Ersatz NiCd Akku Schaltuhr Goldcap vs NiMh

OP #3961457
Hallo zusammen,
die gezeigte Platine stammt aus einer Schaltuhr (Grässlin MIL1 bzw 
baugleich) für eine TA Heizungsregelung.

Der NiCd Akku (RM18, Durchmesser 14mm, Länge 17mm, scheint eine 1/3 AA 
zu sein)ist defekt, aufgrund des hohen Innenwiderstandes läuft die Uhr 
nicht mehr.

Als NiCd finde ich keinen Ersatz, NiMh nur mit Z-Fahne (geht zur Not 
auch, ist halt Pfusch).

Bleibt ein Ersatz durch Goldcap?
Mein laienhafter Versuch, die Zelle zu überbrücken bzw. einen Widerstand 
einzulöten, schlug natürlich fehl, immerhin weiß ich jetzt, dass der 
Spannungsregler kurzschlussfest zu sein scheint (mit externer Versorgung 
2,4V NiMh läuft die Uhr noch, s.u.).

Die Suchfunktion habe ich selbstverständlich bemüht, aus
Beitrag "Zeitschaltuhr reparieren"
Beitrag "Unbekanntes IC in defektem Schaltuhr-Modul"
konnte ich leider keine eindeutige Lösung ableiten.

Dient der Pufferakku nur der Stabilisierung oder wird die Spannung über 
den Innenwiderstand geregelt?
Ich kapier das gar nicht, an dem eingelöteten Widerstand (viel zu hoch, 
670Ohm) messe ich bei angeschlossener Versorgung (24V) 2,8V --> Uhr 
läuft nicht, aber wenn ich eine 1,2 Zelle anschließe, läuft sie :/?

Zusammengefasst hätte ich folgende Fragen:
1) ist der Ersatz der NiCd Zelle mittels NiMh zulässig (höherer 
Innenwiderstand)?
2) kann ich den Akku mit einem Goldcap ersetzen (sonst beginnt das 
Theater in 5 Jahren von Neuem)?
3) wenn ja: welche Spannung/Impendanz, brauch ich einen Vorwiderstand, 
Diode(n)?

Vielen Dank im voraus für Eure Hilfe,
Bernhard

P.S.: wie unschwer zu erkennen bin ich neu hier und Elektroniklaie, ich 
hoffe, ich habe nicht gegen allzu viele Regeln verstoßen ;)
Angehängte Dateien:
#3961485
Bernhard Ott schrieb:
> 1) ist der Ersatz der NiCd Zelle mittels NiMh zulässig (höherer
> Innenwiderstand)?

Prinzipiell ja, aber es wäre trotzdem sinnvoll, vorher einen Blick auf 
die vermutlich einfache Schaltung diese Moduls zu werfen.

> 2) kann ich den Akku mit einem Goldcap ersetzen (sonst beginnt das
> Theater in 5 Jahren von Neuem)?

Spricht erst einmal nichts dagegen, aber ein Goldcap aka Supercap 
speicher bei gleichem Volumen immer noch deutlich weniger Energie, als 
ein Akku --> kürzere Pufferzeit.

> 3) wenn ja: welche Spannung/Impendanz, brauch ich einen Vorwiderstand,
> Diode(n)?

Siehe 1)

Kannst du die Schaltung mal abzeichnen oder aber die Leiterplatte 
wenigstens von der Leiterseite fotografieren und dazu die Bauteilwerte 
eintragen?
#3961525
Ich würde da keinen Goldcap einbauen:

1) Der Innenwiderstand ist da um Zehnerpotenzen höher, als bei einem 
Akku, und Du hast da einen Motor, der mit Impulsen betrieben wird, z.B 
Einer pro Sekunde, in dem Moment fließt da nennenswert Strom, da der 
Impuls kurz ist, ist die, zeitlich gemittelte, Stromaufnahme gering, 
dehalb kann dieser hochohmige Ladewiderstand den Akku ausreichend laden. 
Ein Supercap ist durchaus geeignet, deren Innenwiderstand ist gering.

2) Ein Kondensator begrenzt die Spannung nicht, ist der Ladestrom nur 
ein klein Bisschen höher, als der entnommene Strom, läuft die Spanung 
hoch -> Bumm. Da müsste dann noch eine Spannungsbegrenzung dran, eine 
einfache Lösung wäre eine IR-LED, Flußspannung üblicherweise 1,2V, 
parallel zum Kondensator, der Ladestrom ist ja auf unkritische Werte 
begrenzt.

Den Wechsel auf NiMh halte ich für unkritisch.

Mit feundlichen Grüßen - Martin
OP #3978395
NiCd Akku ist eingelötet, Uhr funktioniert wieder, nochmals vielen Dank 
für Eure Beiträge :) !

Jetzt habe ich natürlich das Folgeproblem:

Was tun im Sommer?
Normalerweise schalte ich die ganze Anlage (Steuerung) ab, das würde zur 
Tiefentladung des Akkus führen.
* Einen regelbaren Trafo kaufen (nicht wirklich wirtschaftlich ;-)) und 
die ausbaute Uhr extern versorgen (=pain in the b...)
* Anlage alle 2-3 Wochen einschalten
* Anlage eingeschaltet lassen (verbraucht Strom, und da die Geräte schon 
recht alt sind, Lebensdauer?)
* ?

Grüße, Bernhard
#3978498
Du hast wohl nicht viele Möglichkeiten, den Akku gegen Tiefentladung zu 
schützen:

1. wie du schon schriebst, Modul ausbauen und mit Strom versorgen, was 
durchaus auch eine übriggebliebene Solarzelle eines dieser sinnlosen 
Maulwurf-Schrecks erledigen könnte (Spannungsbegrenzung einbauen!)

2. Unterspannungserkennung und Akku-Abschaltung einbauen - aber das ist 
wohl nur theoretisch diskutabel und eh Kanonen auf Spatzen geschossen

Bleibt Punkt 1., wenn du nicht die gesamte Anlage eingeschaltet lassen 
willst.
#3978882
Bernhard Ott schrieb:

> NiCd Akku ist eingelötet, Uhr funktioniert wieder,

> Normalerweise schalte ich die ganze Anlage (Steuerung) ab, das würde zur
> Tiefentladung des Akkus führen.

Wenn es sich wirklich um eine einzelne NiCd-Zelle handelt, schadet
ihr die Tiefentladung nicht. Es wird nur nach Stromanschluss etwas
dauern, bis der Akku wieder voll ist.
(Firma: matzetronics) #4552982
Du könntest auch ein 1-Zellen Batteriefach aussen anbringen und einen 
Standardakku einsetzen. Den nimmst du dann im Sommer raus.
Musst nur mal schauen, ob das alles galvanisch vom Netz getrennt ist, 
ansonsten ein wenig vorsichtig agieren.

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