Moin zusammen! Diesen "Fred" hatte ich schon gefunden, bin aber mit Kirchhoff & Co. nicht ganz so bewandert. Beitrag "Netz und/oder Akkubetrieb" Ich möchte ein 12V Gerät betreiben. Vornehmlich mit Netzbetrieb über ein 3A Netzteil. Parallel möchte ich aber über 3 Li-Ion 18650 - also 11,1V - den Betrieb für ein bis zwei Stunden sicherstellen. Fragen: 1. Wieviel Spannung sollte das Netzteil haben? 14V wahrscheinlich, oder? 2. Welche Lade- / Spannungsregelung muss ich verwenden, damit die Akkus nicht "kochen" ;-)und das Gerät ausreichend versorgt wird? Danke und Gruß der "Stevie" P.S.: Die Akkus sollen fest drin sein, also ohne Möglichkeit sie ohne weiteres auszubauen. P.P.S.: Es sein denn, dass hier einer ein "Build-In" Akkufach mit Deckel für 3S kennt.
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Guten Morgen Stefan. Vorsicht! Die Antwort ist lang. Auch wenn du schreibst: Stefan N. schrieb: > bin aber mit Kirchhoff & Co. > nicht ganz so bewandert. Wäre es wichtig mehr über die Randbedingungen deines geplanten Vorhabens zu erfahren, um die sachdienliche Hinweise liefern zu können. Stefan N. schrieb: > Ich möchte ein 12V Gerät betreiben. Kannst du das ein bisschen näher spezifizieren? Wichtig könnte z.B. sein: -In welchem Eingangsspannungsbereich arbeitet das Gerät? --Liegt dir eine Spezifikation dazu vor? Oder steht auf dem Etikett auf dem Gerät einfach nur "DC 12V" oder so? --Kannst du das messen (z.B. mit Multimeter und Labornetzteil), indem du langsam die Spannung absenkst, bis dass das Gerät nicht mehr funktioniert? *) -Wie ist die Stromaufnahme des Geräts? --Ist die Stromaufnahme halbwegs konstant, oder gibt es Spitzen (wie lang, wie oft, wie hoch), die abgefangen werden müssen? --Kannst du das mit einem Oszilloskop messen? -Wie ist der geplante Temperaturbereich, in dem die Akku-Schaltung arbeiten soll? --Immer in einem Wohnraum, vor Sonnenlicht geschützt (d.h. ganzjährig ca. 23 °C)? -Wie oft soll diese Stützfunktion mittels Akku verwendet werden? --Sind bei jeder Stützung die vollen 2 h zu erwarten? Stefan N. schrieb: > Vornehmlich mit Netzbetrieb über ein > 3A Netzteil. Wie viel Strom das Netzteil bereitstellen kann, hat zunächst nichts damit zu tun, wie viel Strom das Gerät aufnimmt. Die Stromaufnahme sollte man zunächst messen, sofern sie nicht dem Datenblatt des Geräts zu entnehmen ist. Stefan N. schrieb: > Parallel möchte ich aber über 3 Li-Ion 18650 - also 11,1V - > den Betrieb für ein bis zwei Stunden sicherstellen. Li-Ion-Zellen: "Nutzbare" Spannungslage (unter Last): ca. 3 - 4 V. Drei Zellen in Reihe (ungeregelt): ca. 9 - 12 V. Wenn die 9 V also zu gering sind, müsstest du die Spannung im Nachgang regeln (z.B. auf feste 12 V). Du schreibst etwas von 12 V, 3 A und 2 h. Das wären dann 12 V 3 A 2 h = 72 Wh. Angenommen diese Werte wären korrekt, betrachten wir ein Beispiel: Eine Panasonic-Zelle (Typ NCR18650) im Format 18650 besitzt einen Energieinhalt von ca. 10 Wh. Könntest du dein Gerät direkt aus der Ausgangsspannung der Zellen versorgen, so bräuchtest du rechnerisch 7 Zellen. Da es es aus sieben Zellen aber nicht möglich ist ein Pack aufzubauen, welches du direkt anschließen kannst, wären es praktisch 9 Zellen (3s3p), oder acht Zellen, z.B. 2s4p mit nachgeschaltetem Spannungsregler. Stefan N. schrieb: > 1. Wieviel Spannung sollte das Netzteil haben? 14V wahrscheinlich, oder? Diese Frage verstehe ich leider nicht. Oben schriebst du etwas von 12 V, wie kommst du jetzt auf 14 V? 14 V sind ferner relativ unüblich als Ausgangsspannung von "Netzteilen". Oder geht es dir um das "Netzteil", mit dem du deine Akkus lädst? Wenn es dir um das Laden der Akkus geht: Das ist noch mal ein ganz anderes Thema. Dafür solltest du spezielle Ladeschaltungen mit Zell-Zustandsüberwachung und Ladungsausgleich verwenden. Stefan N. schrieb: > 2. Welche Lade- / Spannungsregelung muss ich verwenden, damit die Akkus > nicht "kochen" ;-)und das Gerät ausreichend versorgt wird? Ich würde das funktional trennen. Anforderungen von dir könnten sein: 1) "Wähle ein Netzteil, mit dem das Gerät beim Fall Netzbetrieb spezifikationsgemäß versorgt wird." 2) "Wähle die Ausgangsleistung des Netzteils so, dass zusätzlich zur Last des Geräts noch der nötige Ladestrom für die Aufladung der Akkus bereitgestellt werden kann, der nötig ist, um die Akkus während der Phase des Netzbetriebs so weit zu laden, dass die nachfolgende Phase des nicht-Netzbetriebs durch die Akkus kompensiert werden kann." 3) "Wähle eine geeignete Ladeschaltung, die versorgt aus dem Netzteil aus 1) und 2) die Akkus laden kann." Als Informationsquelle könnte die Kategorie "Standalone battery charger ICs" von Texas Instruments dienen: http://www.ti.com/lsds/ti/power-management/battery-charger-ic-products.page#p338=Li-Ion/Li-Polymer&p1341=Standalone (RC-Settable) -------------------------------------- *) Bei einer solchen Messung beachten: Dass das Gerät unter einem Betriebspunkt (z.B. eine Umgebungstemperatur, ein Lastprofil) bis zu einer gewissen Spannung arbeitet, bedeutet nicht, dass es das auch unter allen anderen Betriebspunkten tut. Hier wäre eine Messreihe (z.B. bei verschiedenen, zu erwartenden Umgebungstemperaturen und mit verschiedenen Belastungen des Geräts - sofern zutreffend) aufzunehmen, oder zumindest der schlimmstmögliche Fall zu ermitteln. Ferner bedeutet eine Funktion bis zu einer gewissen Spannung auch nicht, dass das Gerät dauerhaft bei dieser Spannung betrieben werden sollte, hinsichtlich seiner Lebensdauer... Stefan N. schrieb: > P.S.: Die Akkus sollen fest drin sein, also ohne Möglichkeit sie ohne > weiteres auszubauen. > P.P.S.: Es sein denn, dass hier einer ein "Build-In" Akkufach mit Deckel > für 3S kennt. Es gibt bei Digikey recht schöne Batterie-Clips für 18650-Zellen, Suchwort "BK-18650": http://www.digikey.de/product-search/de?keywords=BK-18650 Viel Erfolg & schöne Grüße, Alex
Stefan N. schrieb: > Ich möchte ein 12V Gerät betreiben. Vornehmlich mit Netzbetrieb über ein > 3A Netzteil. Parallel möchte ich aber über 3 Li-Ion 18650 - also 11,1V - > den Betrieb für ein bis zwei Stunden sicherstellen. > Fragen: > 1. Wieviel Spannung sollte das Netzteil haben? 14V wahrscheinlich, oder? > 2. Welche Lade- / Spannungsregelung muss ich verwenden, damit die Akkus > nicht "kochen" ;-)und das Gerät ausreichend versorgt wird? > > Danke und Gruß > der "Stevie" > > P.S.: Die Akkus sollen fest drin sein, also ohne Möglichkeit sie ohne > weiteres auszubauen. > P.P.S.: Es sein denn, dass hier einer ein "Build-In" Akkufach mit Deckel > für 3S kennt. Hallo, müssen es denn die 18650 sein ? Wäre ein Bleigel-Akku eine Alternative ? In welchem Spannungsbereich kann die Last betrieben werden und wie hoch ist die Stromaufnahme ?
Alex B. schrieb: > Guten Morgen Stefan. > > Vorsicht! Die Antwort ist lang. Macht nix ;-) Dafür habe ich lange Zeit für die Antwort gebraucht. > > Auch wenn du schreibst: > Stefan N. schrieb: >> bin aber mit Kirchhoff & Co. >> nicht ganz so bewandert. > > Wäre es wichtig mehr über die Randbedingungen deines geplanten Vorhabens > zu erfahren, um die sachdienliche Hinweise liefern zu können. > > Stefan N. schrieb: >> Ich möchte ein 12V Gerät betreiben. > Kannst du das ein bisschen näher spezifizieren? ... klar. Es ist ein "Kentiger HY-502S". So ein China-2Channel Power Amp mit BT, SD, FM und USB. > Wichtig könnte z.B. sein: > -In welchem Eingangsspannungsbereich arbeitet das Gerät? ... gute Frage. > --Liegt dir eine Spezifikation dazu vor? Oder steht auf dem Etikett auf > dem Gerät einfach nur "DC 12V" oder so? ... jepp. "12V, 5A" > --Kannst du das messen (z.B. mit Multimeter und Labornetzteil), indem du > langsam die Spannung absenkst, bis dass das Gerät nicht mehr > funktioniert? *) ... also, bei etwas über 9 Volt fängt es mit seiner Arbeit an. > -Wie ist die Stromaufnahme des Geräts? > --Ist die Stromaufnahme halbwegs konstant, oder gibt es Spitzen (wie > lang, wie oft, wie hoch), die abgefangen werden müssen? .... Stromaufnahme schwankt je nach Musik - klar - zwischen 0,8 und 1,5 A (gemessen bei 10,6 Volt). Nicht voll aufgedreht, weil ich das Gerät "zerlegen" musste. Und der Verstärker Chip nutzt das Gehäuse als "Wärmeableitung". Und den wollte ich nicht "himmeln". Angegeben ist das Gerät mit 2x20W RMS angegeben. > --Kannst du das mit einem Oszilloskop messen? ... leider nein. > -Wie ist der geplante Temperaturbereich, in dem die Akku-Schaltung > arbeiten soll? > --Immer in einem Wohnraum, vor Sonnenlicht geschützt (d.h. ganzjährig > ca. 23 °C)? .... jepp > -Wie oft soll diese Stützfunktion mittels Akku verwendet werden? > --Sind bei jeder Stützung die vollen 2 h zu erwarten? ... naja, es geht darum, dass man das Gerät evtl. auch mal zum "Pick-Nick" mitnehmen kann. > > > Stefan N. schrieb: >> Vornehmlich mit Netzbetrieb über ein >> 3A Netzteil. > > Wie viel Strom das Netzteil bereitstellen kann, hat zunächst nichts > damit zu tun, wie viel Strom das Gerät aufnimmt. Die Stromaufnahme > sollte man zunächst messen, sofern sie nicht dem Datenblatt des Geräts > zu entnehmen ist. ... erledigt. > > Stefan N. schrieb: >> Parallel möchte ich aber über 3 Li-Ion 18650 - also 11,1V - >> den Betrieb für ein bis zwei Stunden sicherstellen. > > Li-Ion-Zellen: "Nutzbare" Spannungslage (unter Last): ca. 3 - 4 V. Drei > Zellen in Reihe (ungeregelt): ca. 9 - 12 V. Wenn die 9 V also zu gering > sind, müsstest du die Spannung im Nachgang regeln (z.B. auf feste 12 V). > > Du schreibst etwas von 12 V, 3 A und 2 h. Das wären dann 12 V 3 A 2 > h = 72 Wh. Angenommen diese Werte wären korrekt, betrachten wir ein > Beispiel: > > Eine Panasonic-Zelle (Typ NCR18650) im Format 18650 besitzt einen > Energieinhalt von ca. 10 Wh. Könntest du dein Gerät direkt aus der > Ausgangsspannung der Zellen versorgen, so bräuchtest du rechnerisch 7 > Zellen. Da es es aus sieben Zellen aber nicht möglich ist ein Pack > aufzubauen, welches du direkt anschließen kannst, wären es praktisch 9 > Zellen (3s3p), oder acht Zellen, z.B. 2s4p mit nachgeschaltetem > Spannungsregler. .... 9 Zellen, weil 3x3s gleich 9V und 3p für 30Wh!?!? Oder addieren sich die Energieinhalte?? :-)) > > Stefan N. schrieb: >> 1. Wieviel Spannung sollte das Netzteil haben? 14V wahrscheinlich, oder? > > Diese Frage verstehe ich leider nicht. > Oben schriebst du etwas von 12 V, wie kommst du jetzt auf 14 V? 14 V > sind ferner relativ unüblich als Ausgangsspannung von "Netzteilen". Oder > geht es dir um das "Netzteil", mit dem du deine Akkus lädst? > Wenn es dir um das Laden der Akkus geht: Das ist noch mal ein ganz > anderes Thema. Dafür solltest du spezielle Ladeschaltungen mit > Zell-Zustandsüberwachung und Ladungsausgleich verwenden. > .... ja, ich brauche wohl eine Ladeschaltung. 14V, weil es mir gerade so eingefallen ist ;-) 12V für's Gerät (da wusste ich ja noch nicht, dass es mit weniger funzt) und der "Rest" für's Laden. Also als Reserve. So, wie ein paar Zeilen tiefer unter "2)" zu lesen. > Stefan N. schrieb: >> 2. Welche Lade- / Spannungsregelung muss ich verwenden, damit die Akkus >> nicht "kochen" ;-)und das Gerät ausreichend versorgt wird? > > Ich würde das funktional trennen. Anforderungen von dir könnten sein: > 1) "Wähle ein Netzteil, mit dem das Gerät beim Fall /Netzbetrieb/ > spezifikationsgemäß versorgt wird." > 2) "Wähle die Ausgangsleistung des Netzteils so, dass zusätzlich zur > Last des Geräts noch der nötige Ladestrom für die Aufladung der Akkus > bereitgestellt werden kann, der nötig ist, um die Akkus während der > Phase des Netzbetriebs so weit zu laden, dass die nachfolgende Phase des > nicht-Netzbetriebs durch die Akkus kompensiert werden kann." > 3) "Wähle eine geeignete Ladeschaltung, die versorgt aus dem Netzteil > aus 1) und 2) die Akkus laden kann." > > Als Informationsquelle könnte die Kategorie "Standalone battery charger > ICs" von Texas Instruments dienen: > http://www.ti.com/lsds/ti/power-management/battery-charger-ic-products.page#p338=Li-Ion/Li-Polymer&p1341=Standalone > (RC-Settable) > > > -------------------------------------- > *) Bei einer solchen Messung beachten: Dass das Gerät unter einem > Betriebspunkt (z.B. eine Umgebungstemperatur, ein Lastprofil) bis zu > einer gewissen Spannung arbeitet, bedeutet nicht, dass es das auch unter > allen anderen Betriebspunkten tut. Hier wäre eine Messreihe (z.B. bei > verschiedenen, zu erwartenden Umgebungstemperaturen und mit > verschiedenen Belastungen des Geräts - sofern zutreffend) aufzunehmen, > oder zumindest der schlimmstmögliche Fall zu ermitteln. Ferner bedeutet > eine Funktion bis zu einer gewissen Spannung auch nicht, dass das Gerät > dauerhaft bei dieser Spannung betrieben werden sollte, hinsichtlich > seiner Lebensdauer... > > Stefan N. schrieb: >> P.S.: Die Akkus sollen fest drin sein, also ohne Möglichkeit sie ohne >> weiteres auszubauen. >> P.P.S.: Es sein denn, dass hier einer ein "Build-In" Akkufach mit Deckel >> für 3S kennt. > > Es gibt bei Digikey recht schöne Batterie-Clips für 18650-Zellen, > Suchwort "BK-18650": > http://www.digikey.de/product-search/de?keywords=BK-18650 > > Viel Erfolg & schöne Grüße, > Alex ... so, ich hoffe im Fließtext die notwendigen Infos liefern zu können. Danke an dieser Stelle schon vielmals. der "Stefan"
Stefan N. schrieb: > Oder addieren > sich die Energieinhalte?? Sicher -wenn du keine gravierenden Fehler machst-. Mit 20 Liter Benzin kann man auch doppelt so weit fahren wie mit 10 Litern.
Hp M. schrieb: > Stefan N. schrieb: >> Oder addieren >> sich die Energieinhalte?? > > Sicher -wenn du keine gravierenden Fehler machst-. > Mit 20 Liter Benzin kann man auch doppelt so weit fahren wie mit 10 > Litern. ... ja, neee, isss klaaa. Aber bei "Ah" addieren die sich ja nich, oddä? ;-) ... jedenfalls nur pro parallelem Pfad. der "Stefan
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Hallo Stefan, danke für die Beantwortung der vielen Fragen weiter oben. Das hilft sehr bei der Lösungsfindung, da die gewünschte Aufgabe nun wesentlich klarer ist. Du könntest dir auch mal diesen Artikel durchlesen: http://www.radioworld.com/article/modding-the-kentiger-hy-s-audio-unit/277695 Viel Erfolg & viele Grüße, Alex
Alex B. schrieb: > Hallo Stefan, > > danke für die Beantwortung der vielen Fragen weiter oben. > Das hilft sehr bei der Lösungsfindung, da die gewünschte Aufgabe nun > wesentlich klarer ist. > > Du könntest dir auch mal diesen Artikel durchlesen: > http://www.radioworld.com/article/modding-the-kentiger-hy-s-audio-unit/277695 > > Viel Erfolg & viele Grüße, > Alex ... den Artikel kenne ich doch schon ;-) Da bin ich auch schon dran. Aber schon mal danke. der "Stefan"
Alex B. schrieb: > Guten Morgen Stefan. > > Ich würde das funktional trennen. Anforderungen von dir könnten sein: > 1) "Wähle ein Netzteil, mit dem das Gerät beim Fall /Netzbetrieb/ > spezifikationsgemäß versorgt wird." > 2) "Wähle die Ausgangsleistung des Netzteils so, dass zusätzlich zur > Last des Geräts noch der nötige Ladestrom für die Aufladung der Akkus > bereitgestellt werden kann, der nötig ist, um die Akkus während der > Phase des Netzbetriebs so weit zu laden, dass die nachfolgende Phase des > nicht-Netzbetriebs durch die Akkus kompensiert werden kann." > 3) "Wähle eine geeignete Ladeschaltung, die versorgt aus dem Netzteil > aus 1) und 2) die Akkus laden kann." > > Als Informationsquelle könnte die Kategorie "Standalone battery charger > ICs" von Texas Instruments dienen: > http://www.ti.com/lsds/ti/power-management/battery-charger-ic-products.page#p338=Li-Ion/Li-Polymer&p1341=Standalone > (RC-Settable) > ... also die TI Seite ist mir leider zu "kryptisch" ;-) ... bzw. sehe ich das richtig, dass ich je 3,7V Zelle einen Chip zum Laden brauche? Also 3? Wie sieht es hiermit aus? http://www.ebay.de/itm/Battery-BMS-Protection-PCB-Board-3-4-packs-18650-Li-ion-lithium-Battery-3s-4s-/221989611067?hash=item33af9ca63b:g:R-AAAOSwa-dWkDZp ... mal eben auf die schnelle "gefunden". der "Stefan"
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Hallo zusammen, nach meinem letzten Beitrag hat sich bei mir wenig getan. Zu viele Projekte, aber auch hier kam keine Antwort mehr. Deshalb hol ich den Thread mal hoch. Danke und Gruß der "Stefan"
Alex B. schrieb: > Es gibt bei Digikey recht schöne Batterie-Clips für 18650-Zellen, > Suchwort "BK-18650": So eine Halterung kostet weniger als 35 EURCent und ruiniert dein Akku. Die Klips sind billigst verarbeitet. Jörg R. schrieb: > müssen es denn die 18650 sein ? Wäre ein Bleigel-Akku eine Alternative ? Gute Frage. 2stk. 18650 (3400mA) kosten bei Amazon 10EUR und wiegen um die 200g. Ein 7,2A Bleigel kostet gleich ~25EUR und wiegt fast 3 kg.
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