Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elko Überspannungsschutz?


von Johannes (Gast)


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Hallo
Ich würde gerne etwas mit Dicken Elkos "Spielen" und Eventuell dadurch 
einen Solarakku ersetzen.
Also ich habe ein Weidezaungerät welches seit Jahren mit einer ~50W 
Solarplatte und einem 12v 21Ah seinen dienst verrichtet. Nun hat der 
Akku aber schon nicht mehr viel Kapazität und es kommt vor das im Herbst 
kurz vor Sesson Ende an dunklen Grauen tagen die Leistung nicht mehr 
ausreicht um das Gerät über Nacht zu versorgen. Wie viel das Gerät 
verbraucht kann ich leider nicht messen. So wie ich das verstanden habe 
lädt die Schaltung einen Elko auf und gibt dann einen Puls ab. Dieses 
funktioniert auch noch mit ~6V.
So Nun habe ich gesehen das ein Bekannter einen Elko Block gebaut hat um 
damit seinen Trecker zu starten welcher keine Batterie mehr hat. 
Scheinbar kann man in den Elkos genügend Energie Speichern um einen 
Dicken Diesel zu Starten.
Da könnte es doch auch Möglich sein damit den Weidezaun über Nacht zu 
betreiben.
Also ich habe gefunden Ebay 142274180383 2,5V 700F 6 Stück für ~30€ Was 
von der Leistung zumindst was ich gerechnet habe einem 12v 20Ah Akku 
gleich kommen könnte.
Was ich nicht ganz verstanden habe. Die Elkos dürfen nur mit 2,5v 
geladen werden. Um Überladung zu verhindern gibt es Schutz Schaltzungen. 
Ebay 251999616393
Aber wie arbeiten diese? Es gibt ja nur Zwei Anschlüsse. Wird dann der 
Elko bei über 2,5v Kurzgeschlossen?

: Verschoben durch Admin
von elko (Gast)


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>Also ich habe gefunden Ebay 142274180383 2,5V 700F 6 Stück für ~30€ Was
>von der Leistung zumindst was ich gerechnet habe einem 12v 20Ah Akku
>gleich kommen könnte.

Zeig doch mal diese Rechnung, das Ergebnis kann ich nicht glauben.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Vermutlich bringt die Solarzelle im Herbst einfach nicht mehr genug 
Leistung, um den Akku über Nacht zu laden.


Kondensator:

Kapazität C = 700 Farad
Spannung U = 7 * 2,5 Volt = 15 Volt

Energieinhalt:
1/2  C  (Umax² - Umin²) =
1/2  700 F  [(14 V)^2 - (6V)^2] = 15,6Wh


Autobatterie:

Kapazität C = 20 Ah
Spannung U = 12 V

Energieinhalt:
12 V * 20 Ah = 240 Wh

von Georg M. (g_m)


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Alexander S. schrieb:
> Kondensator:
>
> Kapazität C = 700 Farad
> Spannung U = 7 * 2,5 Volt = 15 Volt
>
> Energieinhalt:
> 1/2  C  (Umax² - Umin²) =
> 1/2  700 F  [(14 V)^2 - (6V)^2] = 15,6Wh

Was ist mit der Kapazität bei der Reihenschaltung von Kondensatoren?

von elko (Gast)


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7 C in Reihe ergibt doch nur 1/7 der Kapazität.

Schlechte Wahl.

von Johannes (Gast)


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Ich hatte gerechnet 700 Sekunden 1 Volt 1 Ah Pro Kondensator
Hat das ganze dann Wirklich nur 1/7 von 15,6 Wh? ~2,2 Wh ?
Das kommt mir etwas sehr wenig vor ?

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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elko schrieb:
> 7 C in Reihe ergibt doch nur 1/7 der Kapazität.

Das ist natürlich richtig, damit sind es 2,2 Wh.

Dem Bleiakku kann man natürlich auch nicht die volle Kapazität 
entnehmen, wenn er etwas halten soll. Realistisch ist die Hälfte seiner 
Kapazität.

von hinz (Gast)


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Alexander S. schrieb:
> Vermutlich bringt die Solarzelle im Herbst einfach nicht mehr genug
> Leistung, um den Akku über Nacht zu laden.

Das wird ihr auch im Sommer nicht gelingen.

von Jakob (Gast)


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Solche Elkos mit großer Kapazität haben ihr Einsatzfeld:
Fahrradbeleuchtung.

Da muss man nur wenig Energie für ein paar Minuten mit wenig
Strombedarf (LED-Licht) speichern. Das kleine Gewicht freut auch
den Radler, da ist der Preis Nebensache.

Der Weidezaun muss (nehme ich mal an) die ganze Nacht
funktionieren und braucht mehr Strom.

In einem SuperCap (oder, wie immer der gerade heißt) passt (bei
gleichem Volumen) längst nicht so viel Energie, wie in einen
"gesunden" Blei-Akku.

Vom Preis her ist die Elko-Lösung bei gleicher gespeicherter
Energie vielleicht 500 mal so teuer, wie ein Blei-Akku!

Was spricht also gegen eine viel billigere neue Blei-Batterie,
wenn es jahrelang gut mit der alten Batterie lief?

von S. M. (lichtmensch)


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hinz schrieb:
> Das wird ihr auch im Sommer nicht gelingen.
Doch im Sommer klappt sowas sehr gut.
Normal werden diese Weidezaun Geräte mit 9v 100Ah Alkali Batterien über 
Monate versorgt.

: Bearbeitet durch User
von andii2k (Gast)


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Hallo,

die Elkos hab ich auch schon gesehen. Datenblatt bzgl Angabe des 
Innenwiderstand, Leckstrom, Strombelastbarkeit wäre toll.
Auch ist die Frage, ob der Kondensator wirklich die angegebene Kapazität 
einhält. Hat jemand von euch schon solche SuperCaps bestellt und kann 
dazu berichten??

von HildeK (Gast)


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S. M. schrieb:
> Normal werden diese Weidezaun Geräte mit 9v 100Ah Alkali Batterien über
> Monate versorgt.

Das sind 900Wh, über Monate, sagen wir mal 3 Monate = 90 Tage, dann 
benötigst du am Tag 10Wh. Dein Akku hat 240Wh, sollte als locker einen 
halben Monat ohne Ladung arbeiten.
Ein Tag gute Sonne liefert im Herbst geschätzt 250Wh, auch ein grauer 
Tag sollte die 10Wh abliefern können.
Also, ich würde sagen, das System ist ordentlich ausgelegt.
Wenn das nicht mal mehr für einige trübe Tage reicht, dann ist der Akku 
kaputt.
Warum überlegst du dir, mit (teuren) Kondensatoren einen Bruchteil der 
Speicherkapazität zu kaufen, wenn ein neuer Akku das Problem wieder für 
Jahre lösen würde?

von Der Andere (Gast)


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Johannes schrieb:
> So Nun habe ich gesehen das ein Bekannter einen Elko Block gebaut hat um
> damit seinen Trecker zu starten welcher keine Batterie mehr hat.

Das glaube ich erst wenn ich ein Video davon sehe. Und selbst dann 
vermute ich eine versteckte Starterbatterie.

von Harald W. (wilhelms)


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Johannes schrieb:

> Elko Überspannungsschutz?

Hier im Thread wird immer wieder von Elkos gesprochen. Es handelt
sich dabei aber um Doppelschichtkondensatoren, die von den Her-
stellern unter Namen wie Goldcap, Superkondensator Ultracapo.ä.
angeboten werden. Auch wenn solche Kos viele interessante Anwen-
dungen haben, ein Ersatz für normale Akkkus sind sie nicht. Dafür
ist das elektrische Verhalten einfach zu unterschiedlich.

von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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Johannes schrieb:
> Um Überladung zu verhindern gibt es Schutz Schaltzungen.
> Ebay 251999616393
> Aber wie arbeiten diese? Es gibt ja nur Zwei Anschlüsse. Wird dann der
> Elko bei über 2,5v Kurzgeschlossen?

Sieht man doch ganz gut im Layout, da werden einfach 3 Widerstände über 
einen Transistor parallel zum Kondensator geschaltet.
...hoffentlich nicht nur eine TL431-Schaltung?

von Dirk J. (dirk-cebu)


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hinz schrieb:
> Alexander S. schrieb:
>> Vermutlich bringt die Solarzelle im Herbst einfach nicht mehr genug
>> Leistung, um den Akku über Nacht zu laden.
>
> Das wird ihr auch im Sommer nicht gelingen.

S. M. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Das wird ihr auch im Sommer nicht gelingen.
> Doch im Sommer klappt sowas sehr gut.

Über Nacht (laden)?

von Harald W. (wilhelms)


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Dirk J. schrieb:

> Über Nacht (laden)?

Ja, mit  sog. Lunarzellen. :-)

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