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Sonntag, 27. August 2006, 11:49

Einzelzellenentlader für IB/Vtec/Pansan

Hi,
wie wir nun alle wissen, nimmt die neue Akkugeneration ab 3800 aufwährts das Entladen unter 0,9V auf Dauer übel, Folge-->massiver Kapazitätsverlust, hab ich schon an 2 3800er Packs erfahren müssen. Fakt ist auch, dass mit der Zeit die Zellen in einem Pack auseinanderdriften. Es gibt wohl nur zwei Möglichkeiten die Zellen in einem Pack anzugleichen: Formieren oder einzeln entladen.
Da ich aus dem Auto-Bereich komme, bin ich das Entladen auf Entladeplatinen, wie der Robitronic gewohnt. Formieren steht für mich leider nicht zur Debatte, bei 6 Packs und mehr...

Deswegen meine Frage, hat sich jemand schon mal Gedanken darüber gemacht, wie man eine Art Entladeplatine bauen kann, die exakt bei 0,9-1,0V abschaltet? Ich bin leider auf dem Gebiet nicht so erfahren, meine Idee wären Germanium Dioden gewesen. Aber durch meinen Vater weis ich, dass diese veraltet und leider wohl nicht mehr zu bekommen sind.

Ich bitte um Vorschläge!

mfg Gleb

robert-1

RCLine User

Wohnort: 127.0.0.1

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Sonntag, 27. August 2006, 16:40

Vorsicht, bin eher Analogiker.Ginge wohl auch mit nem Controller.

Lässt sich ohne großen Aufwand mit einem OPV und Transistor lösen.
OPV regelt Transistorstromsenke (Maximalstrom begrenzt durch Emitterwiderstand, reicht hier schon weils nicht genau sein muss) so, dass die Zellenspannung auf den gewünschten Wert gebracht wird.
Baut man wohl am sinnvollsten mit einem Differenzverstärker pro Zelle und einer gemeinsamen Referenz.


Vielleicht gehtt auch mit weniger Aufwand wenn es wirklich keine Präzisionsansprüche gibt, normale Diode plus Shottkydiode gibt ca. 0,9-1v Vorwärtsspannung, dazu einen Vorwiderstand und das wars.Könnte man mal testen.
Die Shottkydiode hat allerdings nennenswerten Leckstrom, also nicht unnötig überdimensionieren und das ganze nach Erreichen des Ziels abschalten, sonst komtms nach einiger zeit auf 0,6v und dann noch langsamer auf 0v.
Standard schreibt man mit D
Wenn Elektro scheisse wäre, wäre es braun und würde stinken.

3

Montag, 28. August 2006, 17:19

die "Smart-Tray" von Novak schaltet bei exakt 0,9 Volt ab. Die neue Version kannst du einstellen , also auch 1 Volt pro Zelle...

4

Dienstag, 29. August 2006, 12:25

Hallo,
ich stelle deine Methode des Entladens auf gleichen Spannungswert mal ohne Böswilligkeit in Frage.

Es kommt erst mal drauf an durch was die Zellen driften, durch unterschiedliche Selbstentladung oder durch Betreiben im Grenzbereich. Der unterschiedlichen Selbstentladung kann man nicht viel entgegenwirken, ausser halt die Zellen durch formieren, etc. wieder anzugleichen. Wie stark sich die Selbstenladung auf das Driften auswirkt, kann ich leider nicht sagen.
Zum Betreiben im Grenzbereich: Wir gehen davon aus, dass die Zellen durch Toleranzen unterschiedliche Kapazitäten haben. Ausgangpunkt ist ein formierter Pack, also alle Zellen randvoll. Im Entladevorgang kommt es nun darauf an wie weit die Zellen entladen werden (das ist mit Grenzbereich gemeint). Bei zu tiefer Entladung wird zuerst die Zelle mit der niedrigsten Kapazität aussteigen. Das reicht schon. Folge: die Zelle wird im gegensatz zu den anderen des Packs tiefentladen, womöglich sogar umgepolt, was wiederum eine Schädigung, also am Ende Kapazitätsverlust hervorbringt. Wenn der Pack nun so wie er ist wieder geladen wird, wird die eine Zelle zuerst voll sein und solange, bis die restlichen Zellen des Packs (die ja noch nicht voll sind) einen DeltaPeak (also Ladeende) auslösen, überladen werden, was wieder eine Schädigung (Kapazitätsverlust) zur Folge hat. Damit hätte ich schon nach einem missglückten Entladevorgang einen auseinandergetrifteten Pack.
Wenn man die Selbstentladung vernachlässigt und von der Nennkapazität nur ein etwas schmaleres Band nutzt, d.h. einen formierten Pack nur soweit entläd, dass ca. 10% (geschätzt) drinbleiben, dann kann der Pack eigentlich über viele Lade-/Entladevorgänge gar nicht driften, denn durch alle Zellen fließt ja immer der gleiche Strom. Ich hoffe, das ist jetzt nachzuvollziehen. :D

So. lufthol
Das, aber wie gesagt nur bei einem formierten Pack. Also es sind alle Zellen auf den vollgeladenen Zustand angeglichen. Alle Zellen sind voll, aber unterschiedlicher Energieinhalt infolge Herstellertoleranzen bzgl. Kapazität.
Wenn ich die Zellen auf den leeren Zustand angleiche (Entladen auf gleichen Spannungswert), dann habe ich zwar einen Pack in dem theretisch in jeder Zelle die gleiche Energie enthalten ist, aber aufgrund der unterschiedlichen Kapazität werden beim Laden manche Zellen eher voll sein als andere. Wer bis jetzt alles begriffen hat, weis was jetzt kommt: ein paar Zellen (die mit weniger Kapazität) werden überladen. ->Schädigung->Kapazitätsverlust->Drift. Abhilfe wäre in dem Fall nicht ganz voll laden, also wieder ein schmaleres Kapazitätsband nutzen, nur halt auf der "anderen Seite", aber sag das mal deinem Lader. Und außerdem wer verzichtet schon gern auf den, durch das randvoll Laden, warmen, leistungsfähigeren Akku.

Was ich damit sagen will, formieren ist meiner Ansicht nach besser zum Zellenangleichen geeignet als Entladen auf gleichen Spannungswert.
Das Formieren kannst du ja beschleunigen, indem du auf ca. 80% der Kapazität schnell lädst und dann 3-4h mit 1/10C formierst. Bei ordnungsgemäßer Behandlung, also ohne tiefentladen dürfte Formieren aller 10 Schnellladungen zureichen.
So, ich hoffe jemand hat sich diesen Roman auch durchgelesen, nicht das meine Tastatur jetzt umsonst blutrot schimmert. ;)

Gruß Stefan

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Dienstag, 5. September 2006, 12:11

Moin

Ich möchte mich mit meinem Probblem hier mal anhängen.
Ich will eine Zelle mit 12-14 Ampere entladen auf 0,7 bis 1 Volt.
Die Dioden-Widerstands-Lösung kommt hier wohl ihre Grenzen was den Strom angeht.

Eigentlich wollte ich fragen wie man das mit einem FET aufbauen kann.
Da man hier aber den Smart-Tray von Novak in die Runde geworfen hat würde es mich brennend intesessieren ob man diesen so umbauen kann (dicker, niederohmiger Lastwiderstand), das die geforderten Stöme fliessen (zumindest Anfangs).

MFG
Dany

Daniel wird beschleunigt von seiner ZZR1100

6

Montag, 18. September 2006, 17:33

mal nach wildflieger - Thread suchen. Da gibts mehrere Entladeschaltungen. Und langanhaltende Diskussionen.

7

Montag, 18. September 2006, 17:50

Hallo

Es geht mit speziell um das entladen von seeehr dicken Akkus. Die brauchen 15 A Entladestrom. Also nix mit Diode und Widerstand und so. Würde zwar auch gehn, aber finde mal eine Diode, die 15A aushällt und einen Widerstand mit kleiner100MOhm 25Watt ???
Ohne Diode kann man einen grösseren Widerstand einbauen, da die 0,7 Volt der Diode wegfallen.
Da wäre so ein gepimptes Entladeboard schon klasse, da man da gleich 6 Zellen auf einmal entladen kann (42 Zellen pro Pack)

MFG
Dany

Daniel wird beschleunigt von seiner ZZR1100

8

Dienstag, 19. September 2006, 10:42

wie wärs mit mehreren Schottky-Dioden in Reihe?

9

Dienstag, 19. September 2006, 11:23

Erklär mal wie !

Daniel wird beschleunigt von seiner ZZR1100

10

Dienstag, 19. September 2006, 23:24

Stefan, das wuerde mich jetzt auch interessieren. Hatte letztens ein aehnliches Problem und hab keine echte Loesung gefunden.
Gruss
Thomas

🖖
So long, and thanks for all the fish.


11

Mittwoch, 20. September 2006, 13:26

Kennlinie ist hier beschrieben



Durchlassspannung ist bei Schottkys rund 0,3..0.4V je Diode + Innenwiderstand, allerdings auch stark temperaturabhängig.

Wird ein Akku durch eine Diode entladen, fließt solange Strom, bis der "Knickpunkt" erreicht ist. Dann wird der Strom durch die Diode reduziert.

Drei in Reihe macht also 0.9V, zwei in Reihe 0,6V. Strom bei einer MBR2045 sind z.B. 20A...

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Mittwoch, 20. September 2006, 23:06

Zitat

Drei in Reihe macht also 0.9V

Das temperaturabhaengige koennte problematisch werden. Geht's bei Waerme rauf oder runter?
Gruss
Thomas

🖖
So long, and thanks for all the fish.


14

Mittwoch, 27. September 2006, 21:54

Ok. Sorry, hatte meine Frage auf die Stelle falsch gestellt.

Wie reagiert die Diode die du vorgesehen hast. Wie ein Halbleiter allgemein reagiert ist mir klar. Mit einer Diode die fuer hoehere Temperaturen vorgesehen ist, wuerde es ja funktionieren.
Gruss
Thomas

🖖
So long, and thanks for all the fish.


15

Donnerstag, 28. September 2006, 09:15

steht doch sauber drin:

Zitat

Die Durchlassspannung einer Diode ändert sich linear mit etwa -2 mV pro Grad Celsius (°C). Je höher die Temperatur, umso niedriger die Durchlassspannung.


Aber weil so eine Aussage auch genauer geht, habe ich mit SwitcherCAD III mal die drei Dioden in Reihe geschaltet, den Akku über einen vorgeladenen Kondensator nachgebildet und das ganze noch über die Temperatur rechnen lassen. Wie gut jetzt das hinterlegte Modell der Diode ist, hab ich nicht verifiziert.
»e-beaver« hat folgendes Bild angehängt:
  • Diode_temp.jpg

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »e-beaver« (28. September 2006, 09:17)


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Donnerstag, 28. September 2006, 21:32

Stefan, drueck ich mich wirklich so unklar aus?
Der Temperaturkoeffizient ist bei den Dioden je nach Typ unterschiedlich. Deshalb die Frage nach dem Typ den du vorgesehen hast.
Durch Reihenschaltung von Dioden mit negativen und positiven Temperaturkoeffizienten kann man naemlich hier einiges ausgleichen.
Gruss
Thomas

🖖
So long, and thanks for all the fish.


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Freitag, 29. September 2006, 13:20

ALLE Dioden haben die negative Drift der Durchlassspannung, das ist nun mal die Physik.

Wenn Du noch mehr Formeln sehen willst, schau unter http://de.wikipedia.org/wiki/Diode

Da stehen die folgenden Formeln.


Zur Temperaturabhängigkeit ist die zweite Formel spannend, bei der ist q die Elementarladung, also einen Naturkonstante und k die Boltzmannkonstante. Mit Dotierung kann man an der Durchbruchspannung und an der Größe des halbleiters spielen, aber im wesentlichen ist die Charakteristik fest.

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Freitag, 29. September 2006, 23:01

Ja, hast ja recht mit den Formeln (obwohl ich solche Formeln immer gehasst habe). Trotzdem gibt es da Unterschiede. NTC, PTC nutzen z.B. genau diese Temperaturdrift aus. Und bei einer Zener Diode kommt dann noch die Spannungsabhaengigkeit dazu.
Gruss
Thomas

🖖
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