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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lebensdauer von Pufferakkus


Autor: Tubie (Gast)
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Hallo,

ich habe hier ein kleines Problem bez. der Lebensdauer dieser 3,6V
Pufferakkus. Kann mich noch dran erinnern, das auf den alten Mainboards
diese Teile ständig defekt waren. Ich möchte in meinem aktuellen Projekt
einen MEGA16 bei Netzausfall mit Strom versorgen (Uhr). Bei Reich***
habe ich jetzt Lithium Speicherbatterien entdeckt, diese halten 10
Jahre. Sind zwar nicht aufladbar, sollten aber auch ihren Zweck
erfüllen.

Was würdet ihr mir empfehlen?

Gruß, Tubie

Autor: Jankey (Gast)
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LI Ionenakkus haben eine Cycledauer von 500.

Autor: Tubie (Gast)
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Wenn das Gerät aber ständig am Netz hängt und der Akku mit 1-2mA
erhalten wird, wie komme ich dann auf meine Zyklen? Wenn angenommen der
Strom 2x im Jahr ausfällt, dann müsste der Akku ja 250 Jahre halten. Ok,
Spaß beiseite. Gibt es da irgendwelche Richtwerte? Ich habe keine Lust,
alle 3 Jahre neue Akkus einzubauen.

Gruß,
Tubie

Autor: Rolf Magnus (Gast)
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LiIon-Akkus haben auch eine nutzungsunabhängige Alterung. Nach zwei bis
drei Jahren ist ihre Kapazität oft schon größtenteils verlorengegangen.

Autor: HansHans (Gast)
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Tubie hat aber doch nach Lithium Speicherbatterien
gefragt und nicht mach Ikonenakkusoder ?

Lithium Speicherbatterien sollten schon die 10 Jahre halten
vorausgesetzt sie sind nicht schon früher lehrgesaugt

Ich habe von den Lithium Speicherbatterien welche an einem
Brenner-Startzähler im Einsatz seit 6 Jahren und das geht noch ...

Autor: ??? (Gast)
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Also es gibt Lithiumthionylchlorid-Zellen mit 3,6V und
Lithium-Irgendwasanderes-Zellen mit 3V (zB. die CR2032). Die sind alle
NICHT aufladbar! dann gabs mal 3V Lithium-Akkus, die sind sehr selten
und sowas wie die 1,5V AccuCell-dinger. Also nur wenige Zyklen.
Dann weden vielfach NiCd oder NiMH Akkus mit 2,4V oder 3,6V benutzt.
Die weden dabei meißt mit 1/10C oder 1/20C dauergeladen und halten das
erstaunlich lange aus. Li-Ionen- od. Li-Polymer-Akkus weden dagegen
eher selten für den Datenerhalt genutzt. Die sind vielen zu teuer und
zu kompliziert zu laden (was aber nicht stimmt!).

Autor: Olaf (Gast)
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Die Lebensdauer von Lithiumprimaerelementen haengt uebrigens auch stark
von der Temperatur ab die sie aushalten muessen. Aber natuerlich man
muesste mal das Datenblatt lesen. Dann wuerde man ueberigens auch noch
etwas anderes erfahren was einem wichtig sein koennte...

Olaf

Autor: Tubie (Gast)
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Der Temperatur bereich liegt bei 20-30°C also nichts außergewöhnliches.
Alternativ muß ich mir mal gedanken um eine Lösung mit Goldcap machen.
Es ist ja wirklich nur dann relevant, wenn die Netzzufuhr unterbrochen
wird.

Gruß, Tubie

Autor: Olaf (Gast)
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Es mag dich ueberraschen aber auch Goldcaps halten nicht unbedingt
laenger. Die Entwickeln ueber die Jahre auch einen gewissen Leckstrom.

Wie problematisch das ist haengt aber natuerlich stark von deinen
Ausschaltzeiten ab. Ueberhaubt haengt die Wahl der richtigen Versorgung
ganz stark vom Nutzungsverhalten ab.
In meinem Autoradio befindet sich z.B eine eingeloetete CR2032. Die ist
jetzt 20Jahre alt und funktioniert noch immer. Ist ja auch kein Problem,
sie wird ja nur verwendet wenn das Radio mal ganz vom Strom abgeklemmt
ist.

Olaf

Autor: Tubie (Gast)
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So, habe noch einen Goldcap gefunden in der Bastelkiste. Der Kann den µC
knapp eine Minute Puffern. Desweiteren habe ich mir überlegt, eine
DCF-77 Antenne mit einzubauen, mit der ich nach einem Netzausfall die
korrekte Zeit wieder einlesen kann. Etwas Speicher habe ich noch frei
nur keine Timer mehr aber das werde ich schon noch hinbekommen.

Ist vielleicht etwas übertrieben jetzt, aber:
Wie mann es macht, ist es verkehrt. Lithium Batterie 10 Jahre bei WENIG
Verbrauch, NiCd/MiMh hoher verschleiß, Goldcap geht auch kaputt und zu
guter letzt wann wird DCF-77 zugunsten der GPS Zeit abgeschaltet?

Gruß,
Tubie

Autor: jojansen (Gast)
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Moin,
Batterien (Primärelement) wie die CR2032 haben eine Lagerfähigkeit von
vielen Jahren. D.h., die Selbstentladung ist gering.
Es gibt aus dem Alarmanlagenbereich Bleiakkus die man ohne größere
Probleme mehrere Jahre auf Erhaltungsladen lassen kann. Eine andere
Idee ist die, daß Du -wenn ich es richtig verstanden habe- für die Uhr
was von Dallas nimmst, denn die sind für Batteriepufferung ausgelegt
und zusätzlich eine Überwachung der Eingangsspannung machst. Wenn die
Eingangsspannung unter einen Wert sinkt, reicht die Energie von einem
Pufferkondensator noch so weit aus, daß Du dann rettenswerte Werte in
der RTC sicherst. Nach dem Neustart schaut der Controller in der RTC
nach eben diesen Werten und übernimmt sie wieder.
Mal so als Idee.
:-) Johannes

Autor: Anderer Johannes (Gast)
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Auch moin,

wenn Dein Mega16 nur im Notfall auf die Pufferbatterie gehen soll,
würde ich eine Standard-Lithium-Primärzelle ala CR3032 empfehlen. Die
Teile haben neu 500mAh, sind, weil Massenartikel, vergleichsweise
billig, haben eine Selbstentladerate von <0,5%/Monat (namhafte
Hersteller specen 0,1%/Monat) und sind damit >10 Jahre grundsätzlich
"zurechnungsfähig".

Der Dauerhaftigkeit dieser Dinger ist allerdings zweierlei abträglich,
nämlich erhöhte Temperaturen (bei 50° Umgebungstemperatur halbiert sich
die Lebenserwartung) sowie "Gegenströme", d.h. man braucht zum
Abtrennen unbedingt eine Diode mit möglichst geringem Sperrstrom (eine
Schottky-Diode reicht da nicht mehr und auch die übliche 1N4148 ist
nicht mehr optimal). Dabei bleiben von den 3V der Batterie nur noch
2,4V am Controller, und die Frage kommt auf, ob ein Mega16 noch in
jedem Fall zuverlässig mitspielt.

Dass im übrigen der Controller beim Rückfallen auf das Battery Backup
alle Aktivitäten außer der RTC möglichst umgehend komplett abschalten
muss, ist Dir, denke ich, soweit klar.

Gruß, der andere Johannes

Autor: Tubie (Gast)
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Vielen vielen Dank für die wertvollen Tips!

Ich werde mich wahrscheinlich für eine RTC von Dallas entscheiden.
Wobei der Gedanke mit einer DCF-77 anbindung auch nich so verkehrt ist.
Muß aber nochmal ein paar Nächte drüber schlafen ;)

Gruß,
Horst

Autor: jojansen (Gast)
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Die Sache mit DCF77 und RTC ist doch nicht schwer. Besorge die Zeit zum
damit arbeiten aus der RTC und einmal pro Tag (oder so) mach einen Sync
von der Funkuhr zur RTC. Wenn Die Spannung weg ist, läuft auch die
Funkuhr nicht mehr weiter, aber wenn wieder alles läuft warte einige
Minuten ab bis die Funkuhr wieder eine gültige Zeit liefert und mache
dann wieder einen Sync mit der RTC.
:-) Johannes

Autor: Thomas O. (Gast)
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welche Ausfallzeiten müssen eigentlich im Notfall überbrückt werden?

ich würde einfach 4 NiMH-Akkus nehmen und diese wie Tubie sagt mit
wenigen mA laden, also gerade soviel das die Selbstentladung
ausgeglichen wird und noch etwas nachgeladen wird. Bei den heutigen
Kapazitäten und Preisen wäre das doch ne gute Lösung z.b. 4x Sanyo
2500mA=9€ plus ein Halter für wenige Cent. Allerdings kommt es wirklich
darauf an mit welchen Ausfallzeiten du rechnest, denn wenn die Akkus mal
komplett leer sind werden sie mehrere Tage brauchen bis sie wieder voll
sind. Allerdings hält das auch 24 Std. und länger wenn die
Stromaufnahme deiner Schaltung nicht so hoch ist.

Hier auch mal ein paar kompakte Batteriehalter www.reichelt.de
HALTER 4XUM3-1DK, HALTER 4XUM3-2DK, HALTER 4XUM3-QDK

Autor: Anderer Johannes (Gast)
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@jojansen
Exakt so funktionieren die typischen externen DCF77-Uhren für den PC,
außer dass sie für ihre RTC keinen teuren Dallas mit integrierter
Lithiumzelle benutzen, sondern einen billigen LowPower-Controller, der
mit einer oder zwei Primärzellen gespeist wird. So weiß ich z.B. von
der ELV-DCF77-Uhr für PCs, der per Sellerie angeflanscht wird, dass die
ihre Sync jeden Morgen um 3 Uhr macht.

@Thomas
Ganz ab davon, dass auch NiMhs den Memoryeffekt haben, wenn Du sie
permanent überlädst - hast Du je in einem 4-Zellen-Batteriehalter "für
wenige Cent" die Zellen über, sagen wir, ein Jahr nicht bewegt?

Gruß, der andere Johannes

Autor: Winfried (Gast)
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CR2032 hat keine 500mAh sondern ca. 150mAh. Wichtig ist immer, auf den
maximal entnehmbaren Strom zu achten. Da sind die CR2032 wenig
belastbar, ich glaube mehr als 10 mA sollte man denen nicht entnehmen.
Steht aber im Datenblatt.

Dann gibt es noch die Photo-Batterien, z.B. CR123 mit etwa 1400mAh.
Dazu gibt es sogar Halter bei Reichelt. Die sind auch stark belastbar,
1A ist da noch kein Problem.

Autor: Anderer Johannes (Gast)
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Sorry, wenn ich widerspreche.

Hier
http://www.akkushop.de/product_info.php?products_id=1601
steht 500mAh, und auch wenn die lügen,
gibt zumindest Varta unter
http://www.varta-microbattery.com/en/oempages/index.htm
immerhin noch 230mAh an, bei Dauerbelastung mit 5,6kOhm und Entladung
bis 2,0V.

Ansonsten hast Du Recht: Für "richtige" Belastungen braucht man schon
andere Zellen.

Autor: Winfried (Gast)
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Nochmal Korrektur: Dein angegebenes Produkt ist eine 3032 und keine
2032. Eine CR2032 hat Werte von 150-230 mAh.

Ich denke, jetzt sollten die Werte korrekt sein.

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