Bei Lithium-Polymer Akkupacks besteht die Gefahr, dass die einzelnen Zellen im Laufe ihres Lebens auseinander driften. Dieser Sachverhalt macht es nötig die Zellen gegeneinander aus zu balancieren. Viele Ladegeräte regeln das indem sie die stärksten Zellen beim Laden belasten und dadurch einen gewissen Angleicheffekt erzielen. Meiner Meinung nach, und das hat sich in der Praxis auch bestätigt, ist es besser die Zellen eines Akkupacks einzeln zu laden. Ladegeräte, die auf diese Weise laden sind selten und vor allem teuer. Da ich mit dem Schulze ISL 6 sehr gute Erfahrungen gesammelt habe, habe ich mich entschlossen für dieses Ladegerät ein Zusatzmodul zu entwickeln, welches die Zellen eines Packs selbstständig, einzeln, nacheinander an das Ladegerät anschaltet und auch wieder trennt. Geeignet für zwei, drei und vier Zellenpacks mit Balanceranschluß.

Herzstück dieses Moduls ist ein Atmel Microcontroller AT 89C4051 der über einen Optokoppler ständig den Datenverkehr der seriellen Schnittstelle des Ladegerätes mithört.

Nachdem die Betriebsspannung angeschlossen wurde durchläuft das Modul einen Selbsttest bei dem alle Relais und die Status - LED einmal angesteuert werden. Danach geht das Modul in die Bereitschaftsstellung. Die Status - LED Blinkt jetzt mit 2 Hz. Wird nun ein Akkupack angeschlossen und die Starttaste betätigt zieht das erste Relais an und verbindet die erste Zelle mit dem Ladegerät. Die Status - LED leuchtet jetzt. Dadurch wird vom Lader eine Zelle erkannt und es beginnt sofort mit dem Laden oder Entladen. Während dessen sendet das Ladegerät sekündlich einen Statusbericht über die serielle Schnittstelle. Bei jedem empfangenen Bericht wird die Status - LED einmal kurz dunkel. Ist das Laden / Entladen abgeschlossen wird kein Bericht mehr gesendet. Empfängt das Modul nun sieben Sekunden kein Statusbericht wird die Zelle vom Lader getrennt und fünf Sekunden gewartet. Danach wird die nächste Zelle über das nächste Relais mit dem Lader verbunden. Wenn alle Zellen durch sind geht der Balancer wieder in die Bereitschaftsstellung.

Das Balancermodul sollte mit jedem Lader (also nicht nur dem ISL 6 von Schulze) funktionieren der einzelne Zellen laden kann und mindestens alle sieben Sekunden einen Statusbericht über die serielle Schnittstelle ausgibt. Denn es wird nicht der Inhalt des Datenpaketes ausgewertet sondern nur das Vorhandensein einer Übertragung.

Als geniale Auswertesoftware für dieses Projekt hab ich das Programm LogView entdeckt. Es funktioniert richtig gut. Jedes Mal, wenn der Balancer eine neue Zelle an den Lader schaltet, öffnet sich in LogView ein neues Diagramm (nummeriert, passend zur jeweiligen Zelle) Bei einem drei Zellen Pack hat man also hinterher automatisch drei Ladekurven, die sich auch noch in einer Datenbank als Akkupack ablegen lassen. Besser geht es nicht !

Die Platine

Zum Abzweigen der Berichte des Laders wird noch ein RS232 Adapter benötigt.

Er stellt einfach nur die Verbindung zwischen der seriellen Datenleitung des ISL 6 und dem Balancermodul über ein handelsübliches Cinchkabel her.

Die Herstellung

Der komplette Aufbau

Anlagen

Dateien im Eagle Format, Platine und Schaltplan vom Balancer und Adapter als Zip ca. 63 kB

Das Programm für den AT 89C4051 (HEX und BIN) als Zip ca. 1,4 kB sende ich auf Wunsch gerne per eMail zu.

Bestellliste Reichelt Elektronik

LogView