LiFePo4

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NBGer
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LiFePo4

Beitrag von NBGer » 06 Nov 2019, 14:16

Hallo zusammen,

...ich schon wieder....

damit meine großen Modelle laufen, brauche ich ein bisschen mehr Power.
Ich denke dabei an LiFePo - Akkus. Die sind zwar etwas teurer, haben aber anscheinend den Vorteil, dass sie deutlich einfacher zu handeln und sicherer sind als Li-Ion Akkus.

Leider komme ich eher aus der Software-Ecke und bin beim Thema Elektronik nicht sattelfest. Deswegen frage ich lieber mal in die Runde:
Hat jemand Erfahrung mit LiFePo ?
brauche ich eine Schutzbeschaltung? Strombegrenzung, Tiefentladeschutz?

Neben der Versorgung der Motoren müsste auch die Logik versorgt werden. Ich denke dabei an Arduino + MotorShields usw.

Den Arduino müsste ich doch eigentlich direkt an 12 (bzw. 12,8V) anschliessen können, oder? Auf der anderen Seite habe ich gelesen, dass beim Arduino alles über 5V in Abwärme verheizt wird. Stimmt das?
Also, wäre dann ein vorgeschaltetes Step-Down Modul mit besseren Wirkungsgrad sinnvoll?

Welche Elektroniken würdet Ihr empfehlen? Gibt es vielleicht DIE EINE Platine, die StepDown, Strombegrenzung und Tiefentladeschutz kombiniert?

Vielen Dank schonmal, Richard

juh
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Re: LiFePo4

Beitrag von juh » 06 Nov 2019, 15:43

LiFePo hatte ich mir nur mal für ESPs (Wemos D1 mini, Lolin etc.) als Stromversorgung angesehen, da die 3,3V brauchen, bisher aber noch nicht probiert.

Dezidiert für LiFePo sind mir auch noch keine Platinen untergekommen, die sind eigentlich immer für LiIon und LiPo. Kennst Du meinen gepimpten Batteriestab? Da ist eine 2S BMS Platine drin, die so ziemlich alles kombiniert.

Solange keine Kinder damit spielen sollen, finde ich das Thema LiIon und LiPo kein Problem, aber die nötigen Schutzschaltungen sind natürlich lästig.

lgj
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MasterOfGizmo
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Re: LiFePo4

Beitrag von MasterOfGizmo » 06 Nov 2019, 15:51

Der Arduino hat einen Längsregler an Board und da hast Du Recht, der "verbrennt" die überschüssige Leistung. Die Leistungsaunahme eines Arduino liegt bei wenigen mW. Bei 12V an Vin geht also etwas mehr als diese Leistung am Regler verloren. Aber das sind ja eben auch nur ein paar mW. Dafür über einen Schaltregler nachzudenken lohnt nicht.

Interessanter ist, was Du mit dem Rest machst. Aber wenn Du einfach alles direkt aus z.B. drei in Reihe geschalteten Zellen versorgst,dann hast Du keinen Regler und damit auch keine Verluste am Regler. Sicher kannst Du Dir was aus LiFePo basteln. Aber im Modellbau bekommst Du alles rund um 11,1V-LiPos fertig geliefert. Klingt mir nach der praxistauglicheren Lösung. Allerdings liefern die kurzfristig wenn die sehr voll sind knapp über 4 Volt pro Zelle, also mehr als 12V. Halten das Deine Motoren aus?
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Re: LiFePo4

Beitrag von NBGer » 06 Nov 2019, 15:59

juh hat geschrieben:
06 Nov 2019, 15:43

Solange keine Kinder damit spielen sollen, finde ich das Thema LiIon und LiPo kein Problem, aber die nötigen Schutzschaltungen sind natürlich lästig.

lgj
danke für die Rückmeldung.
zum Thema Sicherheit: Alles, was ich bisher zu LiFePo gelesen habe sagt, dass diese eigentlich sicher sind. Können nicht brennen, nicht explodieren; im Handling eigentlich unproblemantisch; haben aber eine etwas niedrigere Kapazität als LiIon oder LiPo.
Man muß sich auch nicht groß um Erhaltungsladung kümmern...

das Einzige, was ich in Kinderhänden als problematisch sehe, ist der Entladestrom. Die Zellen liefern kurzfristig 60A, Dauerstrom 30A...da entsteht bei einem Kurzschluß wohl eher ein Schweißgerät!

NBGer
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Re: LiFePo4

Beitrag von NBGer » 06 Nov 2019, 16:11

MasterOfGizmo hat geschrieben:
06 Nov 2019, 15:51
Sicher kannst Du Dir was aus LiFePo basteln. Aber im Modellbau bekommst Du alles rund um 11,1V-LiPos fertig geliefert. Klingt mir nach der praxistauglicheren Lösung.
Ja, ich hatte gehofft, für LiFePo gibt es auch fertige Lösungen....Mit LiPos habe ich halt doch ein bisschen Bedenken, dass die mir mal abrauchen oder einfach kaputt sind, weil sie ein paar Monate ungeladen rumgelegen haben.
Ich hatte mal eine Zeit lang die NiZn Akkus von Conrad verwendet. Die sind ein guter Ersatz für normale Batterien, da die auch eine Zellenspannung von 1.5 Volt liefern und ich mit 6 Zellen auf volle 9 Volt komme.
Allerdings taugen die einfach nichts! Die meisten davon sind defekt! Die haben eine Lebenserwartung von wenigen Wochen/Monaten.
MasterOfGizmo hat geschrieben:
06 Nov 2019, 15:51
...liefern die kurzfristig wenn die sehr voll sind knapp über 4 Volt pro Zelle, also mehr als 12V. Halten das Deine Motoren aus?
Ich betreibe die Motoren/Modelle oft am Labornetzteil mit 12V. Der Arduino ist aber dann an USB mit 5V.
Die Motoren halten das schon aus! Außerdem, wenn ich einen Motortreiber habe für die PWM-Ansteuerung, gehen ja da auch schon 1..2V verloren. Man könnte per Programm bei Dauerbetrieb die max. PWM auch begrenzen für den Motorschutz.

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Re: LiFePo4

Beitrag von NBGer » 06 Nov 2019, 16:26

jetzt hätte ich eventuell doch etwas passendes gefunden:

https://www.i-tecc.de/shop/bmspcm/bms-l ... 7a-12v?c=9

wer kann das beurteilen?

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Re: LiFePo4

Beitrag von juh » 06 Nov 2019, 19:33

Sieht aus wie all die anderen "BMS" für LiIon und LiPo. Ich würde ja vermuten, dass es auch die gleichen sind, nur mit angepassten Widerstandswerten zur Einstellung der relevanten Parameter.

Und ich hatte unrecht: Es gibt jede Menge weitere Boards spezifisch für LiFePo, wobei "BMS" da von Fall zu Fall sehr freizügig interpretiert wird:

https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R4 ... _PrefLoc=2

lg
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Re: LiFePo4

Beitrag von NBGer » 06 Nov 2019, 20:06

juh hat geschrieben:
06 Nov 2019, 19:33
Sieht aus wie all die anderen "BMS" für LiIon und LiPo. Ich würde ja vermuten, dass es auch die gleichen sind, nur mit angepassten Widerstandswerten zur Einstellung der relevanten Parameter.

Und ich hatte unrecht: Es gibt jede Menge weitere Boards spezifisch für LiFePo, wobei "BMS" da von Fall zu Fall sehr freizügig interpretiert wird:

https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R4 ... _PrefLoc=2

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echt ??? knapp 3€ für so ein Teil? leider kann ich als Laie die Unterschiede nicht erkennen bzw. beurteilen!

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Re: LiFePo4

Beitrag von juh » 06 Nov 2019, 21:09

Ich bin da leider auch Laie, vielleicht schaltet sich ja noch ein Berufenerer ein. Mein Viertelwissen zum Thema BMS etc. habe ich vorwiegend hierher:

https://bitbuilt.net/forums/index.php?t ... arge.1628/ ab "Battery Protection Boards (PCB/PCM/BMS)"

Da werden ziemlich gut die Unterschiede zwischen Protection, Battery Management und Charge Management erklärt, die Empfehlung für das Board, das ich für meinen Batteriestab benutzt habe, kommt da her.

Problem mit den "chinesischen" Angeboten von ebay international, aliexpress etc. ist halt neben den Lieferzeiten, dass die oft sehr ungenaue Angaben machen, Dokumentation oft fehlt und die Leistungsparameter immer ein bisschen Glaubenssache sind. Ich mache oft Probebestellungen und probiere dann einfach aus.

lgj
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Re: LiFePo4

Beitrag von MasterOfGizmo » 06 Nov 2019, 21:53

Jaa, aber ... verstehe ich ja, wenn man sich damit nicht auskennt. Aber genau dann ist doch so ein Komplettpaket aus dem Modellbau nicht falsch. Das ist doch genau Dein Anwendungsfall.
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Re: LiFePo4

Beitrag von NBGer » 07 Nov 2019, 09:42

MasterOfGizmo hat geschrieben:
06 Nov 2019, 21:53
Jaa, aber ... verstehe ich ja, wenn man sich damit nicht auskennt. Aber genau dann ist doch so ein Komplettpaket aus dem Modellbau nicht falsch. Das ist doch genau Dein Anwendungsfall.
inzwischen rudere ich auch zurück und werde wohl eher auf LiPo gehen...die LiFePo-Zellen sind von der Kapazität doch eher enttäuschend; da kann ich ja auch bei NiMH bleiben.

allerdings...was meinst Du mit Komplettpaket? Ich habe mich mal bei conrad umgesehen und sehe bei LiPo nicht unbedingt eine Verbesserung!
Gut, es gibt fertige Akku-Packs mit 11.1 Volt. Aber die sind ja auch ohne Elektronik; keinerlei Strombegrenzung, Schutz gegen Tiefentladung oder so. und sowas gibt es im Modellbausegment auch iwie gar nicht.
Bleibt dann eigentlich die selbe Problemstellung: Wie schließe ich relativ sicher einen LiPo-Akkupack an einen Arduino an, an ein Remote-Teil der Fischertechnik Fernbedienung oder an die fischertechnik Motoren an
Zuletzt geändert von NBGer am 07 Nov 2019, 10:01, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: LiFePo4

Beitrag von NBGer » 07 Nov 2019, 10:01

Komplettpaket?
dann gleich sowas: https://www.conrad.de/de/p/amewi-22343- ... 44812.html
:shock: :lol:

zumindest wäre mal interessant, wie bei dem Modell die Spindelantriebe gemacht sind!

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Re: LiFePo4

Beitrag von MasterOfGizmo » 07 Nov 2019, 10:02

Zunächst würde es mich wundern, wenn diese Modellbauakkus keine Schutzschaltungen enthalten würden. Selbst die billigsten China-Akkus haben das fast immer. Jnd beim Einsatz im Modell macht man den Akku ja schnell komplett leer und entlädt mit hohen Strömen.

Was bauen denn andere in ihre RC-Modelle ein? Das was Du da suchst ist ja definitiv kein Sonderfall.
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Re: LiFePo4

Beitrag von juh » 07 Nov 2019, 12:55

NBGer hat geschrieben:
07 Nov 2019, 09:42
Bleibt dann eigentlich die selbe Problemstellung: Wie schließe ich relativ sicher einen LiPo-Akkupack an einen Arduino an, an ein Remote-Teil der Fischertechnik Fernbedienung oder an die fischertechnik Motoren an
Naja, das Minimum ist halt ein protection board, für mehr Rundumpaket eines der leistungsfähigeren boards.

Ich brauche für meinen Spurverfolger gerade eine kompakte Alternative für die elendig ineffizienten und ewig leeren 9V-Blockbatterien und entwerfe daher etwas auf Basis von zwei 14500er Zellen und einem solchen 2S-Board, Formfaktor wird etwas flacher als die roten ft-9V-Kästchen. Die 14500 haben zwar weniger Kapazität als die 18650er, sind aber mit 14x50mm schön ft-größenkompatibel. Das gibt zwar je nach Ladestand nur ca. 7 bis 8,6V, die reichen aber für meine Zwecke (und auch den ftDuino ;-) ) gerade völlig aus. Die Ladeelektronik spare ich mir, die Zellen werden klassisch entnommen und einzeln extern geladen.

Das ist natürlich zu wenig Kapazität für Deinen Zweck, aber vielleicht ja eine analoge Lösung für Dich?

lg
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Re: LiFePo4

Beitrag von NBGer » 10 Nov 2019, 10:04

MasterOfGizmo hat geschrieben:
07 Nov 2019, 10:02
Zunächst würde es mich wundern, wenn diese Modellbauakkus keine Schutzschaltungen enthalten würden. Selbst die billigsten China-Akkus haben das fast immer. Jnd beim Einsatz im Modell macht man den Akku ja schnell komplett leer und entlädt mit hohen Strömen.

Was bauen denn andere in ihre RC-Modelle ein? Das was Du da suchst ist ja definitiv kein Sonderfall.
also, ich war am Samstag mal bei uns bei Conrad in der Modellbauabteilung und habe mich beraten lassen, mit folgenden Erkenntnissen:

- Modellbau AkkuPacks (LiPo usw.) haben keinerlei integrierte Elektronik; die sind weder gegen Tiefentladung noch gegen Kurzschluß geschützt

- Akkuschutzfunktionen sind dann höchstens im Fahrtregler integriert. Meistens hat man einen Hauptverbraucher (Auto, Hubschrauber....)

- ansonsten gibt es aus der Modellbauecke nur kleine Elektroniken, die da Akkuwächter/LiPo-Saver oder so heißen. Die überwachen die Akkuspannung und eine LED blinkt, wenn die Zellspannung zu niedrig wird. Allerdings haben die keine Unterbrechungsfunktion!

Außerdem hat der freundliche Berater mir noch ein paar Erfahrungen aus seiner Modellbaupraxis weitergegeben:

- LiPos haben die höchste Kapazität, sind dadurch leicht und platzsparend im Vergleich zu anderen Akku-Technologien.
- Hauptvorteil der LiPos ist die max. Stromstärke, die abgegeben werden kann
- der Hauptnachteil ist aber die Empfindlichkeit der Akkus und die Lebensdauer. Im Falle einer Tiefentladung sind sie in kürzester Zeit tot. Auch bei optimalen Betrieb muß er seine Akkus nach ca. 150 Ladezyklen ersetzen.
- Er weiß aber nicht, ob bei geringeren Strombedarf die Akkus länger halten würden

- LiFePo-Akkus sind im Gebrauch wesentlich robuster; haben aber bei weitem nicht die Kapazität von LiPos. Die haben sich im Modellbau nie durchgesetzt.

- Er würde mir entweder zu LiIon-Akkus raten oder zu normalen NiMH-Zellen. Die haben wohl auch keinen Memory-Effekt (mehr).
- NiMH sind im Vergleich zu LiPos (Spannung, Kapazität) halt deutlich größer und schwerer, sind im Gebrauch aber völlig unproblematisch

Karl
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Re: LiFePo4

Beitrag von Karl » 10 Nov 2019, 10:32

Hallo,
ich habe die LiPo-Akkus mittlerweile alle entsorgt. Mehrere Akkuzellen für höhere Spannungen dürfen niemals ohne "Balancer"
geladen werden, es könnte sein daß die Akkus dem Nutzer um die Ohren fliegen oder in Flammen aufgehen.
LiPo-Akkusätze haben normal im Modellbau immer einen zusätzlichen Anschlußstecker, Größe je nach Zellenzahl, welche in
dafür geeignete Buchsen im Ladegrät, evtl unter Zwischenschaltung eines Adapters, beim Laden eingesteckt sein müssen.
IMAX 6B AC- Lader haben einen eingebauten Balancer und die entsprechenden Steckbuchsen mit Stiften sind an der
Seite angebracht.
Da die LiPo-Zellen nicht "ohne" sind, beim Laden am besten draußen in einmem Behältnis aus Ton oder Metall mit
Sandboden laden falls mal einer in Flammmen aufgeht. Auch für die Aufbewahrung gibt es dafür geeignete feuerfeste
Taschen o. ä.
Keine Elektroniken bei LiPo-Modellbau-Akkus sind wegen der möglichen hohen Entnahme-Ströme kaum möglich.
Selbst lasse ich mittlerweile die Finger von den LiPo-Akkus und nehme nur noch NiMH-Akkus, auch wenn diese vom Format
her nicht immer den Vorstellungen entsprechen.
Grüße von
Karl
Ich.., Bauteile verschwenderisch eingesetzt. Lösung....., einfach weglassen.

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Re: LiFePo4

Beitrag von Karl » 10 Nov 2019, 10:48

Hallo,
gleiches gilt auch Li-Ionen-Akkus, habe von denen auch keine mehr. Waren mir irgendwie auf
Dauer auch zu kriminell, gerade in der Wohnung. Außerhalb des Hauses oder auf Feldern nicht so
schlimm aber wer geht mit Fischertechnik schon dahin.
Grüße von
Karl
Ich.., Bauteile verschwenderisch eingesetzt. Lösung....., einfach weglassen.

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