Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verschaltung von Alkali Batterien beliebig?


von Reto B. (schnuber)


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Hallo
Ist es eigentlich möglich alkali Batterien beliegig zu verschalten? Ich 
habe 4*1.5V Batterien möchte aber nur 4.5V. Kann ich 2 parallel in Serie 
zu zwei weiteren schalten? Strom ca. 7000mA.

Ich könnte mir vorstellen, dass es zu Problemen wegen der ungleichen 
Belastung komment könnte.

Was meint Ihr

von Magic S. (magic_smoke)


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7A mit Batterien?? sportlich sportlich.

von Udo S. (urschmitt)


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Die zwei in Reihe werden doppelt so schnell leer sein, wie die zwei 
parallel.
Und wenn die Dinger leer werden hast du längstens 4,x Volt gehabt.

Die Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied.

Beim Parallelschalten muss man ausserdem beachten, daß beide in etwa die 
gleiche Spannung (Entladezustand/Temperatur) haben.

Also keine gute Idee, dann nimm nur 3 Batterien.

von Reto B. (schnuber)


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magic smoke schrieb:
> 7A mit Batterien?? sportlich sportlich.

AäSorry wollte 700mA schreiben

von Udo S. (urschmitt)


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magic smoke schrieb:
> 7A mit Batterien?? sportlich sportlich.

Richtig, die Frage ist was er damit machen will, evt. wären 4 NiMh oder 
NiCd Baby Akkus besser geeignet.

von oszi40 (Gast)


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Das wird Mist. Die schwächste Zelle wird als erste verpolt und 7A sind 
reichlich viel. 
http://www.varta-microbattery.com/applications/mb_data/documents/data_sheets/DS4106.PDF

von Reto B. (schnuber)


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Udo Schmitt schrieb:
> Die zwei in Reihe werden doppelt so schnell leer sein, wie die zwei
> parallel.
> Und wenn die Dinger leer werden hast du längstens 4,x Volt gehabt.
>
> Die Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied.
>
> Beim Parallelschalten muss man ausserdem beachten, daß beide in etwa die
> gleiche Spannung (Entladezustand/Temperatur) haben.
>
> Also keine gute Idee, dann nimm nur 3 Batterien.

Aber darf ich davon ausgehe, dass ich mit meiner Verschaltung unter dem 
Strich immer noch mehr Energie (längere Zeit) rausziehen kann, als wenn 
ich nur 3 Batterien.

von Reto B. (schnuber)


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oszi40 schrieb:
> Das wird Mist. Die schwächste Zelle wird als erste verpolt und 7A sind
> reichlich viel.
> 
http://www.varta-microbattery.com/applications/mb_data/documents/data_sheets/DS4106.PDF

700 mA

von Magic S. (magic_smoke)


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Ok, 700mA. Wird trotzdem Mist.

von Reto B. (schnuber)


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magic smoke schrieb:
> Ok, 700mA. Wird trotzdem Mist.

Vielen Dank für die Motivationsspritze. Kannst du mir sagen, was denn 
genau Mist ist daran, das würde mir vieleicht weiterhelfen

von Udo S. (urschmitt)


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Reto B. schrieb:
> Kannst du mir sagen, was denn
> genau Mist ist daran

Kannst du lesen?
Oben haben wir es dir erklärt.

von Reto B. (schnuber)


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Udo Schmitt schrieb:
> Reto B. schrieb:
>> Kannst du mir sagen, was denn
>> genau Mist ist daran
>
> Kannst du lesen?
> Oben haben wir es dir erklärt.

Sorry habe nicht gesehen dass du der gleiche bist der schon mal 
geantwortet hat

von Udo S. (urschmitt)


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Reto B. schrieb:
> Aber darf ich davon ausgehe, dass ich mit meiner Verschaltung unter dem
> Strich immer noch mehr Energie (längere Zeit) rausziehen kann, als wenn
> ich nur 3 Batterien.

Nein. Die Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied! Und das sind 
die Einzelzellen.

von Reto B. (schnuber)


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Udo Schmitt schrieb:
> Reto B. schrieb:
>> Aber darf ich davon ausgehe, dass ich mit meiner Verschaltung unter dem
>> Strich immer noch mehr Energie (längere Zeit) rausziehen kann, als wenn
>> ich nur 3 Batterien.
>
> Nein. Die Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied! Und das sind
> die Einzelzellen.

Ok.
Ich finde es nur mühsam weil die Ostar LED von Osram 3.6 V brauchen, 
meine Batterien aber nur 3 V oder 4.5 V hergeben. Oder 6 V was aber dann 
viel zu viel ist

von Icke ®. (49636b65)


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Reto B. schrieb:
> Aber darf ich davon ausgehe, dass ich mit meiner Verschaltung unter dem
> Strich immer noch mehr Energie (längere Zeit) rausziehen kann, als wenn
> ich nur 3 Batterien.

Nein. Wenn die beiden einzelnen leer sind, liefern sie keine Spannung 
mehr. Im besten Falle schaffen es die parallelen, noch ein wenig Strom 
durchzudrücken. Die Spannung des Packs fällt jedoch unter 3V ab.

von Icke ®. (49636b65)


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Reto B. schrieb:
> meine Batterien aber nur 3 V oder 4.5 V hergeben. Oder 6 V was aber dann
> viel zu viel ist

Dafür wurden Stepup- bzw. Stepdown-Wandler erfunden.

von Reto B. (schnuber)


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Icke ®. schrieb:
> Reto B. schrieb:
>> meine Batterien aber nur 3 V oder 4.5 V hergeben. Oder 6 V was aber dann
>> viel zu viel ist
>
> Dafür wurden Stepup- bzw. Stepdown-Wandler erfunden.

Mir schon klar, aber ich will eben keine elektronik integrieren

von Amateur (Gast)


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Die Antwort auf deine Frage im Bild:

Jede Batterie hat sowohl eine Spannung als auch eine Kapazität.

    +-------+
 + -| 1 A/h |-+
 |  +-------+ | +-------+ +-------+
-+            +-| 1 A/h |-| 1 A/h |-
 |  +-------+ | +-------+ +-------+
 + -| 1 A/h |-+
    +-------+

Spannung:
|------1,5---------1,5-------1,5-----|  4,5V Neu OK

|------1,5----------0---------0------|  1,5V Nach Verbrauch von 1 A/h
                                        Idealisiert aber 2 Stück noch
                                        halb voll und zwei Stück leer.

Kapazität:
|------2A/h--------1A/h------1A/h----|  Über alles 1A/h

|------1A/h--------0A/h------0A/h----|  Die rechten Batterien wirken
                                        praktisch als Widerstände im
                                        Stromkreis.

Ich persönlich halte nichts davon Batterien parallel zu schalten. Ist 
die eine nur ein bisschen "schwächer", so wird diese immer von der 
anderen gestützt. In dem Falle fließt der Strom nicht von Außenanschluss 
zu Außenanschluss, sondern zwischen den Batterien. Eine Art 
Ausgleichsstrom.

von Knobikocher (Gast)


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LED ohne Elektronik an Batterie/Akku ist äusserst unpraktisch!

Wird zwar in den kleinsten LED-Lampen gemacht (Knopfzelle ohne 
Widerstand, nur Innenwiderstand). Aber das ist eben unpraktisch, weil 
ein Großteil der Energie in der Batterie in Wärme umgewandelt wird.

Oder mit Vorwiderstand - ebenso unpraktisch. Energie wird im Widerstand 
umgesetzt.

von Hans M. (hansilein)


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Reto B. schrieb:
> Icke ®. schrieb:
>> Reto B. schrieb:
>>> meine Batterien aber nur 3 V oder 4.5 V hergeben. Oder 6 V was aber dann
>>> viel zu viel ist
>>
>> Dafür wurden Stepup- bzw. Stepdown-Wandler erfunden.
>
> Mir schon klar, aber ich will eben keine elektronik integrieren

Das geht leider nicht, Du wirst es so auslegen müssen, daß die 
Leerlaufspannung die LEDs nicht zerstört, das heisst aber auch die 
Spannung unter Last wird unter den 3,6V liegen und die LEDs nicht voll 
ausnutzen.
Ausserdem ist es wichtiger den Strom korrekt zu halten, schau mal ins 
Datenblatt der LED.
Ich würde einen fertigen LED Treiber einsetzen.

von oszi40 (Gast)


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700 mA und schätzungsweise 1,5 Ah Kapazität ergeben reich rechnerisch 
höchstens 2h. Lauf schon mal los und kaufe neue Batterien :-)

von Davis (Gast)


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magic smoke schrieb:

> 7A mit Batterien?? sportlich sportlich.

Schade, dass das Löschen aller deiner Beiträge nicht geklappt hat. So 
werden auch in Zukunft deine Nullbeiträge die Leute belästigen. Schade.

von Reto B. (schnuber)


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Ich sehe gerade dass NIMH eine Spannung von 1.2 V haben. Somit ergeben 3 
in Serie gerade 3.6 V das ist die Spannung die ich brauche.

von Udo S. (urschmitt)


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Du schreibst jetzt 100 mal:
Leds brauchen Konstantstrom, nicht Konstantspannung!

von Jörg E. (jackfritt)


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Ich glaube er muss erstmal ein paar Lichtblitze mit Rauchschweif 
erzeugen damit er es versteht ;)

von Gerhard W. (gerhard86)


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Ohne "Elektronik" wird das nicht viel werden. Es sei denn du wählst die 
2€-Taschenlampen Variante, 3 Alkalibatterien, Leistungs-LED direkt dran 
und sagen "Der Innenwiderstand wirds schon richten".

von Ulrich (Gast)


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Bei Alkalinen Zellen nimmt die Spannung mit der Entladung ab. Am Ende 
hat man nur noch etwa 1,2 V je zellen, und wenn man über 1,4 V je Zelle 
voraussetzt hätte man nur einen kleinen Teil der Kapazität.

Einfach nur mit Vorwiderstand und 3 Zellen würde die Helligkeit der LED 
im Laufe der Entladung deutlich abnehmen. Auch mit einfacher aktiver 
Strombegrenzung wird man am Ende denn Soll-strom nicht mehr erreiche.

von Lutz H. (luhe)


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Reto B. schrieb:
> Ist es eigentlich möglich alkali Batterien beliegig zu verschalten?

Nein, nur Reihenschaltung von gleicher Charche und Ladezustand in Reihe 
ist möglich.
Batterien müssen gleichmäßig entladen werden.
 LED haben auch einen Innenwiderstand, oft klappt es mit dem direkten 
Anschalten einer Batterie.

von Reto B. (schnuber)


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Ich denke ich nehme 3 NIMH Batterien in Serie, ergibt ca. 3.6 V. Dies 
entspricht gerade der Nenn Vorwärtsspannung der LED die ich einsetzen 
will (Osram OSTAR LE UW D1W1 01). Vielleicht noch ein kleiner 
Vorwiderstand rein 0.2 Ohm oder so. Dann sollte es klappen.
Ja die Helligkeit wird mit der Zeit abnehmen, ist mir aber egal.

Danke an alle

von eProfi (Gast)


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Für Dein Problem gibt es fertige ICs, die als einziges externes Bauteil 
eine Induktivität brauchen: suche z.B. nach PR4404 (braucht noch eine 
Schottkydiode, gibt es bei Reichelt).
Die saugen die Batterien ganz leer und bieten konstante Helligkeit.

Gerade bei Akkus muss man darauf achten, dass der schlechteste nicht von 
den anderen rückwärts aufgeladen wird, das mögen sie gar nicht.

Weitere Suchworte:  LED driver stepdown stepup regulator

von Reto B. (schnuber)


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eProfi schrieb:
> Für Dein Problem gibt es fertige ICs, die als einziges externes Bauteil
> eine Induktivität brauchen: suche z.B. nach PR4404 (braucht noch eine
> Schottkydiode, gibt es bei Reichelt).
> Die saugen die Batterien ganz leer und bieten konstante Helligkeit.
>
> Gerade bei Akkus muss man darauf achten, dass der schlechteste nicht von
> den anderen rückwärts aufgeladen wird, das mögen sie gar nicht.
>
> Weitere Suchworte:  LED driver stepdown stepup regulator

Wie weiter oben gesagt: Ich will keine elektronik integrieren

von Harald W. (wilhelms)


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Reto B. schrieb:

> Wie weiter oben gesagt: Ich will keine elektronik integrieren

Dann schalte vier Zellen in Reihe und schliesse Deine Led mit einem
1 Ohm Widerstand in Reihe dort an. Das funktioniert auf jeden Fall,
auch wenn es keine besonders effektive Lösung ist. Vergiss nicht den
Kühlkörper für die LED.
Gruss
Harald

von Reto B. (schnuber)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Reto B. schrieb:
>
>> Wie weiter oben gesagt: Ich will keine elektronik integrieren
>
> Dann schalte vier Zellen in Reihe und schliesse Deine Led mit einem
> 1 Ohm Widerstand in Reihe dort an. Das funktioniert auf jeden Fall,
> auch wenn es keine besonders effektive Lösung ist. Vergiss nicht den
> Kühlkörper für die LED.
> Gruss
> Harald

Nun da die LED eiine Nominal Vorwärtsspannung von 3.7V hat, reicht es 
eigentlich wenn ich nur 3 Zellen in Serie schalte mit einem ca. 02 Ohm 
Widerstand.

von Harald W. (wilhelms)


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Reto B. schrieb:

> Nun da die LED eiine Nominal Vorwärtsspannung von 3.7V hat, reicht es
> eigentlich wenn ich nur 3 Zellen in Serie schalte mit einem ca. 02 Ohm
> Widerstand.

Nein. Schau Dir mal die Funktion einer LED an. Z.B. im Tutorial
Hier im µC.net.
Gruss
Harald

von Reto B. (schnuber)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Reto B. schrieb:
>
>> Nun da die LED eiine Nominal Vorwärtsspannung von 3.7V hat, reicht es
>> eigentlich wenn ich nur 3 Zellen in Serie schalte mit einem ca. 02 Ohm
>> Widerstand.
>
> Nein. Schau Dir mal die Funktion einer LED an. Z.B. im Tutorial
> Hier im µC.net.
> Gruss
> Harald

Ich weiss jetzt nicht was du ansprichst. Meinst du wegen der Spannung 
die bei Entladung der Batterien sinkt und dann irgendeinmal unter die 
Schwellenspannung der LED sinkt.
Nun ich habe gesehen, dass die NIMH die Spannung recht lange halten und 
dann relativ abrupt einsacken.
Aber ich kann auch vier Batterien nehmen. Der Vorwiderstand wird halt 
einfach etwas wärmer.

von Udo S. (urschmitt)


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Reto B. schrieb:
> Nun da die LED eiine Nominal Vorwärtsspannung von 3.7V hat, reicht es
> eigentlich wenn ich nur 3 Zellen in Serie schalte mit einem ca. 02 Ohm
> Widerstand.

Oh mein Gott, Hopfen und Malz verloren.
Eine Led hat KEINE feste Vorwärtsspannung, nur einen Spannungsbereich 
und eine sehr flache Spannungs/Strom Kennlinie, die hochgradig von der 
Temperatur abhängt.
Aber du willst es nicht lernen, mach was du willst.

von Harald W. (wilhelms)


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Reto B. schrieb:

> Ich weiss jetzt nicht was du ansprichst.

Ganz einfach: Es gibt keine feste Betriebsspannung bei LEDs.
Die unterliegt grösseren Schwankungen. Und wenn Du ohne
Regelelektronik auskommen willst, brauchst Du wenigstens
etwas Spannungs-Reserve für den Vorwiderstand. Die Helligkeit
der LED wird sowieso um den Faktor fünf o.ä. schwanken.
Gruss
Harald

von Ulrich (Gast)


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Die Flusspannung der LEDs hängt von der Temperatur und Charge ab und 
natürlich auch noch vom Strom. Die wird irgendwo zwischen etwa 3.4 V und 
3,8 V liegen. Als Faustregel sind 200 mV (beim Nennstrom) das absolute 
Minimum für die Spannung die am Widerstand abfallen muss - dann muss man 
aber auch schon die Abweichungen je nach Exemplar und Ladezustand der 
Akkus abgeglichen haben. Weniger Widerstand reicht in der Regel nicht 
aus um die Temperaturabhängigkeit zum Kompensieren, und die Diode kann 
thermisch weglaufen : Mehr Strom gibt mehr Wärme gibt weniger 
Fluss-Spannung gibt mehr Strom .... bis Rauch kommt.

Mit 4 Zellen NiMH und Widerstand liegt man dann etwa richtig, um auch 
die Variable Akkuspannung und Schwankungen je nach Exemplar zu 
kompensieren.

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