Laderegler für LiFePO4?

[Jonas-7596]

Hallo,

bin ja grade am Lämple basteln. Der neue Akku soll wohl ein 2s1p LiFePO4 werden. Ich bin nun auf der Suche nach einem geeigneten Laderegler, habe noch nen Voltcraft Unilader hier stehen, der fungiert als Konstantstromquelle. Was ich brauche ist eine Platine, die den Ladestrom abschaltet, sobald die Ladeschlussspannung (7V) erreicht wird. Also so was wie ein spannungsabhängiger Schalter.

Habe so was ähnliches schon als Tiefentladeschutz benutzt, nur dass da geschaltet wird, wenn eine bestimmte Spannung unterschritten wird.

Hat irgendwer von euch vielleicht nen Link zu ner Bauanleitung oder nem fertigen Modul?

Vielen Dank schon mal!

 

[Minutentourer]

Ich hab bei mir noch nen älteren Voltcraft Unilader der auch nen 6Volt Bleiakkumodus hat . Wären also um die 6,9 Volt Ladeschlusspannung . Damit werden 2s Lithiumeisenphosphat wohl nicht voll aber einen Versuch wäre es wert ( falls dein Lader überhaupt diese Funktion hat ) . Die Ladeschlussspannung für LiFePo4 wird allgemein mit 3,6 Volt pro Zelle angegeben ( sollen sogar bis zu 4,2 Volt möglich sein ) . Ich schätze mal mit 6,9 Volt werden die Akkus halbvoll , mit 7,0 Volt dreiviertelvoll und ab 7,2 Volt voll .

 

[tiefschnee]

Wenn der Akku bei 7,2V abgeschalten wird ist er nur zu 80% geladen. Das Ladegerät sollte dann die Spannung exakt auf 7,2V halten und den Ladevorgang erst beenden wenn der Ladestrom auf 1/10C gesunken ist. Dann erhält man auch 100% Ladung.
Falls man ein Labornetzteil mit Strombegrenzung und Anzeige zur Verfügung hat kann man es wie folgt machen:

1. Das Netzteil ohne Last auf exakt 7,2V einstellen
2. Das Netzteil kurzschliessen und die Strombegrenzung auf 1/2C einstellen
3. Akku anschliessen
4. Wichtig: Sobald die Stromanzeige des Netzteils unter 1/10C geht, Akku vom Netzteil trennen!!!

Die Ladedauer ist bei dieser Methode allerdings deutlich länger wie bei einem speziellen Ladegerät, da der Strom des Netzteils mit zunehmender Ladung sinkt.
Ein spezielles Ladegerät lädt mit CCCV (Constant Current, Constant Voltage). D.H. bis zur Ladeendspannung von 7,2V wird mit Konstantstrom geladen. Nach Erreichen der Ladeendspannung wird auf Konstantspannung (7,2V) umgeschalten. Sobald der Strom auf 1/10C sinkt, wird abgeschalten.

 

[Reisi0]

Ein spezielles Ladegerät lädt mit CCCV (Constant Current, Constant Voltage). D.H. bis zur Ladeendspannung von 7,2V wird mit Konstantstrom geladen. Nach Erreichen der Ladeendspannung wird auf Konstantspannung (7,2V) umgeschalten. Sobald der Strom auf 1/10C sinkt, wird abgeschalten.

Genau das macht ein Labornetzteil auch, wenn es das nicht macht hat es den Namen nicht verdient.

 

[Jonas-7596]

Hi,

das mit dem Bleiakku-modus funktioniert nur begrenzt. Habe auch so ein Ding, aber bei 6,9V sind die Zellen noch nicht voll. Die Abschaltung wird dort bei 80mA vorgenommen (erst laden mit voller Stromstärke bis 6,9V, danach Laden mit konstanter Spannung bis Strom kleiner 80mA, danach abschaltung), was ja wesentlich weniger ist, als 1/10 C (in meinem Fall wären das 400mA bei 4Ah Kapazität).

Ist die Frage ob die wesentlich spätere Abschaltung den Akku grillt, oder ob das wegen der recht niedrigen Schlussspannung von 6,9V abgefangen wird?
Normalerweise würd ich ja sagen, Versuch macht Kluch, aber dafür sind die Akkus doch etwas teuer.

 

[Minutentourer]

Also meines Wissens ist die Ladestrategie bei Pb , LiIon , LiPo und LiFePo4 gleich ( bei LiIon und LiPo muss die Schlusspannung nur wesentlich genauer eingehalten werden ) . Es sollte also nichts passieren solange die Ladeschlusspannung nicht überschritten wird ( Falls ich mich täusche mögen mich die Akkuprofis bitte korrigieren ) . Für Experimentierfreudige : Der Unilader hat in seinem Innenleben ein paar Trimmpotis - möglicherweise auch eines an dem sich die Ladeschlusspannung von 6,9 auf 7,2 Volt hochkitzeln lässt .

Nochwas : Sind deine Akkus vielleicht von NewTecs ? Wenn ja : der silberne 32650er Akku wurde früher mit 3,3 oder 3,5 Ah (weiss nicht mehr genau ) angegeben . Vielleicht ist die Kapazitätsangabe mittlerweile auch nur geschönt .

 

[tiefschnee]

Genau das macht ein Labornetzteil auch, wenn es das nicht macht hat es den Namen nicht verdient.

Das stimmt nicht! Ein Labornetzteil hat nur eine Strombegrenzung. Das hat mit einer Konstantstromquelle nichts zu tun. Das Netzteil verhindert aber nur, daß der Akku einen zu hohen Ladestrom bekommt. Wenn der Akku leer ist und die Strombegrenzung z.B. auf 1A eingestellt ist, so begrenzt das Netzteil den Strom am Anfang auf die 1A. Durch die Ladung des Akku's steigt die Akkuspannung nun an. Irgendwann reichen die 7,2V des Netzteils aber nicht mehr aus um die 1A fließen zu lassen. Somit beginnt der Strom zu sinken, bis er irgendwann gegen Null gehen würde (da die Spannung des Netzteils und des Akkus gleich sind). Solange darf der Akku aber nicht dran bleiben. Bei 1/10C sollte dieser vom Netzteil getrennt werden.
Ein Akku verhält sich genauso wie eine LED nicht ohmisch. Wäre dies so, würde konstant 1A fließen.
Eine Konstantstromquelle, wie sie in einem Ladegerät verbaut ist, verhindert das Absinken des Ladestromes dadurch, daß die Ladespannung erhöht wird.

 

[Jonas-7596]

Nun gut, werde es dann mal mit dem Bleiakkumodus probieren.

Ich habe die Akkus noch nicht gekauft, wollte erstmal warten, bis meine LED+KSQ eintrudelt und dann erstmal messen, wie viel Strom wirklich verbraucht wird. Kann ja sein, dass durch Streuung bei den Komponenten mal 100mA mehr verbraucht wird, das müsste man ja durch nen größeren Akku kompensieren.

Bis jetzt waren aber wirklich die Zellen von Newtecs angedacht. Bei 3,3Ah wären das ja ne halbe Stunde weniger Laufzeit. . .
Vielleicht sollte ich doch über einen 2s2p Akku mit SLS-Zellen nachdenken. Halten die denn ihr Kapazitätsversprechen?

Edit: Hab mich noch mal nen bisschen durchs Forum gelesen, Siam hatte wohl schon mal welche von den SLS am Wickel. Sollen wohl ganz gut Saft geben.

 

[Reisi0]

Das stimmt nicht! Ein Labornetzteil hat nur eine Strombegrenzung. Das hat mit einer Konstantstromquelle nichts zu tun. Das Netzteil verhindert aber nur, daß der Akku einen zu hohen Ladestrom bekommt. Wenn der Akku leer ist und die Strombegrenzung z.B. auf 1A eingestellt ist, so begrenzt das Netzteil den Strom am Anfang auf die 1A. Durch die Ladung des Akku's steigt die Akkuspannung nun an. Irgendwann reichen die 7,2V des Netzteils aber nicht mehr aus um die 1A fließen zu lassen. Somit beginnt der Strom zu sinken, bis er irgendwann gegen Null gehen würde (da die Spannung des Netzteils und des Akkus gleich sind). Solange darf der Akku aber nicht dran bleiben. Bei 1/10C sollte dieser vom Netzteil getrennt werden.
Ein Akku verhält sich genauso wie eine LED nicht ohmisch. Wäre dies so, würde konstant 1A fließen.
Eine Konstantstromquelle, wie sie in einem Ladegerät verbaut ist, verhindert das Absinken des Ladestromes dadurch, daß die Ladespannung erhöht wird.

Doch, das stimmt sehr wohl. Ein Labornetzteil hat zwei Regelkreise, einen für die Spannung und einen für den Strom. Beiden Regelkreise sind analog verodert, so dass immer nur einer aktiv ist. Welcher das ist hängt von der Lastimpedanz ab. Bei hoher Lastimpedanz arbeitet das Netzteil als Spannungsquelle, bei niedriger als Stromquelle. Die Grenze kann man eben durch die max. Spannung und Strom einstellen.

Genauso funktioniert das bei einem Pb/Li-Ladegerät prinzipiell auch (nur ist da i.d.R. max. Strom und Spannung fest eingestellt). Wenn da die Ladeschlussspannung erreicht ist, wird da die Spannung auch nicht mehr erhöht, das wäre für einen Li-Akku tödlich. Ab dem Punkt bleibt die Spannung konstant und der Strom sinkt.

 

[Minutentourer]

Meist Du http://www.stefansliposhop.de/liposhop/LiFePo4/SLS-LiFePo4-2500mAh::465.html ?
Habe 5 Stück gekauft und bin bisher zufrieden .
Leerlaufspannung bei Lieferung alle zwischen 3,29 und 3,30 Volt - gemessene Kapazität unter guten 4 Ampere Entladestrom bis 2 Volt pro Zell runter knapp 2,4Ah ( Ladeschlusspannung am Graupner Ultramat 14 auf 3,6 Volt/Zelle eingestellt und geballanct ) - schön konstante Spannungslage wärend des Entladens .
Haltbarkeit muss sich natürlich erst herausstellen .

 

[Jonas-7596]

Jop, genau die meinte ich.
Hört sich ja so weit so gut an, lassen sich die Dinger denn vernünftig verlöten, wenn sie nebeneinander angeordnet werden? Die haben ja keine Lötfahnen, deshalb muss man wohl diese Zellenverbinder benutzen.

Als Alternativen hatte ich noch die von Newtecs (bin ja jetzt nen bissl misstrauisch geworden), den 4500er Pack von Hobbyking (neigt zum Ballonieren) und die Headways in Betracht gezogen. Die Headways scheinen ja nen nettes System zu haben, aber 650g Akku für ne Single-LED-Lampe? und wer braucht schon 8h Akkulaufzeit . . .

 

[Minutentourer]

Hab die Pole mit Korundschleifer aufgerauht und ganz normalen Kupferdraht ( sogenannten Klingeldraht ) drangelötet . Ich hoffe mal die Löthitze hat nicht geschadet .

 

[Jonas-7596]

So weit so gut. Vielen Dank für deine Infos, jetzt bin ich schon nen ganzes Stück weiter.

Montag kann ich dann meine LED von der Post abholen. Werd die dann mal mit Wärmeleitpaste auf nen alten CPU-Kühler drücken und ausmessen wie groß der Akku denn wirklich werden muss und dann die entsprechende Anzahl Zellen ordern. Dann muss nur noch mein Gehäuse eintreffen, um wieder unter den Erleuchteten zu weilen.