Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Batterien separieren zum Entladen


von Maik L. (storm01)


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Guten Tag an alle,
Habe da mal eine einfache Frage zu der  ich mit der Suche nix gefunden 
habe.

Ich will alte fast Leere Alkali Batterien quasi auspressen soweit wie 
möglich.
Wie kann ich die Batterien parallel schalten und entleeren ohne das die 
sich dadurch gegenseitig versuchen auf zu laden?

Möglichst einfach und billig.

Wie sollte ich das am besten aufbauen und verkabeln?

Ich hatte die Idee Speer-Diode mit dem Dioden strich an Minus jeder 
Batterie und dahinter alles verbinden, und Plus ohne was verbinden. Nur 
dann welche Diode (genaue Bezeichnung)  ist  dafür die richtige?
(Wenn was verkehrt ist Bitte korrigieren)

MFG Maik

: Verschoben durch Moderator
von Stefan F. (Gast)


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Das Vorhaben ist unsinnig. Wenn Alkaline Batterien leer sind, sind sie 
leer.

Mag sein, dass du da noch 0,8 Volt misst und glaubst, diese nutzen zu 
können. Aber sobald du versuchst, sie zu belasten, fällt die Spannung 
noch weiter zusammen. Selbst wenn du eine sehr sparsame Last und einen 
sehr effizienten Spannungswandler verwendest, sind da keine 5% mehr 
heraus zu holen.

Und wenn der Spannungswandler von Anfang an angeschlossen wäre, dann 
bedenke dass diese Dinger weniger als 95% Wirkungsgrad haben. Unterm 
Strich machst du damit sogar noch Verluste.

Maik L. schrieb:
> Wie kann ich die Batterien parallel schalten und entleeren ohne das die
> sich dadurch gegenseitig versuchen auf zu laden?
> Möglichst einfach und billig.

Möglichst einfach und billig wären Dioden. An denen hast du aber je nach 
Bauart und Laststrom 0,3 bis 1,2 Volt Verluste, was den Sinn der Aktion 
untergräbt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Maik L. schrieb:
> Ich will alte fast Leere Alkali Batterien quasi auspressen soweit wie
> möglich.
Geh in der Zeit, die du dafür investierst, besser zum Zeitungen 
austragen.
Du wirst damit mehr Gewinn machen.

Maik L. schrieb:
> Wie kann ich die Batterien parallel schalten und entleeren ohne das die
> sich dadurch gegenseitig versuchen auf zu laden?
> Möglichst einfach und billig.
Nimm ein Messgerät und miss sie so aus, dass sich die 
"Auspresskandidaten" nicht um mehr als z.B. 0,1V unterscheiden. Und dann 
mach sie vollends leer. Du sparst dir damit den Kauf der "Speer-Dioden" 
und den Spannungsabfall daran.

: Bearbeitet durch Moderator
von H. B. (Gast)


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Viel wird da nicht mehr zu holen sein.

Aber du kannst die ganzen Batterien in Reihe schalten und dann einen 
Buck/Boost Konverter damit betreiben der dir die Ausgangsspannung 
erzeugt die du brauchst.

von Maik L. (storm01)


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Ich weiss ja das ich die auch einfach Weg schmeißen kann und gut.
Nur geht es nicht um zeit und mühe einsparen wenn es ein Hobby ist 
andere machen Modelbau warum kaufen die dann keine Fertigen Modelle, als 
Beispiel.

Es soll ja nur ein mini Projekt sein mit eine Leuchtenden/Glimmenden 
Led.  Und dem Spaß am Basteln.

Also ich habe auch ein “Pololu Adjustable Step-Up Spannungsregler 
U1V11A”
der Funktioniert super mit einer Batterie leuchtet die Led noch Paar 
Tage.
Will nur nicht immer nur eine Batterie durch tauschen.

Um es genauer zu machen. Priorität hat Mehrere Batterien auf einmal 
anschließen mit möglichst wenig Verlust durch Gegenseitiges laden der 
Batterien. Wie effizient das dann letzt endlich ist Gegensatz zu 
vielleicht nur eine Batterie anschließen ist dann igal.

Frage 1: Wenn ich Speerdioden (Bezeichnung) nehmen will welche wären in 
Punkt Preis Leistung am besten geeignet? (auch wenn es ineffizienter ist 
welche zu benutzen)

Frage 2: Wäre meine Verkabelung denn Richtig wie ich das geschrieben 
hatte mit Diodenstrich an minus jeder Batterie?

: Bearbeitet durch User
von rolf (Gast)


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Maik L. schrieb:
> Frage 1: Wenn ich Speerdioden (Bezeichnung) nehmen will

1N4007

oder

1N4148

sind sehr weit verbreitet und darum normalerweise sehr günstig zu 
bekommen.


Kleinkram bekommt man bei diesem shop hier recht günstig zugesandt:
http://www.kessler-electronic.de/

Die passen ihre Versandkosten an das Versandgewicht an, was sehr 
praktisch sein kann.

Pollin, Reichelt, Conrad und andere haben bei Kleinteilen sehr viel 
höhere Versandkosten.

Damit müsstest du jetzt eigentlich eine gute Basis zum Basteln haben! :)

von Maik L. (storm01)


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Danke @rolf dann weiß ich zumindest schon mal ein teil.

von Schlaumaier (Gast)


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Maik L. schrieb:
> Also ich habe auch ein “Pololu Adjustable Step-Up Spannungsregler
> U1V11A”
> der Funktioniert super mit einer Batterie leuchtet die Led noch Paar
> Tage.
> Will nur nicht immer nur eine Batterie durch tauschen.

Kauf dir für 50 Cent ein Batteriehalter. Den hängst du an den Step-UP 
und gut ist.

von Sebastian S. (amateur)


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Eine richtig sinnvolle Lösung gibt es hierfür nicht.

Man könnte zwar eine Extremlösung nehmen, also ein "Entlader" pro 
Batterie, aber alles andere geht nicht.

- Bei der Parallelschaltung schließen sich die Teile erst mal
  gegenseitig kurz, bis sie sich auf eine höchst mögliche Spannung
  geeinigt haben.
- Bei der Reihenschaltung wirkt, im Zweifelsfalle, der "Vorgänger"
  als Last, da ja dessen Zustand unbekannt ist. Schlimmstenfalls
  versuchst Du so eine dann leere Batterie zu laden.

: Bearbeitet durch User
von Schlaumaier (Gast)


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rolf schrieb:
> Pollin, Reichelt, Conrad und andere haben bei Kleinteilen sehr viel
> höhere Versandkosten.

Dafür gibt es aktuell bei Pollin  1N4004 für 1 Cent das Stück 
(bedrahtet). Hab mir gleich mal 200 Stück mit bestellt.

Und 5 Euro Gutschrift ab 29 Euro = Versandkosten fast umsonst.

von H. B. (Gast)


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rolf schrieb:
> Maik L. schrieb:
>> Frage 1: Wenn ich Speerdioden (Bezeichnung) nehmen will
>
> 1N4007
>
> oder
>
> 1N4148
>

Nimm lieber Schottkydioden, da fällt nicht so viel Spannung dran ab.

von Maik L. (storm01)


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@Schlaumaier
Geht ja nicht um den Batteriehalter sondern um die dioden und wie sie 
angeschlossen werden.

@Sebastian S.
Aber es ist doch mit einer z.b. 1N4007 Diode möglich das kurz schließen 
und wie du sagst auf ein Spannung einigen zu verhindern oder ist das 
falsch?

von Maik L. (storm01)


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@H. B.
Und Welche Schottkydioden genau ? Bezeichnung wäre super.

von Schlaumaier (Gast)


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Maik L. schrieb:
> @Schlaumaier
> Geht ja nicht um den Batteriehalter sondern um die dioden und wie sie
> angeschlossen werden.

War die Antwort auf :

Maik L. schrieb:
> Also ich habe auch ein “Pololu Adjustable Step-Up Spannungsregler
> U1V11A”
> der Funktioniert super mit einer Batterie leuchtet die Led noch Paar
> Tage.
> Will nur nicht immer nur eine Batterie durch tauschen

von H. B. (Gast)


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BAT42 gibt's bei Reichelt z.B. für 5 Cent.
Besser wäre noch die PMEG Serie von Nexperia, sind aber SMD.

von Maik L. (storm01)


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@Schlaumaier
Das war keine Frage von mir war ja kein Fragezeichen bei.
Die beiden Fragen habe ich extra aufgelistet.

Mit einem Batteriehalter muss ich aber auch für eine Batterie aufstehen.
Es sollen mehrere Batterien gleichzeitig entladen/verbraucht werden. So 
das ich nicht für eine Batterie durch tauschen vom Sofa auf stehen muss 
sondern für 4-10 oder mehr. Da ist es igal ob ich ein Batteriehalter 
nehme oder die Kabel mit Magnet an der Batterie fest mache.

Aber wie die Batterie befestigt ist wird ist nicht die Frage sondern der 
Schaltplan an und für sich. :D Aber damit du bescheid weist 
Batteriehalter habe ich genug ^^

von Stefan F. (Gast)


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Nehmen wir mal an, die LED nimmt mit Spannungswandler an der vollen 
Batterie 1mA auf, dann hast du an den Dioden folgenden Verlust:
1
Diode   Spannungsverlust  Verlust
2
1N4001      0,7V             46%
3
1N4148      0,6V             40%
4
BAT46       0,3V             20%

Am Spannungswandler kommen bei der besten Diode nur noch 1,2 Volt an. 
Dabei hat er einen Wirkungsgrad von 60%, also 40% Verlust. Du hast also 
insgesamt 60% Verlust.

Da der Spannungswandler mindestens 0,5 V braucht und an der Diode 0,3 V 
abfallen kannst du die Batterie bis herunter auf 0,8V nutzen. Dann sind 
die Verluste aber noch höher:
1
Diode   Spannungsverlust  Verlust
2
BAT46       0,3V             38%

Zum Wirkungsgrad des Spannungswandlers unter diesen Bedingungen macht 
der Hersteller schon gar keine Angaben mehr. Lass uns mal wohlwollend 
50% schätzen, dann kommen wir auf insgesamt 88% Verluste.

Wolltest du nicht Energie sparen und die Batterien besser ausnutzen? Das 
wird aber kaum möglich sein, wenn man mehr als die Hälfte der Energie in 
der zusätzlichen Elektronik verheizt!

Und jetzt machen wir das ganze Spiel nochmal mit drei Batterien in Reihe 
ohne den ganzen Hokuspokus, sondern einfach nur mit einem simplen 1kΩ 
Widerstand.

Die vollen Batterien haben 4,5 V, die LED schätze ich auf 3 V. Dann 
fallen am Widerstand 1,5V ab, das sind 30%.

Wenn die Batterien schwächer werden, verringert sich der Spannungsabfall 
am Widerstand (natürlich auch die Helligkeit der LED) bis auf annähernd 
null. Aber dann sind die Verluste auch annähernd null!

Das heißt: Beim einfachen Widerstand sinken die Verluste, je schwächer 
die Batterie wird. Bei deiner Hokuspokus Schaltung steigen sie hingegen!

Was ist wohl unterm Strich effizienter?

Du kannst es ja mal austüfteln. Ich habe das Experiment bereits hinter 
mir. Mit dem Ergebnis, dass die Elektronik sinnlos ist.

von Maik L. (storm01)


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@H. B.
Danke

von Schlaumaier (Gast)


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Maik L. schrieb:
> Mit einem Batteriehalter muss ich aber auch für eine Batterie aufstehen.
> Es sollen mehrere Batterien gleichzeitig entladen/verbraucht werden.

https://www.reichelt.de/batteriehalter-fuer-mignon-c4255.html?&nbc=1

Und das sind nur die Mignons. Soweit ich weiß gehen die bis 10 Stück.

Du steckst also einfach 4 Stück in einen Halter. ergibt bei 4 vollen 
Akkus ca. 4,8 Volt.  Bei deine fast leeren k.a. . Die pumpt ein 
Step-up-Modul auf den eingestellten Wert. Fertig.

4 Stück = 3 x weniger Batteriewechsel.  So war das gedacht.

von Maik L. (storm01)


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@Stefan ⛄ F.
Vielen Dank für den ausführlichen Text. Sehr interessant.
Wie gesagt Priorität ist die Anzahlt der Batterien mit bestmöglicher 
Schutz das sich die Batterien gegenseitig Laden.

Wenn z.b. 1 Batterie ( Batterie mit Namen "A" ) ohne Sperr-Dioden 
24Stunden noch LED-Licht machen würde.
Aber wenn Batterie A mit B,C und D und Sperr-Dioden nur noch 1 Minute 
Led-Licht machen würde dann würde ich die 1 Minute vorziehen,
weil ich Lauffaul bin grins und bei einmal aufstehen gleich mehrere 
tauschen will. Ohne 10xLeds und ohne 10xU1V11A zu kaufen da reicht je 
eins sonst wirds teuer.

Ich würde das mit sperr Dioden gerne selber testen und dann die selben 
Batterien einzeln anschließen und gucken ob noch Licht kommt dann kann 
ich immer noch weiter überlegen.

von Stefan F. (Gast)


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Maik L. schrieb:
> Wie gesagt Priorität ist die Anzahlt der Batterien mit bestmöglicher
> Schutz das sich die Batterien gegenseitig Laden.

Wenn du mit gleich vollen Batterien anfängst, kannst du sie einfach alle 
parallel schalten. Dein "Problem" hast du nur, wenn du unterschiedlich 
weit verbrauchte Batterien kombinieren willst.

Aber dafür gibt es keine Wunderschaltung, die dabei hilft, noch mehr 
heraus zu holen. Im Gegenteil, die zusätzliche Elektronik verschlechtert 
den Wirkungsgrad bloß noch weiter.

Und dieser Spannungswandler ist unter 1,5V ziemlich schlecht, was den 
Wirkungsgrad angeht. Mit dem würde ich gar nicht erst anfangen.

von Maik L. (storm01)


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@Schlaumaier
Achso du meinst in Reihe. Ich war gedanklich grade so auf Parallel 
fixiert.

Kriege ich die Batterien dann genau so leer wie Parallel?

Und wenn ich über die 5,5V komme dann macht der U1V11A aber nicht mehr 
mit.
Gibt es denn was das die sagen wir mal max12v auf 3V runter haut und bei 
unter 3V bei den Batterien die Volt zahl auf 3V hoch drückt und die 
Batterien auch so gut wie bei Parallel Leer werden?

von Percy N. (vox_bovi)


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Was ist eigentlich eine Speerdiode?
Ist das ein Mittelding zwischen Spitzen- und Planardiode oder eher eine 
besonders spitze Spitzendiode?

von Maik L. (storm01)


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@Stefan ⛄ F.
Das ist es nämlich die Batterien sind sehr unterschiedlich Leer/Voll 
deswegen ja auch der Schutz gegen das sich die Batterien gegenseitig 
laden. Sind viele Batterien zum Teil 1,5V (Ich weis sind "Voll" aber 
Billige alte Batterien die schnell und gerne auslaufen) bis 0,1-0,0V die 
ich weg schmeiße.

Ich sagte ja "best möglicher Schutz" das es weit weg von effizient ist 
und man das gegenseitige Batterieladen nicht auf 0 abschalten kann ist 
klar und die Wunderschaltung will ich ja auch nicht.

Letzt endlich könnte ich auch ein Last-Wiederstand an mehrer Batterien 
hängen und bisschen warten bis die leer wäre mir auch igal nur 
Last-Wiederstände machen kein Licht.

von Maik L. (storm01)


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@Percy N
Maaaan ich bemühe mich extrem nix falsch zu schreiben.
Jetzt habe ich mich (hoffentlich) nur einmal vertippt, und einer findet 
das sofort natürlich meine ich "Sperrdiode".
Schade das mit deinem lustigen hinweis nicht auch noch was zum Thema 
dabei geschrieben war.

von Werner H. (werner45)


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Ich lutsche verbrauchte Batterien mit den Platinen alter 
Solar-Gartenleuchten leer.
Da ist der Wandler. die Led und der Batteriehalter schon drin, AA oder 
AAA.
Einfach an einer Schnur oder einem Draht aufhängen.
Manche Batterien halten sogar einige Tage durch, dann wird gewechselt.

von H. B. (Gast)


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Maik L. schrieb:
> @Schlaumaier
> Achso du meinst in Reihe. Ich war gedanklich grade so auf Parallel
> fixiert.
>
> Kriege ich die Batterien dann genau so leer wie Parallel?
>
> Und wenn ich über die 5,5V komme dann macht der U1V11A aber nicht mehr
> mit.
> Gibt es denn was das die sagen wir mal max12v auf 3V runter haut und bei
> unter 3V bei den Batterien die Volt zahl auf 3V hoch drückt und die
> Batterien auch so gut wie bei Parallel Leer werden?

Hab ich dir schon um 15:17 Uhr geschrieben:

"Aber du kannst die ganzen Batterien in Reihe schalten und dann einen
Buck/Boost Konverter damit betreiben der dir die Ausgangsspannung
erzeugt die du brauchst."

von Maik L. (storm01)


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@Werner H.
Gute Idee irgend wo habe ich sogar noch eine wo alles irgend wie kaputt 
ist außer die Elektrik.
Aber leider auch nur eine.

von Maik L. (storm01)


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@H. B.
Ja habe ich gesehen. Ich finde aber nur Buck/Boost Konverter die minimal 
3V Eingang brauchen.
Wenn die z.B. 3 Batterien in Reihe dann zusammen nur noch 0,8V haben 
welcher
Buck/Boost Konverter macht dann 0,8V zu 3V? Wenn der hoch und Runter 
Konvertierten kann dann Bezeichnung oder Link wäre super. Wenn dann der 
Preis stimmt dann kaufe ich gleich mehrere.

von Schlaumaier (Gast)


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Was spricht eigentlich gegen folgende Kombi.

Batteriehalter mit min. 4 Plätze und dann an diese Platine anschließen.

https://www.ebay.de/itm/5x-MT3608-Max-2A-DC-DC-Step-Up-Spannungs-Wandler-Aufwarts-Arduino-Raspberry/333777556770

Würde ich nämlich versuchen.

von H. B. (Gast)


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Schlaumaier schrieb:
> Was spricht eigentlich gegen folgende Kombi.
>
> Batteriehalter mit min. 4 Plätze und dann an diese Platine anschließen.
>
> 
https://www.ebay.de/itm/5x-MT3608-Max-2A-DC-DC-Step-Up-Spannungs-Wandler-Aufwarts-Arduino-Raspberry/333777556770
>
> Würde ich nämlich versuchen.

ist nur ein Boost Converter - Ausgangsspannung muss immer höher sein als 
die Eingangsspannung.
Wenn du eine Ausgangsspannung wählst die höher als die Spannung von 4 
vollen Batterien ist (ca. 6,5V) dann musst du um eine LED zu betreiben, 
am Vorwiderstand ne Menge Energie verbraten.

von H. B. (Gast)


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Maik L. schrieb:
> @H. B.
> Ja habe ich gesehen. Ich finde aber nur Buck/Boost Konverter die minimal
> 3V Eingang brauchen.
> Wenn die z.B. 3 Batterien in Reihe dann zusammen nur noch 0,8V haben
> welcher
> Buck/Boost Konverter macht dann 0,8V zu 3V? Wenn der hoch und Runter
> Konvertierten kann dann Bezeichnung oder Link wäre super. Wenn dann der
> Preis stimmt dann kaufe ich gleich mehrere.

Schau dir mal den LTC3119 an.
Wenn der mal angelaufen ist (mit min. 2,5V) und bei deinem geringen 
Strom den eine LED braucht, läuft der auch noch bis 250mV runter.

von Maik L. (storm01)


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@Schlaumaier
Theoretisch gute Idee wenn mir jetzt nur noch einer sagen kann das die 4 
Batterien genau so oder stärker ausgelutscht sind wie als wenn die 
Parallel mit U1V11A geschaltet sind. Dann würde ich das auch in Reihe 
mit MT3608 machen.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Schlaumeier,

Schlaumaier schrieb:
> Was spricht eigentlich gegen folgende Kombi.
>
> Batteriehalter mit min. 4 Plätze und dann an diese Platine anschließen.
>
> Ebay-Artikel Nr. 333777556770
>
> Würde ich nämlich versuchen.

fritierst Du gerne, z.B. LEDs?

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Maik L.,

Maik L. schrieb:
> @Schlaumaier
> Theoretisch gute Idee wenn mir jetzt nur noch einer sagen kann das die 4
> Batterien

in REIHE geschaltet sind

> genau so oder stärker ausgelutscht sind

WERDEN

> wie als wenn die
> Parallel mit U1V11A geschaltet sind.

Nein.

> Dann würde ich das auch in Reihe
> mit MT3608 machen.

Was hängst Du an den 3V-Ausgang? Eine nackte LED?

von Maik L. (storm01)


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@Peter M.
Bei 3V würde ich eine nackte Led dran hängen oder spricht da was gegen?

von Stefan F. (Gast)


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Maik L. schrieb:
> Letzt endlich könnte ich auch ein Last-Wiederstand an mehrer Batterien
> hängen und bisschen warten bis die leer wäre

Ich erkenne keinen Sinn in dem Vorhaben, Batterien möglichst weit 
"auszupressen" ohne die Energie zu nutzen. Das alles bringt doch nichts, 
wenn die dazu nötige Elektronik mehr Energie verheizt, als du heraus 
quetschen kannst.

Schau Dir mal Geräte an, die in Massen verkauft werden. Keins davon 
enthält so eine Schaltung, nicht einmal die teuersten Produkte. Und zwar 
weil es nicht sinnvoll geht.

Ganz im Gegenteil: Man liest immer wieder, dass man nur Batterien vom 
gleichem Typ und gleichem Ladezustand miteinander kombinieren soll. Egal 
ob parallel oder in Reihe. Geräte mit Akkus forcieren das sogar 
üblicherweise durch Loadbalancer.

Schalte die Batterien einfach parallel, ohne Dioden. Ja, dabei werden 
Ausgleichsströme fließen und ein beträchtlicher Teil der Energie in 
Wärme umgesetzt. Aber mit Elektronik (Dioden) passiert das ebenfalls!

Oder schalte sie in Reihe und verzichte auf den Spannungswandler. 
Dadurch verzichtest du auch auf seine Verluste. Wenn die LED möglichst 
lange glimmen soll, ist das die optimale Lösung.

von Marek N. (Gast)


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