CO digitale batterijlader.

Ik zit al een tijdje met het idee in m'n hoofd om een digitale batterijlader te maken. Ik kom er echter niet toe om dit direct zelf uit te werken.

Ik hoop hier een discussie te kunnen aanzwengelen zodat we tot een redelijk en praktisch ontwerp kunnen komen, wat dan uiteindelijk uitgevoerd kan worden...

Mijn doelstellingen:

- LIPO laden en balanceren.
- andere accus (NIMH, Loodzuur).
- Ontladen
- computer verbinding voor laad en ontlaad curves.
- digitaal gestuurd.
- avr processor.

Mijn huidige, nog vage plan is om alle cel-juncties via FETs op ieder van 2 interne bussen te kunnen aansluiten. Tevens de twee kanten van een stevige spoel alsmede de voeding en de GND moeten via een FET op de interne bussen kunnen worden aangesloten.

Volgens mij kan ik dan alles wat ik wil.

Ik zit nog even met hoe ik de stroom door de cellen ga meten.

Voeding op bus1, spoel1 op bus1, GND op bus2, spoel2 op bus2: Spoel laad op.

Voeding van bus1, bus1 aan hoogste cel. nu gaat de opgeladen stroom van de spoel naar de accu. (Boost! stepup!)

voeding op bus1, spoel1 op bus1, Hoogste cel op bus2, spoel2 op bus2. Spoel laad op.

Voeding van bus1, GND op bus1. (Buck! stepdown).

bus1: Spoel1, cel3top
bus2: spoel2, cel3bottom

bus1: spoel2, topcel top,
bus2: spoel1, bottomcel bottom.

Zo gebruiken we de energie uit de derde cel om het hele pack op te laden. Maar we zouden ook deze energie kunnen gebruiken om 1 specifieke cel op te laden. Of we laden uit de voeding juist 1 specifieke cel op.

Door differentieel te meten op bus1 en bus2 kunnen we de celspanningen bepalen.

We hebben zo wel een hele zwik "high side drivers" nodig. Tja, dat moet dan maar...

Suggesties om het te vereenvoudigen? Suggesties voor de stroommeting?

(kleine weerstand ergens en dan met een opamp *100 doen of zo?) Is het voldoende om de stroom in de GND te kunnen meten? (Ik denk het niet. Je kan ook zonder de voeding te gebruiken de cellen balanceren...)

Ontladen. Het zou gaaf zijn als we ook de batterijen onder echte belasting kunnen testen. Ik heb LIPOs die 120A aankunnen. Da's 1400W. Ooops. De belastingsweerstand, alsmede de spoel zullen dan wel duur zijn. Dat maar even voor later laten wachten....

hints? Tips? Suggesties? Wie doet er mee?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Waarschijnlijk heb je deze al gevonden, maar zo niet dan is het een goed beginpunt (application note AVR450): www.atmel.com/atmel/acrobat/doc1659.pdf

Plan heb ik ook wel gehad, totdat ik de IMAX B8 ondekte:

Specifications
Operating Voltage 10.0-18Volt
Circuit Power Max 150W
Charge Current range 0.1-7.0A
Discharge Current Range 0.1-5.0A
Current Drain for Balancing Li-po 300mAh/cells
NiCd/NiMh Battery cell count 1-27 Cells
The new IMAX B8) is a very advanced microprocessor controlled charger able to charge, balance and discharge Lion, LiPo, LiFe (A123), Pb, NiCd and NiMH batteries. Significant improvements includes:

Support new generation A123 system (LiFe) battery.
Thermal probe: the most important safety feature to avoid fire and explosion.
Charge up to 8 cells: allow charging of 8S
Store function charge up lipo for recommend store voltage for long time and protect useful time of the battery.
Time limit function
Input voltage monitoring. (Protects car batteries at the field).

http://www.hobbycity.com/hobbycity/store/uh_viewItem.asp?idProduct=560… $39,99

Er komen uiteraard nog verzendkosten bij, maar als vaste klant bestel ik daar toch wel.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Zelf heb ik deze AC6 charger gekocht. Nou ja, de "GE Power" variant hiervan vian eBay. Niet echt duur en wel zo makkelijk dat het kant en klaar is.
Wellicht kun je met de manual nog wat ideeen opdoen.

Roland, dacht je dat die HK charger kan loggen? Dus dat ik heb via b.v. USB kan uitlezen wat de curve is?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

For technical expert, B8 offers PC based program can analysis the characteristic of the battery by USB port. It shows a graph of voltage, current, capacity and temperature curves. It also shows the individual voltage of each cell in the Lithium battery pack.
*PC analysis software and USB Link wire are not included Professional Features

Bron:

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=739476

Drivers en software:

http://www.modelbouwforum.nl/forums/modelbouw-software/75670-imax-b8-l…

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Het is maar wat je verwacht. De reclame belooft de mooiste resultaten en de ingewikkeldste besturingen. Echter, alle controlepunten om veilig te kunnen laden (ik heb heel het internet afgegraasd naar gegevens en laadalgorithmen) blijken in de praktijk nogal wat feilen te vertonen: max tijd, max temp, neg dU, dT, max V, etc. Zelfs van 1 type batterij zijn de karakteristieken onderling fors verschillend.

Ik heb talloze metingen gedaan om een PIC-gestuurde batterijlader te bouwen die met een wat hogere laadstroom mooi de volledige capaciteit in de batterijen stopt. M'n lader stuurt de laadstroom, meet met stroom en stroomloos de spanning, meet de temperatuur, kan allerlei relevante factoren uitrekenen, uitgaande van eerst ontladen dan wel gedeeltelijk geladen cellen. De meetresultaten heb ik op m'n PC in grafiekvorm, tijdens het laden en in een bestand om allelei berekeningen op los te laten. Er is nauwelijks een altijd geldende factor of combinatie uit te peuren.

Huidige situatie: ik laad met 1/4X de capaciteit/hr en tot 1,48 Volt (NiCd en NiMH) stroomloze spanning. Dat blijkt redelijk overeen te komen met een eindpunt op de top van laadcurve.

Edit: 1/4 i.p.v. 4

Op 9 augustus 2010 17:02:39 schreef BenZ:
Ik heb talloze metingen gedaan om een PIC-gestuurde batterijlader te bouwen

Sorry als dit een topickaap is, maar een vraagje over simpel en langzaam laden: ik heb altijd begrepen dat je een NiCad met 1/10 van z'n uur-capaciteit voor eeuwig kan blijven bijladen zonder schade. Is er ook zo'n veilige limiet voor de modernere accu soorten?

Wouter van Ooijen: VOTI webwinkel, docent HvU (Technische Informatica); C++ on mictrocontrollers blog
pa3gws

Golden Member

Een dergelijke lader zou ik zeer welkom vinden.
Zelf ben ik niet zo goed in het ontwerpen en programmeren van een dergelijke lader.
En zal dit topic dus met grote belangstelling volgen.

Ik ben gestopt met roken nu mijn schakelingen nog.

Op 9 augustus 2010 19:28:58 schreef Wouter van Ooijen:
ik heb altijd begrepen dat je een NiCad met 1/10 van z'n uur-capaciteit voor eeuwig kan blijven bijladen zonder schade. Is er ook zo'n veilige limiet voor de modernere accu soorten?

Is dat niet 14h aan 1/10 v/d capaciteit, en oneindig aan 1/100 v/d capaciteit? Snel(ler) laden kan ook, als je de temperatuur bewaakt.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

@ pros: klopt.

Overigens knap toch wat er tegenwoordig wel niet allemaal in 1 IC gepropt kan worden ;)

http://www.m-voorloop.nl --- Ik? Welnee! Ik zit nog lang niet achter de germaniums.

Langzaam laden is het probleem niet. Er zijn veel goedkope acculaders die met lage stroom nominaal zo'n 24 hr nodig hebben. Overladen is er dan niet bij, ook als de capaciteit niet bekend is (die kan nogal grof afwijken van wat op de verpakking staat) of niet helemaal leeg.
Maar ja, velen willen een snelle lader die in een paar uur alle typen batterijen kan laden zonder ze te beschadigen.

ELV uit duitsland had/heeft zeer mooie bouwpaketten voor allerlei apparaten zelf te bouwen, ook intelligente acculaders. Ik zal eens even zoeken...
Hupsukee: ELV lader
Ding kent NiCD/NiMH/LiIon/Li Pol/lood etc.
Enfin, de tekst staat erbij. Connectie met PC voorzien, PC software steekt erbij. Je kan laadkurves opslaan, middelen. Hij heeft een loodaccu activatorschakeling, kan inwendige weerstand berekenen etc.

Er staat een PDF bij van de bouwinstruktie, blokschema, schema etc staat er allemaal in.
Kosten vallen mee voor wat het ding allemaal kan.

- - big bang - -

Niets is zo eerlijk verdeeld als verstand: iedereen denkt er genoeg van te bezitten

Op 9 augustus 2010 20:51:02 schreef pros:
[...]
Is dat niet 14h aan 1/10 v/d capaciteit, en oneindig aan 1/100 v/d capaciteit? Snel(ler) laden kan ook, als je de temperatuur bewaakt.

Die temperatuurbewaking (het gaat om dT, de helling verandert als de batterij vol raakt) is niet erg betrouwbaar. Afhankelijk van de laadstroom en de omgevingstemperatuur kreeg ik vaak een afslag veel te vroeg of veel te laat (dat kon ik zien aan de laadcurve).

Dat van 1/10 Q voor 14h of 1/100 Q voor eeuwig en 3 dagen klopt wel.

Verder zijn er bij snellading verschillende afschakelprocedures: -ΔU, Δt/t, temperatuur- tijd- en spanningsmonitor.

Kijk maar eens in de datasheet van de de LM3647, die past die truucen toe.

- - big bang - -

Niets is zo eerlijk verdeeld als verstand: iedereen denkt er genoeg van te bezitten

Deze week de IMAX B8 binnen gekregen, vervolgens een Lood, NimH en LiPo geladen, dat werkt prima. Ontladen is echter een ramp, ja er zit een ventilator in maar de behuizing wordt bij een ontlaadstroom van 2A met een 12V accu loeiheet, >70 graden toen maar uitgeschakeld.

Het loggen heb ik nog niet geprobeerd, voor de 70 euro incl verzendkosten niet echt een miskoop.

Toch ben ik wel voor een "CO" lader/ontlader & logger, uit de ELV pdf zijn een aantal leuke dingen te halen.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.
Turbokeu

Golden Member

Op 9 augustus 2010 21:05:07 schreef big bang:
Hupsukee: ELV lader

Ik heb deze ELV ALC-8500 computerlader.
De lader heeft een aantal mooie features (waaronder de bediening/logging via USB met de fraaie Charge Professional software en een databasegeheugen voor 40 accu's) maar ook een aantal zware minpunten:
- Geen geïntegreerde LiPo/LiIon balancer.
- Zéér beperkt laadvermogen (40W), ook nog te verdelen over de vier aparte laaduitgangen (dus als je op één uitgang 40VA verbruikt kan je de andere 3 niet gebruiken).
- De prijs (ca. 350€).

Mijn ALC-8500 moet BTW binnen bij ELV onder waarborg, uitgang 1 laadt niet meer (meten/loggen/ontladen werkt wel nog).

Gelukkig heb ik nog een Graupner Ultra Duo Plus 50 lader.
Twee uitgangen met 1-7 cels balancer met een totaalvermogen van 120W op 230V netspanning of 2x180W/1x250W op 11-15VDC input.
Logging via USB is mogelijk met de Logview software.

I love watching conspiracy theorists use the airtight logic of the argument from incredulity: "Well I don't understand how it works so it can't be real!!!"

Hoi Roland,

Ik heb de mijne ook net binnen. Tot nu toe heeft ie twee batterijen van me overladen. Ik ben niet te spreken over het ding.

http://prive.bitwizard.nl/charger_small.png

Hier zie je in geel de laadstroom (schaal rechts).
In blauw de door de lader gerapporteerde totale spanning.
In magenta de som van de door de lader gemeten celspanningen.
In lichtblauw de toegevoerde mAh. (schaal uiterst links).

Zodra de 12.6V bereikt wordt, gaat ie de stroom langzaam afbouwen. Echter, het lijkt er op alsof ie vergeet de "totale spannings meting" bij te stellen, want die blijft ineens strak op 12.6V staan, terwijl de individuele cellen in spanning blijven stijgen.

Tussen seconde 278 en 373 stijgt de spanning van 12.4 naar 12.6. In die tijd is met 3.9A dus 100mAh de batterij in gestopt.

Tussen seconde 373 en 597 is er volgens mijn spreadsheet 115 mAh ingepomt, en de spanning is weer 200mV gestegen. Ik schat dus dat er zo'n 100mAh te veel in gestopt is! D'r is 115 ingegaan, terwijl er maar 15mAh in had gemogen! Dat is ongeveer 7x te veel! Da's toch slordig. Mijn goedkopere Accucel 6 haalt dit soort fratsen niet uit!

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Hmmm, da's niet best idd, met welke software heb je de grafiek gemaakt, logview ? Ik zal ea dit weekend ook 's testen als ik tijd heb.

Het instellen van de backlight van het scherm werkt bij mij ook niet trouwens, zelfs op 0% blijft ie vrolijk branden.

[Bericht gewijzigd door Roland van Leusden op dinsdag 24 augustus 2010 09:33:15 (31%)

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Roland, Ik hou niet van windows software. Hoewel ik logview onder wine aan de praat heb gekregen, heb ik dit gemaakt met:

code:

cat /dev/ttyUSB0 > charger.logbin

Daarna heb ik

code:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


int main (int argc, char **argv)
{
  int c;

  while (1) {
    do {
      c = getchar (); 
      if (c == EOF) exit (0);
    }  while (c != 0x7b);

    while ((c = getchar ()) != 0x7d) {
      if (c == EOF) exit (0);
      printf ("%d.", c & 0x7f);
      c = getchar (); 
      printf ("%02d ", c & 0x7f);
    }
    printf ("\n");
  }
  exit (0);
}

op de binary losgelaten en de resulterende getallenbrij in gnumeric ingeladen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Ok, ik heb ook een linuxbak, geen probleem.

Er zit ook een servicemenu in die dingen:

To cut things short, my search produced access to two "hidden" adjustments:

1. Press and hold "stop" and "inc" buttons during power on and you get a screen that looks as follows:

VOL(25.2) XXXX
EX:0

The XXXX is a 4 digit number that constantly changes, until it settles on a value, and (at least for me) the following screen appears:

VOL SET ERR
VOL REF XXXX

where the XXXX is the last number that was shown in the previous screen.

2. Press and hold "dec" and "enter" buttons while powering on and you get the following:

XX VOL: 12.52V
SAVE (ENTER) / CANCEL (STOP)

The XX value is adjustable from +20 to -20 and changes the value after VOL:
Then when you press "enter" the screen shows:
SAVE.....

I had a play with these and the only thing that I could work out is that the second option adjusts the total voltage reading during charge.
I plugged in a battery and adjusted VOL: until the reading matched the actual voltage of the battery (I got -16).

After this, during charge, the battery voltage became accurate! However, the individual cell voltages were still out. What's worse, the charger appeared confused. It would alternate between the incorrect voltage from the individual cells and the correct total voltage. So only a partial success.

At a guess, the first service menu might be used to set the cell balancer voltages, but I have not figured out how to use it. Any ideas?

Bron: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=827821

Dit is voor de B6 maar ik vond elders dat het voor de B8 ook zou werken, vanavond 's proberen.

2. Press and hold "dec" and "enter" buttons while powering on and you get the following:

Werkt bij mij, 1. werkt niet.

4S Lipo geladen met 4A, spanning op het LCD is 16,80 => correct

Losse cellen: 4,25 4,25 4,25 4,25 => 17V via Logview en dit meet ik met een voltmeter over het pack ook, foute boel dus !!!

Vervolgens rapporteerde het LCD: FULL en 16,89V, de gemeten spanning met een voltmeter is 16,97 !

Complete data staat hier:

http://www.xs4all.nl/~rgfw/co/4s_4a_b8_test.html

Na 20m 49s gaat het fout, de celspanning blijft stijgen, maar de totale spanning blijft 16,80.

Om 27m 54s gaat de totale spanning naar 16,81 en pas om 28m 08s schakelde de lader af bij 16,82 totale spanning.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op woensdag 25 augustus 2010 17:24:19 (18%)

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Op 24 augustus 2010 22:25:04 schreef Roland van Leusden:
Werkt bij mij, 1. werkt niet.

Hier ook. Die zou het maar 1x moeten doen, kennelijk hebben ze hem in de fabriek al gedaan.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Goed.... Ik heb eens goed nagedacht. Als ik hem terugstuur, kost het me $27. Voor $40 kan ik een nieuwe kopen. Dus behalve dan dat mijn gevoel voor rechtvaardigheid geschaad wordt, kan ik voor $13 (EUR 10) een stapel met onderdelen hier houden. Dat laatste heb ik voor gekozen....

http://prive.bitwizard.nl/dsc_4016_small.jpg

Kan iemand me verklaren waarom de zes 121 weerstanden rechts parallel steeds maar 25 ohm meten. Ik denk dat die weerstanden ieder 120 ohm zouden moeten zijn, dus als er zes parallel staan, dan gaat het om 20 ohm....

De 6pins connector in het midden die niet bestuckt is, is de programmeer connector voor de atmel ATmega32.

De zwarte van de batterij hangt niet aan de zwarte van de voeding. De zwarte van de voeding hangt niet aan de GND van de CPU.

Ik begin te vermoeden dat je rechts de bovenkant van "cel 2" aan de GND ziet hangen. Een 8S batterij loopt dus van -8.4 tot +25.2 t.o.v. de schakeling.

Pin4 van de programming connector (ik ben even vergeten welke pin van de CPU dat was) hangt niet aan 1 van de HEF chips of LM chips daarnaast.

De "interne" temperatuursensor is denk ik verpakt in de witte klodder op de meest linker powerFET.

De chinezen claimen 300mAh (sic!) ontlaadstroom voor het balanceer gedeelte. Met 20 ohm zou dat 200mA moeten zijn, met 25 ohm zelfs maar 160 mA. Ik ga uit van een verzadigingsspanning van 0.2V in de tor die dat aanstuurt. Anderzijds, het kan ook een fetje zijn. Die zijn (in SOT23) te krijgen tot onder de 50 mOhm, dus 10mV bij 200mA.

Ik heb de achterkant nog niet gefotografeerd. Ik wil die fotos dan wel eens over mekaar leggen, om te kijken of je dan de draden wat makkelijker kan volgen dan op zo'n enkel foto. (het ding in je handen hebben is ook niet alles. als je hem omdraait, zit je zo makkelijk een via te ver te kijken....

Update:
http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=en&ie=UTF-8&…

Deze rus is een eigen lader aan het bouwen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Hoi Rew,

Hoe is het afgelopen, heb je inmiddels de nieuwe, werkt deze correct(er) dan deze?
Of heb je deze aan de praat gekregen dat het nu goed werkt?

Of last but not least heb je alsnog zelf een ontwerp gemaakt?

Ik heb 20 euro gevangen van een CO lid voor m'n "stapel-met-onderdelen". De conclusie van hem was dat het display kapot was en dat ie het prima doet met een nieuw displaytje.... Had ik zelf kunnen bedenken.

De "bug" met dat ie maar (te) langzaam de ingestelde stroom bijstelt als ie vol is, zal zichzelf niet vanzelf oplossen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/