher als die Akkuspannung ist

[Julez]

Wenn ich also angenommen jetz mal ein solches Board bestelle, dann kann ich den Akku quasi mit nem.. ka.. 18V Netzteil laden und das BMS regelt mir die Spannung auf 4.2V pro Zelle ? - aber einen Tiefentladeschutz brauche ich trotzdem oder (überladung ist durch das Board abgedeckt ?)?

Nein. Das BMS ist nur der letzte Notanker, falls was mit der Ladeelektronik nicht stimmt. Zum Laden musst du schon die passende CC/CV fähige Elektronik nehmen, siehe mein Posting. Als Tiefentladeschutz dagegen ist es geeignet. Ich würde mir allerdings keins ohne Balancer holen.

Was mir noch eingefallen ist: Wenn ich mehrere Zellen parallel schalte habe ich ja mehr Kapazität - kann ich das aus 2 einzelnen Seriellen Paketen aufbauen oder brauche ich da ein BMS was das von vorn herein kann ?

Pro Akku ein BMS. Oder halt die Akkus vor dem BMS parallel verschalten, incl. aller Zwischenzellabgriffe.

Wie sieht das mit Stromentnahme wärend dem Laden aus ?

Kein Problem. Der Akku wird ja nicht ausserhalb seiner Spezifikation betrieben dadurch.

[Lukas_P]

Also ist ein BMS kein Balancer ... das is aber auch verwirrend

Pro Akku ein BMS. Oder halt die Akkus vor dem BMS parallel verschalten, incl. aller Zwischenzellabgriffe.

Aber ich kann theoretisch z.b. 2 Serielle Akkusätze paralellschalten wenn die 2 Getrennte BMS's haben ?

Kein Problem. Der Akku wird ja nicht ausserhalb seiner Spezifikation betrieben dadurch.

Aber verhindert das nicht irgendwie die Ladung dann ? angenommen der CC-CV Wandler schafft 1A aber ich entnehme 1.1A dann müssen ja 100 mA aus dem Akku kommen ?

[Julez]

Es gibt BMS mit oder ohne Balancer, muss man gucken was man möchte.

Ja, solange sie ungefähr den gleichen Ladezustand haben, kannst du sie parallelschalten.

100mA aus dem Akku sollten kein Problem für diesen sein, soviel Strom sollte der schon können...
Geladen wird der dann natürlich nicht mehr, logo, sondern entladen. Der Akku erhält oder gibt die Stromdifferenz von Ladeschaltung und Verbrauch.

[Lukas_P]

oke danke- so macht das alles irgendwie mehr Sinn..

Es würde dann wohl Sinn machen wie oben geschrieben die Spannung mit 2 Shottky Dioden vor und nach dem CC CV Wandler abzugreifen ?

[Julez]

Joa, würde gehen, der CCCV Wandler will eingangsseitig aber mindestens so ca. 2V mehr sehen als ausgangsseitig. Dann hättest du zum einen weniger Freiraum bei der Netzteilspannung, und auch 2V mehr im Netzteilbetrieb beim Roboter anliegen.

[Lukas_P]

naja meine Lastelektronik verträgt bis ~35V also ist da noch genuuuug Luft nach oben und lieber wärs mir auch wenn der Wandler "unbelasteter" bleibt weil dann weniger Wärme entsteht...

[Julez]

Ja dann wird es wohl funktionieren denke ich.