Laden einer Batterie abschalten

[Solarzelle (Gast)]

Hallo zusammen,

ich bin noch sehr unerfahren auf dem Gebiet der Analogelektronik und 
spiele daher "zum Verstehen und Lernen" mit einem einfachen 
Lade-Schaltkreis herum, siehe Anhang.

Von einer Solarzelle wird der Strom direkt in eine Batterie (1.2 V AA 
Zelle) geleitet. Das hat auch wunderbar funktioniert.

Nun möchte ich den Schaltkreis so erweitern, dass das Laden abgeschaltet 
wird, sobald die Batterie voll ist. Dazu möchte ich einen Transistor als 
Schalter verwenden.

(Die Basis des Transistors wird später von einem Mikrocontroller 
gesteuert.)

Frage an das Forum:

Kann man das so machen? Wie macht man das besser?

LG,
Solarzelle

[Amateur (Gast)]

Wenn Du Dich nur ein wenig umschauen würdest, würdest 100-te Schaltungen 
finden, die genau dieses Problem hatten und - oh Wunder - gelöst haben.

Wundere Dich also nicht, wenn Du in den meisten Fällen folgendes 
findest:
Man schaltet gar nicht ab, sondern man hält die Ladung. Die meisten 
Akkumulatoren werden Dir auch dafür dankbar sein.

Schau also mal nach, was Dein Akku so mag und Such dir aus der Unmenge 
an Lösungen das passende heraus.

Übrigens: AA ist eine Größe und kein Typ. Beim Laden geht es aber unter 
anderem auch um den Typ.

[Einfach (Gast)]

Solarzelle schrieb:
> ich bin noch sehr unerfahren auf dem Gebiet der Analogelektronik

Jo, dann lerne dazu und beschäftige Dich mit den Grundlagen. Mach doch 
mal die Mini-Kurse von Schaerer aus dem Elektronik Kompendium.

Solarzelle schrieb:
> spiele daher "zum Verstehen und Lernen" mit einem einfachen
> Lade-Schaltkreis herum

Nein, Du hast ein Problem und suchst eine Lösung.

Solarzelle schrieb:
> Die Basis des Transistors wird später von einem Mikrocontroller
> gesteuert

Das wird wieder irgend so ein Ard... sein. Wer keine Lust hat sich mit 
den Grundlagen der Schaltungstechnik zu befassen, denkt so schnell was 
zusammengestöpselt wird schon werden, ansonsten frage ich halt im uC 
Forum, liegt falsch.
Viele hier sind nicht so dumm wie mancher annimmt.

[Frank G. (frank_g53)]

Solarzelle schrieb:
> Dazu möchte ich einen Transistor als
> Schalter verwenden.

Hier schön erklärt:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm

http://afrotechmods.com/tutorials/2011/11/29/transistor-mosfet-tutorial/

Grundlagen lassen sich auch über Simulation lernen, dann geht weniger 
kaputt:
z.B. hier https://www.circuitlab.com/

[Erinnere dich (Gast)]

Frank G. schrieb:
> Grundlagen lassen sich auch über Simulation lernen, dann geht weniger
> kaputt:
> z.B. hier https://www.circuitlab.com/

Dann ist es aber zehnmal weniger einprägend.

Wenn dir erst mal der letzte Transistor abraucht und du weisst, dass du 
jetzt 3 Tage warten musst bis die neu bestellten da sind, dann machst du 
den Fehler NICHT MEHR!

[Eddy C. (chrisi)]

Der Akku-Typ ist in diesem Fall mehr als offensichtlich NiCd oder NiMH. 
Somit kann man zumindest die Information liefern, dass dieser Typ die 
schlechteste Wahl für Erhaltungsladung ist.

Drei Möglichkeiten:

1) Du wechselst den Akkutyp und hast damit keine Probleme mit der 
Erhaltungsladung: In Frage kommen LiPo oder Pb. Beide erlauben es, mit 
einer simplen Spannungsbegrenzung den Strom automatisch zurückzunehmen, 
sobald der Akku voll ist.

2) Du baust eine aufwändige Schaltung für eine(!) Zelle, welche 
tatsächlich abschaltet. Lösungsansatz unbekannt wegen geringer 
Zellspannung. Ggf. ist ein fremdversorgter Hilfskreis notwendig.

3) Du nimmst einen ständigen Ladestrom in die Zelle in Kauf, wofür NiCd 
und NiMH teilweise auch spezifiziert sind. In diesem Fall ist aber eine 
Schnelladung undenkbar. Eher 1/10 bis 1/20 Ladestrom der Akkukapazität.

[Solarzelle (Gast)]

Hallo Frank G.

vielen Dank für deinen wertvollen und konstruktiven Beitrag! :-)


>Hier schön erklärt:
>http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm

Den Link kenne ich sogar schon, das ist wirklich eine tolle Seite.

Ich nutze LTSPice zum simulieren und bin damit recht zufrieden.

Beste Grüße,
Solarzelle

[Solarzelle (Gast)]

Hallo Eddy,

da spricht der Kenner, es handelt sich tatsächlich um einen Ni-MH Akku 
mit 1.2V und  600mAh.

Die Schaltung wird hinterher in einer Garten-Solar-Leuchte verwendet. 
Der Mikrocontroller ist ein MSP430 mit integrierter RTC und u.a. ADCs.

IDEE:

Ich messe die Spannung des Akkus. Ist dieser voll und es ist noch "Tag", 
lasse ich die LED hin und wieder leuchten (lässt sich ja über die RTC 
entscheiden) um den Akku nicht zu zerstören.

Aber das ist noch nicht ausgereift.

Ich halte euch auf dem Laufenden.

[Thomas (Gast)]

Er beschäftigt sich gerade damit, indem er unter anderem hier fragt ihr 
Pfeifen!!

[Magic S. (magic_smoke)]

Lohnt es sich bei der Leistung der Solarzelle überhaupt, den Ladestrom 
zu unterbrechen oder sind das eh nur 50mA maximal?

Für Solar-Gartenlampen gibts übrigens fertige Spezial-ICs, in denen das 
wichtigste vorhanden ist. Abschaltung tagsüber und step-up-Wandler für 
den Betrieb einer weißen LED an 1,2V. Ob die eine echte Ladeabschaltung 
haben weiß ich aber nicht.

[Harald W. (wilhelms)]

Solarzelle schrieb:

> es handelt sich tatsächlich um einen Ni-MH Akku mit 1.2V und  600mAh.

> Ich messe die Spannung des Akkus.

Die Spannung des Akkus sagt leider sehr wenig darüber, ob der
Akku voll ist. Dein Problem ist also nicht das Abschalten,
sondern ein Kriterium, wann Du Abschalten willst.