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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Erwärmung von Kontakten(Übergangswiderstand)


Autor: Tom (Gast)
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Hallo,

kann man ungefähr abschätzen,wenn man verschiedene Übergangswiderstände 
einer Kontaktstelle, z.b. Ladekontakte einer Ladestation, ansetzt, wie 
warm es an diesen wird, aufgrund des Stromflusses durch diesen 
"schlechten" Übergangswiderstand? Material ist bekannt, Masse bzw, 
Fläche des Ladekontaktes auch. Mit der Formel Q= m*c*deltaT, umgestellt 
nach delta T und für Q als Wärmemenge die vermeintliche elektrische 
Energie an dem Kontakt angesetzt, kommen nur utopische Werte raus. Mein 
Ansatz war erst so: 1A Ladestrom bei (einfach mal festgelegt) 10 Ohm 
Übergangswiderstand am Kontakt, wären 10W bei 2h Ladezeit = 7200Ws. Die 
habe ich dann gleich Q gestezt aus der ersten Formel und mit ner Masse 
der Ladekontakts von 10g == 0,01kg und c=0,896(aus Formelbuch für 
Alu)kommen dann 800K als deltaT.
Vielleicht kann mir jemand ne Näherung dafür geben oder nen anderen 
Ansatz?
Wäre sehr dankbar!

Gruß

Autor: vxcnm (Gast)
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10 Ohm Widerstand bei 1A Ladestrom sind schon 10 V Spannungsabfall - das 
ist ziemlich utopisch. Dass da dann anschliessend utopische Werte 
herauskommen, wenn man damit weiterrechnet, ist logisch.

Gast

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Naja, erstens sind die 7200Ws ja über 2h verteilt und zweitens, welcher 
Kontakt hat schon 10 Ohm? Das sind ja entweder kilometerlange 
Zuleitungen oder schlecht gelötete Kontakte.
Und nochmal zur Temperatur: Du hast den Entropiestrom vergessen, der den 
Kontak verlässt, also sozusagen die Ableitung in die Luft.
Dann werden das nie 800°K
Valentin Buck

Autor: Tom (Gast)
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Hallo, danke erstmal für die Beteiligung.

Ja, das ergibt 10V,ist klar.

Der reale Fall hier ist der:

Ladegerät NiMH: 1A, bis zu 6 Zellen, max. 16V

Die Akkus werden im Ladevorgang sehr warm: >60°C.

Jetzt wurde eine Vermutung aufgestellt hier und gesagt, das könnte auch 
von der Erwärmung durch Übergangswiderstand der Kontakte kommen. Diese 
unterliegen einer starken Verschmutzung und mechanischen Belastung.

Ich möchte nur diese These wiederlegen können mit dieser 
Überschlagsrechung, weil ich glaube, Schuld sind die veralteten NiMH 
Zellen und deren Lagerung etc etc.

Also kann ich schlecht nen realen Wert für Ü-R ansetzen und würde mich 
so über nen Ansatz freuen, wie ich das angehen kann? Ohne Messung!!!

Gruß

Autor: Schrotty (Gast)
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Reinige doch einfach die Kontakte und lade dann nochmal und wenn es sich 
dann immer noch so stark erwärmt, dann weisst bescheid, dass es nicht 
die Kontakte sind.
Hier wird dir wohl kaum jemand sagen können, wie hoch der 
Übergangswiderstand von verdreckten Kontakten ist.

Aber ich halte diese Theorie für recht unwahrscheinlich.
Die Akkus werden beim Laden warm, das ist völlig normal.

Autor: avion23 (Gast)
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1A Konstantstrom auf den Akku
Dann Spannungsdifferenz messen: Potential 1 ist die Fläche des Akkus. 
Potential 2 ist der Kontakt.

Davon 10 Messungen, immer wieder etwas drehen, mitteln.

Autor: Tom (Gast)
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Hallo,

ich weiß dass es nicht die Kontakte sind, habe den Aufbau hier. Jedoch 
wird dieser auch eben in seinem Einsatzort(Industrie) in rauher Umgebung 
eingesetzt. Es sind 6Akkuzellen vergossen in einem Pack.
Ich will nur irgendeinen Beweis schaffen dafür, dass es NICHT der 
"schlechte" Ladekontakt sien kann.

Ich suche nach einer Näherung für die Erwärmung eines Leiters aus einem 
bestimmten Material bei bestimmten Querschnitt und bestimmten Stromfluss 
über eine bestimmt Zeit? Die oben von mir genannten Formeln führen nicht 
zu einem sinnvollen Ergebnis!

Hat da jemand nen Ansatz?

Danke Tom

Autor: Jens G. (jensig)
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Der Kern ist, daß Du auch die Kühlung durch Konvektion (Luft), 
Strahlung, und Wärme(ab)leitung mit einbeziehen mußt, die um so größer 
werden, je höher die Temperatur wird. Bei irgendeiner Temperatur gibt's 
dann den Punkt, wo Pzu=Pab - also Gleichgewicht. Deshalb streben 
Heiz/Kühlkurve immer einer bestimmten Temperatur zu.
Ob es jetzt so richtig Sinn macht, da nach einer Formel zu suchen für 
diesen Zusammenhang, muß schon fast bezweifelt werden, denn dazu müsste 
man eben dies drei Wärmeübertragungsmechanismen genau in ihrem wert 
bestimmen.
Ich würde da eher Spannungsabfall über diesem kontaktgebilde messen, mit 
Strom zur Leistung gelangen, und mit gesundem 
Meschenverstand/Gefühl/Erfahrung abschätzen, was das ungefähr für eine 
Temperatur bringen könnte am kontakt.
Wenn dagegen die gesammte Zelle gleichmäßig warm wird (und nicht nur am 
Ende bei den Kontakten), dann ist es wohl eher die Zelle selbst, die da 
heizt.

Autor: Tom (Gast)
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Danke für den konstruktiven Beitrag!

Das mit der Entwärmung über die Luft ist natürlich ein Punkt, den ich 
dabei völlig außer Acht lasse.

Die Zelle wird auch komplett warm und ich zweifel auch nicht an, dass 
das die Zellen sind, haben wir ja auch hier mit Infrarottempmeter 
gemessen, nur kam diese " Schnaps" Idee bei Kollegen aus dem Ausland 
unseres Partnerunternehmens auf und die wollen nun da ansetzen und ich 
will das entkräften, aber eben belegbar. Das das schwierig ist merke ich 
schon. Dort werden eben lange gelagerte Zellen verwendet, die teilweise 
auch unter zu hohen Umgebungstemperaturen gelagert wurden oder 
tiefentladen sind und daher kommen diese Probleme bei der Nutzung dieser 
Zellen. Die Kollegen dort meinen nun aber die Ursache dafür in vielen 
anderen Bereichen suchen zu wollen.
Ok, ich denke dieser Weg ist keine Lösung dafür. Trotzdem vielen Dank 
für deinen Beitrag dazu.

Gruß

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