Hallo, ich möchte eine Schaltung entwickeln, bei der einen NiMH-Akku gleichzeitig geladen und belastet wird. Die Schaltung wird mit 5V Gleichspannung betrieben. Der Strom variiert zwischen 0,1 und 1A (absolutes Maximum). Ein Verbraucher kann kurzzeitig (30sec ... 1 min) 2A ... 3A ziehen. Da der Verbraucher nur selten läuft möchte ich die verfügbare Energie in dem Akku zwischenspeichern. Der Akku soll eine Reihenschaltung aus 4x1,2V NiMH Zellen mit 3000mAh sein. Der Akku soll also immer geladen werden und bei Bedarf soll er Energie an die Verbraucher abgeben können (ähnlich einer USV-Anlage). Da NiMH Akkus empfindlich auf Überladung und Tiefenentladung reagieren möchte ich beide Fälle möglichst vermeiden. Empfiehlt sich hier eine Ladeschaltung? Meine zweite Frage ist: Wie ermittle ich den momentanen Ladezustand der Batterie? Über die anliegende Spannung am Akku kann ich das wohl nicht machen, weil die Last variable ist? oder doch? Vieleicht hat ja jemand schon ähnliche Erfahrungen gemacht. Im Forum habe ich folgenden Beitrag gefunden: Beitrag "Schaltung bei Netzausfall mit Akku puffern" dort wird beschrieben, wie man einen Li-Ionen Akku betreiben kann. Ist das verfahren auch auf einen NiMH Akku anwendbar? MFG gr33n
Alexander Schäfer schrieb: > Meine zweite Frage ist: Wie ermittle ich den momentanen Ladezustand der > Batterie? Das ist m.E. bei Ni-Akkus beim gleichzeitigen Laden und Entladen nicht möglich. Deshalb kannst Du den Ladestrom auch bei vollem Akku nicht abschalten. Nimm einen anderen Akku. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Das ist m.E. bei Ni-Akkus beim gleichzeitigen Laden und Entladen > nicht möglich. Deshalb kannst Du den Ladestrom auch bei vollem Akku > nicht abschalten. Nimm einen anderen Akku. > Gruss > Harald Danke für die Antwort. Da ich mit 5V arbeiten möchte, welchen Akku kannst du mir da empfehlen? Von den Spannungswerten der einzelnen Zellen passt am ehesten der NiMH (4x1,2V=4,8V) Wenn ich meine Schaltung auf 6V dimensioniere, wäre ich dann mit einem Bleiakku (http://www.conrad.biz/ce/de/product/250103/Conrad-energy-Wartungsfreier-Blei-Akku-6-V-32-Ah-48-mm-Flachstecker-Blei-Vlies-B-x-H-x-T-134-x-605-x-34-mm-CE6V32/0501010&ref=list) besser dran?
Alexander Schäfer schrieb: > Da NiMH Akkus empfindlich auf Überladung und Tiefenentladung reagieren > möchte ich beide Fälle möglichst vermeiden. Empfiehlt sich hier eine > Ladeschaltung? IMHO kann man NiMH mit C/10 dauerladen. Also sollte es mit einer einfachen Konstantstromquelle/Widerstand gehen. MfG Klaus
Alexander Schäfer schrieb: > wäre ich dann mit einem > Bleiakku > > besser dran? Nickelakkus verlieren schnell an Kapazität wenn sie immer nur'n bisschen entladen/geladen werden. Für Deine Zwecke völlig unzweckmässig. Besser ist in der Tat ein Bleiakku, den kannst Du"immer in der Schwwebe" halten (siehe Auto).
Vielleicht tut es auch ein dicker Kondensator. Sag doch mal wie Lange deine Last wieviel Strom wie oft zieht.
Hans Mayer schrieb: > Vielleicht tut es auch ein dicker Kondensator. > Sag doch mal wie Lange deine Last wieviel Strom wie oft zieht. An einen großen Kondensator wie z.B. einen Goldcap habe ich auch schon gedacht. Werde mir die auf jeden fall nochmal genauer anschauen. Würde aber lieber erst mal bei Akkus bleiben. Die Schaltung soll eine Dauerbelastung von ca. 1W und Spitzenbelastungen von 10 bis 15W für ca. 30 bis 60s liefern können (jeweils bei 5V). korax schrieb: > Besser ist in der Tat ein Bleiakku, den kannst Du"immer in der Schwwebe" > halten (siehe Auto). Einen Bleiakku hatte ich auch schon in der näheren Auswahl. Leider passen die Spannungswerte bei einem Bleiakku nicht. Eine Zelle hat 2V pro Zelle. Damit komme ich halt nicht auf meine 5V.
Alexander Schäfer schrieb: > Eine Zelle hat 2V > pro Zelle. Damit komme ich halt nicht auf meine 5V. Kopfkratz ... Und wo liegt da nun das Problem, dimensioniere Deine Akkuschaltung auf 8-12 Volt und setze einen Stepdownwandler dahinter und schon hast Du was Du willst.
Wenn du pro NiMh-Zelle mit 1,35V, also 5,4V Ladeendspannung für das Pack, lädst, ist das Pack zu min 3/4 der Kapazität geladen, was ja für deine Zwecke voll ausreicht. Andererseits wird bei 1,35V / Zelle auch nicht überladen. Falls die 5,4V für deine Elektronik zu viel sind, füge eine Schottky ein. In diesem Fall kannst du deinen 2A ... 3A ziehenden Verbraucher evtl. direkt an den Akkupack anschliessen. Mit 5,2V entsprechend 1,30V /Zelle wird es wahrscheinlich gerade auch noch gehen. Die einfachste Ladeschaltung wäre zB ein 7805, dessen Fusspunkt du mit einem einstellbaren Spannungsteiler etwas "anlupfst". Das Gesagte gilt für normale Umgebungstemperaturen für die Akkus und das Ganze muss auch ständig am Netz hängen, ansonsten brauchst du für den Akkupack noch 'nen Tiefentladeschutz.
Rolf Schneider schrieb: > Wenn du pro NiMh-Zelle mit 1,35V, > also 5,4V Ladeendspannung für das Pack, lädst, > ist das Pack zu min 3/4 der Kapazität geladen, > was ja für deine Zwecke voll ausreicht. > Andererseits wird bei 1,35V / Zelle auch nicht überladen. ... > Mit 5,2V entsprechend 1,30V /Zelle wird es wahrscheinlich > gerade auch noch gehen. Danke für die Antwort. Kannst du mir noch sagen wie du auf die Aussage 3/4 der Kapazität kommst? Ich möchte einen NiMH mit 1,2V Zellspannung verwenden. Das ist aut Datenblatt (http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/250000-274999/251255-da-01-en-CONRAD_ENERGY_ENDURANCE_SUBC_3000FT_1Z.pdf) die nominal voltage. Max. charge voltage ist dabei 1,5V. Kann man jetzt sagen, wenn man 1,5V am Akku messen kann ist er voll geladen und bei 1,2V leer? Noch eine kurze andere Frage, weil ich mich mit Akkus bis jetzt nicht gearbeitet habe: Kann sich ein Akku selbstständig (also wenn er nur rum liegt) selbst Tiefentladen?
Alexander Schäfer schrieb: > Kannst du mir noch sagen wie du auf die Aussage > 3/4 der Kapazität kommst? Geschätzt. Schau dir die 0,1C-Kurve auf dem standard charge diagramm an Ab da, wo die Kurve waagerecht verläuft (ca. 1,45V), wird der Ladestrom zurückgenommen. Ist bei 1,35V also min 1/2 voll. Deine Akkus hängen ja ständig an der Ladeschaltung. Da tröpfelt bei 1,35V immer noch was nach. Alexander Schäfer schrieb: > Max. charge voltage ist dabei 1,5V. Siehe fast charge diagramm: Normalerweise will man Akkus in möglichst kurzer Zeit möglichst rappelvoll kriegen. Die 1,5V werden da sogar überschritten und die Spannung am Akku SINKT wieder. Jetzt muss man schnell delta-U- oder timer- oder Tempfühler-Abschaltung machen, da der Akku schon warm / heiss wird. All das trifft für dich nicht zu. Du hast genug Spielraum und musst nicht 100% voll kriegen. Alexander Schäfer schrieb: > Kann sich ein Akku selbstständig (also wenn er nur rum > liegt) selbst Tiefentladen? Normale NiMH haben eine recht hohe Selbstentladung. Die eneloops und wie sie alle heissen hingegen haben nach 1 Jehr noch ca 80%. (Geschätzt) Alexander Schäfer schrieb: > Kann man jetzt sagen,....bei 1,2V leer? Schwer zu sagen (hängt von der Belastung ab, vom Ri, etc) Wenn dein Akkupack zwischen 1,28V und 1,35V pro Zelle, entspr. 5,12...5,4V liegt, bist du im grünen Bereich.
Nachtrag: Der NiMH in dem Datenblatt von C.... ist übrigens so einer mit low self discharge (nennt man deshalb auch LSD) da steht: self discharge charge retention: ≥ 80 % after 6 months storage (at ≤ 20°C ambient) ≥ 75 % after 12 months storage hat also nach 1 Jahr mindestens noch 75% bei Lagerung bei ≤ 20°C.
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