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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NiCD-Akku-Pack's per Dioden schützen/sichern


Autor: BastelAkku (Gast)
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Hi

Bin gerade dabei, einen Akkupack des Akkuschrauber meiner Frau Mutter 
wiederzubeleben.
Nach 7 Zellen fand ich, nach einer Kapazität von 30mAh bzw sogar nur 
10mAh (bei 1500mAh-Akku) eine 'wirklich tote' Zelle (nimmt 24h 0,6A 
Strom, baut aber keine Spannung auf) - hab das 'Wiederbeleben' nun doch 
aufgegeben.
Werde mir wohl Baby-Akku's mit Lötfahnen bestellen und den Akku 
restaurieren :)

Nun meine eigendliche Frage(n):
- hatte vor langer Zeit im INet eine Methode gesehen, um Akku's bei 
Nichtgebrauch gezielt pro Zelle auf 0,7V zu entladen.
Im Endeffekt eine SI-Diode und ein recht großer Widerstand.
Der Sinn dahinter soll sein, daß die ganzen Akku's in dem Pack beim 
erneuten Laden alle den gleichen Anfangs-Zustand haben (Windflyer 
Methode, oder so).

- mir kam die Idee, eine Diode in Sperrrichtung zur Zelle ebenfalls mit 
anzulöten.
Also MINUS an K, PLUS an A.
Davon verspreche ich mir, daß, sobald die Zellenspannung <0,7V wird, der 
Strom des 'Rest-Akku-Pack' an dieser einen, der schwächsten Zelle, 
vorbei fließen kann und die Zelle nicht auf oder gar unter 0V herunter 
geladen werden kann.

Hätte das ja schon gerne mal zusammen gesteckt - mir fehlt momentan 
einfach die Zeit (aber irgend wann, bestimmt).

Meine Frage an Euch ist, ob das überhaupt so funktionieren kann wie ich 
mir das vorstelle.
Also Zellenschutz gegen Umpolung und Entladung auf Nominalspannung bei 
Nichtgebrauch.

Klar müsste man den Akku jedes Mal erst neu laden, bevor man Ihn 
benutzen kann, aber viel anders sieht es im Moment auch nicht aus - wie 
oft braucht man auch daheim einen Akkuschrauber? (Drehbank brauche ich 
öfter s)

MfG

Die mir vom Forum vorgeschlagenen Threads disqualifizierten sich bereits 
durch den jeweiligen Betreff, denke, daß dort keine Lösung zu meinem 
Problem auffindbar ist (gelesen habe ich die nicht alle)

Autor: T. A. (wambly)
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Das einzige was hilft ist die
Akkus häufig zu benutzen. Das mit dem definiert entladen
wäre schon gut, aber dann liegen die Akkus monatelang leer
herum, und entladen sich weiter. Also ein schneller Tod.

Besser wäre es das Ladegerät zu modifizieren. Meist sind nur
Timerschaltungen drinnen mit irgendwelchen C-Mos Logic IC's. Die
zählen die Wellen der Netzfrequenz und schalten irgend wann ab.

Dabei gibs schon Lade/Entlade IC's mit wenig Aussenbeschaltung, oder ein
Tiny müsste auch reichen.

Info tea1102 Universalladeic für einen Akku und eine Type(NiCd) die 
meisten LED weglassen oder direkt auf die Platine für die Testläufe, 
dann ist die Schaltung nicht mehr so komplex.

Gruss T.A.

Autor: Magnus Müller (Gast)
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BastelAkku schrieb:
> - mir kam die Idee, eine Diode in Sperrrichtung zur Zelle ebenfalls mit
> anzulöten.
> Also MINUS an K, PLUS an A.

Das ist genau verkehrt herum.

> Davon verspreche ich mir, daß, sobald die Zellenspannung <0,7V wird, der
> Strom des 'Rest-Akku-Pack' an dieser einen, der schwächsten Zelle,
> vorbei fließen kann und die Zelle nicht auf oder gar unter 0V herunter
> geladen werden kann.

Du meinst bestimmt "entladen" ;)

Mit dieser Diodenbeschaltung erreichst Du genauer gesagt auch nur, dass 
die Zelle nicht "zu sehr umgepolt" werden kann. Die Diode leitet (grob 
gesagt) erst dann, wenn an der Zelle eine Spannung von -0,7V (MINUS!) 
anliegt.

Autor: Ulrich (Gast)
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Wenn nur eine Zelle kaput ist, ist es vermutlich besser die defekte 
Zelle einfach zu überbrücken und mit weniger Spannung zu arbeiten. 
Verschiedenen Akkus zu mischen ist beim Laden problematisch.

Autor: BastelAkku (Gast)
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Hi

Danke für Eure Antworten.

@Ulrich
Naja, EINE Zelle ist definitiv total tot.
Mehrere Zellen sind meilenweit entfernt von den angegebenen 1500mAh 
(wohl chinesische mAh feix).
Schrieb ja schon, daß eine der Zellen mit 10mAh auch nicht mehr als 
'frisch' angesehen werden kann.
Hab das Einzelladen ja aufgegeben - be iden Kapazitätswerten und 
mindestens einer 'Drahtbrücken-Zelle' wollte ich nicht mehr ;)

@Magnus Müller
Dein Argument, daß meinen 'Bypass-Diode' erst leitet, wenn die Spannung 
an der Zelle um die Durchflußspannung der Diode kleiner als 0V ist, hat 
was - der Gedanke könnte stimmig sein.
Je mehr ich drüber nachdenke, desto weniger scheint die Idee mit der 
Diode zu passen, schade, die Idee hatte mir gefallen.

@T.A.
Die Diode-Widerstands-Kombi soll denn Akku leersaugen (also im µA 
Bereich).
Das Argument, daß die Zellen sich danach selber noch weiter entladen 
passt, machen sie sonst aber ja auch.
Das größte Problem sehe ich halt darin, daß man (zumindest ich) recht 
selten einen Akku-Schrauber benötigt.

Das 'Ladegerät' hatte ich noch nicht zerlegt, befürchte aber, daß dort 
bestenfalls ein Vorwiderstand zur Netz-LED vorhanden ist - viel wiegt's 
nämlich nicht und so teuer war das gute Stück damals auch nicht.
So, gerade Mal nen Schraubendreher gezückt ...
Der Akku hängt am Steckernetzteil nur durch eine Diode gegen 
falschpolung geschützt.
Die restlichen 2 Widerstände und eine Transe kümmern sich um die 
'Power-LED'.
Auf dem 'Ladegerät' steht was von 18V und 400mA, gemessen wurden knapp 
über 20V ohne Last, da frage ich mich doch, weshalb das einige Zellen 
bisher überlebt haben.

Besten Dank für Eure erschreckend Augen öffnenden Gedanken.
Mal sehen, was die Zellen kosten, sonst gibt's vll doch eher einen 
Wegwerf-Akku-Schrauber.
Vll wird der Ladeschale aber auch etwas Elektronik spendiert um 
zumindest auf ein halbwegs brauchbares Lade-'Teil' zu kommen - oder eben 
ein Lade-IC verbastelt (wohl auch nicht so teuer).

Besten Dank noch Mal
MfG

Autor: Ulrich (Gast)
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Ein Problem bei den billigen Akkugeräten ist oft das Ladegerät. 
Ladezeiten zwischen etwa 2 und 8 Stunden sind ein echtes Problem: Für 
eine Einfache Dauerladung, so wie Beschrieben, ist das zu schnell. Für 
ein zuverlässiges Erkennen des Ladeendes an der Spannung ist das zu 
langsam, vor allem wenn das Ladegerät nicht viel kosten soll.

Ein langsames Laden in z.B. 16 Stunden könnte die Akkulebensdauer 
deutlich verlängern, aber ein Schalter und Widerstand dafür waren in 
China wohl nicht zu bekommen.

Autor: Wayne Monga (vibra)
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Moin

Die Dioden werden in Sperrrichtung jeder einzelnen Zelle parallel 
geschaltet und verhindern die Tiefentladung einzelner Zellen unter eine 
Spannung von 0,6 Volt , da sie in diesem Fall leiten und die betreffende 
Zelle aus dem Zellverband sozusagen auskoppeln.
Dadurch ist es möglich den Accupack einfach ueber einen Widerstand mit 
einem Strom von ca. 2C völlig zu entladen - alle Zellen haben dann 0,6 
Volt .
Vor dem erneuten aufladen sollte man den Accu kurz ruhen lassen damit er 
sich ein bisschen akklimatisiert ( Zelltemperatur) und dann wie gewohnt 
aufladen.

Ein Hinweis noch ' Dieses Prinzip ist Patentiert und geschützt ' ich 
würde von einer kommerziellen Verwertung absehen

mfg

Autor: BastelAkku (Gast)
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Hallo Wayne Monga

Das klingt doch nach dem, was ich mir da gedacht hatte.
PLUS der Zelle kommt an die Kathode, MINUS an die Anode.
Im Endeffekt habe ich parallel zu der Zellenreihenschaltung eine 
Diodenreihenschaltung - nur eben an jedem Zellenverbindungspunkt 
ebenfalls verbunden.
Meine Zeit ist leider viel zu knapp, aber es juckt mir in den Fingern, 
das mal zusammen zu stöpseln (Steckbrett).
Auch Danke für den Hinweis, daß ich diese 'Revolution' besser nicht 
verkaufen sollte - hatte ich auch nicht vor, war halt nur 'so ein 
Gedanke' - und davon habe ich durchaus Mehrere ;)
Durch Deinen ermutigenden Post wird das Jucken in den Fingern doch 
deutlich angeregt ... ich liebe Elektronik :)

@Ulrich
Zumindest hat die vorhandende Ladeschaltung (sofern man das so überhaupt 
nennen kann) den Vorteil, daß absolut Nichts dagegen spricht, den Kram 
porentief zu entfernen!

Ob Patent oder nicht, DAS werde ich 'die nächsten Tage' mal antesten.
(zumindest fest vorgenommen - die knappe Freizeit halt)

Besten Dank, das Forum (und deren User) ha(t/ben) was

Autor: Waldi (Gast)
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DEPPEN-APOSTROPH!

Autor: kurz (Gast)
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>Die Dioden werden in Sperrrichtung jeder einzelnen Zelle
>parallel geschaltet und verhindern die Tiefentladung
>einzelner Zellen unter eine Spannung von 0,6 Volt

Geht's noch? Hirn einschalten und dann Posten.

Egal wie eine Diodeparallel zu einer Akkuzelle geschaltet wird (Gott sei 
dank gibts nur 2 Möglichkeiten zu diskutieren) ist es rechter Käse.

Fall A) es wird verhindert (je nach verwendeter Diode), daß die Zelle 
über 0.3 bis 0.7 Volt geladen wird

Fall B) es wird verhindert, daß die Zelle unter eine Spannung von - 
0.3 bis 0.7 Volt (in Worten : minus) entladen wird (Umpolung bei 
Tiefentladung).

Wie die Diode in Fall A und B geschaltet wird, überlasse ich der 
Intelligenz oder Vorbildung des geneigten Lesers.

Zellenschutz ist möglich, aber nicht mit ner simplen Diode, da gehört 
was aktiveres rein.


Im Beitrag vom Magnus Müller steht das schon drin (-0.7V), aber lesen 
und denken sind wohl verschiedene Dinge.

Autor: Wayne Monga (vibra)
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@  kurz (Gast) <
Geht's vielleicht auch ein bisschen freundlicher ?

------------------------
ok ok - habe das mit den -0,7 Volt überlesen , sorry,
und ich muss Dir recht geben, das die Dioden erst leiten wenn die 
Akkuzelle sich umgepolt hat (bei Schottky Dioden ca. -0,4 / -0,6 Volt).
Aber ich bin trotzdem der Meinung das dieses Verhalten ,wenn auch nicht 
optimal, immer noch besser ist als garnichts.
Es dürfte ein weiterer Druckanstieg und Gasung in der Zelle verhindert 
werden. Es sollte auch nicht mehr zu einer Tiefstentladung und totaler 
Umpolung durch den durch diese Zelle fließenden Entladestrom der anderen 
Zellen kommen.
Beim Laden erreicht das Pack die Ladeschlußspannung,die schwache Zelle 
jedoch ist längst nicht voll geladen,auch das sollte nur noch 
abgeschwächt auftreten.

Es kommt halt auf einen Versuch an ,zwei gleiche Akkupacks ,selbe 
Bedingungen, eins mit, eins ohne Dioden.

Ich würde mich freuen wenn  @ BastelAkku  darüber Berichten würde.

mfg

Autor: Magnus Müller (Gast)
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Wayne Monga schrieb:
> ok ok - habe das mit den -0,7 Volt überlesen , sorry,

Es sei Dir verziehen ;)

> und ich muss Dir recht geben, das die Dioden erst leiten wenn die
> Akkuzelle sich umgepolt hat (bei Schottky Dioden ca. -0,4 / -0,6 Volt).
> Aber ich bin trotzdem der Meinung das dieses Verhalten ,wenn auch nicht
> optimal, immer noch besser ist als garnichts.

Stimmt. Besser als gar nichts!

> Es dürfte ein weiterer Druckanstieg und Gasung in der Zelle verhindert
> werden. Es sollte auch nicht mehr zu einer Tiefstentladung und totaler
> Umpolung durch den durch diese Zelle fließenden Entladestrom der anderen
> Zellen kommen.

Yep. Immerhin wird (bei entsprechendem Entladestrom) ein Großteil des 
Stromes über die Dioden abgefangen.

Ich habe hier auch ein paar Akkupacks (Modellbau) rumliegen, bei denen 
einzelne Zellen madig sind. Bei Gelegenheit werde ich versuchen, die 
einzelnen Zellen zu refreshen. Im Verbund mit den restlichen Zellen ist 
das nicht wirklich einfach...

Gruß,
Magnetus

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