Akkubetriebenes Gerät - wie richtig absichern??

[Michael O. (mischu)]

Hallo zusammen,

ich habe in den letzten Jahren immer wieder mal ein Gerät mit 
eingebautem Akku aufgebaut. Allerdings zu wenig Ahnung, wie man soetwas 
wirklich sicher bzw "normkonform" gestalten kann.

Angenommen ein Gerät wird von einen eingebauten Akku mit Strom versorgt.
Wie sorge ich dafür, dass dieses Gerät sicher funktioniert (z.B. keinen 
Brand auslöst)??
-> Überlast Akku
-> Überhitzung Akku
-> Kurzschluss auf Kabeln
-> .... etc

Zusätzlich möchte ich ein externes Ladegerät zur Versorgung der 
Schaltung / Laden des Akku anschließen. Welche Vorsorgen sollte ich dann 
treffen?
-> Kurzschluss
-> Überspannung
-> Überladung
-> .... etc

BTW: Gibt es irgendwelche Normen, die Sicherheitseinrichtungen 
vorschreiben?

Dank euch für eure Tips!

[whatthe (Gast)]

hui.. da kommt messtechnik hinzu. zuerst musst du dir sinnvolle stellen 
in der schaltung suchen wo du misst:

zb temperaturfühler an akku der ausgewertet wird, ab gewisser temp zb 
einen lüfter ansteuern oder schaltung abdrehen.

Strommessung zB mit einen Hardwareschaltung (OPVs) die zurückregeln wenn 
der Strom zu groß wird.

Du musst dir halt überlegen was kann eintreten und was mache ich am 
besten(oder kostengünstigsten) dagegen.

[Michael O. (mischu)]

Mir geht es erstmal um grundsätzliche Schutzmaßnahmen.

z.B. brauche ich eine Feinsicherung um bei Kurzschluss eine sichere 
Trennung zu gewährleisten?
Ich kann zwar einen Halbleiter hinsetzen, da MOSFETs aber im 
Kurzschlussfall gerne niederohmig sind, würde ich mein Sicherungselement 
ja so überbrücken....

[MaWin (Gast)]

LiIon Akkus haben meint eine Schutzschaltung,
auch gegen Kurzschluss und Übertemperatur.
Da kannst du deine Schaltung also einfach direkt
anschliessen.

Hast du nackte LiIon Zellen, musst du die
protection Schaltung selbst dranbasteln, hast also
nichts gewonnen ausser der Möglichkeit, den
maximalen Strom selbst zu definieren.

NiMH-Akkus und Bleiakkus haben so was nicht,
eine Schmelzsicherung ist sinnvoll denn die Akkus
können im Kurzschlussfall richtig viel Strom
raushauen. Manche NIMH-Akkus haben noch eine
Temperatursicherung.

Das gilt jetzt bei normalen Schaltungen.
Baust du Elektroautos, ist die Absicherung komplexer.

[Johannes E. (cpt_nemo)]

> Angenommen ein Gerät wird von einen eingebauten Akku mit Strom versorgt.
> Wie sorge ich dafür, dass dieses Gerät sicher funktioniert (z.B. keinen
> Brand auslöst)??

Das wichtigste ist auf jeden Fall eine (Schmelz-)Sicherung direkt am 
Akku, die im Falle eines Kurzschlusses den Strom abschaltet.

Welche Schutzmaßnahmen aber tatsächlich notwendig sind, kommt ganz auf 
das Gerät an.

Wichtige Punkte sind:
- Wie hoch ist die Akkuspannung und die maximale im Akku gespeicherte 
Energie

- Wie wird das Gerät betrieben (wird es in der Hand gehalten, steht es 
irgndwo auf dem Boden, ist es ein Fahrzeug, ...)

- Wo wird es betrieben (im Freien, in einer Wohnungen, in 
explosionsgefährdeten Bereichen, ...)


So eine Frage kann also nicht allgemein beantwortet werden. Beschreib 
mal dein konkretes Gerät, vielleicht kann dann jemand nützliche Tipps 
geben.

Für viele Gerätearten gibt es außerdem Produktnormen, da sollten die 
meisten Fragen beantwortet werden. Aber das hängt auch wieder vom 
konkreten Gerät ab.

[Michael O. (mischu)]

Ich habe vor Augen:

Anwendungen:
- einzelne Mignonzellen in einem kleinen Handgerät (autarkes Messgerät)
- Tragbare Geräte mit höherem Stromverbrauch (NiMh Akkupacks mit einigen 
Ah und Spannungen von 8-15V)

Einsatzorte:
- Wohnbereich
- Industrielles Umfeld

Was mir z.B. nicht klar ist - es kann ja auch sein, dass sich ein Kabel 
löst (vor der Sicherung) und zu einem Kurzschluss im Gerät führt. Wie 
kann / muss man soetwas berücksichtigen?

[MaWin (Gast)]

Normal ist die Sicherung quasi zwischen den Zellen,
sowohl baulich als auch elektrisch.

[Michael O. (mischu)]

Je nach Auslegung und Alterung der Zellen kann es schon bei einer 
moderaten Stromentnahme aufgrund eines gestiegenen Innenwiderstandes in 
den Zellen zu einer starken Wärmeentwicklung kommen.
Muss man so etwas per Thermosicherung absichern?

Kann jemand einen Hinweis auf Normen für z.B. Haushaltsgeräte gebe?
Oder gibt es ähnlich der VDE0100 auch eine Grundnorm für Akkus/Batterien 
in Geräten?