Hallo zusammen!
Mittlerweile sammeln sich bei mir einige kleine Elektrogeräte, die mit
Akkus betrieben werden. Häufig sind diese Akkus nicht auswechselbar
(zumindest sind sie oft nicht dafür vorgesehen...) oder sie sind nur
relativ teuer nachzukaufen, sofern es sie überhaupt noch gibt. Beispiele
wären etwa MP3-Player, E-Book-Reader und Digitalkameras. Für solche
Geräte wäre es ja von Interesse, diese zumindest mobil nachladen zu
können oder sogar nur mit einem externen Akku oder Batterien zu
versorgen. Ich gehe hier der Einfachheit davon aus, dass alle Geräte
über USB gespeist/geladen werden können.
Gleichzeitig finden sich vermutlich bei vielen zu Hause Batterien, die
noch nicht ganz leer sind und die man gerne irgendwie noch aussaugen
möchte. Gegebenfalls kann man sich auch welche aus den Sammelboxen in
Supermärkten mitnehmen.
Nun bin ich schon auf das interessante "Minty Boost"-Projekt gestoßen,
welches ja im ursprünglichen Design im Wesentlichen aus 2 AA-Batterien
5V per Step-Up (LT1302) generiert. Mit dem "Minty Boost" könnte ich also
schon glücklich werden, aber ich frage mich, ob ich nicht schon aus
Bauteilen, die ich für das AVR-Tutorial gekauft habe (7805), etwas
ähnliches aufbauen könnte. Konkret wäre meine Idee folgende:
- Ich schalte soviele alte Batterien in Reihe, bis ich per Multimeter
gemessen auf ca. 7.5-9V komme.
- Ich baue den 5V-Spannungsregler 7805 so wie im AVR-Tutorial auf und
speise ihn mit den Batterien.
- Damit versorge ich wiederum einen USB-Anschluß mit 5V. Der 7805 sollte
dabei m.W. mit den an USB zulässigen Strömen nicht überfordert sein.
- Die USB-Datenleitungen lege ich auf GND. Gegebenenfalls müsste ich sie
auf ein anderes Potential legen, falls das angeschlossene Gerät dies
auswertet. Apple-Produkte scheinen in Abhängigkeit von dieser Spannung
das Laden zu verweigern oder den Ladestrom zu begrenzen, weshalb in
Ver.3 von "Minty Boost" die Datenleitungen per Spannungsteiler auf 2V
gelegt werden. Ob auch andere Hersteller/Geräte dies machen weiß ich
nicht.
Mit einem improvisierten Kühlkörper für den 7805 würde ich hoffen, dass
das ganze Gebilde dann auch stabil läuft. Im Vergleich zum hübschen
"Minty Boost" in der kleinen Metalldose ist der Platzbedarf bei mir
sicherlich übel, da ich ja vermutlich etwa 8-9 alte Batterien verwenden
müsste. Aber dafür wären halt schon alle Bauteile vorhanden, und zudem
würde ich erwarten, dass ich mit den vielen Batterien länger
durchhalte/öfter laden kann.
Nun wären meine Fragen an Euch, bevor ich das umsonst aufbaue oder gar
etwas kaputt mache:
- Würde das so funktionieren, oder übersehe ich etwas?
- Ist es notwendig, den Ladestrom seitens meines Aufbaus irgendwie zu
begrenzen, um Schäden zu vermeiden? Oder kann man immer davon ausgehen,
dass die Geräte den Strom auf ein für sie geeignetes Niveau begrenzen?
Vielen Dank im Voraus für Eure Kommentare! Und an dieser Stelle auch mal
herzlichen Dank für die tolle und informative Webseite!
Anfänger schrieb:> - Ich schalte soviele alte Batterien in Reihe, bis ich per Multimeter> gemessen auf ca. 7.5-9V komme.
Restenergie aus Primärzellen macht nur Sinn, wenn die leicht
belastete Spannung über 1V liegt. Alles, was daruter liegt,
hat nur noch sowenig gespeicherte Energie, das sich die ganze
Sache nicht lohnt.
Gruss
Harald
Anfänger schrieb:> - Ich schalte soviele alte Batterien in Reihe, bis ich per Multimeter> gemessen auf ca. 7.5-9V komme.
Das mag klappen, aber oft nur fuer 1 Minute, dann bricht die Spannung
einer oder mehrerer Zellen zusammen.
asdfg
Hallo zusammen,
@oszi40: Könntest Du bitte etwas konkreter werden, was Du meinst? Ein
Netzteil zu verwenden fällt aus, da das ganze ja ohne Netz auch
unterwegs funktionieren soll - auch wenn das so wie beschrieben
gegenüber Minty Boost weit weniger kompakt und portabel wäre.
@Harald+Gast: Guter Punkt, danke. Bei ca. 1V scheinen übliche Batterien
ja tatsächlich rapide abzubauen, wenn ich entsprechende Messungen so
sehe. Ich könnte also hingehen und nur noch hinreichend gute Batterien
verwenden, wobei ich dann eine Mindestspannung fordern müsste, die noch
eine ausreichende Restkapazität für die jeweilige Anwendung (z.B. Laden
eines Akkus oder Betrieb für x Minuten) erwarten lässt.
Aber gäbe es nicht auch noch die Möglichkeit, gute und schlechte
Batterien zu mischen? Der 7805 kommt ja mit bis zu 35V Eingangsspannung
klar. Angenommen ich nehme nun 6 frische Batterien (-> ca 9V, schon
ausreichend für den 7805) und 20 ziemlich schwache Batterien.
Zugegebenermaßen wird es hinsichtlich der Mobilitäts-Anforderung damit
albern, aber zum besseren Verständnis würde ich das doch gerne mal
durchspielen. Dann würde ich also bei vielleicht 30V starten, aber nach
und nach würden sich die Kapazitäten einzelner Batterien erschöpfen,
sodass die Spannung immer weiter einbricht. Wegen der 6 frischen
Batterien wäre aber eine ausreichende Versorgungsspannung für den 7805
sichergestellt. Ich sauge also die alten Batterien so nebenbei aus.
Würde das klappen, oder habe ich da einen Denkfehler? Was passiert mit
einer vollständig erschöpften Batterie, darf ich die dann einfach als
(kleinen) Widerstand in Reihe betrachten?
Danke!
Na ja, Alkali-Mangan Batterien haben eine Entladeschlußspannung von 0,9V
und Zink-Kohle sogar eine von 0,7V.
Die Entladeschlußspannung von 1,0V (Hochstrom) bis 1,1V (Kleinleistung)
gilt für MiMH Akkus.
Man kann aus alten Batterien also meist sehrwohl noch was ziehen.
Die meisten Geräte schalten schon bei 1,1V ab um NiMHs nicht zu
zerstören. Einige Geräte glänzen sogar mit 1,2V.
Grüße Löti
Vergiß die Idee alte Batterien für USB-Geräte zu nehmen.
Wenn Du die Batterien auslutschen willst kannst Du Dir LED-Taschenlampen
bauen, z.B. sowas hier:
http://www.b-kainka.de/bastel36.htm
Leistung wirst Du aus denen keine mehr bekommen, sonst würden die ja
auch nicht ins Recycling wandern.
> Leistung wirst Du aus denen keine mehr bekommen, sonst würden die ja> auch nicht ins Recycling wandern.
Nun, es gibt viele Geräte, die bereits abschalten, wenn die Batterie
noch halb voll ist. Da lohnt sich schon eine Zweitverwertung. Wenn
die Zellen aber bei Messung mit einem Batterieprüfer weniger als
1V (meinetwegen auch 0,9V) haben, lohnt sich das ganze nicht. Wenn
man verschieden volle Zellen in Reihe schaltet, "verabschiedet" sich
der ganze Pack, wenn die erste Zelle leer ist. Dann steigt deren
Innenwiderstand nämlich stark an.
Gruss
Harald
Anfänger schrieb:> Hallo zusammen,>> @oszi40: Könntest Du bitte etwas konkreter werden, was Du meinst?
USB-Geräte über 100mA müssen sich anmelden. Erst dann bekommen sie mehr
Strom vom Rechner.
> Batterien zu mischen?
Großer Mist, das die schwächlichen bald verpolt sind.
> Der 7805 kommt ja mit bis zu 35V Eingangsspannung> klar. Angenommen ich nehme nun 6 frische Batterien (-> ca 9V, schon
Ein 7805 ist weiter nichts wie ein regelbarer Vorwiderstand. Die nicht
benötigre Spannung wird verheizt (P=U*I). Was Du evtl. versuchen
könntest, wäre ein Schaltregler, der aber leider auch einen
EIGENverbrauch hat.
... keine schlechte Idee, wenn nicht ein Denkfehler enthalten wären:
die Geräte brauchen nicht nur Spannung (5V), sondern auch Strom.
Ich schlage Dir eine einfachere Lösung vor: meistens ist bei defekten
Autobatterien auch nur eine Zelle defekt, die einfach aus der Reihe
herausnehmen (Säure ablassen und dann die Pole kurzschließen) und so
eine richtig starke billige Ersatzlösung haben. Den 7805 und eine
USB-Buchse kannst Du ja in der so freiwerdenden Zelle reinbauen. Braucht
dann aber auch einen starken Mann - der dann aber lange Musik hören oder
telefonieren kann :-))
Spass beiseite - kauf Dir eine Powerbank und sei glücklich ..
> Großer Mist, das die schwächlichen bald verpolt sind.Schmarrn .
Batterien im Pack regelmäßig einzel messen und die mit <0,7V gegen
neuere tauschen.
Funktioniert !
Grüßer Löti
Mehrere Batteriezellen auslutschen geht nicht, da man sie ja nicht in
reihe schalten darf.
Bei der schwächsten der Zellen polt sich bald die Spannung um, da sie
den gemeinsamen Strom nicht liefern kann. Die anderen Zellen sind danach
nur noch damit beschäftigt, diese schwache Zelle zu zerstören.
Das ist ja der Hauptgrund, immer gleichartige und gleichalte Batterien
in einem Gerät zu verwenden.
Oder, bei einem Akkuzellensatz wird die schwächste Zelle wegen der
Umpolung schnell endgültig zerstört, wenn man etwa einen Akkuschrauber
bis zuletzt benutzt, also zu spät mit dem Nachladen beginnt.
> Mehrere Batteriezellen auslutschen geht nicht, da man sie ja nicht in> reihe schalten darf.
Wo bitte steht denn Das geschrieben?
> Oder, bei einem Akkuzellensatz
Nix Akkus, Batterien die in normalen Geräten nicht mehr gehen also 1,1V
bis 1,2V Klemmenspannung unter Last haben.
Man kann auch einen L2940-5V als LowDrop nehmen, aber dann darf die Last
max. 100mA sein sonst wird der Eigenverbrauch des Reglers zu hoch.
Grüße Löti
> Batterien im Pack regelmäßig einzel messen und die mit <0,7V gegen> neuere tauschen
Wenn ich mal Rentner bin, nehme ich mir die Zeit und messe täglich alle
Zellen. http://batteryuniversity.com/index-german.htm
> nehme ich mir die Zeit und messe täglich alle Zellen.
Du kannst auch, wenn Du für Handarbeit einfach zu faul bist, mit einen
2*12 poligen Stufenschalter eine Messchaltung aufbauen bei der Du nur
noch einen Knopf drehen und das Ergebnis ablesen musst.
Elektronisch ohne größere Anforderungen. Sollte auch für Dich ohne
Anleitung zu schaffen sein.
Grüße Löti
Ist es nicht grundsätzlich kontraproduktiv zur Nutzung von möglichst
viel Restenergie davon dann einen guten Teil im Linearregler zu
verballern? Zumal bei der hohen VOut-VIn Differenz, die der olle 7805
braucht.
> Ist es nicht grundsätzlich kontraproduktiv
Nein, das ist unendlich mal besser als Wegschmeißen.
Außerdem ist der Innenwiderstand fast leerer Batterien relativ hoch*,
so hohe Verluste entstehen also gar nicht.
Ein 7805 ist aber wirklich daneben, also ein L2940
oder noch besser ein Eigenbau.
Grüße Löti
*Deshalb auch der Tip mit den großen Elko... .
Lothar S. schrieb:>> Mehrere Batteriezellen auslutschen geht nicht, da man sie ja nicht in>> reihe schalten darf.>> Wo bitte steht denn Das geschrieben?
Direkt nirgends, aber es gilt: die schwächste Zelle wird von den anderen
schnell zerstört,
Dazu überlege Dir den Fall:
3 intakte Zellen, die z.B. 100mA an eine Last liefern, dazu eine weitere
leere Zelle im Stromkreis.
Wie fließt der Strom durch diese Zelle, was passiert mit dieser Zelle,
wenn sie dieser Stromrichtung ausgesetzt ist?
Oder nimm eine leere Zelle, und pumpe von außen einen "Entladestrom"
durch.
Messe dabei die Spannung.
Dabei entsteht doch eine Spannungsumpolung an der Zelle.
Das hält die nicht aus und wird schnell zerstört.
Das mit den Akkuzellen hab ich dazu geschrieben, um auf die Häufigkeit
dieses Zerstörungsmechanismus hinzuweisen.
> Wie fließt der Strom durch diese Zelle, was passiert mit dieser Zelle,> wenn sie dieser Stromrichtung ausgesetzt ist?
Dieser Zustand kommt, aufgrund regelmäßiger Messungen, nicht vor.
Oder hast Du meine vorherigen Beiträge nicht gelesen oder kapiert?
Grüße Löti
P.S. Außerdem könntest Du, wenn Du ganz sicher gehen willst, auch eine
Shottky-Diode antiparallel zu jeder Zelle schalten.
So weit hättest Du aber auch ohne mich kommen können/sollen.
Lothar S. schrieb:>> Ist es nicht grundsätzlich kontraproduktiv>> Nein, das ist unendlich mal besser als Wegschmeißen.
Die Energie die er zum besorgen der alten Batterien benötigt ist schon
höher als der Nutzen.
> Die Energie die er zum besorgen der alten Batterien benötigt ist schon> höher als der Nutzen.
Das Panasonic Blutdruckmessgerät meiner Mutter liefert die an laufenden
Band*... .
Aber Restenergienutzung ist für moderne Elektoniker mit neuester
Ausbildung wohl ein Buch mit sieben Siegeln... .
Grüße Löti
*Nur der Umsatz macht Gewinn... !
Lothar S. schrieb:> *Dieser Zustand kommt, aufgrund regelmäßiger Messungen, einfach nicht> vor*
...weil nicht sein kann, weil nicht sein darf???
Wie willst Du bei einem Zellensatz in einem Gerät ständig jede einzelne
Zelle nachmessen?
Wenn man eine Reihenschaltung von Zellen entlädt und nur die
Gesamtspannung betrachtet, kommt diese Katastrophe für die schwächste
Zelle nahezu zwangsweise.
Gerade bei Teil- oder Fast-Entladung machen sich die Unterschiede der
Zellen besonders bemerkbar.
Mir gehts darum, auf diese Gefahr bei der Reihenschaltung von Zellen
hinzuweisen. Bei manchen Akkuschraubern findet man in diesem
Zusammenhang auch den Hinweis in der Gebrauchanleitung, den Akku nicht
ganz leerzulutschen sondern schon beim erkennbaren ersten Schwächeln
nachzuladen.
-der ist nicht unbegründet
Selbstverständlich tuts weh, wenn eine Zelle in einem Satz vorzeitig
aufgibt. Der Bastler kann sich dann auch um jede Einzelne der
Hjnterbliebenen kümmern. Aber selbst mir, als ausgesprochener Sparer,
wäre das zu viel.
> Aber selbst mir, als ausgesprochener Sparer wäre das zu viel.
Das kann schon sein, nur der TE hat nach genau so einer Lösung
ausdrücklich gefragt, oder kannst Du nicht lesen?
Wie man Das lösen kann hab' ich hier jetzt ausführlich angezeigt.
Das Problem mit den umgepolten Battereien ist, bei Verwendung der von
mir vorgeschlagenen Shottky-Dioden, übrigens gar keines... .
> Wie willst Du bei einem Zellensatz in einem Gerät ständig jede einzelne> Zelle nachmessen?> Du kannst auch, wenn Du für Handarbeit einfach zu faul bist, mit einen> 2*12 poligen Stufenschalter eine Messchaltung aufbauen bei der Du nur> noch einen Knopf drehen und das Ergebnis ablesen musst.
Grüße Löti
P.S.
> ...weil nicht sein kann, weil nicht sein darf???
Der TE-Starter hat von der Reihenschaltung von Zellen gesprochen. Und
auf das Problem, das dabei besteht, besonders bei bereits teilentladenen
Zellen wollte ich hinweisen. vielleicht hätte ich anstatt "nicht darf",
"nicht soll" schreiben sollen.
Alles Andere ist inzwischen in Besserwisserei abgeglitten.
Eine einigermaßen sinnvolle Lösung wäre die Parallelschaltung der
erschöpften Zellen an einem entsprechenden aufwärts-Schaltwandler. So
ein IC hat einmal MAXIM angeboten, mit dem ausdrücklichen Ziel, damit
einzelne Batteriezellen ganz auszulutschen.
Aber jetzt Schluss damit, das Anliegen des TE-Erstellers ist schon
längst aus dem Blick geschwunden..
> Alles Andere ist inzwischen in Besserwisserei abgeglitten.
Selbsterkenntnis ist immer gut!
> Aber jetzt Schluss damit... .
Ganz meiner Meinung.
Grüße Löti
oszi40 schrieb:> USB-Geräte über 100mA müssen sich anmelden. Erst dann bekommen sie mehr> Strom vom Rechner.
So die Theorie. In der Praxis sieht es anders aus. Viele Geräte bedienen
sich einfach sobald 5V anliegen. Die wenigsten Rechner meckern dann, das
gäbe Arbeit für die Hotline...
Und erst die Charger Detection, da gibt es einen richtigen Wildwuchs, da
einige Hersteller mit Geräten unterschiedlichster Machart am Markt waren
bevor ein Standard geschaffen wurde.
Anfänger schrieb:> - Ist es notwendig, den Ladestrom seitens meines Aufbaus irgendwie zu> begrenzen, um Schäden zu vermeiden? Oder kann man immer davon ausgehen,> dass die Geräte den Strom auf ein für sie geeignetes Niveau begrenzen?
Dafür müssen die Geräte selbst sorgen, siehe oben. Aber die gebrauchten
Batterien werden wahrscheinlich bei den doch recht hohen Strömen nicht
lange durchhalten. Die sind in genügsamen Verbrauchern (ohne 7805!)
besser aufgehoben.
Der 7805 verbraucht selbst schon 5mA, das ist mehr als viele
Mikrocontrollerschaltungen mit Peripherie verbrauchen. Er ist billig (in
der Anschaffung, wenn man Kühlkörper und verheizte Energie mit berechnet
wird er u.U. richtig teuer) und hat einen großen Eingangsbereich, sonst
hat er m.E. nur Nachteile gegenüber modernen Linearreglern.
Die Strombegrenzung machen schon die Batterien und bis 100mA ist, wenn
kein Eigenbau verwendet wird, ein L2940-5 am besten geeignet.
Ich hab' mir meinen einstellbaren LowDrop, vor über 30 Jahren als
"armer" Student, mit einen 741, einer grünen lowCurrent LED, einer
Transistor-Konstantstromquelle, einen 2N1613 (= BCX45 ...) und einen
BDX18 (= MJ2955 ...) selbst gebaut... .
War besser und billiger als fertige Käufliche.
Freut mich das es heute immer noch Menschen gibt die darüber nachdenken
warum sie eigentlich ständig halbvolle Batterien wegschmeißen
sollen... .
Grüße Löti
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