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sponsorpi(R)

04.03.2019,
12:42
 

Schnellladen meiner Powerbank (Elektronik)

Hallo alle miteinander,

kürzlich habe ich mir eine eigene Powerbank erschaffen. Dazu habe ich 20 x die Sony US18650NC1 (habe ich günstig bekommen) parallel verlötet (Anordnung siehe Bild). Für die Verbindung habe ich 2 mm Entlötlitze verwendet. Entladeschutz und Überladeschutz sowie die Spannungswandlung übernimmt ein fertiges Powerbankmodul. Das funktioniert auch alles gut. Alle Zellen leben und die Schutzfunktionen des Moduls funktionieren auch. Die Zellen können dabei mit maximal mit 2 A direkt über das Modul geladen werden. Bei einer theoretischen Kapazität von 58 Ah dauert das entsprechend lang.



Nun habe ich mir überlegt mit Hilfe eines Step-down-Wandlers (300 W, angeblich) eine Art Schnellladefunktion zu integrieren. Der Wandler hängt Eingangssseitig an 12 V Blei bzw. Solar (150 W). Weiterhin besitzt er eine einstellbare Ausgangsspannung sowie einstellbaren Ausgangsstrom. Mein Ziel ist es die Zellen direkt (Powerbankmodul umgangen) mit ca. 10 A zu laden. Laut Datenblatt der Sony-Zellen ist ein Ladestrom von max. 3 A zulässig. In einer idealen Welt wären das bei 20 Zellen parallel 60 A.

Nun habe ich da noch keine Erfahrungen gesammelt. Teilt sich der Strom annähernd gleichmäßig auf die Zellen auf oder wird die Zelle, an welcher das Anschlusskabel ist, zu stark belastet? Den Widerstand der Verbindungen kann ich mit meinen Mitteln nicht sinnvoll Messen, befindet sich aber definitiv im mOhm-Bereich.

Bei der Ladung mit 2 A wird die Zelle mit dem Anschlusskabel ca 22 °C warm. Das sind 2 °C mehr als die restlichen Zellen. Ich nehme an, dass sich dieser Effekt bei höherem Strom entsprechend verstärkt. Ich wüsste gern eure Meinung zu meinen Bedenken.

Vielen Dank und viele Grüße
Pi :-)

Theo.

04.03.2019,
13:06

@ sponsorpi

Schnellladen meiner Powerbank

Hallo

Da diese Zelle keine Schutzschaltung hat, musst du für den Schutz selbst sorgen. Also die Ladespannung darf keinesfalls 4,2V (genau!) übersteigen, und der Ladestrom jeder Zelle darf den laut Datenblatt zulässigen nicht überschreiten. Das Erste ist zu machen, das Zweite zumindest wenn die Zellen durch Alterung unterschiedliche Innenwiderstände haben werden nicht.

Sei vorsichtig! Wenn das Teil abraucht sollte nichts brennbares aber ganz viel frische Luft in der Nähe befinden.

Theo

sponsorpi(R)

04.03.2019,
13:15

@ Theo.

Schnellladen meiner Powerbank

» Hallo
»
» Da diese Zelle keine Schutzschaltung hat, musst du für den Schutz selbst
» sorgen. Also die Ladespannung darf keinesfalls 4,2V (genau!) übersteigen,
» und der Ladestrom jeder Zelle darf den laut Datenblatt zulässigen nicht
» überschreiten. Das Erste ist zu machen, das Zweite zumindest wenn die
» Zellen durch Alterung unterschiedliche Innenwiderstände haben werden
» nicht.
»
» Sei vorsichtig! Wenn das Teil abraucht sollte nichts brennbares aber ganz
» viel frische Luft in der Nähe befinden.
»
» Theo

Genau, das würde ich dann entsprechend einstellen. Bzw. reicht es mir, wenn sie via Schnellladung auf 4 V geladen werden, den Rest kann ich dann auch normal über die Schutzschaltung laden. Mir ging es eher um die Stromverteilung, will ja nicht dass eine Zelle stirbt weil sie mit zu viel Strom geladen wird (Bei 10 A auf alle 20 Zellen). Deswegen die Frage ob sich das einigermaßen verteilt.

VG

Mikee

04.03.2019,
18:24

@ sponsorpi

Schnellladen meiner Powerbank

» Mir ging es eher um die
» Stromverteilung, will ja nicht dass eine Zelle stirbt weil sie mit zu viel
» Strom geladen wird (Bei 10 A auf alle 20 Zellen). Deswegen die Frage ob
» sich das einigermaßen verteilt.

Hallo,

Du vermutest es ja schon selber. Nein, der Strom wird sich nicht gleichmäßig verteilen.
Nicht wegen der paar Milliohm Zuleitungswiderstand, sondern wegen unterschiedlichem
Altern der Zellen. Selbst wenn anfangs perfekt jede Zelle den gleichen Strom erhält,
ist das später evtl. nicht mehr gegeben. Daher solltest Du deutlich unter dem
Maximalstrom bleiben.
Außerdem erwärmt sich die mittlerste Zelle weit mehr als die am Rand befindlichen,
weil sie ihre Wärme nur nach unten und oben loswerden kann.

Mikee

sponsorpi(R)

05.03.2019,
20:25

@ Mikee

Schnellladen meiner Powerbank

Danke für eure Einschätzung, sind 10 A zu viel? Wäre ja 1/6 vom max. Strom. Was meint ihr?

VG