Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Akku aufladen und Kennlinie aufnehmen


von Ahmad E. (derjamalo)


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Hallo,


ich habe einen Energy Harvester mit Piezos aufgebaut. Die gewonne 
Energie möchte ich gerne in einen kleinen Akku speichern. Der Akku ist 
1,2V (360 mAh) groß.
Den Akku habe ich soweit mit LED´s entladen.

Ich würde gerne wissen was ihr als sinnvoll empfindet dabei zu 
untersuchen?

Geplant ist, dass ich den Akku anschliesse und meinen Prozess starte und 
mit einem Multimeter (USB fähig) den Aufladeprozess beobachte. Dabei 
messe ich die Spannung.
Habe ich den Akku vollgeladen, wenn ich die 1,2V erreicht habe?

Ich danke bereits jetzt für die Antworten und Tipps.

beste Grüße,

Jamal

von Hannes L. (hannes)


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Ahmad El-Jamal schrieb:
> Habe ich den Akku vollgeladen, wenn ich die 1,2V erreicht habe?

Nein...

Beitrag "Re: Atmega 10 Bit AD Wandlung in Spannungsbereich von 0,8V - 1,8V"

...

von Ahmad E. (derjamalo)


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Wieso denn nicht? Was müsste ich zusätzlich beachten?

von Walter S. (avatar)


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Ahmad El-Jamal schrieb:
> Wieso denn nicht? Was müsste ich zusätzlich beachten?

z.B. den vorherigen Beitrag:
Hannes Lux schrieb:
> Beitrag "Re: Atmega 10 Bit AD Wandlung in Spannungsbereich von 0,8V - 1,8V"

von Stephan H. (stephan-)


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Ahmad El-Jamal schrieb:
> Wieso denn nicht? Was müsste ich zusätzlich beachten?

weil 1,2V nicht die Ladeschlußspannung ist.
Die steht im Datenblatt. Voll ist er grob gesagt, wenn die Spannung 
wieder fällt. Steht auch im Datenblatt.

von Ahmad E. (derjamalo)


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sorry für die Blödheit, aber irgendwie kann ich nichts mit dem Thread 
anfangen :(

von Ahmad E. (derjamalo)


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ok, dann stöbere ich mal durch das datenblatt durch...danke für den 
hinweis

von Dietrich L. (dietrichl)


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Stephan Henning schrieb:
> Voll ist er grob gesagt, wenn die Spannung wieder fällt.
...aber nur, wenn auch genügend Strom fließt und der Akku sich erwärmt.

von MarioG (Gast)


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Zum eigentlichen Thema kann ich jetzt leider direkt nichts beitragen, 
aber dein Projekt macht mich dennoch neugierig.
Wie sieht denn dein Harvester aus?
Von welcher Quelle erntest du und was für Piezos verwendest du?

von GroberKlotzt (Gast)


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Hallo Ahmad El-Jamal,

ich versuche mal dir eine ordentliche Auskunft zu geben:
Je nachdem welchen Akkutyp Du verwendest, ist das Ladeverhalten etwas 
unterschiedlich. Auf Grund der genannten Spannung von 1,2V gehe ich 
davon aus, dass es sich um einen Nickel-Cadmium (NC) oder 
Nickel-Metallhydrid (NiMh)-Akku handelt.

Man unterscheidet Normal (I/10)- und Schnell-Ladung, Laden mit I/10 
bedeutet laden mit einem Strom von 1/10 der Nennkapazität, also 38mA bei 
einer Kapazität von 380mAh. Ladedauer hierbei ca. 14-16 Stunden. 
Vermutlich wird Dein "Harvester" (wie sieht die Schaltung dazu 
eigentlich aus?) evtl. deutlich weniger Strom liefern. Diesen geringen 
Ladestrom steckt ein gesunder NC oder NiMh-Akku ohne Schaden zu nehmen 
auch bei längerer Überladung weg.

Du kannst ja z.B. die Ladekennlinie (Strom, Spannung, Zeit) mit dem 
Multimeter oder noch intelligenter mit einem Microcontroller aufnehmen 
und so die eingeladenen Leistung (U*I) die eingeladene Strommenge 
(I*Zeit) bestimmen. Beim Entladen dann dasselbe Spiel und so bekommst Du 
den Wirkungsgrad Deines Akkus raus.

Wenn Du das mit einem Microcontroller machen willst, musst Du schon 
einiges über dessen Funktionen, Möglichkeiten und Innenleben (z.B. 
Analog-Digital-Wandlung) wissen. Da empfiehlt es sich dann schon sich 
zuerst mit einfacheren Dingen zu befassen.

Gruß
GroberKlotz

von oszi40 (Gast)


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Ob Deine 1,2V 360 mAh die preiswertesten, gut beschaffbaren Akkus 
sind???

von Mike J. (emjey)


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Ahmad El-Jamal schrieb:
> Den Akku habe ich soweit mit LED´s entladen.

Hast du dafür IR-LEDs genommen?

Diese NiMH Akkus haben eine gewisse Selbstentladung, nimm LiIon Akkus 
die entladen sich nicht von selbst.

von GroberKlotzt (Gast)


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@Ahmad El-Jamal

hab ich überlesen:
>Habe ich den Akku vollgeladen, wenn ich die 1,2V erreicht habe?<
Nein!
Geladen ist  ein Akku (NiCd oder NiMH) ab ca. 1,30-1,35V je nach Zustand 
des Akkus und Größe des Ladestromes (wegen Spannungsabfall am 
Innenwiderstand des Akkus)

>Den Akku habe ich soweit mit LED´s entladen.<
Entladen: 0,8V (bei I/10) 0,85V-1V bei größeren Strömen. Zum Entladen 
ist eine LED ungeeignet, indem deren Flussspannung ca. 1.2V beträgt und 
so immer noch mehr als die Hälfte der Ladung im Akku zurückbleibt. Nimm 
einfach einen Widerstand mit so 100 Ohm. Bei einer EINZEL-Zelle kannst 
Du da nicht viel falsch machen, anderst bei in Reihe geschalteten 
Zellen, da darf die einzelne Zelle nicht unter 0,8V abfallen. Dann mußt 
Du den Entladevorgang überwachen.

Gruss
GroberKlotz

von oti (Gast)


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Wieviel Strom liefert denn Dein Energy Harvester? Bedenke, daß Du den 
Microcontroller versorgen mußt, und auch noch Verlustleistung im Akku 
hast.

Mike J. schrieb:
> Diese NiMH Akkus haben eine gewisse Selbstentladung, nimm LiIon Akkus
> die entladen sich nicht von selbst.

Ich glaube, daß ist bei Deinem Wissensstand über Akkus keine so gute 
Idee. LiIon-Akkus sind sehr viel empfindlicher als NiMh, was Überladung 
und Tiefentladung betrifft. Da kannst Du Dir gerade beim Experimentieren 
einige Enttäuschungen ersparen.
LiIon-Akkus haben auch Selbstentladung - Die ist nur wesentlich geringer 
als bei NiMh.

Ahmad El-Jamal schrieb:
> Den Akku habe ich soweit mit LED´s entladen.

Hast Du einen NiMh oder einen NiCd-Akku?
Bei NiMh fällt der Memory-Effekt nicht ins Gewicht. Dann brauchst Du vor 
dem Laden nicht zu entladen. Gerade bei einem Energy Harvester willst Du 
ja nicht unnötig Energie verschwenden.

Dein Projekt klingt sehr interessant!
Viel Erfolg und Spaß dabei!  :-)

von Stephan H. (stephan-)


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GroberKlotzt schrieb:
> Geladen ist  ein Akku (NiCd oder NiMH) ab ca. 1,30-1,35V je nach Zustand
> des Akkus und Größe des Ladestromes (wegen Spannungsabfall am
> Innenwiderstand des Akkus)

das sieht bei meinen Sanyo und Panasonic anders aus (NiCd). Die wollen 
bis 1,6V. Varta liegen ähnlich hoch. Die Spannung allein reicht eben 
nicht aus.
Alternativ kann er die Temp nehmen. Aber bei den Ladeströmen wird da eh 
nix warm.

von GroberKlotz (Gast)


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@Stephan Henning

naja,ich bin da nicht von einer Schnelladung mit 2 oder 4C ausgegangen. 
Die von Dir genannten Spannungswerte lassen aber gealterte Zellen 
und/oder hochohmige Steckverbinder und/oder zu dünne Kabelquerschnitte) 
vermuten (bin selbst engagierter Elektorflieger).

Schau mal hier auf die Seite vom RC-Elektroflug-"Akku-Papst"
[http://www.elektromodellflug.de/oldpage/akku-test/Gp100-Kan1050.htm]

mfg GroberKlotz

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