Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik wie Temperatursensor an Akku (Rundzelle) befestigen


von Nico (nico123)


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Hallo,

ich entwickle grad ein Akku-Ladegerät für Rundzellen (Micro, Mignon....) 
und würde gerne eine Sicherheits-Temperaturabschaltung integrieren. 
Leider finde ich keine gute Möglichkeit den Temperatursensor an den Akku 
anzubringen. Der Sensor soll dabei nur temporär, zum Laden, am Akku 
befestigt werden.

Hat vielleicht Jemand eine Idee?

Danke und Grüße, Nico

von Harald W. (wilhelms)


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Nico ... schrieb:

> Hat vielleicht Jemand eine Idee?

Gummiband?

von Schreiber (Gast)


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Nico ... schrieb:
> Hat vielleicht Jemand eine Idee?

Ja, Temperatursensor an einem von den Kontakten im Ladegerät anbringen.

Alternativ die Akkus mit einem Infrarot-Thermometer (die werden auch 
immer billiger) von oben betrachten

von Nico (nico123)


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@Harald

Gummiband läßt sich nicht so gut handeln.

@Schreiber

Gute Idee! Werden die Kontakte denn genauso warm wie der Akku ansich?
Das Infrarotthermometer ist für mich auch nicht wirklich sinnvoll!

von Nico (nico123)


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Wie machen das denn die professionellen Hersteller, wo messen die bei 
einem Rundzellenladegerät?

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Nico ... schrieb:
> Wie machen das denn die professionellen Hersteller, wo messen die bei
> einem Rundzellenladegerät?

Die nutzen z.B. konkav geformte Temperaturfühler welche einen Magneten 
beinhalten und dadurch auf den Rundzellen haften (sofern sie aus einem 
ferromagnetischen Material bestehen).

http://www.der-schweighofer.at/artikel/84953/temperatur_ssor_fuer_fusion_ladegeraete

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Von Fotokopierern kenne ich Temperaturfühler, die bestehen aus zweierlei 
Drähten, die an einem Punkt zusammen geschweißt sind. Dieser Punkt liegt 
auf einem hitzebeständigen Polster und das ganze Paket ist mit einer 
hitzebeständigen Folie umwickelt. Eine Feder drück das Polster mit dem 
Sensor gegen die Rolle, deren temperatur gemessen werden soll.

Das kann man sicher auch mit batterien machen. Man müsste nur diese 
gepolsterten Sensoren irgendwo her bekommen.

Man könnte auch passive Infrarotsensoren verwenden.

von foo (Gast)


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Nico ... schrieb:
> Gute Idee! Werden die Kontakte denn genauso warm wie der Akku ansich?

Nicht so gute Idee, denn wenn ein hoher Strom fliesst werden die 
Kontakte deutlich heisser und ändern auch schnell ihre Temperatur.


>kenne ich Temperaturfühler, die bestehen aus zweierlei
>Drähten, die an einem Punkt zusammen geschweißt sind.


So etwas nennt man ein Thermoelement.
Man kann die Leitung einfach einmal um die Zelle wickeln und dann das 
Ende mit einem Klebeband daruf befestigen.

Da aber die preisgünstigen Typ-K oder Typ-J Thermoelemente 
größenordnungsmäßig nur etwa 50µV/°C liefern, braucht man einen stabilen 
Verstärker. Früher war das durchaus eine Schwierigkeit, aber heute gibt 
es für wenig Geld geeignete  Operationsverstärker.
Wichtig zu wissen, dass die Spannung proportional zur 
Temperaturdifferenz von kalter und heisser Lötstelle ist, d.h. man 
benötigt gewöhnlich noch eine Kaltstellenkompensation.

von Joachim B. (jar)


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Nico ... schrieb:
> Gummiband läßt sich nicht so gut handeln.

Nico ... schrieb:
> Das Infrarotthermometer ist für mich auch nicht wirklich sinnvoll!

dann erkläre mal besser,

in Einzelzellenlader kenne ich Temp Sensor auf einer Feder die sich beim 
Bestücken an die Zelle drücken

finde ich grad nicht

an der StromKontaktfeder würde ich auch nicht messen wollen.

von oszi40 (Gast)


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Daniel H. schrieb:
> konkav geformte Temperaturfühler welche einen Magneten

Der Radius sollte aber zum Typ der der Rundzelle passen :-( Daher 
scheint mir die Lösung mit der Feder zum leichten Andruck etwas 
erfolgreicher wenn dicke UND dünne Rundzellen eingesetzt werden sollen.

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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oszi40 schrieb:
> Der Radius sollte aber zum Typ der der Rundzelle passen :-( Daher
> scheint mir die Lösung mit der Feder zum leichten Andruck etwas
> erfolgreicher wenn dicke UND dünne Rundzellen eingesetzt werden sollen.

Es reicht, wenn der Radius zu den größten zu messenden Zellen passt und 
der Sensor derart eingebettet ist, dass er auch bei kleineren Zellen 
vollflächig aufliegt.

Der Vorteil mit gefedert gelagerten Sensoren ist in meinen Augen eher 
der, dass der Anwender sich nicht um das Anbringen des Sensors kümmern 
muss und dadurch weniger Kabelsalat hat. Bei Modellbauakkus sind 
allerdings aufgrund der variablen Akkupackgröße kabelgebundene Sensoren 
praktischer.

von Schreiber (Gast)


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foo schrieb:
> Nico ... schrieb:
>> Gute Idee! Werden die Kontakte denn genauso warm wie der Akku ansich?
>
> Nicht so gute Idee, denn wenn ein hoher Strom fliesst werden die
> Kontakte deutlich heisser und ändern auch schnell ihre Temperatur.

wenn die Kontakte zu warm werden, dann ist entweder der Kontakt schlecht 
oder der Strom zu hoch. in beiden Fällen sollte man den Ladestrom 
verringern. Oder der Akku wird warm.

Das ganze funktioniert tatsächlich. Wenn man wissen will, obs am Kontakt 
oder am Akku liegt, dann muss man das Laden kurzzeitig unterbrechen und 
die Temperaturänderung auswerten.

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan us schrieb:

> Temperaturfühler, die bestehen aus zweierlei
> Drähten, die an einem Punkt zusammen geschweißt sind.

Aha, gute Beschreibung eines Thermoelements. :-)

von Joachim B. (jar)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Aha, gute Beschreibung eines Thermoelements. :-)

z.B. Typ J habe ich bei 1200°C genutzt, am Akku würde mir ein DS18B20 
reichen.

von Nico (nico123)


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Joachim B. schrieb:
> Nico ... schrieb:
>> Gummiband läßt sich nicht so gut handeln.
>
> Nico ... schrieb:
>> Das Infrarotthermometer ist für mich auch nicht wirklich sinnvoll!
>
> dann erkläre mal besser,
>
> in Einzelzellenlader kenne ich Temp Sensor auf einer Feder die sich beim
> Bestücken an die Zelle drücken
>
> finde ich grad nicht
>
> an der StromKontaktfeder würde ich auch nicht messen wollen.

Meine Ladeschächte sehen so wie auf dem Bild im Anhang aus. Dort ein 
Gummiband zu nutzen oder ein Infrarotthermometer anzubauen ist schlecht 
umzusetzen bzw. nicht handelbar!

Danke für die vielen Ideen, aber so richtig sagt mir noch keine zu bzw. 
ist schwer umsetzbar!

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Nico ... schrieb:
> Danke für die vielen Ideen, aber so richtig sagt mir noch keine zu bzw.
> ist schwer umsetzbar!

in Einzelzellenlader kenne ich Temp Sensor auf einer Feder die sich beim
Bestücken an die Zelle drücken


sehe ich zwar nicht so, aber wie du meinst

Dein Bild zeigt ja wo ein Sensor sich von unten gegen die Zelle drücken 
könnte so wie ich es bei einem Lader schon gesehen hatte. Natürlich darf 
die Feder nicht so stark sein das sie die Zellen auswirft, aber auch 
nicht so schwach das sie mies thermisch kontaktiert, vielleicht ist es 
auch nicht lösbar und dieser Lader ist wieder vom Markt.

von Hermann (Gast)


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Ich mach das mit einem Magnet, den ich zwischen zwei kleine Eisenbleche 
gesetzt habe. Die wirken als Polschuhe und passen sich wunderbar an die 
Rundung an. Ein Schaumstoffstreifen sorgt für etwas thermische 
Isolierung. Da alles verschiebbar ist, läßt sich das an jeden Akkutyp 
anpassen.

von Ulrich H. (lurchi)


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Einen kleinen Sensor von der Seite (oder ggf. unten) andrücken (Feder, 
Schaumstoff) und dann genügend Isolierung/dünne Drähte sollte schon 
reichen. So super genau muss der Sensor ja auch nicht sein. Wichtiger 
ist eher das der Sensor einigermaßen Schnell ist, also eine geringe 
Masse für den Sensor. Weil man direkten Kontakt ans Metall bekommt ist 
der Sensor am Stromanschluss (Minuspol) schon eine gute Idee - der 
Elektrische Kontakt muss aber dann auch gut sein, und die Dicke der 
Kabel passend abgewogen werden. Da man den Strom kennt, ist eine 
konstante Eigenerwärmung nicht schlimm.

von Uwe K. (ukhl)


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Ich denke dass ein direkter Kontakt zum Sensor nicht notwendig ist.
Ein DS18B20 von unten mit ca. 1mm Abstand zum Akku sollte funktionieren.
Auch bei einem Abstand von 10mm ist der Temperaturanstieg deutlich 
messbar.
So wird bei Raumtemperatur eine Hand die seitlich mit einem Abstand von 
20mm zum DS10B20 gehalten wird, mit einem deutlich messbaren 
Temperaturanstieg angezeigt.
Dann spart man sich die Feder bzw. Gummiband.

Der Akku wird am Ende der Ladung signifikant wärmer so dass der Sensor 
das problemlos erfassen sollte.

von Nico (nico123)


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Ich werde mal einen Test machen mit Temperatursensor auf Abstand. Danke!

von Alex W. (a20q90)


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Hermann schrieb:
> Ich mach das mit einem Magnet, den ich zwischen zwei kleine Eisenbleche
> gesetzt habe. Die wirken als Polschuhe und passen sich wunderbar an die
> Rundung an. Ein Schaumstoffstreifen sorgt für etwas thermische
> Isolierung. Da alles verschiebbar ist, läßt sich das an jeden Akkutyp
> anpassen.

Das ist doch totaler Humbug! Dieser Magnet wirkt ja wie ein Kühlkörper!

Ist ein Akku fest in eine Schaltung eingebaut wird der Sensor mit nem 
kleinen Tropfen Kleber angebracht. Fertig! Bei zwei Zellen wird dieser 
Sensor in die Vertiefung gelegt die sich bei Berührung der beiden Zellen 
ergibt.

Beim Ladegerät hat er doch einen Deckel? Warum nicht als Abstandhalter 
etwas dicken Schaumstoff nehmen und damit beim Schließen des Deckels 
den/die Sensor/en auf die Akkus drücken lassen?

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