Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Vergleich Batterielaufzeit AA vs 9V-Block


von Chris (Gast)


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Hallo!

Ich will die Laufzeit zweier Batterietypen für eine kleine Elektronik 
schaltung vergleichen:
Zum einen eine AA Lithium Eisen mit 3000mAh und zum anderen eine Ultra 
Life Lithium (9V-Block) mit 1200 mAh.

Die Spannung müsste bei der AA mit eine Step-Up auf 5V gerbacht werden 
und bei der 9V-Block Batterie mit einem Step-Down. Mit der AA hab ichs 
schon versucht, die Schaltung mit dem Step Up saugt ca 30mA aus der 
BAtterie.

Wie kann ich das theoretisch feststellen, ob die 9V Blockbatterie länger 
oder kürzer halten würde? Der STrom würde ja durch die Verwendung eines 
Step-DownKonverters geringer werden, allerdings ist auch die KApazität 
geringer. Gibt es eine Größe, mit der man dies vergleichen kann?

Danke, lG

von (prx) A. K. (prx)


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In Verbindung mit einem Switcher in Wh statt Ah zu rechnen könnte schon 
etwas helfen.

: Bearbeitet durch User
von Thorsten (Gast)


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Die AA enthält 3.6Wh Energie, der 9V Block 19.8Wh Energie, sollte damit 
also theoretisch 3-mal so lange halten.

von Thorsten (Gast)


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Upps vertippt. Der 9V Block hat natürlich nur 10.8Wh Energie.

von Helge A. (besupreme)


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Dann kommts nur noch auf den Wirkungsgrad deiner Regler an.

von Selbsternannter Weltverbesserer (Gast)


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Hallo,

Chris schrieb:
> Zum einen eine AA Lithium Eisen

Thorsten schrieb:
> Die AA enthält 3.6Wh Energie

Mööööp, der Kandidat hat 0 Punkte.

1.5 V * 3000 mAh = 4,5 Wh

@Chris
Die Energie, die Du einer galvanischer Zellen entnehmen kannst hängt von 
etwas mehr ab als Spannung und Kapazität. So z. B. auch von der 
Temperatur, der Höhe des Stroms den Du entnimmst, etc...

Beispielhaft hier ein Datenblatt:
http://de.rs-online.com/web/p/aa-batterien/7073370/

Mit freundlichen Grüßen
Selbsternannter Weltverbesserer

von Chris (Gast)


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Hey super danke!

Nehmen wir an, die beiden Konverter Step up und Step down hätten den 
gleichen Wirkungsgrad. Kann ich dann definitiv davon ausgehen, dass der 
Strom, der aus der Batterie gezogen wird, beim Step-Down (9V Block) 
wesentlich kleiner ist als der Strom beim Step-Up (AA)?

Danke, lG

von 1st Engineer (Gast)


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Paula Putzig schrieb:

> 1.5 V * 3000 mAh = 4,5 Wh

Milchmädchenrechnung!

von (prx) A. K. (prx)


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Du meinst nicht zufällig Daumenpeilung statt Milchmädchenrechnung?

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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> Milchmädchenrechnung!

1.Je nach Belastung und Temperatur können sich andere Werte ergeben. Die 
Spannung sinkt! Auge ins zugehörige Datenblatt Deiner Wünsche z.B.: 
http://data.energizer.com/DataSheets.aspx

2.Ergründe den EIGENverbrauch des Schaltwandlers Deiner Träume.

von Chris (Gast)


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Folgende Batterien sollen verglichen werden:
http://de.rs-online.com/web/p/aa-batterien/7073370/
http://at.rs-online.com/web/p/9-volt-batterien/7781080/

Bei der Verwendung AA Batterie wird folgender Step-Up verwendet:
http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX1722-MAX1724.pdf

Für den 9V Block der Step-Down:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2674.pdf

Was meint ihr?
Danke, lG

von ♪Geist (Gast)


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Chris schrieb:
> Was meint ihr?

Lithium Thionylchlorid 1.20Ah
Maximaler Dauerstrom  35mA
Was verbraucht deine Schaltung?

von Chris (Gast)


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Die braucht ca 10 mA!

von Dirk K. (dekoepi)


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Darf ich mitmööööpen? Auch, wenn wir mit Milchmädchenrechnungen (ich 
muss prx da recht geben) nur Annäherungen betreiben: Lithium Eisen hat 
keine 1,5V.
http://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator

Wir reden von einer nominellen 3,2V-Spannungslage, Korrdior drumherum 
ist sehr schmal mit max 0,2V. Hält also schon etwas mehr Energie.

Die StepDowns á la lm1805 (hm, genaue Bezeichnung habe ich auf den Chips 
zuahuse und nicht hier) sind meiner Beobachtung nach effizienter als 
StepUp-Schaltungen mit irgendwelchen Spulen und so was, und mit weniger 
Gemüse/Aufwand einzubauen.

Edit: Sorry, wurde mitten im Schreiben durch längeres Telefonat und 
Arbeit unterbrochen und habe die Posts dazwischen nicht mitebkommen.

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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10mA sind nicht so einfach mit hohem Wirkungsgrad zu regeln.
Ich würde die 3V AA nehmen und einen Wide-Range MC, z.B. AVR (1,8..5,5V) 
ohne Spannungsregler.
Falls kurzzeitig eine 5V Last zu treiben ist, kann man dafür ja einen 
Spannungsregler zuschalten.

von 1st Engineer (Gast)


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Dork K. schrieb:

> Darf ich mitmööööpen? Auch, wenn wir mit Milchmädchenrechnungen (ich
> muss prx da recht geben) nur Annäherungen betreiben: Lithium Eisen hat
> keine 1,5V.

http://de.rs-online.com/web/p/aa-batterien/7073370/

von Chris (Gast)


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Lithium EIsen haben sehr wohl 1,5V siehe letzten Beitrag...

Grundsätzliche Frage:

Nehem wir an, wir hätten einen WIrkungsgrad von 100%, wir 
vernachlässigen diesen also. Dann müsste die Leistungsbilanz bei den 
Wandlern (StepUp, StepDown): Uein*Iein = Uaus*Iaus, richtig?

Iaus ist gegeben mit 10mA, Uaus mit 5V.

Wenn nun Uein 1,5 V ist (AA) dann ist Iein = 33mA
Wenn nun Uein = 9V ist (9VBlock), dann ist Iein = 5mA.

Kann ich das so überhaupt rechnen oder bin ich hier komplett daneben??? 
Das würde nämlich bedeuten, dass der Eingangsstrom im zweiten Fall 
geringer als der Ausgangsstrom ist, geht das??

Danke, LG

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Chris schrieb:
> Das würde nämlich bedeuten, dass der Eingangsstrom im zweiten Fall
> geringer als der Ausgangsstrom ist, geht das??

Aber aufgenommene und abgegebene Leistung sind gleich.

1.5V * 33.3mA ~ 50mW
9.0V *  5.5mA ~ 50mW

von Frank (Gast)


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??
Was rechnet irh denn hier?!?
AA hat 3,2V also 3,2V * 3 = 9,6Wh....

Nur weil da AA steht ist immer noch nicht von einer NIMH Zelle die Rede!
Aber bei Tip/Rechtschreibfehlern immer gleich jeden belehren wollen...
Erst lesen dann schreiben ist die Devise meine Damen und Herren ;-)

von (prx) A. K. (prx)


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Frank schrieb:
> Nur weil da AA steht ist immer noch nicht von einer NIMH Zelle die Rede!

Es gibt Li-Typen in AA Bauweise mit nominell 1,5V: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Eisensulfid-Batterie

: Bearbeitet durch User
von Frank (Gast)


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ah ok, ich kenne nur 3,2V LIFepo die nur eingesetzt werden dürfen, wo 
normalerweise immer zwei AA Batterien verbaut sind..also werden zwei AA 
Mignon durch eine AA LiFePo ersetzt..
Die LIfelpo mit 1,5V Wandler kenne ich noch nicht

von (prx) A. K. (prx)


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Frank schrieb:
> Die LIfelpo mit 1,5V Wandler kenne ich noch nicht

Nix Wandler.

von Chris (Gast)


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Richtig, es gibt diese 1,5V LiFe, siehe Linkn von 1st Engineer, genau 
diese verwende ich auch!

Die Rechnung mit der Leistungsbilanz stimmt so also?

von Frank (Gast)


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dann ziehe ich meinen Einwand hiermit zurück :-)

von Dirk K. (dekoepi)


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1st Engineer schrieb:
> Dork K. schrieb:
>

[Beleidigung von Moderator gelöscht]

Anstatt zu beleidigen, könnte man das auch freundlich rüberbringen, dass 
es da völlig überteuerten Krempel gibt, der doch 1,5V trotz LiFe-Chemie 
bringt. Und sich anmelden, anstatt anonym ausfällig zu werden. 
Inkompetenter Troll.

: Bearbeitet durch Moderator
von 1st Engineer (Gast)


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Dork schrieb:
> 1st Engineer schrieb:
>> Dork K. schrieb:

Sorry, Dork, wird nicht wieder vorkommen. Vielen Dank für dein 
Verständnis.

von Futsch (Gast)


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>Die braucht ca 10 mA!

10mA ist fuer eine batteriebetriebene Schaltung in der Regel viel zu 
viel. Weshalb muss denn so geschlunzt werden ?

Den controller kann man mit ein paar uA laufen lassen, und 
stromverbrauchende Peripherie wird durch stromsparende ersetzt, und/oder 
in den sleep geschickt.

Erzaehl doch mal was.

von Dirk K. (dekoepi)


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Naja, gibt schon Gründe, warum die Schaltung so viel braucht. Eine Uhr 
mit 4-stelligem 7-Segment leuchtet dauernd. Habe ich zwar auf ~2mA 
runterbekommen, ohne die Ablesbarkeit zu stark einzuschränken. Bin da 
aber ohne Spannungswandler direkt an einen LiIon-Akku gegangen, reicht 
dem ATmega328 auch. Mit Spannungswandler (Step-Up auf 5V) zog die 
Schaltung 20 mA. Ging astrein bis auf 2,6V runter - da hat dann die 
Schutzschaltung des Akkus nach sechs Wochen Dauerbetrieb gegriffen.

Vielleicht ist der "Direktbetrieb" mit LiIon auch hier eine denkbare 
Lösung.

von Futsch (Gast)


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Siebensegment LED an Batterie ist leider die falsche Technologie ... 
dafuer gibt's heute ein LCD. sorry, in die Tonne.

von Dirk K. (dekoepi)


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Als Produktionsstück würde das in der Tat keiner bauen. Als akademisches 
Lehrstück hingegen spannend.

: Bearbeitet durch User
von Uli der Troll (Gast)


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Dann nimmt man auch eher ein Netzteil. Oder wenn man's einfach mal kurz 
vorfuehren moechte, ist die Laufzeit egeal.

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