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28 September 2009

LIPO-Balancer weitere Versuche + Überlegungen

Nachdem sich gezeigt hat, dass der Balancer grundsätzlich
wunderbar funktioniert, gehen die Überlegungen weiter.
Wie soll das grundsätzliche Layout aussehen?
Einzelne Platinchen direkt auf den Akkus?
So hätte ich mir das eigentlich gedacht,
das würde dann etwa so aussehen wie
bei "Mindaugas" http://hr-ev.blogspot.com/
der hat aber einen etwas aufwändigeren Weg
eingeschlagen, eine ganz tolle Lösung!
Aber halt der kompliziertere Weg mit
allen Extras! So viel Aufwand will ich vermeiden.

Nachteil der Einzelplatinen:
Man muss die Platine zusammen mit den
Batteriebrücken festschrauben und zusätzlich die
Meldeschleifen verdrahten.
Derzeitiger Stand: Drei Leitungen für die
Meldungen sind durchzuschleifen.
Ich bin der Meinung, dass ich nicht auf die
Meldung "Alle Balancer arbeiten" verzichten
kann. In diesem Fall sollte der Ladevorgang
beendet werden, bevor die Balancer beginnen
als Heizung zu arbeiten. Bei kleinen Akkus geht
das schon mal, aber hier würden bis zu
ca 40mal 20W = 800W verheizt werden,
wenn alle Akkus gleich geladen wären.
Die Meldung "Überspannung" soll eigentlich
eher ein "Notaus" sein, zur Sicherheit!
Ich habe deshalb noch einen Optokoppler
hinzugefügtund mittels Diode und Elko
dafür gesorgt, dass der ein bisschen
nachleuchtet.Wenn alle angesteuert werden,
dann schliesst sich die Schleife und meldet
"alle Akkus voll"
****Update 29.09.09:
Es geht sogar ohne Optokoppler!
(vor allem kleiner und billiger)
Ich habs schon getestet, weil ich mir zunächst
überhaupt nicht sicher war obs so geht.
Die Schaltung ist ein bisschen "frech", aber
der Zweck heiligt bekanntlich die Mittel.
Wie soll das gehen? ohne "galv.Trennung"
Beginnend mit einem Vorwiderstand
am höchsten Pluspol liegt eine Reihe aus
abwechselnd je einem P-Kanal-Mosfet
und einem Vorwiderstand (ca 1-10k)
je ein solches Paar pro Balancer-Modul.
(und noch eine Diode und ein Elko)
Das alles in Reihe geschaltet bishin zur
Basis eines kleinen NPN-Transistors.
Die Gates der Mosfet werden vom jeweiligen
Balancer-Mosfet über eine Diode angesteuert.
Ein kleiner Kondensator verlängert die
Einschaltzeit, da die Balancer ja unabhängig
voneinander takten.
Eine Diode begrenzt das Gate-Potential
auf die positive Spannung,
damit der Transistor sicher sperrt, wenn sein
Gate auf "high" liegt.Wenn alle Balancer
takten, dann ist auch der letzte Akku voll.
Alle Transistoren schalten durch, und ein
Relais in der Auswerteplatine schaltet.
Der Ladevorgang kann so beendet werden,
noch bevor Energie sinnlos verheizt wird.




Die andere Möglichkeit wäre die sogenannte
Spaghettiverdrahtung, also von jeder Verbindung
aus je ein Kabel zu einer zentralen
Balancer-Baugruppe. So wären alle Messstellen
zusammengefasst, und die ganze Auswerteschaltung
wäre schon auf der Platine zu verdrahten.
Hauptsächlich diskutierter Nachteil dieser Verdrahtung
ist die Verfälschung der Messwerte durch die langen
Leitungen.Das muss aber nicht sein, wenn man
jeweils ein Koax-Kabel nimmt, den Schirm für
den Balancerstrom benutzt und den Innenleiter
zum Spannungsmessen nimmt.Daran solls also
nicht scheitern.Bei der Zentralen Lösung würde
ich aber eher zum LTC6802 als Baustein greifen.
Damit wäre dann auch gleich die Spannungs-
und Temperaturmessung elegant gelöst.
Leider ist dieser Baustein nicht eigenständig
lauffähig, sondern braucht unbedingt einen
Steuerrechner

Für "einfache" Anlagen finde ich die
"Einzelmodullösung" mit einem
Balancermodul je Akkuzelle übersichtlicher
und für Normalbürger verständlicher.
Das Arbeiten des Balancers wird per LED
angezeigt, das müsste schon helfen,
eventuell "kranke" Zellen zu lokalisieren.
Ich werde diesen Weg nehmen, aber trotzdem
den anderen nicht vergessen,weils
damit einfacher wäre, Luxus wie
Einzelspannungsabfrage etc zu bekommen.

Es gibt jetzt aber noch ein gewaltiges
Problem.Wie hoch ist die tatsächlich
benötigte Ladeschlusspannung wirklich.
Es gibt da durchaus Unterschiede je
nach Hersteller, Akkutyp etc.
Insbesondere LIFEPO-Akkus haben da
nämlich maximal 3,6V angegeben.
Für diese ist der Regler mit seinen
4,1V natürlich nicht brauchbar.
Wieder mal was, wo ich mich
noch ein bisschen schlau machen
muss.................
Es gibt die ICs mit unterschiedlichen
Schaltspannungen, aber da ist man dann
ganz schön auf einen Akkutyp festgenagelt.
Abgleichen oder Abstimmen bestehender
Schaltungen ist also nicht möglich!!!!!!
Hmmmmmmmm............................!

Ach ja, noch was: Schaltpläne liefere ich
demnächst mal nach!
Muss ich erst noch sauber zeichnen.

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