LiPo-Balancer als Bausatz - ein privates Projekt von Karsten Camlott

	Links: der Balancer ist fertig zum Abgleich ... im vollen Einsatz am TANIC-Pack
Die komplette Bauanleitung ist auf der Homepage von Karsten Camlott > hier < sehr ausführlich erklärt. Jetzt auch mit Spindelpoti für den Feinabgleich > hier < auf der Homepage von Karsten Camlott!
KC-Balancer Gemessene Daten Gewicht  55g wie auf dem Photo (Bauteil und Kühlblechabhängig) Entladestrom  >2A einzeln (1A alle drei zugleich bei abgebildeter Kühlung) Maximalentladeleistung  >8W einzeln (je 4W alle drei zugleich) LiPo-Akkukapazität vorzugsweise bis:  12 Ah(!) (ca. 1/6 von 1C Ladestrom!) Balancespannung der einzelnen Balancer  U1: 4,215V - U2: 4,212V - U3: 4,210V (Einstellungsabhängig!)   Spannungstoleranz  +/- 5mV (Justageabhängig, auch +/-2mV möglich bei ruhiger Hand) Spannungsverstellbereich: (Poti: min/max)  U1: 3,99/4,32V - U2: 4,00/4,31V - U3: 4,00/4,31V Balancier-Spannungsbereich (gelbe LED)  nicht messbar - kleiner 0,0x mV! (siehe u. Text!) Überstromanzeige (rote LED)  ab 3A (Überstrombereich - siehe Text) Temperaturdrift (20°C - 55°C)  -15mV (-0,4%, das ist ein hoher Wert, driftet aber in die sichere Richtung) Arbeitsspannung  2,5V - 4,31V (höher nicht geprüft) Leerlaufstrom bei 3,7V  1,8mA (guter Wert, den Balancer nach dem Laden vom Akku trennen!) Technik  rein analoge Spannungsauswertung  keinen gestuften Balancerstrom! Verpolungs- Überlastschutz  SMD-Sicherung spricht über 3A an (nicht geprüft) Maße der drei Balancer (l-b-h)  47x55x7,5 Gute Werte der drei Balancer, die KC-Daten werden mit Reserven eingehalten! (Anm: Alle Werte mit einem geeichten 0,02% Labor-Messgerät erfasst!)
Funktion  Die grüne LED zeigt den Betrieb, die gelbe LED den Balancerstrom an. Die rote soll den Überstrom/-lastbereich  signalisieren. Ein Balancer zeigte diesen Bereich ab 3,3A Balancerstrom an. Höher wollte ich nicht gehen!  Eine Komparatorschaltung vergleicht die Akku- mit der eingestellten Potispannung. Das Resultat steuert einen  Belastungstransistor der dem Akku parallelgeschaltet ist. Bedingt durch den Komparator, dieser hat eine  unendliche Verstärkung,  hat dieser Balancer keinen eigenen Spannungsbereich um einen unterschiedlichen  Entladestrom fließen zu lassen! Er kann schaltungstechnisch nur zwischen keinen (6mA) oder vollen Strom  (>2A) arbeiten!  Um ein weiches Einsetzen des Entladestroms zu erzeugen, ist ein Trick von Vorteil! Die Zuleitung kann als  Vorwiderstand mit genutzt werden. Mit einer hochflexiblen 20cm langen und 0,5mm2 Zuleitung ist eine  Spannungsdifferenz von >20mV provozierbar. Das entspricht 0,5% von 4,2V. Damit setzt der Balancierstrom  ausreichend weich ein, ohne aber auch die Akkuspannung bei höheren Strömen zu hoch werden zu lassen.  Technisch ist das der notwendige Vorwiderstand für die Stromreglung. Abgleichempfehlung  ! Das Multimeter sollte mindestens eine Messtoleranz von kleiner 0.5% aufweisen, sonst wäre diese größer    als die Maximalspannungsangaben der Lipo-Akkuhersteller, nämlich 4,2V +/- 0,03V!  Einfach ein Netzteil mit regelbarer Strombegrenzung nehmen, auf 5V und 100mA einstellen.  ... oder: 12V nehmen und über einen Vorwiderstand von 100Ohm in Reihe zum Balancer schalten.  Mit dem Multimeter an der Balancerlötverbindung messen und am Poti die 4,210V (!) einstellen - fertig - auf  Gleichheit achten! Tolerierbar sind maximal +/-5mV (10mV) Abweichung, mehr sollten es aber nicht sein!  Die absolute Spannungsobergrenze bei einem Lithium-Polymer-Akku ist 4,235V (Datenblatt Kokam)!  Tipp: Regelmäßig die Balancerspannung kontrollieren! ... weiters zum Balancieren > hier <. Resümee  Ich kann Karsten Camlott nur gratulieren für sein gelungenes Balancer-Projekt! Bei einem bewusst "verdrifteten"  3s-LiPo-Akku war die Spannungsgleichheit der drei Zellen am Ladeende wieder auf +/-5mV hergestellt. Auch  die getesteten Ladegeräte (Orbit - Spectra - PowerQube) zeigten sich nicht vom KC-Balancer beeindruckt.  Die 2A Balancerstrom konnte ich in der Praxis am Akku nicht provozieren - aber schön zu wissen, da sind  Reserven! Die Dokumentation auf der Homepage ist beispielhaft und dürfte dem Löterfahrenen keine Schwierig-  keiten bereiten, diesen Balancer nachzubauen. Der Balancer ist nun fester Bestandteil für meine Tanic-Packs!    Ein Wermutstropfen bleibt für mich, die Spannungseinstellung per Poti! Diesen alles entscheidenden  Grenzwert mit einem handelsüblichen Trimmpoti (!) abzugleichen, setzt großes Vertrauen in die Langzeit-  stabilität voraus. Ein Spindelpoti wäre da schon erheblich angemessener, was seit Mitte des Jahres 2005 auf  Wunsch auch erhältlich ist. (Link zur KC-Seite s.o.)

... Texte und Photos - 23.06.05 / 10.10.04 © Gerd Giese