Supercap Goldcap laden entladen

Gast #3988849
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Hallo Zusammen

Ich habe eine Anforderung eine Schaltung ca 300 mA Stromverbrauch für ca 
9 Stunden mit Strom zu versorgen und dann in 20 Minuten aufzuladen.

Mit Akkus ist das unmöglich also dachte ich an Supercaps mit so ca 3000F

Frage:
1. Geht das Prinzipiell Ladezeit Nutzzeit
2. Kann ich direkt laden ohne controller
3. Gibt es Alternative Lösungsansätze
4. Wie hoch ist der Ladestrom.

Was mein Ihr dazu

Gruß Nilix
Gast #3988871
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Welche Spannung hast du überhaupt?
2.7A Ladestrom (bei 100% Effektivität). selbst bitte mal nachrechnen.

3000F Supercap ist zu heftig und auch sehr groß. Außerdem fällt die 
Spannung sehr schnell ab. Schau dich lieber nach einem großen LiIon Akku 
um. Den kannst du (wenn er groß genug ist!) auch mit 2.7A oder mehr 
laden.
Gast #3988887
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meckerziege schrieb:
> 3000F Supercap ist zu heftig und auch sehr groß. Außerdem fällt die
> Spannung sehr schnell ab.

so groß sind sie nicht. Die Spannung fällt Linear ab.

http://www.mouser.com/catalog/specsheets/Maxwell_Technologies_k2_2_85v_ds_3000619en_1.pdf

Und über 3A lacht er auch nur.

Aber wegen dem Spannungsverlauf sollte man einen Step-Up Regler 
verwenden. Oder man verwenden 2 von den Kondensatoren und nutzt nicht 
die volle Kapazität.
Gast #3988892
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Nilix schrieb:
> Mit Akkus ist das unmöglich also dachte ich an Supercaps mit so ca 3000F

Welche Betriebsspannug braucht denn dein Teil ? Ich sag mal 5V.

Nilix schrieb:
> Was mein Ihr dazu

1F ist 1A für 1s wenn es sich um 1V entlädt, also 300mA für 3s, du 
willst 9h also 32400s also 10000F wenn die sich um 1V entladen dürfen 
oder 3000F wenn man um 3V entlädt.

Nehmen wir die Maxwell K2 2.85V/3400F Cell, 3 Stück in Reihe, die von 
8.5V auf 5.5V entladen werden. Die 5V werden mit einem low drop 
Linearregler geregelt. Zum Laden brauchst du mehr Spannung, so 9V, 
strombegrenzt, für 20min Ladezeit so 9A.

Besonders übel ist die hohe Selbstentladung der Ultracaps, so 18mA. Eine 
Pufferzeit ohne Ladestrom ist also nicht besonders lang.

Netzteil 9V/10A --|>|--+-----|LM1117|--+-- 5V/300mA
                       |     +------+  |
                    UltraCap     |     |
                       |         |   10uF
                    UltraCap     |     |
                       |         |     |
                    UltraCap     |     |
                       |         |     |
 GND ------------------+---------+-----+--

Braucht man Balancer ? Maxwell hat fertige Module, aber nicht für 9V.
Gast #3988897
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Peter II schrieb:
> meckerziege schrieb:
>> 3000F Supercap ist zu heftig und auch sehr groß. Außerdem fällt die
>> Spannung sehr schnell ab.
>
> so groß sind sie nicht. Die Spannung fällt Linear ab.
>
> 
http://www.mouser.com/catalog/specsheets/Maxwell_Technologies_k2_2_85v_ds_3000619en_1.pdf
>
> Und über 3A lacht er auch nur.
>
> Aber wegen dem Spannungsverlauf sollte man einen Step-Up Regler
> verwenden. Oder man verwenden 2 von den Kondensatoren und nutzt nicht
> die volle Kapazität.

300 mA über 9 h - MegaLOL
Gast #3988913
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Hallo,

mit der Formel  "T=(C*(V1-V2))/I" kommt man grob auf die Zeit die 
überbrückt werden kann.
Angenommen du hast einen möglichen Eingangsspannungsbereich von 5,5V - 
3,5V. Kommst du auf eine notwendige Kapazität von 4860 F und das ist 
eine GROBE schätzung.

Laden in 20min. Sportlich ;)
Gast #3988921
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W3enn man mal alle Verluste ignoriert, dann ergibt eine Ladung von 20 
Minuten mit 0,8A eine Kapazität von 20*0,8/60=0,267 AH

Danach möchest du 9 Stunden lang 0,3A entnehmen. Das sind 9*0,3=2,7 AH

Du willst also 10 mal mehr Energie heraus holen, als reinstecken.
Gast #3988934
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Das Problem ist ich muss induktiv laden also ohne Berührung und ein 
Modul hat 500 mA bei 8 mm Abstand.

Das dies Kritisch ist ist mir klar ich suche eben eine Lösung für dies 
Desaster.

Akkus denke ich ist auch ein Problem. Ich kann die nicht entnehmen da 
dies eine laufende Maschine ist.
Gast #3988944
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> ich suche eben eine Lösung

manche Dinge sind unmöglich, das sollte man akzeptieren, um nicht 
verrüct zu werden. Ansonsten schau Dich mal auf Webseitem zum thema 
Perpetuum Mobile oder Freie Energie. Da gibt es ganz Kreative Ansätze, 
Energie zu gewinnen.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #3988950
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Nilix schrieb:
> 4. Wie hoch ist der Ladestrom.
So hoch wie du liefern kannst...

> Ich habe eine Anforderung eine Schaltung ca 300 mA Stromverbrauch
Welcher Spannungsbereich?

> dachte ich an Supercaps mit so ca 3000F
Das Problem ist, dass du die Energie nicht komplett aus dem Kondensator 
herausbekommst. Und wenn du z.B. eine Schaltung mit 3,3V und 300mA (also 
1W) versorgen musst, dann werden dem Kondensator bei 1V schon mindestens 
1A abverlangt und deine ganze C*U=I*t Rechnung somit nicht mehr aufgeht. 
Und zudem bekommst du die Energie unter 1V gar nicht aus dem Kondensator 
heraus, weil es keinen Schaltregler mehr gibt, der den Kondensator 
"leersaugen" könnte...
Gast #3988983
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Ich denke mit Kontakten und Wie MaWin meint:

>>Netzteil 9V/10A --|>|--+-----|LM1117|--+-- 5V/300mA
>>                       |     +------+  |
>>                    UltraCap     |     |
>>                       |         |   10uF
>>                    UltraCap     |     |
>>                       |         |     |
>>                    UltraCap     |     |
>>                       |         |     |
>> GND ------------------+---------+-----+--

3x K2 2.85V/3400F bei 9V laden mit 10A

sollte es gehen.
Gast #3988986
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MaWin schrieb:
> Bloss zieht dann der Schaltregler nicht 300mA sondern (bei 100%
> Wirkungsgrad) 3A aus dem Kondensator, das nützt also nichts, der
> Kondensator ist ruck zuck leer.

3kF sind auch nicht ruck zuck leer, sondern verhalten sie so wie man es 
auch berechnen kann.

Aber das er eh nicht die Energie zum laden hat, brauchen wir uns übers 
entladen keine sorgen zu machen.
Gast #3989118
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Stefan Us schrieb:
> Danach möchest du 9 Stunden lang 0,3A entnehmen. Das sind 9*0,3=2,7 AH
>
> Du willst also 10 mal mehr Energie heraus holen, als reinstecken.

1kV * 1mAh = 3600J = 1000mAh * 1V
aber 1000mAh != 1mAh
--> Ladung != Energie

@TP
Eine Sache wäre vielleicht interessant, Lithium Ionen Kondensatoren:

http://www.mouser.at/new/Taiyo-Yuden/taiyo-yuden-lithium-ion-capacitors/

Allerdings bei vielen kF brauchts da schon ein paar (so 10 oder 15 oder 
so). Das ist teuer. Die Teile hätten den Vorteil, das sie Zyklenfest 
sind. Im Gegensatz zum Akku. Der Innenwiderstand ist höher als bei 
Supercaps, aber für dich ausreichend klein.

Ich würde erst mal prüfen, ob eine Reduktion des Stromverbrauchs drin 
ist. Weil Billig ist anders :-)
Gast #3989237
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Deine 1kV sind unrealistisch.

Nilix hat trotz mehrfacher Rückfrage noch nicht geantwortet, welche 
Ladespannung ihm zur Verfügung steht.

Bei den angegebenen Strömen müsste er zum Laden mehr als 50V zur 
Verfügung haben.
Gast #3989799
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Sorry für die Verspätung.
Un Danke für diese Ansätze.

Ich denke ich muss mich von der Überlegung Induktiv zum laden trennen.
Also werde ich mit Kontaktbehafteten Lösungen liebäugeln.

Damit ist die Versorgung egal also auch z.B. 12V 10A.

Ich muss es irgendwie schaffen eine Steuerung 5V 300 mA mit Strom zu 
versorgen.
Wie gesagt 20 Minuten laden und 9 Stunden bis zum nächsten Ladezyklus.
Dazwischen ist die Steuerung aktiv.

Dabei können die Akkus oder andere Komponenten nicht entfernt werden zum 
Laden.
Ich dachte Supercaps wären da sinnvoll aber auch sehr teuer.

Egal welcher Ansatz Haupsache es geht.

Gruß Nilix
Gast #3990021
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>Wenn du kontakierung nun doch zulässt dann kannst du ja Austausch Akkus
>kontaktieren... Und per Induktion das Gerät am Leben zu erhalten ist
>nicht möglich?

Neu Akku tauschen geht nicht, die Akku oder Supercaps sind fest 
installiert,
diese laufen das ganze Jahr. sonnst wäre es einfach. Das ist eben die 
Anforderung des Projektes.
Gast #3990090
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> Also werde ich mit Kontaktbehafteten Lösungen liebäugeln.
> Damit ist die Versorgung egal also auch z.B. 12V 10A.

Also nimmst du einfach einen ausreichend großen Akku, zum Beispiel zwei 
Lithium Zellen mit 10 AH. Die kannst du locker mit 10A laden.

Ladung: 7,2V*10A*0,3H = 21,6AH
Entladung: 5V*0,3A*9H = 13,5AH

Da bleibt genug Reserve für Verluste. Wenn Dir die üblichen 3 Jahre 
Haltbarkeit des Lithium Akkus nicht genügen, dann nimm einfach einen 5x 
größeren.

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