LiPo Akkus parallel schalten?

[Ümminger Kapitän]

Moin LiPo Spezialisten,

 

helft einem Lagastheniker in dieser Akkutechnologie bitte mal auf den Gaul.

 

Kann man LiPo Zellen Parralel schalten? Wenn ja, wie?

Brauche ich dafür auch einen Balancer?

Ist dieser anders als bei einer Reihenschaltung?

[Arno Hagen]

Nur zum Verständnis:

 

Möchtest Du einzelne Zellen oder genze Akkupacks parallel schalten?

[jürgen]

Moin Andreas,

 

ich mach's genauso wie bei anderen Akkus. Plus an Plus, Minus an Minus über Yps-Adapter.

Voraussetzung: Gleiche Packs, gleicher Ladezustand.

Geladen werden die Packs bei mir aber getrennt - dann habe ich auch keine Probleme mit dem Balancer.

 

Gruss Jürgen

[San Felipe]

Nach Aussage von Marcel (Miniship) sollte das problemlos funktionieren.

[Ümminger Kapitän]

Arno, einzelne Zellen.

 

Jürgen, danke, das hilft mir schonmal weiter.

 

Gibt es denn auch eine Möglichkeit die zusammen zu laden?

 

Weil in das Modell wo die Zellen rein sollen, ist nicht viel Platz um die jedesmal raus zu pulen. Die müssen strategisch verteilt werden und ich möchte zum laden nicht jedes mal das komplette Modell zerlegen.

So eine Lösung wäre mir am liebsten.

[Arno Hagen]

Danke für die Präzisierung!

 

Hier mal meine Gedanken dazu.

 

Einzelne Zellen die parallel im Verbund zusammen geschaltet kann man schon mal beim Laden nicht ballancieren. Sprich: Handelsübliche Balancer funktionieren da leider nicht mehr, da an allen Zellen die gleiche Spannung anliegt. Und jede Zelle würde sich seinen Teil des Ladestromes nehmen, den sie meint zu brauchen => Nicht gut!

 

Kannst Du nicht die Kabel an einem zentralen Punkt gesteckt zusammen führen, der gut zugänglich ist?

 

Dann könntest Du die Zellen einzeln laden ohne sie jedes mal aus zu bauen.

 

Aber LiPos sollte man nicht im Boot laden! Aber das weißt Du ja sicher.

[Ümminger Kapitän]

Aber LiPos sollte man nicht im Boot laden! Aber das weißt Du ja sicher.

 

Nö, ist mir neu.

Warum auch?

Mobiltelefon und Notebook zerlege ich doch auch nicht zum Laden.

[Steinbeisser]

Hallo Andreas,

 

baue in die parallel geschalteten Akkus je einen Unterbrecherschalter in die Zuleitungen ein, so kannst du ohne Demontage jeden Akku einzel laden und balancen. Also erst erst einen Akku abschalten und laden, dann den anderen abschalten und den ersten Lipo laden. Wenn du beide abschaltest hast du gleich eine komplette Abschaltung, die man ja sowieso meistens benötigt.

 

Detlef

[Arno Hagen]

Nö, ist mir neu.

Warum auch?

Mobiltelefon und Notebook zerlege ich doch auch nicht zum Laden.

 

Zum einen ist letztens dem Neffen meines Bruders der Notebookakku um die Ohren geflogen zum anderen sitzt bei Handies und Notebooks die "Inteligenz" (Ladeelektronik) im Akku.

 

Bei LiPos ist die aber im Ladegerät mit den entsprechenden Fehlerquellen dazwischen und den Einstellungen beim Ladegerät.

 

Ich Lade meine LiPos immer in einem entsprechenden Beutel, der Explosionen dämpfen soll (habe noch nie ausprobieren müssen, ob der wirklich so funktioniert wie er soll, habe aber die persönliche Aussage des Vertreibers).

 

Im glimpflichen Fall ist nur das Modell hin.

 

Aber im Prinzip kann einem das auch mit NC-Akkus passieren.

Edited January 11, 2011 by Arno Hagen

[Guest dtm]

Nö, ist mir neu.

Warum auch?

Mobiltelefon und Notebook zerlege ich doch auch nicht zum Laden.

 

Da sind IMO in der Regel auch keine LiPos drin sondern LiIon und die sind nicht ganz so empfindlich

[Arno Hagen]

Da sind IMO in der Regel auch keine LiPos drin sondern LiIon und die sind nicht ganz so empfindlich

 

In Mobiltelefonen findet man mittlerweile auch häufig LiPos. Z.B. Sony Ericson K610i.

[JL]

Hallo,

 

wenn es nicht unbedingt LiPo's sein müssen, dann versuch's doch mit LiFePO4. Die sind nicht so empfindlich und wenn von A123 dann auch noch in einem Alu-Becher (http://www.a123systems.com).

Es wäre auch noch interessant zu wissen, welche Spannung und wieviel Ah Du erreichen möchtest; eventuell gibt es dann auch eine passende Lösung. Ich denke jetzt daran, dass mehr Spannung besser ist als mehr Kapazität, also anstelle 6V mit 2Ah besser 12V mit 1Ah.

[Micha500]

Las uns doch mal mehr von deinem Projekt wissen,dann wird es warscheinlich einfacher eine Lösung zu finden.

LiFePo4 wären sicher die bessere Lösung,wobei da ja auch wieder das passende Ladegerät vorhanden sein muß.

[Hellmut Kohlsdorf]

Hallo

 

@Andreas: Bei meinem Segler muss ich auch die Akkus im Rumpf belassen. Ich verwende daher LiFePO4 Akkus, da diese den Ruf haben am unempfindlichsten der Akkutypen mit Litium zu sein. Wenn man zu Akkus mit Litium nachforscht, dann lernt man das diese AQkkus weder eine Überladung noch eine übermässige Entladung mögen. Anders als bei NiCd oder NiMH Akkus geht dabei nicht nur die Kapazität und die Lebensdauer futsch oder in die Knie, sondern es besteht eben auch die Gefahr das es brennt. Und zwar sowohl bei übermässiger Entladung wie auch bei Überladung.

 

Nun kommt bei Akkupacks noch das Problem des Driftens hinzu. Damit ist eine kontinuierliche Änderung der Spannung der Zellen gemeint. Dadurch kann zwar die Spannung des Packs noch on den grenzen liegen, aber einzelne Zellen können über diese Grenzen kommen. Nach meinen Recherchen sind LiFePO4 hier so stabil, dass es Händler gibt die einem versichern, dass es kein Driften bei LifePO4 gibt. Die Aussage ist so aber falsch. was richtig ist, ist das man damit rechnen darf, das ein Akkupack beim Einsatz am See nicht gebalanced werden muss, also nicht die Spannungen der Zellen angeglichen werden müssen, dazu driften die LiFePO4 zu wenig um das erforderlich zu machen. Daheim sollte man beim Laden und beim Lagern aber das Balancieren nicht auslassen. Lader wire der Akkumatik z.B. erlauben das Verhalten der Zellen zu dokumentieren und im PC zu speichern. Habe ich also ein Pack mit erwiesener maßen stabilen zellen, so kann man entspannter werden.

 

In meiner Carina sind die Zellen einzeln in einer Akkubox im Rumpf untergebracht und die Pole an einen Klemmkasten geführt. So kann man z. B. dort die Zellen von einander elektrisch trennen. Ich führe die Dinge ja bekannter Maßen ins extrem. Ich habe mir die externe Balancerkarte von Akkumatik bestellt. Diese Karte wird bei mir im Rumpf eingebaut und als BMS, Battery Monitoring System, Akku-ÜberwachungsSystem eingesetzt. Die Karte führt jetzt die Überwachung der Zellen als BMS im Boot durch. Dadurch wird die Überwachung auch auf die Lagerung und den betrieb des Modells erweitert und die Funktion des Balancers sozusagen auf Lagerung und Entladung im Betrieb ausgedehnt. Die Karte kostet nur 45,- Euro, ist sehr kompakt und implementiert 1:1 die Schaltung die in folgendem Beitrag von Linear Technology als PDF zu lesen ist. Leider nur in Englisch, gibt aber sehr wertvolle Einblicke die dort im Blick auf den Einsatz in Hybrid und Elektroautos gegeben werden.

 

@Arno: Die Leitungen zu einem zentralen Klemmkasten zu führen und dort die Möglichkeiten zu nutzen an die einzelenen Zellen elektrisch isoliert heran zu kommen halte ich auch für unverzichtbar. Die Abgriffe für einen Balanceranschluß kann man dort dann sehr einfach realisieren. Klemmt man die einzelnen Zellen ab, so wären diese als einzelne Zellen im Boot gelagert, was die Gefahren sehr reduziert. In der Carina würde ein Ausbau mindestens 15-20 Minuten Aufwand bedeuten, was ich mir ersparen möchte. Wozu man aber keine Informationen im Netz findet, zumindest ich habe sie nicht gefunden, sind klare aussagen zur Erkennung von kritischen parametern und von Maßnahmen eine weitere Entwicklung der Zelle zum Brennen zu unterbinden. Ich habe daher jetzt folgendes Bild und Vorkehrungen davon abgeleitet:

 

1. Man muss die Risiken in 3 Situationen getrennt betrachten.

2. Ich sehe Vorrichtung vor für jede der 3 Situationen ein Problem zu erkennen

3. Ich sehe vor die Risiken zu addresieren.

 

Im Einzelnen:

 

1.Ladesituation:

 

Beim Laden besteht die Möglichkeit der Überladung einer Zelle.

 

Hier tut ein ordentliches Ladegerät mit Balancer für die Erkennung und die Vermeidung des Risikos einen guten und hinreichenden Job. Es bleibt der menschliche Faktor durch Falscheinstellung der Parameter am Ladegerät. Hier kann ich nur sagen, dass ein modernes Gerät selber erkenne mus swas für Akkus es angeschlossenhat und fehlhandhabung zuvermeiden. Auch Wärmesensor an den Akkus die an das Ladegerät angeschlossen ist sollte diese Ursache ausschliessen können.

 

2. Entladung im Betrieb.

 

Vorrichtungen die den Benutzer über eine drohende übermässige Entladung warnen gibt es hinreichend auf dem Markt. Bei Akkus die man nicht so schnell aus dem Rumpf bekommt und bei einem hohen Wert des Bootes sollte eine solche Vorrichtung unbedingt eingesetzt werden. Dazu kommt aber noch die Temperaturüberwachung und die Möglichkeit die Zellen in Notfall, am besten Rückstellbar. abzuklemmen. Hier ist der Markt noch klar unergiebig. Ich setze daher auf den Einsatz der Platine des internen Balancers im Akkumatik als BMS im Boot. Mit 45,- Euro ist die Platine nicht teuer und sobald ich das implementiert habe werde ich die Software veröffentlichen. So erreicht man die gleiche Qualität der Überwachung, der Erkennung und der Reaktion auf Probleme im Betrieb, wie man es durch die Lader beim Laden erreicht. Ich plane meine Lösung Akkumatik zu geben und so für alle verfügbar zu machen.

 

3. Lagerung:

 

Durch eine lange Lagerung ohne Pflege können Akkuzellen tief entladen werden. Sind die zellen einzelnen sinkt das Risiko eines Brandes gegenüber der Lagerung als Pack. Die Leitungen der Zellen in einem Klemmkasten so trennen zu können, das die Zellen einzeln elektrisch isoliert im Boot lagern reduziert Gefahren schon per se. Es gibt aber neue Möglichkeiten. Durch den Einsatz der 2,4Ghz Technik in der Haustechnik, insbesondere der XBee Module, stehen die technischen Mittel bereit über Funk den PC vom Zustand der Akkus zu informieren. Diese Technik wird so eingesetzt, wie man es heute von Funk-Rauchmeldern kennt. Das Modul kommt mit einer einfachen Batterie z. T. Jahre aus. da ich mit XBee Pro Modulen meine Selbstbau-Fernsteuerung realisiere, steht im Boot die nötige Funktechnik bereit. Der PC könnte im Hintergrund den Status der Akkus im Modellboot abfragen, dazu muss nur ein Modul über USB z.B. am PC angeschlossen sein. Das XBee Pro Modul im Modell würde aus den Akkus im Modell gespeist den PC auf Anfrage informieren. Sieht man das in Kombination mit dem BMS, dann hätte ich als Nebeneffekt ein jederzeit im PC zu lesendes Logfile das mich über den Status der Akkus im Modell informiert, und zwar Top komplett. Aber auch nur die Spannung sich melden zu lassen, ohne das BMS würde schon genügen.

 

Ich denke ein methodisches Ganzheitliches betrachten des Themas ist überfällig und ich hoffe einen ersten Beitrag geleistet zu haben

Edited January 11, 2011 by Hellmut Kohlsdorf

[Schifferlfahrer]

Es geht hier doch darum, einzelne Zellen zu verschalten. Du baust dir also einen 1S"X"P Akku selber zusammen. Also einen Akku mit beliebiger Kapazität (abhängig von der Zahl der Zellen) und 3,8V Nennespannung.

Wenn ich die jetzt lade, lädt doch der Lader (wenn er richtig funktioniert) bis zu einer Spannung von maximal 4,2V, dann schaltet er auf Konstantspannungsladung um und lädt so lange, bis kein Strom mehr aufgenommen wird.

 

Sind jetzt alle Zellen parallel verschaltet, kann doch keine Zelle mehr als 4,2V abbekommen. Oder anders gesagt: Es werden die Zellen zwar anfangs mit verschiedenen Strömen geladen, aber letztlich kann keine überladen werden. Ergo kann ich mir doch die Sache mit dem Balancer auch sparen. einen 1S1P-Lipo braucht man doch auch nicht zu balancen, weils nichts zu balancen gibt?

 

Wenn du also nur einzelne Zellen parallel schalten möchtest, macht doch ein Balancing gar keinen Sinn, oder verstehe ich da grade was falsch?

 

Das Laden von Lipos im Modell ist natürlich von Haus aus so eine Sache - da sollte man vielleicht wirklich etwas vorsichtig sein, aber das muss jeder selber wissen.

[Ümminger Kapitän]

Ok, mal ein paar mehr Fakten:

 

Es sind diese Akkus für dieses Modell:

 

 

Also jetzt das kleine

[Micha500]

Problem bei diesen Akkus ist die Unterspannungselektronik die auf jedem Akku sitzt.

Das stell ich mir etas problemstisch vor.

Wieviele willst du den in das große Boot bauen?

Reicht nicht einer,den du dann wenn er leer ist eben wechselst.

So machen wir das in unseren Segelbooten auch.

[Ümminger Kapitän]

Im Prinzip würde auch einer gehen. Aber da ich da noch "etwas" Zuladung übrig habe, möchte ich das gerne als Akkukapazität zuladen.

Ein größerer wäre schlecht, vegen der ungünstigeren Gewichtsverteilung.

 

Die etwas größeren Briefmarken bekomme ich prima verteilt und versteckt.

Somit kann ich mit den Akkus bereits einen Grundtrim herstellen.

[Micha500]

Aha verstehe,ist nur die Frage ob es dann nicht einfacher ist lieber sehr wenig Blei zum Trimmen zu nehmen.

Wenn ich mir ansehe was der Akku wiegt kann da ja fast nix zu trimmen sein.

Würde lieber Blei im Rumpf verteilen,so tief wie geht.

Zum Thema Lader für diese Akkus kann ich dir diesen sehr ans Herz legen,der läd die Akkus auch wenn die Elektronik am Akku zu gemacht hat.

Die ganzen Computerlader machen da nix mehr,da sie die Spannung des Akkus nicht messen können.

[Hellmut Kohlsdorf]

Ich würde diese Akkus nicht fest im Rumpf verbauen! Aber eben nur eine Meinung.

[Hellmut Kohlsdorf]

Seit wann können die "Computerlader" die Spannung des Akkus nicht messen? Wie funktioniert das Balancen nach deiner Meinung? Immer gerne bereit was dazu zu lernen!

[Micha500]

Es geht hier um die kleine Platine die an den Akkus verbaut ist.

Die verhindert eine Tiefentladung der Lipos,in dem sie die leitung unterbricht.

somit kann ein Computerlader auch nicht die Spannung des Akkus messen.

Habe selber einige von diesen Akkus und wenn die Elektronik zu gemacht hat

erkennt sowohl mein Pocketlader als auch mein Akkumatik den Akku nicht mehr.

Von Balancen habe ich auch garnicht gesprochen,wozu auch bei Einzelzellen!

Was will ich denn da auch wohin mit wem angleichen??

[Ümminger Kapitän]

Ich würde diese Akkus nicht fest im Rumpf verbauen!

 

Fest verbaut werden sollen die auch nicht, schon entnehmbar, nur nicht jedesmal das Modell dafür komplett zerlegen wenn ich laden muss..

 

Zum Thema Lader für diese Akkus kann ich dir diesen sehr ans Herz legen,der läd die Akkus auch wenn die Elektronik am Akku zu gemacht hat.

 

Den hatte ich auch auf dem Schirm, ich brauch eh noch einen Regler für den Querstrahler.

[bleiente]

Moin,

Ich hatte mal einen Ähnlichen Gedanken.

Ich wollte 2 Zellen so verdrahten, daß ich eine Lipospannung mit dopperlter Kapazität im Modell habe, um dann 2s Zellen an einem Graupner 2-3s Lader (6454) zu laden.

 

Die Sol-Expert Ladeplatine, hatte ich auch schon im Visier.

Ich war mir nur nicht so sicher, ob die auch *****ensicher,

also für Leute wie mich geeignet ist.

Hat die Ladezustandsanzeigen? Oder eine Autoabschaltung?

Bei Ladegeräten mag ich ja ganz gerne wild blinkende, bunte LED`s.

 

LiPo´s aus Vorsicht nicht im Modell zu laden, halte ich für übertrieben.

Wir reden ja hier nicht von LiPo Monstern sondern eher von kleinen Dingern.

In Handy´s sind nicht nur mittlerweile LiPo´s drin.

In meinem uralten Maurernokia 5210 mit Akku BLB-2 von 1998 war auch schon ein LiPo verbaut.

 

Momentan denke ich über ein Schnellwechselsystem nach, wie bei den RTR Hubschraubern.

Passender Akku: http://www.modellhobby.de/Akkus/DYMOND-LiPo-Akkus/DYMOND-XC-160-3-7V-25C-MSR-Minium-.htm?shop=k_staufenb&SessionId=&a=article&ProdNr=0319781&t=130&c=3261&p=3261

 

Lader: http://www.voltmaster.de/Helikopter/Ersatz-Zubehoer/e-Flite/Blade-mCX/E-flite-Blade-mSR-Celectra-4-port-Ladegeraet.html?piwik_campaign=GoogleBase

[MatthiasR]

Hallo,

Danke für die Präzisierung!

 

Hier mal meine Gedanken dazu.

 

Einzelne Zellen die parallel im Verbund zusammen geschaltet kann man schon mal beim Laden nicht ballancieren.

Das muß man auch nicht, das tun die ganz von alleine...

[...] Und jede Zelle würde sich seinen Teil des Ladestromes nehmen, den sie meint zu brauchen => Nicht gut!

Doch. Sehr gut sogar. Die Zelle, die schon am "vollsten" ist, nimmt sich nämlich den kleinsten Anteil des Ladestroms.

 

Grundsätzlich kann man alle Akkus parallel schalten. Das war früher gängige Praxis im Flugbereich. Als die LiPos noch nicht so hochstromfähig gewesen sind.

 

Bei 2x 1s LiPos müssen die beiden Zellen vor dem Verschalten die gleiche Spannung haben, weil sonst ein Ausgleichsstrom fließt, der die Zellen zerstören kann.

 

Dann werden die beiden Pluspole und die beiden Minuspole verbunden.

Beim Laden und Entladen verteilt sich der Strom gleichmäßig auf beide Zellen (Parallelschaltung: I(ges.)= I(1)+I(2). Da R(1)=R(2) gilt I(1)= I(2). Vorausgesetzt, die beiden Zellen haben die gleiche Kapazität (selektierte Zellen verwenden oder Ladestrom reduzieren).

Und wenn es geringe Abweichungen des Innenwiderstandes gibt (exakt gleich werden zwei Zellen niemals sein), dann ist zu Beginn der Ladung der Ladestrom bei der Zelle mit dem niedrigsten Innenwiderstand am größten. Wenn dann bei dieser Zelle die (innere) Spannung schneller steigt, als bei den anderen, dann reduziert sich der Ladestrom dieser Zelle automatisch. Am Ladeende, bei Null Ladestrom, sind die inneren Spannungen der einzelnen Zellen dann wieder identisch. (Die Klemmenspannungen sind ja sowieso zwangsweise gleich...)

 

Beim Entladen funktioniert das prinzipiell genauso.

 

Bei mehrzelligen LiPos müssen auch die Balanceranschlüsse parallel geschaltet werden, damit der Balancer dann beide LiPos balancen kann.

Das ist wohl sinnvoll. Ansonsten bräuchte man für jeden Batteriestrang jeweils einen Balancer...

 

Grüße

 

Matthias