Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Türalarm: Spannung reduzieren


von lukas_G (Gast)



Lesenswert?

Hallo an Alle,

in meinem aktuellen Projekt komme ich leider nicht weiter.
Das Projekt sieht wie folgt aus:
Ich habe einen Türalarm welcher nur einen kleinen internen Akku verbaut 
hat. Dieser hat eine Spannung von 3,7V und 600 mAh. Da die Laufzeit 
jedoch sehr gering ist, möchte ich diese verlängern.
Mein Lösungsansatz:
Den internen Akku entlöten und durch einen Batteriehalter mit 4 Akkus AA 
(je 1,2V) ersetzen.
Somit hätte ich die Laufzeit deutlich verlängert und kann den Akkusatz 
schnell mal durch einen vollgeladenen Satz ersetzen. Das ist in meinen 
Augen eine Variante mit geringem Aufwand.
Folgendes Problem hat sich nun ergeben:
Als ich den Halter an die Kontakte gelötet habe, konnte ich den Türalarm 
einschalten, allerdings hat sich dieser vermutlich nach ein paar Tagen 
einfach abgeschaltet, obwohl die Akkus noch voll waren. Ich vermute das 
der Spannungsunterschied Halter: 4,8V und interner Akku: 3,7V zu groß 
ist?
Auf dem Gehäuse steht die Angabe Input: 5V DC
Dies würde doch eigentlich meiner Theorie widersprechen?
Woran könnte es liegen und müsste ich eventuell die Spannung reduzieren?
Welches Bauteil kann ich hier verbauen ohne das dieses die Akkulaufzeit 
unnötig verringert?

Für Eure Lösungsvorschläge danke ich im Voraus!

Gruß Lukas

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Und mindestens einmal pro Tag kommt ein Kiddie, was zu dämlich ist, 
Bilder hochzuladen - dreimal identisch: 
(MD5=3c99d0e25427a67c66aa02523ffa5756)

von Simon (Gast)


Lesenswert?

Hi!

Gehe davon aus, dass der Input die Ladespannung ist, die den internen 
Akku lädt.

Hast Du die Akkuspannung mal nachgemessen?

Kann die Alarmanlege auch genutzt werden, während die gleichzeitig 
geladen wird?
Wenn ja, kann man schon mit einer Powerbank die Laufzeit erhöhen, ohne 
zu löten.

Gruß
Simon

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

Nimm einfach 3xNiMH Zellen!
Die Spanung von deinem Lipo geht von ~3V-4,2V. Die von den 3 NiMH von 
~3V-4,26V.

von Kilo S. (kilo_s)


Lesenswert?

lukas_G schrieb:
> Dies würde doch eigentlich meiner Theorie widersprechen?

Nö, die ladeelektronik braucht ja auch Strom zum funktionieren.

Aus den 5V werden am Akku also maximal 4,2V (Akku voll geladen) und der 
Rest geht in die Elektronik.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

lukas_G schrieb:
> Für Eure Lösungsvorschläge

Schliesse ein 5V Steckernetzteil an, der Akku duent nur der 
Netzausfallüberbrückung, und du musst dich die nächsten Jahre nichg mehr 
um das mDing kümmern.

Deine 4xAA NiMH haben doch kaum mehr Kapazität als der eingebaute LiIon, 
da ist doch trotzdem ständig der Alarm ausser Betrieb weil mal wieder 
der Strom alle ist.

von Lukas G. (lukas_g)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> lukas_G schrieb:
>> Für Eure Lösungsvorschläge
>
> Schliesse ein 5V Steckernetzteil an, der Akku duent nur der
> Netzausfallüberbrückung, und du musst dich die nächsten Jahre nichg mehr
> um das mDing kümmern.
>
> Deine 4xAA NiMH haben doch kaum mehr Kapazität als der eingebaute LiIon,
> da ist doch trotzdem ständig der Alarm ausser Betrieb weil mal wieder
> der Strom alle ist.

Das funktioniert leider nicht da ich am Einsatzort keine Steckdose habe. 
Also kommt nur eine Versorgung über Akkus in Frage. Die Akkus im Halter 
haben deutlich mehr Kapazität. Ca. 11200 mAh zum internen mit 600 mAh. 
Da dürfte die Laufzeit deutlich länger sein. Außerdem der Vorteil die 
Akkus gegen vollgeladene zu tauschen.

von Lukas G. (lukas_g)


Lesenswert?

Simon schrieb:
> Hi!
>
> Gehe davon aus, dass der Input die Ladespannung ist, die den internen
> Akku lädt.
>
> Hast Du die Akkuspannung mal nachgemessen?
>
> Kann die Alarmanlege auch genutzt werden, während die gleichzeitig
> geladen wird?
> Wenn ja, kann man schon mit einer Powerbank die Laufzeit erhöhen, ohne
> zu löten.
>
> Gruß
> Simon

Während des Ladevorgangs sollte dies auch klappen, habe ich aktuell noch 
nicht ausprobiert.
Den Gedanken mit der Powerbank habe ich auch schon einmal ins Auge 
gefasst allerdings verfügen die meisten über eine Abschaltautomatik 
welche den Ladevorgang unterbricht sobald der Akku voll ist. Also müsste 
die Verbindung getrennt und wieder verbunden werden. Wenn ich richtig 
informiert bin, schadet der ständige Ladevorgang auch dem verbauten 
Akku.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Lukas G. schrieb:
> Die Akkus im Halter haben deutlich mehr Kapazität. Ca. 11200 mAh

Ein AA (Mignon) Akku mit 11Ah ? Halte ich für gelogen.
Selbst 3Ah sind für die doch gelogen.

von Max B. (citgo)


Lesenswert?

Lukas G. schrieb:
> Die Akkus im Halter haben deutlich mehr Kapazität. Ca. 11200 mAh zum
> internen mit 600 mAh.

Hast du etwa Spannung UND Strom addiert??

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Lukas G. schrieb:
>> Die Akkus im Halter haben deutlich mehr Kapazität. Ca. 11200 mAh
>
> Ein AA (Mignon) Akku mit 11Ah ? Halte ich für gelogen.
> Selbst 3Ah sind für die doch gelogen.

Oje, Er hat die Kapazitäten addiert. Das geht bei einer Reihenschaltung 
natürlich nicht!
Siehe es mal von der anderen Seite. Eine Zelle hat 1,2V und 2850mAh, 
macht 3,42Wh, das mal 3 wären 10,26Wh. Addierst du nun die Volt UND die 
mAh, hättest du 30,78Wh....

von Lukas G. (lukas_g)


Lesenswert?

Ich bin in dem Thema leider nicht so versiert. Ich bin davon 
ausgegangen, dass wenn ein Akku eine Kapazität von ca. 2800 mAh hat und 
ich davon 4 stk im Halter habe, komme ich auf eine Kapazität von rund 
11200 mAh. Ist dem nicht so? Welche Kapazität ergibt sich denn?

von michael_ (Gast)


Lesenswert?

Das Gerät ist doch sicher nicht für autarken Betrieb ausgelegt.
Ich erkenne da eine SD-Karte und ein GSM-Modul.
Brauchst du beides?

Wie alt ist es?

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Lukas G. schrieb:
> ch bin in dem Thema leider nicht so versiert. Ich bin davon ausgegangen,
> dass wenn ein Akku eine Kapazität von ca. 2800 mAh hat und ich davon 4
> stk im Halter habe, komme ich auf eine Kapazität von rund 11200 mAh. Ist
> dem nicht so? Welche Kapazität ergibt sich denn

2800mAh (die der schwächsten Zelle), Kapazität bleibt, Spannung steigt.

von Lukas G. (lukas_g)


Lesenswert?

michael_ schrieb:
> Das Gerät ist doch sicher nicht für autarken Betrieb ausgelegt.
> Ich erkenne da eine SD-Karte und ein GSM-Modul.
> Brauchst du beides?
>
> Wie alt ist es?

Naja es ist standardmäßig ein Akku verbaut. Wüsste nicht was gegen einen 
autarken Einsatz spricht?!
Es ist eine Simkarte und ein GSM-Modul, richtig.
Ich benötige beides, da wenn der Magnetkontakt geschlossen bzw. geöffnet 
wurde, erhalte ich eine SMS.

Dann habe ich also mit den 4x1,2Ah Akkus die Laufzeit nur minimal 
verlängert?
Wie kann ich denn eine deutlich höhere Laufzeit erzielen?
Gibt es eine Möglichkeit das sich die mAH im Halter addieren oder 
funktioniert das grundsätzlich nicht?

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

Lukas G. schrieb:
> Gibt es eine Möglichkeit das sich die mAH im Halter addieren oder
> funktioniert das grundsätzlich nicht?

Klar geht das (OK mit dem Halter wirds schwierig), Parallel schalten, 
nur dann bleibts halt bei 1,2V.

Lukas G. schrieb:
> Naja es ist standardmäßig ein Akku verbaut. Wüsste nicht was gegen einen
> autarken Einsatz spricht?!

Nur eine deutlich länger Ladezeit und der Platz im Gehäuse.
Ein Externes, wetterfestes(?) Gehäuse, Lipo mit PCM (Schutzschaltung)... 
Kann man auch gerne an den internen parallel hängen (NUR 
zusammenschalten wenn die Spannungen gleich sind, evtl. erst mal einen 
strombegrenzten Angstwiderstand (~10_Ohm) dazwischen schalten).

von Lukas G. (lukas_g)


Lesenswert?

Teo D. schrieb:
> Lukas G. schrieb:
>> Gibt es eine Möglichkeit das sich die mAH im Halter addieren oder
>> funktioniert das grundsätzlich nicht?
>
> Klar geht das (OK mit dem Halter wirds schwierig), Parallel schalten,
> nur dann bleibts halt bei 1,2V.
>
> Lukas G. schrieb:
>> Naja es ist standardmäßig ein Akku verbaut. Wüsste nicht was gegen einen
>> autarken Einsatz spricht?!
>
> Nur eine deutlich länger Ladezeit und der Platz im Gehäuse.
> Ein Externes, wetterfestes(?) Gehäuse, Lipo mit PCM (Schutzschaltung)...
> Kann man auch gerne an den internen parallel hängen (NUR
> zusammenschalten wenn die Spannungen gleich sind, evtl. erst mal einen
> strombegrenzten Angstwiderstand (~10_Ohm) dazwischen schalten).


Ich habe nebenbei schon einmal herausgefunden dass eine 
Parallel/Reihenschaltung gibt. Stromstärke und Spannung erhöhen sich. 
Das wäre eigentlich das was ich möchte. Lediglich die Spannung (Theorie 
4,8V) die sich hierbei ergibt müsste ich im Nachhinein auf 3,7V 
reduzieren. Die Besonderheit: Ich würde am liebsten die vorhandenen 
Akkus verwenden und es so gestalten das diese schnell gegen volle 
austauschbar sind (ähnlich wie bei einem Halter).
Sollte die Umsetzung nicht/ oder nur sehr schwer möglich sein, gibt es 
hier noch Alternativen? Eine Postbank käme aus meiner Sicht noch in 
Frage, allerdings gibt es dabei das Problem mit der Abschaltautomatik.
Eine wetterfestes Gehäuse ist schon vorhanden.

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

Sorry, mir wird das zu mühsam. Leg dir mal die einfachsten 
Grundkenntnisse zu!
zB hier: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/index.htm
(Die ersten beiden Punkte sollten genügen)

von bastler (Gast)


Lesenswert?

Also eigentlich ist bei einer Schaltung die mit einer Zelle Li betrieben 
wird (3,7V) am einfachsten da eine größere selbige zu nehmen um die Zeit 
zu verlängern.

Was spricht dagegen eine 18650 Li Rundzelle zu nehmen in einem 
Akkuhalter? Oder wenn 3-4x Laufzeit nicht reicht eine größere Zelle. Es 
gibt dafür Akkuhalter und Zellen und Ladegeräte wie auch bei NiMH...

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


Lesenswert?

Lukas G. schrieb:
> Ich habe nebenbei schon einmal herausgefunden dass eine
> Parallel/Reihenschaltung gibt. Stromstärke und Spannung erhöhen sich.

Ich glaube, da bringst du etwas durcheinander.

Wenn Zellen in Reihe (hintereinander) geschaltet werden, erhöht 
(addiert) sich die Spannung. Der entnehmare Strom und die entnehmbare 
Gesamtkapazität bleibt jedoch gleich.

Wenn Zellen paralllel (nebeneinander) geschaltet werden, erhöht 
(addiert) sich der entnehmare Strom und die entnehmbare Gesamtkapazität. 
Die an diesen so verschalteten Zellen entnehmbare Spannung bleibt jedoch 
gleich.

Beispiel:
deine Zelle hat 1.5 Volt. Sie erlaubt einen entnehmbaren Strom von 100 
mA zu jedem Zeitpunkt. Die Gesamtkapazität der Zelle beträgt 800 mAh.

--> werden solche Zellen in Reihe geschaltet, dann ergibt sich eine 
Spannung von 3 Volt. weiterhin können aus dieser Anordnung 100 mA zu 
jedem Zeitpunkt entnommen werden, und die Gesamt-Kapazität dieser 
Anordnung ist 800 mAh

--> werden solche Zellen parallel geschaltet, dann ergibt sich eine 
Spannung von 1.5 Volt. weiterhin können aus dieser Anordnung 200 mA zu 
jedem Zeitpunkt entnommen werden, und die Gesamt-Kapazität dieser 
Anordnung ist 1600 mAh

Die Angaben zum Spannung, Strom und Kapazität sind unter "idealen" 
Gesichtspunkten zu sehen. Real gibt es Entladekennlinien, 
Schlussspannungen etc. zu beachten.

eine "Parallel/Reihenschaltung" gibt es z.B. bei Notebook-Akkupacks. da 
spricht man dann z.B. von 2P3S, was bedeutet: 2 Zellen sind jeweils 
paralell geschaltet, und davon gibt es 3 Stück in Reihe (seriell)

Du kannst recht leicht erkennen, was in deinem Batteriehalter verbaut 
ist. Höchstwahrscheinlich geht immer ein Blechstreifen und Feder vom 
Pluspol der einen zum Minuspol der nächsten Zelle. Somit sind deine 
Zellen reineweg SERIELL verschaltet.

Wenn deine Laufzeit "sehr gering" ist, solltest du erst einmal den 
durchschnittlichen Stromverbrauch ermitteln. Du kannst z.B. deinen 
vorhandenen Akku einmal voll laden, dann leer laufen lassen "im 
laufenden Betrieb". Nimm an, dass dein Akku nun zu 80% entladen wurde. 
Die vorhandene Akkukapazität in mAh solltest du ja kennen.

Angenommen, das Ding hat den Akku in 1 Tag leer genuckelt, und hat 1000 
mAh, dann weißt du das du für einen 7-tägigen Betrieb eine 7-fache 
Kapazität brauchst, mithin also 7000 mAh.

von bastler (Gast)


Lesenswert?


von Kilo S. (kilo_s)


Lesenswert?

Lukas G. schrieb:
> Ist dem nicht so? Welche Kapazität ergibt sich denn?

2800mAh.

Merke, In reihe Addiert sich die Spannung, Parallel der Strom.

von Manfred (Gast)


Lesenswert?


von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Sondermüll

magst du deine qualifizierte Meinung etwas detailierter erneuern?

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.