Hallo, ich brauche einen, bzw. mehrere verschiedene Verbraucher, die einen festen Strom ziehen. Ich möchte damit verschiedene Akkus mit definiertem Strom entladen. Ich brauche das um die Kapazität mit meinem auf einem Arduino aufgebauten kleinen Messgerät zu messen. Bisher verwende ich Hochleistungswiderstände zum entladen, das ist aber eher suboptimal. Ein Verbraucher sollte so um die 300-500mA ziehen für NiMh und Handy Li-Ion Zellen. ein anderer Verbraucher soll mindestens 1,5A ziehen für Notebook Akkus, etc. Da ich was Elektronik angeht ein ziemlicher Neuling bin, weiß ich nicht so recht wie ich so einen Verbraucher realisieren kann. Seit wochen lese ich über das Thema, komme aber leider nciht so recht auf einen grünen Zweig. Daher suche ich jetzt hier Hilfe. Liege ich mit der Annahme richtig, dass ich nach einer Konstantstromquelle suche? Oder geht das nicht, da sich ja bei mir die Spannung vom Akku ändert und eine Konstantstromquelle nur bei konstanter Spannung und variablem Verbraucher einen konstanten Strom zieht? Oder brauche ich eine Festspannungsquelle und einfach wie bisher einen Hochleistungswiderstand dahinter? Hätte (falls ich das richtig verstanden habe) den Vorteil, dass ich dann auch immer die gleiche Leistung ziehe, was einem echten Verbraucher eher nahe kommt. Ich bin für jede Hilfe Dankbar! Gruß, Chris
Moin moin, Konstantstromquelle ist schon das richtige Stichwort zum Entladen eines Akkus. Beim Don Plate von der Netzmafia findest du dafür auch eine Grundschaltung mit einem LM317, die Leitungsmäßig an deine Aufgabe anpassbar sein wird. http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/lm317/lm317.html Folgendes ist wichtig: 1.) Ermittle die maximale Verlustleistung des LM317 und lege die Kühlung passend aus. Sonst fängt es nachher an zu stinken. 2.) Verwende zusätzlich noch eine Schmelzsicherung vor dem Akku, sonst kann es heiß her gehen. 3.) Sorge für eine automatische Abschaltung um die Entladespannung des Akkus nicht zu unterschreiten. Das Mögen Akkus nicht so gerne und bei LiPo kann das dann beim nächsten Ladevorgang auch mal gefährlich werden. 4.) Teste deine Schaltung zuerst mit labortauglichen Werten mit einem Labornetzgerät. 5.) Die Schaltung nicht ohne Aufsicht betreiben. MfG Marek
Hi Chris, Vielleicht sind Konstantstromsenke bzw. "constant current load" auch noch interessante Stichwörter für dich. Man kann so eine Konstantstromsenke recht einfach mit einem MosFET und einem Operationsverstärker aufbauen. Hier ein Video dazu (englisch): http://www.youtube.com/watch?v=u_TKfW8ahFQ http://www.youtube.com/watch?v=hgrvJ2b2xfg Liebe Grüße, Lui
Christopher U. schrieb: > das ist aber eher suboptimal Ach, warum ? Auch Glühlampen ziehen spannungsabhängig Strom, und Laptops ziehen mehr Strom wenn die Spannung sinkt dank Schaltregler, kaum eine Last ist also eine KOnstatstromlast. Die Kapazität kann man problemlos auch bei Festwiderstand als Last berechnen, wenn man regelmässig die Spannung statt dem Strom misst (und die Spannung musss man sowieso messen schon um das Entladeeende zu erkennnen). Zwar bildet ein Widerstand bei mehr Zellen als höherre Spannung einen höheren Entladestrom, aber man muss sowieso Lasten zum Umschalten haben, und man braucht Teile an denen man die Energiue verheizen kann, und dabei sind Widerstände DEUTLICH besser als Transistoren, dürfen die doch 300 GradC heiss werden statt bloss 125. Ich empfehle für Akkuentladetestschaltungen also Hochlastwiderstände, ggf. umgeschaltet mit MOSFETs.
Hi, erst mal Danke für die freundlichen und hilfreichen Antworten. MaWin schrieb: > Christopher U. schrieb: >> das ist aber eher suboptimal > > Ach, warum ? Auch Glühlampen ziehen spannungsabhängig Strom, und Laptops > ziehen mehr Strom wenn die Spannung sinkt dank Schaltregler, kaum eine > Last ist also eine KOnstatstromlast. Es ist natürlich richtig, dass es kaum eine "Konstantstromlast" gibt. Einige reale Verbraucher, wie z.b. eine Gühlampe verhalten sich tatsächlich wie ein Widerstand. Andere Verbraucher, wie ein Handy oder ein Notebook hingegen verhalten sich sogar genau umgekehrt. Wenn die Akkuspannung sinkt, steigt der Strom. Das Notebook benötigt eben unabhängig von der Spannung seine gleiche Leistung, z.B. 30 Watt. Daher bin ich mir auch noch nicht ganz schlüssig, ob ich mit konstantem Strom oder mit konstanter Leistung entladen möchte. Keinesfalls aber mit konstantem Widerstand. Das kommt ja eher bei Verbrauchern vor, deren Stromquellen sowieso selten besonders Leistungsstark sind. Ein weiterer (eventuell) wichtiger Gesichtspunkt ist die Tatsache, dass Akkus bei unterschiedlichem Entladestrom unterschiedliche Kapazität aufweisen. Ich bin mir aber noch etwas unsicher, wie stark dieser Effekt in der Praxis ausgeprägt ist. Ich würde das aber auch gerne anhand verschiederner Akkutechnologien ausprobieren. Um da eine vernünftige Aussagen machen zu können wäre ein konstanter Entladestrom erstrebenswert. "Ich hab den Akku mit durchschnittlich 350mA entladen..." ist halt keine besonders genaue Aussage. Mein Messgerät funktioniert schon sehr gut, liefert brauchbare Werte und protokolliert die Spannung und schaltet entsprechnd ab. Ich kann dann z.B. am einfachsten in Excel Diagramme über den Spannungsverlauf erstellen. Es fehlt also nur an den passenden Verbrauchern. Die Geschichte mit der Temperatur und Wärmeableitung ist auch so ein Thema, aber das lässt sich handeln. Aber Danke für Die Info, dass Widerstände deutlich mehr Temperatur abkönnen, als Transistoren. Sollte man bedenken... Marek Walther schrieb: > http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/lm317/lm317.html > > Folgendes ist wichtig: > > 1.) Ermittle die maximale Verlustleistung des LM317 und lege die Kühlung > passend aus. Sonst fängt es nachher an zu stinken. > 2.) Verwende zusätzlich noch eine Schmelzsicherung vor dem Akku, sonst > kann es heiß her gehen. Danke für den Link. Ich habs mir mal angeschaut und das könnte mir weiter helfen. Ich muss mich noch ein bisschen damit beschäftigen, aber der Ansatz ist gut. Um eine ordentliche Absicherung sollte ich mich noch kümmern, da hast du recht! Peter Luidolt schrieb: > Hier ein Video dazu (englisch): > Youtube-Video "Electronic Constant Current DC Load #1 - Breadboard > design and test" > Youtube-Video "Electronic Constant Current DC Load #2 - How does the > circuit work..and tweaks" Vielen Dank für die Links zu den beiden Videos. Sind sehr interessant. Nach einer Weile gewöhnt man sich sogar an das Englisch :-) Ich hab mir schon beide Videos angeschaut und bin auch von der Lösung begeistert. Der Typ kann echt gut erklären! Welche Variante wäre für mich jetzt besser geeignet, die aus dem Video oder die Lösung mit dem LM317? (Angenommen ich möchte einen konstanten Strom verheizen) Wobei ich mit dem LM317 ja die Möglichkeit habe, direkt den Strom einzustellen (auch wenn 1,25A nicht unbedingt ausreichend sind, aber ich kann ja die Schaltung 2mal parallel bauen), oder aber ich stelle eine Spannung ein und hänge einen Hochleistungswiderstand dran. Dann könnte ich eine konstante Leistung verheizen. Gruß, Chris
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Hallo Chris ich habe sowas mal für geringere Ströme gebaut. https://code.google.com/p/touchscreen-apps/ Da ich eh den Strom über die Spannung an einem bekannten Widerstand messe, habe ich also gleichzeitig Strom und Spannung. Wenn ich die über die Zeit integriere (addiere) komme ich auf die Kapazität. Da sich die Spannung bei den Akkus eh in der meisten Zeit kaum ändert fliesst auch fast ein konstanter Strom :-). Das einzige Problem dürfte in Deinem Fall sein, dass der Widerstand heiss wird und sich dabei ändert. Da das aber sehr schnell auf eine fast konstante Temperatur rauslaufen wird, kannst Du ihn ja in dem Zustand nochmal durchmessen, oder besser, den Strom und die Spannung mit einem Multimeter nachmessen und den Widerstand ausrechnen. Viel Spass Armin
Christopher U. schrieb: > oder aber ich stelle eine > Spannung ein und hänge einen Hochleistungswiderstand dran. Dann könnte > ich eine konstante Leistung verheizen. nein, mit einem Linearspannungsregler und einem Widerstand bekommst du einen konstanten Strom. Im Widerstand wird zwar immer die gleiche Leistung verbraten, aber bei höherer Spannung wird mehr Leistung im Spannungsregler verheizt. Wenn du dem Akku eine konstante Leistung entnehmen willst, musst du einen Schaltregler vor den Widerstand setzen.
Gibts hier jemanden, der einen Vorschlag für "konstante Leistungs-Entnahme" (bis zur Abschaltspannung) hat? Müsste sich doch irgendwie mit einem µC + ADC + Lastwiderstand + MOSFET (PWM) machen lassen: MOSFET und Lastwiderstand in Reihe bilden den Verbraucher. - Strom I entspricht Spannung am Lastwiderstand RL - Spannung U ist Spannung über RL + MOSFET - PWM-Ansteuerung des MOSFETS, so dass U * I = P = konst. - Abschaltung bei U = Entladeschlussspannung Wenn nicht, werde ich mir dazu mal Gedanken machen. Könnte nützlicher sein, als die üblichen Ah-Angaben.
Roland L. schrieb: > Christopher U. schrieb: >> oder aber ich stelle eine >> Spannung ein und hänge einen Hochleistungswiderstand dran. Dann könnte >> ich eine konstante Leistung verheizen. > > nein, mit einem Linearspannungsregler und einem Widerstand bekommst du > einen konstanten Strom. Im Widerstand wird zwar immer die gleiche > Leistung verbraten, aber bei höherer Spannung wird mehr Leistung im > Spannungsregler verheizt. > Wenn du dem Akku eine konstante Leistung entnehmen willst, musst du > einen Schaltregler vor den Widerstand setzen. Danke, wenn man etwas drüber nachdenk, klingt das einleuchtend. Dann wohl doch lieber die Variante mit konstantem Strom. @Armin: Ich Messe die Spannung schon über einen Spannungsteiler und den Strom über die Spannung nach eiem bekannten Widerstand. Die Sache mit der temperaturabhängigen Veränderung des bekannten Widerstands hab ich bisher nicht berücksichtigt. Das könnte eventuell die auftretende minimale Abweichungen des tatsächlichen Messwertes vom erwarteten Messwert erklären. Vllt. kann ich den Widerstand in Abhängigkeit der abfallenden Leistung zu berechnen. Die Zeitverzögerung, bis er sich erwärmt ist vernachlässigbar. Ich werd wohl mal ne kleine Messreihe machen müssen. Bzw. wie stark wändert sich der Wert von einem Widerstand, wenn er innerhalb der Spezifikationen betrieben wird und dabei nicht zu heiß wird, um ihn anzufassen? Ist der Effekt überhaupt relevant? Gruß, Chris
Hätte ich nicht gedacht, dass hier keiner (außer Armin (Gast)) etwas jenseits der Pile-Palle-Standardschaltungen, die nur bei U_Bat > 3 V funktionieren, mitreden kann...
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Zur Kapazitätsmessung von Akkus habe ich mir in Laufe der Zeit eine ganze Palette von Geräten gebaut. Das Prinzip war immer ein konstanter Laststrom und eine definierte Abschaltung bei einer unteren Grenzspannung mit Zeitmessung. Die ursprüngliche Frage war die Konstantstrombelastung. Ich poste mal die einfachste Variante. Links ist die Prinzipschaltung. T1 bekommt den Strom von T2, der über R2 eingeschaltet ist. Wenn der Spg-Abfall über R1 über die Basis-Schwell-Spg ansteigt, schaltet T3 wieder aus und macht so den Konstantstrom. Die Ube von T3 ist also die Referenz-Spg. Da T1 bis in Sättigung gefahren werden kann, geht der Konstantstrombetrieb bis unter 1V. Eine etwas bessere und früher mal eingesetzte Schaltung ist rechts zu sehen. Die Temp-Abhängigkeit der Ube wird recht gut durch eine Germanium-Diode kompensiert. Das sorgt auch für eine geringere Spg-Belastung des Shunts. Die Auslegung war für ca. 1A. Durch entsprechende Wahl der Bauteile sind fast beliebige Werte erreichbar. Ich benutze inzwischen einen Stomkonstanter bis 5A, 100V und 80W, der ein DVM für Strom und Spg hat und bis auf 10mA runtergeht. Ein Allround-Gerät, das ich zum Laden, Entladen von 9V-Miniakkus bis zu riesigen Akkupacks oder als allgemeinen Strombelastung einsetzte. Die einfache Variante der Spg-Überwachung ist für 1 bis 24 NiMh-Zellen und hat eine einstellbare Spg-Abschaltung von 0,86 bis 1,16V. Ein Zeitzähler dient zur Anzeige der Entladezeit. Die Multiplikation von Strom und Zeit ergibt die Kapazität. Inzwischen habe ich mir eine Akku-Überwachung gebaut, die Strom und Spg misst und die Kapazität auch bei wechseldem Strom richtig anzeigt. Sie enthält alle interessanten Abschaltbedingungen und einen Datalogger mit PC-Interface zur Aufzeichnung von Akku-Kennlinien. Wenn nicht viel Elektronik-Kenntnisse vorhanden sind, empfehle ich jeweils die einfachen Varianten von Stromkonstanter und Spg-Überwachung.
Marek Walther schrieb: > http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/lm317/lm317.html In dieser Schaltung (siehe oben gepostet) muss ich dann nur noch den akku links (plus) und rechts (minus) anschließen, oder? (also um ihn mit konstantem Strom zu entladen) - hab ich das richtig verstanden? also der LM317 "verheizt" die ganze Leistung?
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