Balacer Ladeadapter: Frage an Elektronikexperten

[silbaer]

Moin!
Ich möchte ein Adapter bauen mit dem man einen Lipo rein über den Balanceranschluss laden kann. Zum Anschluss an das Ladegerät muss ich dann ja die Gesammtspannung an den XT60 des Ladegeräts anschließen. Manuel per Jumper/Schalter kein Problem. Nun bin ich aber faul und möchte das je nach Lipo (2s bis 4s) automatisch machen. Dafür braucht es wahrscheinlich eine aktive Schaltung, aber ich habe absolut keine Ahnung. Ideal wäre natürlich ein IC statt so was diskret auf zu bauen. Kann mir da jemand helfen?

 

[mangoon]

Hä? Ich kann dir leider nicht folgen... Was hast du jetzt genau warum vor?

 

[Onkel Ho]

Ich hätte jetzt einfach das erste (-) und letzte (+) Kabel von nem male balancer Stecker genommen, das gesplittet und dann xt60 female drann.
Aber keine Gewähr.

Solltest aber die Ladeleistung dann auf max 1A begrenzen.

@mangoon sowas macht vermutlich Sinn, wenn man nen eingebauten Akku irgendwo hat oder während der Nutzung laden will zb via Solarpanel?

 

[Stefan_73]

Ja, geht so wie der Onkel es beschreibt und es ist m.E. auch die einzige Möglichkeit. Auch das Stromlimit macht Sinn, denn diese Balancerstecker taugen für hohe Ströme nicht.
Das Problem der Konstruktion: Das Ladegerät kann die Spannung nicht mehr sauber am Zelleneingang messen. Über das Kabel und den Stecker fällt durch den Ladestrom Spannung ab und es gibt nun keine unabhängige Messleitung mehr. Deshalb misst das Ladegerät eine etwas höhere Spannung am Balancer als tatsächlich an der Zelle anliegt. Das führt dann dazu, dass die "äußeren" Zellen während des Ladevorgangs eine etwas zu niedrige Spannung haben. Dann senkt das Ladegerät am Ende des Ladevorgangs den Strom ab und die "äußeren" Zellen fallen ab, da der Spannungsabfall geringer wird. Dann muss per Balancing dort Ladung ergänzt werden bis am Ende der Ladevorgang mit wenige Strom ein gutes Ende findet.
TL;DR: Ladevorgang dauert am Ende wg. Balancing länger. Es geht aber nix kaputt.

 

[deadcat]

Ja, das geht prinzipiell ziemlich simpel.

Aktive Komponenten brauchst du da eigentlich überhaupt nicht. Du darfst dann nur logischerweise nicht mehr als einen Akku gleichzeitig anschließen, da gelten die gleichen Regeln wie beim Parallelladen -> (stark) unterschiedliche Spannungen = no bueno.
Um dich selbst davor zu schützen, kannst du dir eine "3in1"-Steckerleiste bauen, wie sie auch bei vielen Ladegeräten üblich ist, indem du einfach einen 5pin JST XH nimmst und dessen Gehäuse dann noch zusätzliche Kerben verpasst, um auch 2S- und 3S-Akkus problemlos anschließen zu können. Hätte zudem den Vorteil, dass es kompakter ist als drei separate Stecker.

Wenn du das in "schick" haben willst, mach es als kleine Platine mit Gehäuse. Ansonsten kannst du aber auch einfach Kabel aneinander löten und dann Schrumpfschlauch drüber.

 

[Roubihoubi]

Geht und wird auch gemacht. Beim FouriousFPV Smart Power Case (Klick) liegt so ein adapter für 2s dabei. Sollte also kein Problem sein das ganze für 2S-6S zu Bauen.
Dan Vorrednern @Onkel Ho und @Stefan_73 muss ich wegen den Strömen widersprechen.
Ich lade LiPos mit dem SkyRC e4q nur über den Balancer meine 4S LiPos mit min. 3A wenns schnell gehen muss auch mit 5A.

Edit:

Der Bardwell hatte auch schonmal eine Video zu dem Thema:

Am Einfachsten wäre es wahrscheinlich, wenn du so ein Board kaufst:

(Klick)

Und dann in den 2S Port ein XT60 zu 2S-Balanver steckst. Dann kannst du auf allen anderen Balancersteckern den Lipo nur über den Balancer Laden.
Doch nicht. Denkfehler!

 

[silbaer]

@Stefan_73 @Onkel Ho Wenn man nur für einen Lipo-Art einen Adapter bauen will, dann kann man das so machen. Ich will mir aber das Gefummel am Ladegerät sparen und nicht jedes mal den Adapter wechseln. Im Prinzip will ich die Einfachheit eines SkyRC e4q mit der Funktionalität meines Toolkit.

Ja, das geht prinzipiell ziemlich simpel.

Genau das funktioniert halt nicht, weil du die Zellen 3 & 4 kurz schließt. Es darf jeweils nur der Pluspol einer Zelle an den XT60+ angeschlossen werden. Deswegen brauchst du irgendeine Art von Schalter je nach dem ob du einen 2s, 3s, 4s,... anschließt. Wie gesagt, kann man manuell machen, aber ein bisschen Elektronik sollte das auch tun können. Aber das mit der modifiziertem 5-Pin Buchse ist eine gute Idee.

 

[djblue]

Um das einigermaßen Sinnvoll zu lösen würde man 6 einzelne 1s-Lader benötigen. Diese dürfen aber keinerlei Verbindung zueinander haben, müssen also galvanisch voneinander getrennt sein. Dann könnte man ein Board bauen und jede Zelle einzeln aber gleichzeitig laden. Das Problem mit dem Ladestrom bleibt dennoch da die Balancerstecker einfach nicht mehr hergeben, was das ganze Projekt wieder weniger Interessant macht.
Besser ist es überall die gleichen Stecker zu verbauen, statt Ladeadapter zu basteln.

 

[deadcat]

Genau das funktioniert halt nicht, weil du die Zellen 3 & 4 kurz schließt.

Oof, ich hatte wohl echt zu wenig Schlaf... Du hast natürlich völlig recht.

Prinzipiell geht das sicherlich mit entsprechender Elektronik dazwischen, würde ich dann aber aufgrund der nötigen Komplexität eher nicht empfehlen, denn eine fertige Lösung dafür ist mir bislang nicht untergekommen.

Die mit Abstand simpelste (wenn auch weniger elegante) Lösung dürfte tatsächlich darin bestehen, das manuell mittels Schalter zu lösen. Falls du das definitiv automatisch haben möchtest und Bock auf ein Bastelprojekt hast, lies dich mal in das Thema BPS - bidirectional power switches ein.

 

[jasc]

Du müsstest für verschiedene S einen Schalter bauen, der jeweils die letzte Zelle entsprechend auf den Anschluss schaltet
Sowas in der RIchtung: https://www.reichelt.de/stufen-dreh...QJHh-t7YE_GE12bI3Gs3-R87vYBnG99QaAskHEALw_wcB

 

[Elyot]

Ich hatte am Wochenende genau über das selbe Thema nachgedacht. Schalter hat halt den Nachteil, dass man wieder aufpassen muss, bevor man ansteckt. Sonst schließt man schnell mal Zellen kurz und die obligatorische Sicherung verfälscht die Messung der Zellspannung beim Laden.
Eine einfache Lösung wäre die Balancerstecker am Akku zu vereinheitlichen und die Brücken dort zu integrieren. Allerdings ist es doof, wenn dann der 2s-Akku einen fetten 4s oder gar 6s Balancerstecker hat.
Jegliche aktive Elektronik beeinflusst wieder den Ladevorgang, da sie selbst Strom verbraucht. Wenn man dann einen kleinen 2s Akku lädt, der Lader bei vollem Akku beendet und die Elektronik den Akku wieder leer saugt, weil man den Akku nicht gleich abzieht, ist das auch nicht schön.

 

[Elyot]

Eine spontane Idee noch. Bei den Toolkit Ladern und vermutlich vielen anderen auch ist ja der DC-Kreis über den XT60 verfügbar. Bei Ladern mit reiner DC-Versorgung ist Hilfsspannung auch kein Problem. Dann könnte man natürlich einfach die Zellspannungen prüfen und den Ladeausgang per Relais passend schalten.

 

[mangoon]

Ok, Ihr habt mich echt verloren.... Also ich steck einfach XT60 und Balancer an den Lader und lad die Akkus.... Was soll das Ganze denn bringen?

 

[silbaer]

Beim Toolkit M6D ist das ganze etwas eng und fummelig. Vor allem wenn die XT60 etwas stramm sitzen und man vielleicht noch mit XT30 Adaptern handhaben muss. Ggf. sogar gemischt. Während Port 1 lädt, dann LiPo-Wechsel an Port2 ist schon eine kleine Herausforderung. Vor allem weil die kleinen Lipos gerne auch kurze Leitungen haben. Da ist einfach nur Balancer einstecken (an einer Verlängerung) schon deutlich einfacher. Ich liebe mein e4q dafür!

Ich werde das jetzt wohl mal mit einem Drehschalter ausprobieren. So was in der Art habe ich ja vor Jahren schon für meinen Serial-Lade-Adapter gemacht. Den werde ich dafür einfach schlachten. Oder ich verwende den für 3s und 2s... Der Balancer-Strom mit 800mA bei den kleinen Lipos (400/450mAh) eigentlich ausreichend... An den anderen Port kommt dann ein fester Adapter für 4s...

 

[Kuchenz]

Also zum thema gefummel....

Also das einzige was ich ohne "balancer board" und xt60 verlängerung an mein Ladegerät stecke ist der feldlipo weil der ewigkeiten dran bleibt und ich damals kein 4tes board hatte

 

[MrPeak]

Ich hoffe ich habe es richtig verstanden. Was hältst du von der Idee, einfach ein LiPo/LiIon BMS (mit Balancer) zu nehmen und eine Balancer Buchse an die Anschlüsse der Zellen zu löten. Allerdings müsstest du dann für 2S - 6S jeweils verschiedene Varianten vorhalten. Dein Charger wurde dann nur noch das BMS powern.

 

[mangoon]

Achso, also wenns ums Gefummel geht, weil die Balancer recht kurz sind, das lös ich auch mit denen hier:

 

[silbaer]

Bei mir sieht es so aus:

Da jetzt den XT60 raus zu bekommen ist ohne am Kabel zu ziehen ist echt schwierig. Klar kann ich nach Verlängerungen für die XT60 bauen. Die Lösung von @Kuchenz ist schon cool.
Ich dachte halt, es kommt jemand mit einer Lösung wo man einfach ein paar Bauteile auf eine Lochraster wirft und gut ist.

 

[djblue]

... und warum möchtest Du nochmal nur übern Balancer laden? Weil die XT60 schwer rauszubekommen sind ohne am Kabel zu ziehen?

 

[Elyot]

2s lade ich auch nur noch über Balancer. Bei den kleinen Akkus ist der Ladestrom eh nicht so hoch. Das geht halt schneller, als zusätzlich noch den XT30 oder ggf. noch extra Adapter anzustecken. Für 3 und 4s habe ich das bisher noch nicht umgesetzt, weil ich da meist mit höheren Strömen lade. Aber auch da habe ich aktuell wieder mehr kleine Akkus.
Die angehangene Schaltung sollte eigentlich funktionieren und lässt sich auch einfach auf mehr Zellen erweitern.