Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LiIon oder NiMH Akku


von Bastler89 (Gast)


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Hallo,
folgende Frage ich bin dabei einen solarbetriebenen Wecker zu bauen 
(Funktion ist alles schon gemacht usw). Die Schaltung zieht im 
durchschnitt ca. 6-7mA  während des Alarmvorgangs ~30mA. Ich bin mir nur 
noch nicht ganz sicher was dafür der richtige Batterietyp ist. Ich 
verwende 2 Solarpanels in Reihe (5V 180mA  je Panel da ich sonst 
innerhalb eines Raumes nicht auf genügend Spannung komme um was zu laden 
(habs bereits mal ausprobiert)). Bleiakkus fallen aufgrund der Größe 
schonmal komplett raus. NiMH bräuchten bei diesem geringen Ladestrom 
keine Schutzschaltung und könnte über ne Diode (zum Schutz vom 
Solarpanel)  direkt drauf gehen. Jedoch hab ich viel gelesen das es 
nicht gut für NiMH sein soll wenn man mit kleiner C/10 lädt (was aber 
definitv der fall ist). Auch die Selbstentladung von NiMH ist sehr hoch 
( abgesehen von eneloop). Jedoch sind LiIon sehr viel anfälliger und 
können schneller kaputt gehen. Dazu werden LiIon eigentlich mit dem CCCV 
(constant current constant voltage) Verfahren geladen. Da ich dies aber 
mit einem Solarpanel nicht wirklich liefern kann befürchte ich das die 
Lebensdauer stark sinkt.  Alternativ würde der einbau eines MAX1811 
eventuell helfen. Jedoch weiß ich nicht ob dieser richtig arbeitet bei 
solchen geringen Strömen vom Solarpanel bzw ob der eigenverbrauch größer 
ist(incl. Außenbeschaltung). Zudem soll man ja auch LiIon nicht 
dauerladen (weiß hier aber nicht ob das nur zutrifft wenn der Akku 
bereits voll ist und man ihn weiterlädt oder wenn man irgendwo bei 
50-70% rumhängt und dauerlädt).Deshalb wollte ich mal fragen ob hier 
jemand Erfahrung damit hat und mir weiterhelfen kann.

von Armin X. (werweiswas)


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Moin

LiFePo-Akkus sollen in dieser Hinsicht sehr robust sein...
https://www.akkuteile.de/lifepo-akkus/

www

von Dirk K. (dekoepi)


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LiIon kannst du mit geringsten Strömen aufpäppeln, nehmen die dir nicht 
krumm. CC-CV ist die Empfehlung für die beste Geschwindigkeit zum 
Aufladen, du kannst einen LiIon aber auch mit 100mA CC aufladen und 
gehst dann in der CV-Phase bei 10mA auf "fertig". Entgegen deiner 
Annahme nennt man das "Schon-Ladung", die Lebensdauer dankt es dir. 
LiIon können zwar hohe Lasten bedienen, geringe Leistung ist denen aber 
viel lieber.
Einen Laderegler wie den LT4054 kannst du mit wenig Gemüse und 
Platzbedarf aufbauen.

von Kim S. (Gast)


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die Lebensdauer sinkt lediglich durch Dauerladung.
Gerade bei LiFEPo kannst Du durch die Ladespannung NICHTS am Ludezustand 
beeinflussen.
Die wird bei 3,4V genauso voll wie bei 4V (anders als bei LiPo!!)
Dafür sind die aber ungefährlich also nimm Lifepo4

von Rolf M. (rmagnus)


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Bastler89 schrieb:
> NiMH bräuchten bei diesem geringen Ladestrom
> keine Schutzschaltung und könnte über ne Diode (zum Schutz vom
> Solarpanel)  direkt drauf gehen. Jedoch hab ich viel gelesen das es
> nicht gut für NiMH sein soll wenn man mit kleiner C/10 lädt (was aber
> definitv der fall ist).

Da wäre mir nichts in der Richtung bekannt. Im Gegenteil soll ein 
Überladen dem Akku nicht schaden, wenn dies mit nur kleinem Ladestrom 
passiert.

Dirk K. schrieb:
> LiIon kannst du mit geringsten Strömen aufpäppeln, nehmen die dir nicht
> krumm. CC-CV ist die Empfehlung für die beste Geschwindigkeit zum
> Aufladen, du kannst einen LiIon aber auch mit 100mA CC aufladen und
> gehst dann in der CV-Phase bei 10mA auf "fertig".

Und das ist was anderes als "CC-CV"?

> Entgegen deiner Annahme nennt man das "Schon-Ladung", die Lebensdauer dankt
> es dir.

Das wird aber engegen deiner Annahme eine Solarzelle nicht von sich aus 
automaisch machen.

von Andreas (Gast)


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Bastler89 schrieb:
> Hallo,
> folgende Frage


und dann kommt bis zum Ende in diesem langen Eröffnungspost "kein 
Fragezeichen"!

Also, wo ist die Frage?

von Matthias X. (current_user)


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Also entweder NimH mit Diode in Reihe oder Lipo. Für den Lipo kannst du 
im einfachsten Fall eine 4,1V Z-Diode parallel schalten. Wenn du nicht 
den gesamten Spannungsbereich von LiPo ausnutzt hält der länger. D.h. 
Wenn du ihn nur auf 4,0-4,1V lädst sollte das schon deutlich mehr 
Lebensdauer bringen im Vergleich zu 4,2V. Dabei verlierst du circa 20% 
Kapazität.

Ich denke mal beide Vasrianten nehmen sich nicht viel. Eine Lebensdauer 
von 3 Jahren würde ich schon erwarten. Ich weis ja nicht welche 
Lebensdauer du anstrebst? Für Lipo spricht noch das Argument, dass man 
kleine 1s Lipos mit ~1000mAh Stunden meist umsonst aus alten Navis, 
Handys,... bekommt. Für deine Anwendung wäre das Recycling ausreichend.

von Dirk K. (dekoepi)


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@Rolf: Und deshalb unterschlägst du den von mir im selben Atemzug 
erwähnten 5-Cent-Laderegler LTC4054, der das für dich managed, was mit 
dem Saft aus der Solarzelle passiert. 5V dran, und der lädt dir den 
LiIon/LiPo kontrolliert korrekt auf.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Bastler89 schrieb:
> Ich verwende 2 Solarpanels in Reihe (5V 180mA  je Panel da ich sonst
> innerhalb eines Raumes nicht auf genügend Spannung komme um was zu laden


Na du bist ja ein Witzbold, weisst zwar noch nicht, welchen Akku du 
laden willst, weisst aber schon, welche Solarzelle du brauchst und 
machst due jetzt zur Virgabe für drn Akku. Wie krank ist das denn?

> Jedoch hab ich viel gelesen das es
> nicht gut für NiMH sein soll wenn man mit kleiner C/10 lädt

Na wo hast du denn das gelesen, in deinem Märchenbuch? Du müsstest da 
viele Quellen angeben können.


Normale NiMH haben hohe Selbstentladung, daher empfehlen sich LiIon oder 
Eneloop (lsd-NiMH). LiIon sind leicht gegen Überladung bei schwankendem 
Ladestrom zu schützen, daher empfehlen sich LiIon.

von Martin S. (led_martin)


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Bei den Akkus würde ich zu NiMh (Typen mit geringer Selbstentladung) 
raten, ist sicherer, und man braucht, bei so einer Anwendung, keinen 
Laderegler, der auch einen Eigenverbrauch hat. Das weit größere Problem 
dürfte die Energiebilanz werden, mit den Solarzellen, mitten im Raum, 
wie Du schreibst, wirst Du die Schaltung nicht dauerhaft betreiben 
können, da sind 6-7mA viel zu viel, da ist noch eine große Baustelle, 
wenn das dann mal 0,5-0,7mA sind, kann man über die Solar-Versorgung 
nachdenken. Selbst wenn Du die, von Dir genannten, Solarzellen ans 
Fenster stellst, wird das nicht zuverlässig reichen. Die 180mA haben die 
nur wenn die Mittags-Sonne genau senkrecht draufscheint, Draußen. 
Hinterm Fenster sinds schon 8-12% weniger, und ist die Sonne mal weg, 
sinds halt noch 2 bis maximal 10mA, und dann ist da ja noch die Nacht.

Versuche mal, Dünnschicht-Solarzellen zu bekommen, die haben, auch bei 
wenig Licht, wie mitten im Raum, fast die volle Spannung, da kann man 
dann, weil man spannungsmäßig weniger überdimensionieren muß, aus der 
gegebenen Fläche mehr Strom rausholen. Wenn Geld keine Rolle spielt, 
kann man großflächige Fotodioden (z.B. BPW34) als Solarzellen verwenden, 
die erreichen schon bei ganz wenig Licht die volle Spannung.

Schau mal hier:

Beitrag "Re: Minisolarzelle mit Stepup + Akku zur Versorgung von Attiny"


Mit freundlichen Grüßen - Martin

von Matthias X. (current_user)


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Dirk K. schrieb:
> @Rolf: Und deshalb unterschlägst du den von mir im selben Atemzug
> erwähnten 5-Cent-Laderegler LTC4054, der das für dich managed, was mit
> dem Saft aus der Solarzelle passiert. 5V dran, und der lädt dir den
> LiIon/LiPo kontrolliert korrekt auf.

Nenn mir mal den Lieferanten der das Ding für 5 Cent verkauft? Wenn du 
Apple heißt und das Ding in deinem nächstes Handy 100Mio mal verbaust 
dann mit viel Glück.
Außerdem hat der TE geschrieben dass er zwei 5V Solarzellen in Reihe 
verwenden will. In Reihe deswegen, weil bei normaler Raumbeleuchtung 
sonst die Spannung viel zu niedrig wäre. Das bedeutet aber im 
Umkehrschluß, dass die Solarzellen bei direkter Sonneneinstrahlung dann 
doch über 10V liefern können und das gefällt dem LTC nicht.

von Dirk K. (dekoepi)


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: Bearbeitet durch User
von Matthias X. (current_user)


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Die Leerlaufspannung von 2 5V Solarzellen sollte also über den Absolute 
Maximum rates liegen.
Wenn ich mir einen Lieferanten aussuche, dann nehme ich immer als 
Vergleich den Preis von der Herstellerseite. Linear gibt $1,82 @100 
Stück an. Da hätte ich nicht erwartet das es einer 96% billiger 
Anbietet. Meine Schuld. Aber so richtig vertrauen hätte ich zu den 
Teilen nicht. Beruflich würde ich es mich nicht getrauen sie 
einzusetzen.

: Bearbeitet durch User
von Dirk K. (dekoepi)


Angehängte Dateien:

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Es ist ein Hobbybastelprojekt. Da kann man professionelle Ansprüche 
hegen, wird sie aber selten erreichen.

Ich habe genau die Teile da - funktionieren korrekt, "the real deal" 
(kann man auf dem Foto nicht so wirklich gut erkennen - aber ich hab es 
durchgetestet; mit bösen Tantal-Kondensatoren!). Wenn die Solarzellen 
unter geringer Last schon in der Spannung abfallen, ist doch alles im 
Lot. Eine geringe Last ist doch immer dran.

: Bearbeitet durch User
von Bastler89 (Gast)


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Sorry für die späte Rückantwort!

Die Solarpanels habe ich nur angenommen weil ich diese bereits zuhause 
rumliegen hab und deshalb verwenden möchte bevor sie nur rumliegen! Mein 
Trend liegt eher zu NiMH da diese einfach unkompliziert an die Schaltung 
angeschlossen werden können.

Danke für den Typ mit den Fotodioden werd ich mir mal genauer anschauen 
:)

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