Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welcher Akku ist kälteunempfindlich


von Guenter B. (gbl)


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Hallo,

ich habe zu Hause ein paar Solarlampen herumliegen.
Diese Lampen, die man per Erdspieß im Garten plaziert.

Ich hatte vor die vorhandene LED durch eine leistungsstärkere zu 
ersetzten und einen Bewegungsmelder davor zu schalten.
Der Bewegungsmelder benötigt laut Datenblatt 50uA. Die LED 1-2 Watt.

Frage:
Welchen Akku nimmt man idealerweise?

Die Lampen sollen auch bei Minusgraden funktionieren.

Bleigel?
Lion?
NiMH?
oder
Batterien?

Gruß

Günter

: Verschoben durch User
von ... (Gast)


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LiFePo oder NiCd

von mallorcatourist (Gast)


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Supercap.

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Die Sanyo ENELOOP-Akkus sollen recht kälteresistent sein (bis -20 Grad).

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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Frank E. schrieb:
> Sanyo ENELOOP-Akkus sollen

Gegenüber anderen Akkus gleichen Typs hielten eneloop länger durch bei 
Kälte bei meinen Tests.

Guenter B. schrieb:
> Die LED 1-2 Watt

Das sagt noch wenig über Spannung und benötigte Batteriekapazität und 
Lademöglichkeiten. Wenn die LEDs nur Sekunden brennen sollen, reicht die 
Batteriekapazität von 2xAA wahrscheinlich aus, sofern das Solarmudul 
auch an trüben Tagen noch ausreichend nachladen kann. Allerdings bringen 
verschmutzte oder verschneite Solarflächen nie die im Datenblatt 
angegebene Leistung, die bei SONNE im optimalen Winkel gemessen wurde.

von Mike J. (linuxmint_user)


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Guenter B. schrieb:
> Bleigel?
Nein, wenn der Akku nicht mehr so voll ist friert das Elektrolyt ein.

> Lion?
Da gehen manche sogar bis -25°C, andere fangen schon bei 0°C oder sogar 
+5°C an zu schwächeln.

> NiMH?
Geht, ist aber nicht mehr Stand der Technik und lässt sich nicht so gut 
laden da mehrere Zellen hintereinander geschaltet werden müssen und 
eigentlich immer eine in der Reihe über-/unterladen wird.

> oder
> Batterien?
Also nicht wieder aufladbare Zellen würde ich dafür nicht nehmen.

Im Winter gibt es aber nur wenig Sonne die ausreichen würde die Akkus 
überhaupt wieder aufzuladen, deshalb nutze ich dafür lieber ein Kabel 
welches ein wenig vergraben wurde.


@ oszi40 (Gast)
Sowas passiert mit allen Solarmodulen wenn man sie nicht kühlt.
Mit Kühlung würde man also zusätzlich Wärme bekommen und die Solarzellen 
würden viel länger halten.

Bei vielen sehe ich Solarzellen die irgendwie braun geworden sind,diese 
Zellen müsste man theoretisch austauschen, aber die Module sind so 
gebaute dass sie vergossen sind und eine Reparatur unmöglich gemacht 
wird.

Diese Vergussmasse wird bei meinen mini-Solarpanels der Gartenleuchten 
auch immer ganz stumpf und lichtundurchlässig weil die Vergussmasse 
durch die UV-Strahlung oder dem Regen recht schnell kaputt geht.

von Mani W. (e-doc)


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Mike J. schrieb:
> Bei vielen sehe ich Solarzellen die irgendwie braun geworden sind,diese
> Zellen müsste man theoretisch austauschen, aber die Module sind so
> gebaute dass sie vergossen sind und eine Reparatur unmöglich gemacht
> wird.

Aber irgendwo dringt vielleicht Feuchtigkeit ein bzw. der
Kunststoff vergilbt durch die Sonne...

Eben eine Frage der Verarbeitung!

von Guenter B. (gbl)


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Die Solarzellen und die vorhandene Elektronik wollte ich eigentlich 
nicht mehr benutzen. Die Abdeckung der Solarzellen wird schnell matt und 
läßt dann nicht mehr viel Licht durch.

Lieber würde ich die Akku alle paar Wochen/Monate nachladen. Die Lampen 
sollen nur kurz leuchten. ca 30 sec. Demnach sollten die Energiespender 
grundsätzlich relativ lange halten. Mir macht halt nur der Frost sorgen.
An eine Verkabelung mit 12V oder ähnlich hatte ich auch schon gedacht, 
allerdings möchte ich die Lampen schnell mal umstecken können.

Bei Bleigel hätte ich 12v/7Ah im Fundus. (Könnte man gleich als 
Lampenfuß benutzen. ;-)

Alternativ hätte ich Lion(18650) aus einem Laptop dessen restliche 
Hardware defekt war. (Ladegerät vorhanden)

Oder halt normale Mignun (Akkus oder Batterien) welche wie auch die Lion 
in den Edelstahlstab passen würden.

Bei der Spannung bin ich durch Reihen bzw. Pararllelschaltung der LEDs 
flexibel.

Zum Vorschlag zu den Eneloop:
Sind die Ready2Use von Varta ähnlich frostsicher?

Gruß

Günter

von Mani W. (e-doc)


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Guenter B. schrieb:
> Lieber würde ich die Akku alle paar Wochen/Monate nachladen. Die Lampen
> sollen nur kurz leuchten. ca 30 sec. Demnach sollten die Energiespender
> grundsätzlich relativ lange halten. Mir macht halt nur der Frost sorgen.

Normaler Blei-Akku 1,2 Ah aufwärts....

Guenter B. schrieb:
> Die Solarzellen und die vorhandene Elektronik wollte ich eigentlich
> nicht mehr benutzen.

Warum nicht? Immerhin kann ja noch eine Ladung erfolgen...

von Jürgen S. (juergenc)


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Frank E. schrieb:
> Die Sanyo ENELOOP-Akkus sollen recht kälteresistent sein (bis -20 Grad).

Die alten Eneloops vom Typ HR-3UTG schaffen höchstens -20 °C
eher weniger, die neuen vom Typ BK-3MCCE funktionieren bei
unter -30 °C.

von oszi40 (Gast)


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Guenter B. schrieb:
> Zum Vorschlag zu den Eneloop:
> Sind die Ready2Use von Varta ähnlich frostsicher?

FrostSICHER ist nix, aber meine Varta machen schneller schlapp.

von hp-freund (Gast)


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Warum nicht die guten 12V/7Ah Blei Akkus einfach in eine Polystyrol 
Schachtel packen?
Dazu einen Frostmelder mit kleiner Glühlampe als Heizung mit in das 
Gehäuse sollte reichen solange das Ganze nicht am Nordpol eingesetzt 
wird.

von mallorcatourist (Gast)


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gruzefünferl, warum werden die Supercaps beharrlich ignoriert?
Akkus speichern ihre Energie chemisch und wenn es kalt wird läuft eine 
chemische Reaktion halt langsamer.

Supercaps haben dieses Problem per Definition nicht.

von hp-freund (Gast)


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Mangel an eigener Erfahrung? Bei mir zumindest.

Ohne jetzt selbst zu rechnen:
Wie gross muss der sein wenn ich 2W LED täglich 3x30s für einen Monat 
lang betreiben will?

von Sudo (Gast)


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Wie wäre  es wenn du das mal selbst rechnest?
Ps: 1Ws ist 1J

von hp-freund (Gast)


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Sudo schrieb:
> Wie wäre  es wenn du das mal selbst rechnest?

Ich habe sogar schon rechnen lassen :)

https://www.maximintegrated.com/en/design/tools/calculators/product-design/supercap.cfm

Aber die Werte und damit der Preis für den Supercap scheinen mir nicht 
akzeptabel.

von WehOhWeh (Gast)


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mallorcatourist schrieb:
> Supercaps haben dieses Problem per Definition nicht.

Doch.
Bei Supercaps bewegen sich Ionen in einem Elektrolyt. Auch das ist 
temperaturabhängig. Wie bei Elkos auch. Da nimmt der ESR zu, das 
Elektrolyt kann theoretisch gefrieren.

Daher ist auch hier Datenblatt lesen sehr zu empfehlen. Speziell auf den 
ESR muss man achten.

Außerdem, Supercaps sind keine Akkus. Da ist die Energiedichte um 
Größenordnungen niedriger, dafür steht mehr Leistung zur Verfügung. Die 
Elektronik ist aufwändiger. Muss also nicht passen.

Nein, der Tipp mit LiFePO4 und NICD ist schon der beste. NICD ist die 
klassische Lösung, LiFePO4 die moderne. LiFePO4 gibts als "drop in 
replacement" für Bleiakkus, also auf alle Fälle einen Blick wert.

Auch Bleiakkus gibs für tiefe Temperaturen, man muss aber genau in die 
Datenblätter kucken.

von Stefan M. (derwisch)


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Wenn Du nicht gerade in der Polarregion wohnst würde ich trotz allem die 
Blei-Gel Akkus nehmen.

Wie ich es verstanden habe, soll jede Lampe einen eigenen Akku bekommen 
( ? )

Um die Akkus vernünftig aufzuladen ( egal welcher Akkutyp ) sollten sie 
ohnehin ins Warme geholt werden, sonst wird kein Akku richtig voll.

Zudem ist die Last pro Akku dann ja eher sehr gering.
Das macht auch ein kalter Bleigel-Akku gut mit.

Ausserdem benötigen andere Lösungen mehr Aufwand beim Laden ( Balancer 
bei Lithiumxx z.B. ).

In Summe ist Bleigel am billigsten und vor allem Wartungsarm.

von Harald W. (wilhelms)


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hp-freund schrieb:

> Warum nicht die guten 12V/7Ah Blei Akkus einfach in eine Polystyrol
> Schachtel packen?
> Dazu einen Frostmelder mit kleiner Glühlampe als Heizung mit in das
> Gehäuse sollte reichen solange das Ganze nicht am Nordpol eingesetzt
> wird.

Münchhauseneffekt?
https://dasgewissen.files.wordpress.com/2012/09/mc3bcnchhausen4.png

von hp-freund (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Münchhauseneffekt?

Nein, mehr die "sibirische" aber wirkungsvolle Methode ;-)

von Guenter B. (gbl)


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Stefan M. schrieb:
> Wie ich es verstanden habe, soll jede Lampe einen eigenen Akku bekommen
> ( ? )

Ja, bei Bleigel würde ich den Akku unter einen umgedrehten Blumentopf 
verstecken, dann könnte dieser gleich als Standfuß dienen...

Wenn die Lampen bei -20 Grad dann nicht mehr oder weniger hell leuchten, 
wäre das nicht so schlimm, wenn der Akku dadurch nicht beschädigt wird.
Also durch Frost platzt oder die Chemie im Inneren sich dauerhaft 
zersetzt.
So oft wird es im Nordwesten Deutschland hoffentlich nicht dauerhaft so 
kalt.

Danke für die zahlreichen Tips.

Gruß

Günter

von mallorcatourist (Gast)


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Bleigel wird auch ok sein, hat ja Leistung ohne Ende und bei den paar 
popeligen Watt ist wahrscheinlich die Selbstentladung schneller.
Besser als NiCd, ich möchte im Falle einer undichten Laterne kein 
Cadmium in meinen Radieschen haben.

von Harald W. (wilhelms)


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mallorcatourist schrieb:

> Bleigel
> Besser als NiCd, ich möchte im Falle einer undichten Laterne kein
> Cadmium in meinen Radieschen haben.

Blei magst Du lieber?

von Klaus W. (mfgkw)


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Wenn du den Akku mind. 1 Meter unter die Erde bekommst, bist du aus dem 
Frost raus - das schont den Akku, egal welchen.

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