Kann ich in einem Gerät den LiPo Akku gegen einen LiIon Akku austauschen?
Ich bin gerade dabei bei meiner Bluetooth Lautsprecherbox den festverbauten Akku auszutauschen und mache eine Möglichkeit, dass zukünftig der Akku wechselbar ist.
Nur sind meine 18650er alle LiIon.
Fest verbaut war ein LiPo.
Wie schaut das jetzt mit der integrierten Ladeelektronik aus?
Ist LiIon und LiPo beim Laden ähnlich genug?
Mein Versuchsplan:
Mein Versuchsaufbau (noch mit getrennter Masse):
Jetzt war ich nochmal fleißig und habe die Schaltung nochmal aufgebaut, aber die Messgeräte getauscht. Eigentlich wollte ich nicht "stundenlang" Ampere mit dem Fluke messen.
Aber war auch nicht erfolgreich. Selbes Ergebnis.
4 Antworten
Dazu müßte man erst einmal wissen, welche Nennspannung und Nennkapazität das original verbaute LiPo - Pack hat, und ob es dazu an die geräteinterne Ladeelektronik neben + und - zum Pack ggf. auch noch weitere Kabelanschlüsse für Sensorik, BMS o.Ä. gibt.
Zudem müßte man dann noch die max. zu erwartende Stromlast vom Verbraucher gegenüber den Akkuzellen in Hinsicht auf ihre Speicherkapazität zum Verhältnis kennen.
Die Betriebsspannungsbereiche der einzelnen Zellen sind bei LiPo und LiIon relativ identisch im Ladeschluss und Arbeitsbereich. Der DoC - Deepcut dürfte bei beiden vermutlich auch in etwa ähnlich zwischen etwa 2,5 bis 2,7 V/Z liegen.
Dann würde ich mir dafür besser gleich auch ein passendes 1S BMS besorgen.Zudem dabei dann auch unbedingt mit => 2,7 V Notabschaltung gegen Tiefentladung.
Beim ersten Ladegang würde ich dann mit Multimeter und per Fingersensor dann aber aber dennoch auch mal noch überwachen, ob das NT Spannungsstabil bleibt und sich da insgesamt auch nichts überhitzt.
Mit welcher RMS-Leistung ist Deine kleine Box laut Datenblatt angegeben?
Das BMS (ohne Temperaturüberwachung) ist schon in der Lautsprecherbox verbaut.
Vielleicht überwacht es die Temperatur über den Akkuwiderstand oder, wegen dem geringen Ladestrom, garnicht.
Tiefentladung wird auch zuverlässig, durch warnen und dann deaktivieren, vermieden.
Zumindest scheint es den Akku sehr gut zu schützen, denn der Akku hat 5 Jahre treue Dienste geleistet.
In einer meiner älteren Fragen hatte ich gefragt, ob sich zwei BMS parallel negativ beeinflussen. Ich hatte rausgelesen, dass ich besser nicht ein BMS verbauen sollte, wenn bereits eines vorhanden ist.
Fingersensor (hab auch einen Billig-Flir) ist eh klar.
Die RMS kann ich nichtmehr sagen. Die Anleitung gibts schon seit Jahren nichtmehr. Könnte 1W oder auch nur 0,5W gewesen sein.
Aber ich mag ihren sauber Klang, ihre kräftige Lautstärke und ihre Praktikabeligkeit. (Weiß nicht, ob's das Wort gibt. Habs bei Lets Bastel gehört.)
Zurück zur Kernthematik mit dem Batterieumbau.
Setze an einem Tag wo Du viel Zeit hast mal den LiIon am bereits vorhandenen Geräte-BMS ein und lade ihn dann mal wie gewohnt über das Geräte-Netzteil. Kontrolliere dabei regelmäßig mit einem Multimeter die Batterieklemmenspannung während des Ladevorganges und ermittle so auch, bei welcher Batterieklemmenspannug das Geräte-BMS den Ladevorgang genau beendet.
Fühle zudem auch immer wieder mal nach, ob sich der LiIon während des Ladens auffällig erwärmt.
Das Gehäuse mußt Du doch ohnehin geöffnet lassen bei der oben beschriebenen Erstüberwachung der Ladespannung an den Batterieklemmen und der Batterietemperatur während der ersten Ladung.
Sofern Du ggf. noch ein zweites Multimeter mit ausreichend wählbarer Ladestromeinstellung ( ca. 2000 bis 3000 mA ) hast, würde ich dieses im ersten Ladegang dann durchaus noch zusätzlich in den Ladekreis integrieren.
Sollte sich der max. Ladestrom am LiIon gegenüber dem vorherigen LiPo nicht nennenswert verändern, sehr ich für den Rest der Ladereglerschaltung des Gerätes eigentlich keine Probleme.
Theoretisch könnte ich das Gerät verschließen, da ich es auf Wechselakku umbaue. Da kann dann das Akkufach zum überwachen geöffnet bleiben.
Mein zweites Multimeter ist irgendwo tief vergraben in meinem Geraffel.
Aber ich habe ein USB-Ampere/Voltmeter.
Das kann ich in das USB-Ladekabel einfügen. Da sehe ich ja auch, ob zu viel Ampere durchlaufen.
Normalerweise nimmt die Box beim Laden plus Betreiben maximal 600mA. Beim normalen Laden sogar etwas weniger.
Da fällt mir sicher was auf, wenn sie plötzlich mehrere Ampere zieht.
Aber ich habe ein USB-Ampere/Voltmeter.
das wäre für erste Ladeversuche auch im Quervergleich mit dem noch vorhandenen LiPo zu indirekt und ungenau zur Überwachung der exakten Ladeparameter direkt im Akku-Kreislauf nach der Ladereglereinheit/BMS.
Suche daher besser erst mal Dein zweites Multimeter für das komplett überwachte Ladeverfahren vor und nach dem Umbau des Akkus.
Mit dem USB-Analyzer kannst Du am Hauptversorgungsinput Deines Gerätes dabei aber zusätzlich auch noch mit überwachend arbeiten. Je mehr Vergleichswerte direkt in der Umbauphase parallel an verschiedenen Stellen gesammelt, umso besser. :-)
Benutzerhandbuch. 🤣 Der war gut.
Aber ich werde trotzdem Notizen machen, weil ich die bestimmt beim nächsten Projekt wieder brauche.
Aber mal eine andere Frage zu diesem Thema:
<WilliamDeWorde> schrieb "Wenn der neue Akku mehr Strom zieht als das Ladegerät hergibt, könnte es auch schwierig werden."
Stimmt sowas?
Weil ich das noch nie gehört habe.
Normalerweise bekommt doch der Akku seine "Zuteilung" vom Ladegerät begrenzt. 🤷♂️
Benutzerhandbuch. 🤣 Der war gut.
finde ich keinesfalls lächerlich, wenn es noch vorhanden wäre. Immerhin modifizierst Du etwas am Gerät.
Wenn der neue Akku mehr Strom zieht als das Ladegerät hergibt, könnte es auch schwierig werden."
Wir diskutieren hier doch die ganze Zeit nebenher auch schon von Dir selbst benannt auch mit darüber, dass diesesGerät bereits für den originalen LiPo - Akku ein integriertes BMS besitzen soll. Und nun gehe den Schritt weiter in der Frage, warum ich Dir diesen ganzen Messtechnik-Aufwand hier bereits vergleichend AKKU alt und LiIon neu im Umbaumoment so gebetsmühlenartig ans Herz lege. 🤔
Wenn das ursprüngliche LiPo-BMS des Gerätes mit LiIon auser bekannter Kennlinie laufen würde bei den Spannungen... ?! Richtig, deswegen der ganze Analytikzampano mit den Messgeräten. ;-)
"Jetzt wirds 'n Schuh! Ahaaa!"
Dauert bei mir immer bisschen, bis der Groschen fällt.
Ich hatte angenommen, dass du mich absichern willst, falls die Ladeelektronik nur mit LiPo klarkommt und LiIon nicht "versteht".
Aber du möchtest, dass ich kontrolliere, ob die Ladeelektronik mit einem wesentlich größerem Akku klarkommt. Nicht, dass die Elektronik komplett übertreibt.
Könnte ja sein, dass die Ladeelektronik passgenau auf die 1300mAh zurechtgeschnitten ist.
Ich hoffe nicht. Im Gehäuse waren zum Glück schonmal mehrere Formen vorgegeben, wo verschiedene Akkugrößen befestigt werden können.
Hoffentlich ist auch die gesamte Elektronik so ein "UniversellQuerBausatz".
Genau DARAUF möchte ich die ganze Zeit für Deine Frage zum Projekt tatsächlich raus. ! Wir und selbst Du wissen doch vermutlich ohne Tests nicht mal, ge genau die Gerätekomponenten herstellerseitig tatsächlich wirklich nur miteinander funktional aufeinander zugeschnitten sein könnten. 👈👍
Dann sag ich schonmal: "Danke für Deine Geduld".
Das dauert jetzt eh erstmal ein bisschen, da ich noch zwei Kleinigkeiten von Conrad brauche, bevor ich loslegen kann.
Über meine Messergebnisse halte ich Dich auf dem Laufenden.
Ich bin froh, dass ich hier ein paar Ansprechpartner finde. Meinen Vater kann ich leider nichtmehr fragen. Obwohl er eh über LithiumAkkus nicht viel wusste, weil er aus der "alten Zeit" war.
Das ist kein Problem, da wir uns ja auch schon länger hier aus verschiedenen Themenbereichen kennen.
Aber stelle Dir einfach mal vor, das das originale BMS am LiPo damals neu z.B. zur Akku-Lebensdauer iwo (fiktiv) einen Akku-Innenwiderstand von 1-2 Ohm erwartet, aber der neue und größere LiIon mal drüber oder drunter liegen könnte.
Im Bestfall bricht das Gerät den Ladevorgang häufig wegen Verlaufsfehlern ab...; worst überlädt es einen ungeschützten LiIon und der ist gleich Fratze durch Ausgasung unter falscher LS-Spannung ohne fühlbare Erwärmung der Zelle in sich.
Der betriebstechnisch anliegende Akku-Innenwiderstand vs. SOC / DOD zwischen Li-Po und Li-Ion kann bei einem zu sehr aufeinander zugeschnittenen BMS durchaus kompliziert werden, wenn der Gerätehersteller systematisch tatsächlich in der Produktion jeden Cent einzusparen versucht im technischen Gerätedesign.
Noch schlimmer sind diejenigen, wo gezielte Obsoleszenz auch heute noch ganz gezielt dazu einsetzen, durch obscure Gerätestörungen mit fadenscheinigen Argumentationen danach lieber Neukäufe statt Reparatur anzuregen.
Ich könnte ja anhand der Ampere, mit denen der Akku geladen wird, die Ladezeit errechnen.
Gegen Ende könnte ich den Ladevorgang paar Mal unterbrechen und die Akkuspannung messen.
Normalerweise sind die 3,7V Akkus bei 4,1V voll. Ich könnte den genauen Wert nochmal googeln.
Im aller größten Notfall kappe ich das GeräteUSB und nehme ein universelles USB-LiIon-Lademodul.
Heute war der Tag der Tage.
Ich habe meinen gut durchdachten Versuchsaufbau in der Frage eingefügt.
Aber irgendwie ist die Box nicht begeistert vom neuen Akku.
Beim Laden (lud nicht) blinkte die normalerweise leuchtende LED schnell. Die mA blieben bei Null.
Mit einem vergleichbaren Akku versuchte ich den Betrieb und es gab weder das bekannte Lautsprecher"blub", noch ging irgendeine Funktion an.
Gerade im Betriebsmodus müsste doch die Box normalerweise mit der angebotenen Spannung vorurteilsfrei arbeiten. (?)
Hallo dvdfan, welche Leerlaufspannung hat Deine LiIon Batterie ohne USB-Ladegerät bei abgeschalteter BT-Box momentan, und auf welchen Wert steigt die Spannung in Deiner Meßstrecke, wenn Du den USB-Lader in die Box steckst?
Beim Amperemeter arbeitest Du im 10A - Modus?
Leerlaufspannung: 3,722V (der vergleichbare Akku hatte 4,1V)
Die Spannung veränderte sich garnicht beim Laden und der Strom blieb bei 0.00A.
Ja, ich musste auf 10A gehen, weil der nächst kleinere Messbereich 200mA ist. (Hab den Stecker am Messgerät noch umgesteckt.)
Mit dem vergleichbaren Akku (4,1V) versuchte ich die Box in Betrieb zu nehmen. Aber sie reagierte garnicht. Ich habe sogar nochmal anders verkabelt, damit nur der Akku ohne Messgeräte an der Box angeschlossen ist.
Ich hab auch nochmal auf der Platine geschaut. Ja, bei der schwarzen Ader steht GND. (Ich hab ein einziges Mal gesehen, dass in einem Gerät Rot und Schwarz umgekehrt war.)
Könnte so eine Elektronik auch beim Betriebszustand den Akkutyp messtechnisch feststellen und die Arbeit verweigern?
Könnte so eine Elektronik auch beim Betriebszustand den Akkutyp messtechnisch feststellen und die Arbeit verweigern?
Prinzipiell wäre so etwas möglich, wenn die Ladeelektronik z.B. regelmäßig Parameter wie z.B. den Akku-Innenwiderstand vor einem Lade-/ oder Startversuch überprüft.
Arbeitet die Elektronik denn noch mit dem originalen LiPo?
Der originale Akku hatte nurnoch paar Minuten Saft pro Ladung.
Dann hatte ich die Box 2 Jahre im Schrank, weil ich noch am überlegen war, ob ich das überhaupt mache.
Ich hatte sie nichtmehr probiert, bevor ich den Akku entfernte und zum Wertstoffhof brachte.
Ich muss mal schauen. In der kleinen Drohne von meinem Sohn war ein vergleichbarer LiPo drin. (Vielleicht auch schon tot.)
Aber heute nichtmehr. Ich muss erstmal schauen, wo er sie hat.
Sorry, ich steh gerade auf dem Schlauch, was Du mit "bi" meinst.
Zumindest hat sich die Box bei 3,7V und 4,1V geweigert, irgendwas zu tun. Außer schnellem Blinken.
Ich vermute aktuell, dass sie entweder tatsächlich nur LiPo nutzen kann, oder nach einmaligem Akku abklemmen ihre Grundfunktionen vergisst. (Letztes hatte ich nurmal von meinem Vater gehört.)
Beim "bi" sollte es bei heissen. :-)
Aber ich würde hier wirklich eher auf einen der Ladeelektronik nicht "schmeckenden" Zellen-Innenwiderstand für eine mögliche Zelldefektaussage der Elektronik tippen. Hier geht es dann durchaus teils nur um einige zehn Milliohm.
Der originale LiPo dieser Box hatte gemäß Deiner Aussage ja 3,7V/1300 mAh. Leider stand da aber wohl nicht drauf, welchen max. Ladestrom (C*Faktor) der mal verkraftete.
Aber vereinfacht gesagt hätte ein LiPo 3,7V/1300 mAh-C*100 hier bereits einen um vielfaches niedrigeren Ri als ein LiPo 3,7V/1300 mAh-C*10 oder gar C*5.
Und ähnlich sieht die Angelegenheit dann entsprechend bei LiIon aus.
Ich hole hier hilfsweise mal ein Zitat Deiner frühen eigenen Angaben aus dem hier herunter.
Der Originale (LiPo) hat 3,7V und 1,3Ah. (Mehr stand nicht drauf.) Zwei Adern - Rot und Schwarz. (Auch kein externer Sensor am Gehäuse.)
Als der Akku frisch war, funktionierte der Lautsprecher im normalen Betrieb ungefähr 8h mit einer Ladung. (Mischbetrieb - 4h telefonieren und 4h Musik hören.)
Der Neue (LiIon) hat 3,7V und 3Ah. Er darf mit 1,5A geladen werden und 30A Dauerlast (wird nicht näher erklärt, ob das auf ein paar Sekunden beschränkt ist) entladen werden.
Welche Leistungswerte stehen auf dem originalen Netzteil der Box zum DC-Output? (Spannung & Strom)
Für Deinen oben in der Quest beschriebenen Testaufbau könntest Du Dir dann ggf. zumindest für eine Simulation eines höheren Akku-Innenwiderstandes um 0 bis 100 Milliohm aus dünnem, unisoliertem Eisendraht einen variabel abgreifbaren Hochlast-Drahtwiderstand selber wickeln für Deine Experimente an der Ladereglerelektronik.
Dieser variable Drahtwiderstand dann zwischen Deiner LiIon und der Reglerelektronik in Serie geschaltet beim Versuchsaufbau.
Ach hier haben wir die Frage nach dem Netzteil ja:
Laut dem Aufkleber am Lautsprecher, nimmt er über die USB-Ladebuchse maximal 600mA.
Müsste Akkuseitig also bestimmt unter 800mA bleiben.
Also muss der Gesamtwiderstand im Testaufbau vermutlich wirklich höher gesetzt werden.
Ich bin richtig froh, dass Du soviel Ahnung von dieser Materie hast.
Bei LiIon bin ich noch komplett in der "Krabbelgruppe".
Ich werde das mal probieren. Das wird aber wieder bisschen dauern. Ich bleibe trotzdem dran, weil ich nicht aufgeben möchte.
Und sollte es nicht funktionieren, dann hat trotzdem ein Lerneffekt stattgefunden. Ich kann ja auch von Fehlschlägen lernen.
Eventuell, weil es möglich ist, wird der Lipo-Akku mit höherem Strom geladen als der Li-Ion-Akku (vertragen würde). Da müsste man sich mal die maximalen Ladeströme anschaun, wenigstens in den Datenblättern, besser noch gemessen am Gerät, den tatsächlichen Wert.
Das sollte man ausgleichen können, indem man einen Li-Ion Akku hernimmt, der die passende Baugröße für den Ladestrom des Gerätes hat.
Die Ladeschlussspannung hingegen ist gleich.
Ohne Garantie...
Oder einfacher; Mach es, und kontrolliere bei den ersten Ladevorgängen akribisch, ob die Akkus heiß werden. Werden sie beim Laden und auch beim Entladen nicht heiß, wird auch nicht viel passieren.
Laut dem Aufkleber am Lautsprecher, nimmt er über die USB-Ladebuchse maximal 600mA.
Müsste Akkuseitig also bestimmt unter 800mA bleiben.
Der Akku, den ich verwenden möchte, darf mit maximal 1,5A geladen werden.
Das sollte möglich sein, wenn natürlich die Nennspannung gleich ist. Die Frage ist, ob die Schutzschaltung im Akku integriert ist oder im Gerät sitzt. Ohne Schutz wäre es blöd.
Wenn der neue Akku mehr Strom zieht als das Ladegerät hergibt, könnte es auch schwierig werden. Aber das lässt sich ja messen.
Die 3,7V haben Beide.
Die Schutzschaltung läuft über das Gerät.
Es deaktiviert das Laden vom Akku, wenn er voll ist. Und es beendet den Betrieb, nach mehrmaliger akustischer Warnung, wenn der Akku leer ist.
Während des Ladens kann das Gerät weiter verwendet werden.
"Zu Akku zieht Strom beim Laden":
Ich dachte, dass Akkus nur nehmen, was das Ladegerät hergibt. Der Ladestrom muss doch vom Ladegerät begrenzt werden und dann dauert es einfach nur länger, wenn der Akku wesentlich größer ist.
Ich habe schon sehr oft erheblich größere Akkus geladen, als das Ladegerät kennen konnte. Noch kein Ladegerät ist daran kaputt gegangen.
Wenn der Akku zu viel Strom zieht, bricht logischerweise die Spannung ein. Das wird wahrscheinlich dazu führen, dass zu wenig Spannungsgefälle übrig bleibt und bei Parität wäre dann der Strom null. So weit wird es nicht kommen, aber mal theoretisch. Da steigt natürlich die Spannung wieder an, weil das Netzteil ja liefern kann ... und so hast du je nach Regler entweder eine Dauerschwingung oder es pendelt sich ein Mittelwert ein.
Der Ladestrom muss doch vom Ladegerät begrenzt werden
Es muss gar nichts, insbesondere, wenn es auch China kommt.
Ich vermute, das Ladegerät ist eine Stromquelle mit hoher Spannungsreserve. Es wird mit konstantem Strom laden, egal wie groß der Akku ist. Deshalb konntest du problemlos größere laden.
Moderne und teuere Akkus haben aber den Regler eingebaut und können damit besser auf die Erwärmung beim Laden reagieren. Da kann man also fast jede Gleichspannungsquelle davorschalten. Meist weiß man bloß nicht, wie der Akku angeschlossen werden muss.
"Moderne und teuere Akkus haben aber den Regler eingebaut und können damit besser auf die Erwärmung beim Laden reagieren."
Ich rüste so nach und nach meine Geräte auf 18650er Akkus um.
Die gibts sogar mit BMS. Das kann man am Akku als Erhebung fühlen. (Erhebung, weil es flach an der Seite unter dem Schrumpfschlauch liegt oder der Pluspol unter dem Schrumpfschlauch zum BMS geführt wird.)
Großes Aber - Sogar die teuren Zellen werben mit Überlastschutz und es ist garkein BMS verbaut - es gibt nur ein Loch zum Ausgasen.
Der Lautsprecher hat das Ladegerät (Laderegler) fest verbaut und wird mit einem USB-Netzteil meines geringsten Misstrauens versorgt.
Beim ersten Laden werde ich nach den Temperaturen schauen und noch mein USB-Amperemeter zwischenschalten.
Laut meiner Erfahrung geht das wenn die Daten gleich sind. Wenn du ihr laden willst schau mal auf ebay oder Amazon nach einem lademodul.
Das "Lademodul" ist im Lautsprecher bereits integriert.
Also es ist ein untrennbarer Teil der Hauptplatine.
Danke für die vielen Hinweise und Denkanstöße.
Der Originale (LiPo) hat 3,7V und 1,3Ah. (Mehr stand nicht drauf.) Zwei Adern - Rot und Schwarz. (Auch kein externer Sensor am Gehäuse.)
Als der Akku frisch war, funktionierte der Lautsprecher im normalen Betrieb ungefähr 8h mit einer Ladung. (Mischbetrieb - 4h telefonieren und 4h Musik hören.)
Der Neue (LiIon) hat 3,7V und 3Ah. Er darf mit 1,5A geladen werden und 30A Dauerlast (wird nicht näher erklärt, ob das auf ein paar Sekunden beschränkt ist) entladen werden.