18650er Akkupack (6s2p) laden

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liesmich.txt
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 15. Okt 2017, 16:50
Hallo zusammen,

ich möchte mir gerne einen 21,6v Akku aus 12 x 18650er (Panasonic NCR18650PF, 2900mAh 3,6V) als 6s2p (jeweils 2 Parallel und 6 davon in Reihe geschaltet) bauen...

Dazu würde ich folgendes BMS (inkl. balancer) einsetzen:
STY-6A6A

Jetzt meine Frage:
Kann ich an das BMS ein einfaches Netzteil zum laden anschließen und wie viel Volt / Ampere müsste es haben, bzw. wie kann ich das selber berechnen?
Auf was müsste ich noch achten, damit mir nichts um die Ohren fliegt?

Mit dem Akku möchte ich eine mobile Musik-Box betreiben, die man bei Bedarf laden kann.
Der Verstärker kann mit 8-24v betrieben werden.
Während des Ladevorgangs soll die Box weiterhin verwendet werden können.

lg
liesmich.txt
Metal-Max
Inventar
#2 erstellt: 16. Okt 2017, 06:42
Ich weiß nicht, ob es so toll ist, je zwei Akkus parallel zu schalten. Das BMS ist für 6 Zellen ausgelegt, keine Ahnung ob das noch klarkommt, wenn sich plötzlich potentiell die Ströme verdoppeln. Was spricht gegen nur 6 Zellen? Damit geht auch schon einiges.

Abgesehen davon wird das aber so funktionieren. Für solche Boards würde ich mich aber beim Chinamann umsehen, da kommst du günstiger dran und der Versand dauert auch nicht wirklich wesentlich länger, als bei dem von dir verlinkten.
Klick mich hart!

Dann kannst du dir auch direkt ein passendes Netzteil mitbestellen.

Das Board kümmert sich eigentlich um alles. Klemmst du Strom dran, wirds geladen, machste wieder ab, wirds entladen. Das funktioniert vollkommen nahtlos während des Betriebs. Sollte die Verstärkerleistung während des Ladens zu sehr abkacken, klemmst du noch ein zweites Netzteil parallel dran. Kann ich mir aber eigentlich nicht vorstellen, außer du hast da irgendso ein Monsterteil mit anderthalb kW. ;-)
Don_Chuleo
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 16. Okt 2017, 14:18
@metal-.max

Zellen parallel schalten ist eine gängige Praxis im Hobbybereich sowie in der Industrie, es spricht absolut nichts dagegen Zellen nicht parallel zu schalten.


@liesmich

Wenn der Verstärker mit bis 24V liegst du mit deinen 6x4.2V = 25.2V ein bisschen darüber. Wenn die Maximalspannung des Amps 24V ist müsstest du auf 5s2p runter gehen.

Geladen kannst du mit einem Netzteil/Ladegerät welches eine Strombegrenzung von 3-5A hat. Wenn der Akku entladen ist, wird mit Konstantstrom geladen. Sobald ein gewisser Ladestand erreicht ist, sinkt der Strom und es wird im Konstantspannungsmodus geladen. Nicht alle Netzteile sind dafür geeignet. Das von Metal max erwähnte würde ich auf keinen Fall verwenden. Die Ausgangsspannung muss bei 6s 25.2V sein, sonst funktioniert das Balancen nicht richtig. (Wobei bei diesem Akkutyp nicht mal unbedingt nötig)
Das erwähnte BMS kannst du problemlos verwenden.

Gruss
Peter.1997
Inventar
#4 erstellt: 16. Okt 2017, 14:48
Dieses Ladegerät würde mit deiner Schaltung jede Zelle mit 1A laden, gewährleistet auf jeden Fall einen schonenden Umgang, mehr würde ich nicht unbedingt nehmen. Da es aus dem Ebike-Bereich stammt, würde ich meinen, dass das Netzteil für das Laden von 18650ern geeignet ist.
liesmich.txt
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 16. Okt 2017, 15:53
Hallo,

vielen Dank für eure Antworten!

@Don_Chuleo:

Mir ist gerade einiges klar geworden
Gut, dass hat den "Nachteil", dass der Verstärker Batteriebetrieben weniger Leistung bringen würde (mit nur 5 Zellen), aber dafür mit angeschlossenem Netzteil nicht verglüht...

Also bräuchte ich ein Netzteil mit 21v und 2A max.

@Peter.1997:

Danke für den Tip mit dem Netzteil. Ich hatte allerdings eher an ein Einbau-Netzteil gedacht

lg
liesmich.txt
Peter.1997
Inventar
#6 erstellt: 16. Okt 2017, 15:57
Um welchen Verstärker handelt es sich denn genau? Im Datenblatt steht oft eine maximale Spannung, die dann nochmals von der Beschaltung abhängt (Kondensatoren!)
Ein paar Watt weniger machen den Braten auch nicht fett.

Wenn du das Netzteil ins Gehäuse baust, ist es auch ein Einbau-Netzteil
liesmich.txt
Ist häufiger hier
#7 erstellt: 16. Okt 2017, 16:55
Es handelt sich um diesen hier:

https://ebay.de/itm/152701061568

lg
liesmich.txt

edit:
Kann ich das BMS auch mit 5s betreiben?

edit 2:
Oder kann man den angegeben Verstärker wohl ruhigen Gewissens mit 1-2 Volt mehr belasten?


[Beitrag von liesmich.txt am 16. Okt 2017, 19:00 bearbeitet]
Peter.1997
Inventar
#8 erstellt: 16. Okt 2017, 19:20
Der Chip deines Boards verträgt selbst weit mehr Spannung, bis 36V. Fragt sich nur, wie das die restlichen Bauteile sehen, 25,2V sollten aber eigentlich noch im Toleranzbereich liegen, wenn nicht gerade Kondensatoren mit 25V Spannungsfestigkeit verbaut sind.. Mit einem ordentlich bestückten TDA7498 bist du da auf der sichereren Seite. Mit diesem Board bin ich sehr zufrieden, da einstellbarer Gain und sehr geringes Grundrauschen, das ist bei den günstigen Boards nicht selbstverständlich. Alternativ, wenn du eh nur eine Monobox betreibst, kann ich dir noch ein besser bestücktes Board mit dem TDA8932 empfehlen...das mit der Hitze, wie es in den Rezensionen steht, tritt bei mir komischerweise gar nicht auf. Fürs gute Gewissen habe ich einen kleinen Kühlkörper drauf gesetzt, aber der wird nur minimal warm, selbst bei lauter Musik auf Dauer.

Ob man das 6s-Board auch nur mit 5s nutzen kann, kann ich nicht sagen, glaube es aber eher nicht. Es gibt aber auch einige Alternativen für 5s.
liesmich.txt
Ist häufiger hier
#9 erstellt: 17. Okt 2017, 06:21
Ich glaube dann werde ich es zunächst unter Beobachtung darauf ankommen lassen und mit 25,2v arbeiten.
Sollte das nicht klappen, kann ich das Board immernoch ersetzen...

Ihr habt mir wirklich weiter geholfen, vielen Dank dafür!

lg
liesmich.txt
Metal-Max
Inventar
#10 erstellt: 17. Okt 2017, 09:13

Don_Chuleo (Beitrag #3) schrieb:


. Das von Metal max erwähnte würde ich auf keinen Fall verwenden. Die Ausgangsspannung muss bei 6s 25.2V sein, sonst funktioniert das Balancen nicht richtig. (Wobei bei diesem Akkutyp nicht mal unbedingt nötig)


Eine etwas geringere Ladeabschlussspannung ist doch völlig unkritisch, oder? Erhöht sogar eher die Zahl der möglichen Zyklen auf Kosten einer etwas geringeren Kapazität.
liesmich.txt
Ist häufiger hier
#11 erstellt: 17. Okt 2017, 19:00
Ich habe jetzt relativ lange nach einem passenden Netzteil mit genau 25,2v gesucht und leider nichts passendes gefunden (also keins mit Ampere Begrenzer).
Habt ihr hierbei evtl. noch einen Tipp für mich?

@Peter.1997:

Oder reicht das von dir vorgeschlagene Netzteil auch für parallelen Betrieb aus?
Was mich verwirrt ist, dass Don_Chuleo eins mit mindestens 3A empfielt...

lg
liesmich.txt


[Beitrag von liesmich.txt am 17. Okt 2017, 19:03 bearbeitet]
Peter.1997
Inventar
#12 erstellt: 17. Okt 2017, 19:49
Das war halt so das erste brauchbare Netzteil, was ich gefunden habe. Da es auch nicht so viel kostet, habe ich da nicht lange gefackelt und es vorgeschlagen. Wenn es ein 6s-Pack mit 2A auflädt, wird es zwei parallele Packs mit jeweils 1A aufladen, aufgrund der Reihenschaltung der Zellen kriegt also jede Zelle maximal 1A ab. Das ist ein relativ schonender Wert, der mir von der Ladegeschwindigkeit her ausreichen würde. Ich lade meine Panasonic-Zellen mit 3400mAh Nennkapazität in 4,5h voll auf, dabei erwärmen sie sich nur ein bisschen.
Mehr Ladestrom bedeutet schnelleres Aufladen, jedoch auch höhere Wärmeentwicklung und schnelleres Altern. Ein 4A-Ladegerät (also dann 2A je Zelle) sollte aber auch noch im Rahmen sein, genaueres findet man im Datenblatt der Zellen. Ich bin leider nicht so bewandert, wie viel Strom die maximal abkönnen

Ich will das nicht verallgemeinern, aber ich habe mein 3s-Pack (12,6V Ladeschlussspannung) schon mit einem einfachen, dummen 15V-1A Netzteil aufgeladen, ohne dass etwas passiert ist. Das China-BMS hat hier wirklich zuverlässig geregelt, ich habe das ständig mit einem Multimeter beobachtet. Auf Dauer würde ich das aber auf keinen Fall so weiterempfehlen, das war eher eine Notlösung.
liesmich.txt
Ist häufiger hier
#13 erstellt: 17. Okt 2017, 20:56
Besten Dank für deine Erklärung.
Beim Laden dabei zu sitzen ist mir auch zu doof, da gehe ich lieber auf Nummer Sicher und nehme einfach das von dir verlinkte
Dann wird es halt extern verbaut. Für Intern wären mir die Box-Maße zu groß...

lg
liesmich.txt
DjDump
Inventar
#14 erstellt: 18. Okt 2017, 06:58
Ich würde ein Modellbauladegerät nehmen (Imax B6 oder so). Das ist zwar nicht so komfortabel zu benutzen, weil man noch auf Start drücken muss, aber das zeigt die Kapazität an, die wieder reingepumpt wird. Das ist sehr sehr hilfreich um zu sehen, wieviel die Box verbraucht hat.
Und natürlich kann das dann in der Zukunft auch andere Akkus laden.
Don_Chuleo
Ist häufiger hier
#15 erstellt: 19. Okt 2017, 21:36
[quote]Eine etwas geringere Ladeabschlussspannung ist doch völlig unkritisch, oder? Erhöht sogar eher die Zahl der möglichen Zyklen auf Kosten einer etwas geringeren Kapazität.[/quote]

Solange alle Zellen von Anfang an den gleichen Ladestatus haben und sich von den Werten (Innenwiderstand, Kapazität) nicht unterscheiden spielt es keine Rolle wenn die Ladeschlussspannung etwas tiefer ist. In diesem Fall wird das BMS gar nicht benötigt d.h. nur für die Überwachung der Entladeschlussspannung.

Die Akkus haben jedoch, auch wenn vom gleichen Typ, je nach Quelle ziemlich unterschiedliche Parameter. In diesem Fall muss die Ladeschlussspannung gleich der Anzahl seriell geschalteten Zellen *4.2V sein. Die allermeisten BMS fangen erst mit dem Balancing an, wenn eine Zelle 4.1-4.2V erreicht.Liegt die Ladeschlussspannung aber bei 24V = 4V pro Zelle, so kann es vorkommen, dass die Zellen folgende Spannungen aufweisen (schlechtester Fall) 4.2, 4.2, 4.2, 4.2, 4.2, 3. = 24V D.h. Zelle 6 wird nie voll aufgeladen, und kann auch nicht voll aufgeladen werden, da das Netzteil eine zu geringe Spannung zur Verfügung stellt. Die Verfügbare Kapazität wird dann nur noch ca. 10% der theoretisch möglichen Kapazität sein, da das BMS die Entladeschlussspannung der schwächsten Zelle berücksichtigt.

In der Praxis wird dieser Fall eher weniger auftreten, trotzdem wäre es suboptimal den Akku mit 24V zu laden. (Es gibt dann noch spezielle CHarge Redistribution BMS die aktiv die Ladung umverteilen um das Pack perfekt balanciert zu halten. Das geschieht dann aber oft nicht über die Spannung sondern über Culoumb Counter und intelligenten Algorithmen)

Darüber hinaus kan dein erwähntes Netzteil 9A liefern. 9A wäre ein viel zu hoher Strom um einen 6s2p Akku zu laden, 2-4A wäre schonender und geht immer noch genug schnell. Dann kommt noch dazu dass der Akku, wenn ziemlich entladen einen Quasikurzschluss für das Netzteil darstellt. Das genannte Netzteil ist aber wahrscheinlich nicht in der Lage im CC Modus betrieben zu werden. D.h. bei einem Kurschluss am Ausgang springt die Überlastschaltung des Netzteils an und es wird gar nicht geladen, sofern der Strom nicht manuell (z.b. mit einem lastwiderstand) limitiert wird.

Ich schliesse mich DjDump an und empfehle ein Modellbauladegerät. Dann kann auch aufs BMS verzichtet werden, da das Ladegerät einen Fehler rausgibt, wenn der Akku in einem schlechten Zustand ist.


[Beitrag von Don_Chuleo am 19. Okt 2017, 21:38 bearbeitet]
Metal-Max
Inventar
#16 erstellt: 20. Okt 2017, 06:01
Danke für die Erklärung, das war mir nicht klar. Ich war davon ausgegangen, dass auf den BMS immer auch eine Intelligenz sitzt, die eine zu niedrige Versorgungsspannung erkennt und entsprechend trotzdem gleichmäßig auf die Zellen verteilt. Bei näherem Hinsehen kann ich aber tatsächlich keinen IC entdecken.
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