[NiMH] degelijke lader

Totale beginner

Golden Member

Hallo,

Ik heb al veel gezocht op internet en ook hier op het forum maar ik kom er niet echt uit. Ik heb op rosmalen twee NiMH batterijpacks gekocht.

- Varta microbattery GmBh.
- 2700mAh
- 4,8V (4 cellen)
- NTC ingebouwd

Ik we ze gaan gebruiken in mijn robot en ik zoek een relatief goedkope en betrouwbare lader. Ik kwam uit op de laadchips van Maxim de MAX712, dit zijn snelladers maar dit is voor mij geen vereiste. Ik weet ook niet of de packs het aankunnen want ik vind geen datasheet over het pack en weet dus niet de maximum laadstroom.

Ik zou ze dus het liefst op C/10 opladen totdat ze vol zijn. Daar bevind zich nu mijn probleem, hoe weet ik op een simpele en veilige manier dat ze vol zijn. NiMH mag niet warm worden, dus de NTC is geen goede detectiemanier denk ik.

Dan blijft nog Delta Peak over en daarvoor moet ik een IC hebben. De MAX712 kost echter al €8 per stuk wat ik redelijk prijzig vind en ik denk niet dat dit IC op C/10 kan laden daar de timeout rond de 264 minuuten ligt.

Mijn vraag is dus of jullie een goed IC en/of schema weten om NiMH packs veilig en volledig op te laden.

Mvg,
TB

Zodra een NiMH cel vol is wordt de niet meer opgenomen energie in warmte omgezet, de temperatuur stijgt dus. Dit gebeurt altijd als een cel vol is en kun je niet echt tegenhouden behalve als je de cel niet echt vol laadt. Deze wamteverandering kun je eenvoudig meten omdat de weerstand van de ingebouwde NTC verandert (deltaT), de weerstand daalt dus. De exacte weerstandswaarde van de NTC is niet heel belangrijk, de verandering zegt al dat de cel vol is en afgeschakeld kan worden...

Een alternatief is een timergestuurde oplossing, 14 uur bij 1/10C. Maar als je een cel gaat laden die al 3/4 vol is detecteer je dat niet en wordt hij veel te lang geladen en dus ook behoorlijk heet.

Ik heb overigens dezelfde pack's, als het goed is staat er ook een nummer op V### ofzo, dit is het typenummer van Varta. Hiermee kun je de datasheet vinden op internet...

EricP

mét CE

Lees ook de datasheet van de TEA1102 eens. Volgens mij is die piek bij NiMH niet zo nadrukkelijk aanwezig en moet je met een redelijke stroom laden om er überhaupt iets van te zien.

Ook temperatuur is een leuke: als je maar langzaam genoeg laadt, zal die cel de warmte wel aan de omgeving kwijt raken. Die temperatuurstijging ga je dus niet constateren.

NiMH mag wel warm worden maar niet te warm en niet lang warm blijven.

Met de PIC16F785 kan je alle kanten op, is wel 'even' werk om de software in orde te krijgen ;)
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01012b.pdf

Anders een DS2715 of een BQ2002 ?

Totale beginner

Golden Member

Bedankt voor de snelle antwoorden. Ik zal de laad IC's eens bekijken.

Ik zou dus eventueel ook gewoon met een microchip de temp in de gaten kunnen houden en zolang deze pakweg niet meer dan 5°C stijgt blijven laden met C/10 (via een LM317 of zo).

Mvg,
TB

EricP

mét CE

Je bent aan het laden. Je cellen zijn 10 graden warmer dan de omgeving. En dan ga je slapen... De kachel gaat uit... Je woonkamer wordt 5 graden koeler... Je cellen 5 graden warmer... En per saldo gebeurt er dus niks.

Totale beginner

Golden Member

@ EricP: daar heb je een punt. Ik zou een referentietemperatuur kunnen meten met bv. DS1820. Dan kan ik perfect een deltaT van het pack bijhouden.

Mijn vraag is echter hoeveel warmer dan in het begin mogen de cellen worden eer ik ze als vol moet beschouwen. Ik kan in de PIC ook een 14h timeout implementeren.

P.S. Ik heb juist de datasheet van de BQ2002 doorgelezen. Dat lijkt me ideaal en het kost niet zo veel. Ik denk dat ik voor deze oplossing zal gaan.

Mvg,
TB

[Bericht gewijzigd door Totale beginner op vrijdag 20 mei 2011 15:45:28 (19%)

Er staat me bij dat je:
* NiCd mag blijven laden met C/10
* NiMH mag blijven laden met C/20

@EricP: Als ik 's-avonds de verwarming uitzet (klokthermostaat) dan is 's-ochtends de temperatuur nog geen 5 graden afgekoeld, dat duurt uren. Bij een vol accupack gaat dat vrij snel, binnen enkele minuten...

EricP

mét CE

Dat hangt van je kamertemperatuur, isolatie, ventilatie en warmtecapaciteit af. Hier is het in de winter bij het uitzetten in een uur wel bekeken met die 5 graden. En in de zomer met het verdwijnen van de zon ook.

Hoe snel die temperatuur stijgt, hangt ook van je laadstroom af. Ik kan me niet voorstellen dat dat met 1/10C zo hard gaat. Met 1C wel weer, maar goed, dan heb je ook de 'knik' als detectie...

joopv

Golden Member

Ik ken die packs, heb er ook enkele gekocht op een radiomarkt.

De temperatuursensor zit rechtstreeks op de cellen. De invloed van de omgevingstemperatuur op die meting is niet zo groot. Zeker niet als het pack ook nog eens ergens ingebouwd zit.

Het scenario wat EricP schetst is wel mogelijk maar m.i. tamelijk onwaarschijnlijk.

Op het moment dat de cellen geladen worden wordt 20% (of zo) van de laadenergie omgezet in warmte. Als ze vol zijn wordt 100% van de laadenergie omgezet in warmte. Dat verschil is zo groot dat een verandering van de omgevingstemperatuur wel heel extreem moet zijn om dat te verstoren.

Bovendien - de temperatuur sensor moet je eigenlijk zien als een noodmaatregel bij het laden. De -dU/dt knik is je primaire laadcontrole.

Ik heb zo'n pack uit elkaar gehaald en de 4 cellen in mijn Maha C9000 uitgebreid getest. (ze passen er net in)

Kom op ongeveer 2550mAh uit voor alle 4 de cellen. Laden met 0,5A met -deltaV detectie, ontladen met 0,5A tot 0,9V.

Datasheet van Varta is inderdaad te vinden op internet.

Arco

Special Member

Ik gebruik meestal 0.2C laadstroom. Bij die stroom is de warmteontwikkeling beperkt. Ik laad tot de spanning niet verder stijgt, of gedurende 0.1C constant blijft. Temperatuur bewaking is alleen nodig bij 0.5 of 1C laden...
Ook kun je nog een timer laten meelopen als extra zekerheid.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com