Hallo zusammen, ich habe eine konstante Batteriestromquelle mit 5V DC 1mA. Ich habe einen Verbraucher, 5V DC, 100mA. Dieser Verbraucher läuft einige Mal pro Tag für jeweils 30 Sekunden. Er läuft aber auch durchgehend im Stand-By und zieht dabei 1uA, was wichtig ist. Ich muss jetzt also die Eingangsenergie sammeln, um dann 30 Sekunden lang die 100mA abgeben zu können. Während dieser Zeit darf die Spannung nicht unter 4V sinken. Wichtig dabei ist, dass so wenig Energie wie möglich verschwendet wird, da es sich um eine Batteriequelle handelt. Folgendes habe ich mir schon überlegt, bin aber nicht so ganz zufrieden: 1. Normale Kondensatoren 3F werden benötigt. Das werden ziemlich grosse und teure Teile. Leckstrom unbekannt. 2. Superkondensatoren Mit 5 Euro ist man dabei. Der Leckstrom liegt jedoch bei 100uA, was einfach zu viel ist, wenn man mal beachtet, dass die Standby-Schaltung nur 1uA zieht. 3. NiMh-Akku als Puffer Keine Ahnung, wie effizient der Ladevorgang ist. Sicher liegt er nicht bei 100%. Ausserdem auch hohe Leckströme. Weiss jemand Rat?
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Entweder Eneloop Allus oder LiIo. Die dürften die gebräuchlichsten Akkus mit niedrigen Leckströme sein. Vieleicht gibt es auch Spezialakkus die auf niedrige Leckströme optimiert sind.
Warum verwendet man nicht gleich eine Batterie die den Strom liefern kann? Alles andere hat immer größer Verluste.
Akkus werden bei den Strömen sehr hohe Wirkungsgrade haben, sicher kurz unter 100%. Es käme nur darauf an, daß sie kaum Selbstentladung haben, wie z.B. Eneloop.
Christian S. schrieb: > Während dieser Zeit darf die Spannung nicht unter 4V sinken. Es würde aber z.B. nichts ausmachen, wenn die Kondensatorspannung auf 2V fällt, solange die Versorgungsspannung der Schaltung durch einen Schaltregler bei mindestens 4V bleibt. Denn von 5 auf 4V ist ähnlich viel Energie gespeichert wie von 4 auf 2V, aber die Kondensatorkapazität (und damit z.B. der Leckstrom) ließe sich halbieren. > um dann 30 Sekunden lang die 100mA abgeben zu können. Mein Tipp: verkürze die Zeit und/oder verringere den Strom. Mit sehr hoher Wahrscheinlicheit geht das Eine und/oder das Andere...
Für diese Anwendung könnten Gold Caps passen: http://industrial.panasonic.com/ww/products/capacitors/edlc Sonst für RTC backup u.a. üblich, gibt es auch "Hochstrom"-Typen mit mehreren 100mA (bei Panasonic z.B. HZ-Serie).
Hallo Christian Jeder Lastzyklus kostet Dich etwa 0.8mAh, Deine mehreren Zyklen würfle ich mal auf 7mAh/Tag. Beispielhaft 2Stk. CR2032 als relativ grosse Knopfzellen halten dann etwa 30 Tage durch, brauchen aber Deinen Zwischenspeicher. Ich würde das vermutlich nicht machen. Entweder kleinen Akku (...100mAh) der regelmässig neu Saft braucht. Ist besser als dauernd Batterien wechseln und kommt ohne Zwischenspeicher aus oder 3Stk. Energizer L92 Lithium Batterie AAA macht 180Tage ohne Zwischenspeicher direkt. viel Erfolg hauspapa
Was'n das für eine Battieri die 5V/1mA dauernd liefert? Radionuklidbatterie aus 'nem abgestürzten Spionagesatteliten geklaut oder was? Beim Umwandeln mit Schaltregler um die zwischengespeicherte Ladung besser auszunutzen geht aber auch immer was verloren. Ich denke wenn man 10% Verlust duch den Leckstrom der Kondensatoren hinnehmen muss ist das auch nicht mehr als was beim hin- und herladen mit Schaltregler verloren geht. Zuma da ja auch ein Speicher und noch der Wandler einen Leck/-Standbystrom haben. Ich würde ein Akku/Kondensator nehmen der die 5V/100mA versorgen kann und den dann mit der 5V/1mA puffern, wenn die denn unbedingt mit an Bord müssen. Sonst einfach eine Versorgung wie hauspapa schreibt...
Noch Einer schrieb: > Was'n das für eine Battieri die 5V/1mA dauernd liefert? > Radionuklidbatterie aus 'nem abgestürzten Spionagesatteliten geklaut > oder was? Aus Opas Herzschrittmacher ;-)
Hi, vielleicht ein Lithium Ion Kondensator z.B. von Taiyo Yuden. Ich habe sowas hier 3,8V 40F. Kaum Selbsentladung, auf jeden Fall viel besser als GoldCap. Einzige Bedingung, man darf ihn nicht unter 2,4V entladen. 5 Volt wird allerdings etwas schwierig. Bei Reihenschaltung braucht man wieder Symmetrierung, was wieder Energie verbraucht, und da es sich um einen Kondensator handelt fällt auch die Spannung linear mit dem Strom ab. Ein Unterscheid zur Batterie.
Nachtrag Link zu Bauteil http://ds.yuden.co.jp/TYCOMPAS/ut/detail.do?productNo=LIC1235R3R8406&dataUnit=M
Hardy schrieb: > Nachtrag Link zu Bauteil > > http://ds.yuden.co.jp/TYCOMPAS/ut/detail.do?productNo=LIC1235R3R8406&dataUnit=M Ich finde nirgendwo Angaben zu den Leckströmen.
>ich habe eine konstante Batteriestromquelle mit 5V DC 1mA.
Was ist das für ein Teil?
Am Besten nimmst eine geeignete Batterie, die 100mA liefern kann!
Ansonsten: gute Akkus (z.B LiFePo4 von A123-Systems) haben kaum
Eigenentladung, der chemische Wirkungsgrad beim laden/entladen liegt
jeweils bei über 95%, bzw. über 91% insgesamt
Bei Akkus dieser Stromklasse dürfte es auch nicht einfach sein, welche zu finden, die eine niedrigere Sebstentladung als Doppelschichtkondensatoren haben (erster Treffer für 5V/3F bei Digikey hat 16µA),
Christian S. schrieb: > 2. Superkondensatoren > Mit 5 Euro ist man dabei. > Der Leckstrom liegt jedoch bei 100uA, was einfach zu viel ist... Warum ist das "zu viel"? Was würdest du gern stattdessen mit diesen 100uA machen? Wie oft wird diese "Schaltung" mit ihren 100mA für 30s aktiviert? Reichen die verbleibenden 900uA aus, um den Kondensator wieder für einen neuen Start zu laden? Wenn ja: Lösung gefunden. Fertig! Wenn nein: das System ist sehr an der Grenze, du hast gerade mal 10% Reserve. Da darf nicht viel passieren :-o Die Denkweise dahinter: man muss ein System nicht unbedingt "so gut wie möglich" machen, sondern nur "so gut wie nötig"...
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Lothar M. schrieb: > Wenn nein: das System ist sehr an der Grenze, du hast gerade mal 10% > Reserve. Die 1mA kommen aus einer Primärzelle, die wahrscheinlich einige Monate/Jahre halten soll. Bei 0,1mA Leckstrom wäre eine kleine Zellen mit 200mAh in 2000 Stunden leer nur durch den Leckstrom. Wenn er vorher nicht weiss wann er seinen Hochstrompuffer braucht kann er ihn zwischenzeitlich auch nicht abschalten, wobei auch das einigen Energieverlust bedeuten würde, weil der Puffer recht groß ist. Aber der gute Christian macht ja ein großes Geheimnis um seine Anwendung, sonst könnte man ihm vieleicht besser helfen.
SeidEinfachStill schrieb: > Lothar M. schrieb: >> Wenn nein: das System ist sehr an der Grenze, du hast gerade mal 10% >> Reserve. > > Die 1mA kommen aus einer Primärzelle, die wahrscheinlich einige > Monate/Jahre halten soll. Mindestens Jahre. > Bei 0,1mA Leckstrom wäre eine kleine Zellen mit 200mAh in 2000 Stunden > leer nur durch den Leckstrom. Eben. > Wenn er vorher nicht weiss wann er seinen Hochstrompuffer braucht kann > er ihn zwischenzeitlich auch nicht abschalten, wobei auch das einigen > Energieverlust bedeuten würde, weil der Puffer recht groß ist. Eben. > Aber der gute Christian macht ja ein großes Geheimnis um seine > Anwendung, sonst könnte man ihm vieleicht besser helfen. Nö. Ich habe alle Details veröffentlicht. Es ist ein reiner Energielieferant für verschiedenste Anwendungen, die eben dieses Szenario haben, dass durchgehend ein Strom von sagen wir <10uA geliefert werden muss, aber auch mal in Betriebsphasen 100mA geliefert werden können. Diese Betriebsphasen sind natürlich begrenzt und dauernd in der Regel nur wenige Sekunden, bis maximal mal eine Minute. Anwendungen wären Funksensoren, Bewegungsmelder, etc. Dies ist ja nun wirklich keine seltene Anwendung. Dafür muss es doch bereits fertige Lösungen geben?
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Na klar gibts die. Schau dir nur mal die Funksensoren für Wetterstationen an. Da sind Primärzellen drin die das liefern können was das Teil zieht. So einfach ist das.
Mit dem Zwischenpuffer würde so eine Batterie jedoch wesentlich länger halten. Deshalb frage ich mich, ob man sowas realisieren kann, ohne dass die Leckströme den Vorteil wieder auffressen.
Christian S. schrieb: > Nö. Ich habe alle Details veröffentlicht. Nö, nicht mal 20%. Soll ich mal anfangen: Welche Kapazität hat die Primärzelle? Wie lange soll sie halten? Warum kann man keine preiswertere größere einbauen, die 100mA direkt kann. Warum keine Eneloop oder LiIon Akkus, die man 1/2 jahrlich wechselt. Braucht man wirklich 100mA 30Sekunden, oder kann man da was drehen. ... Christian S. schrieb: > Es ist ein reiner Energielieferant für verschiedenste Anwendungen, Also wieder mal die eierlegende Wollmilchsau, die für nichts richtig passt und ein einziger unmöglicher Kompromiss sein wird.
Spannungsquelle wechseln. Eine nehmen, die nicht nur 1mA liefern kann, sondern die auch die 100mA Last verdaut. Oder 2 Stück und umschalten, eine für 1µA Standby und eine für die 100mA.
Hmmm, philosophische Frage. Ich würde mal sagen, wenn Variante 1: der Standby-/Leckstrom des Puffers in Summe mit dem der Zelle geringer ist als Variante 2: Leckstrom der Zelle dann schon. (schon klar, wenn x+y<y dann... divide by cucumber error) Aber was macht das für ein Sinn? Wenn man eine Zelle einbaut die 100mA liefern kann, dann juckt die der Standby des Gerätes von µA auch nicht mehr. Da ist es eher die Haltbarkeit bzw. Selbstentladung (=Leckstrom der Zelle) die zählt. Die einzige Anwendung ist wenn man eine so kleine Zelle einbauen will, dass sie den Laststrom nicht liefern kann und in die Knie geht. Dann bracuht man den Puffer, da die Zelle sonst stirbt. Aber die Zelle wird dann vermutlich trotzdem nicht Jahre halten. Ergo wieder größere Zelle nehmen und dann gleich eine die die Last aushält...
Sicher Doch! schrieb: > Aber was macht das für ein Sinn? Den Standby zu erhalten auch wenn die dicke Versorgung leer ist. Falls das in der Anwendung nötig ist. Für den Standby täte es ja eine Li-Zelle auf 10 Jahre.
Es wird OffTopic. Die Eingangsfrage bleibt, wie man effizient Energie umspeichern kann und der Zielspeicher einen Leckstrom von maximal 10 uA hat. Wer darauf keine Antwort weiss, soll nicht statt dessen irgendwas schreiben, sondern sich einfach zurück halten.
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Christian S. schrieb: > Ich habe alle Details veröffentlicht. Und mit ein wenig Nachbohren kommt dann noch raus, dass das Ding sowohl bei -55°C wie auch bei 200° eingesetzt werden soll. Oder dass das Ding maximal 10cm³ groß sein darf. Oder so... > Es ist ein reiner Energielieferant für verschiedenste Anwendungen Genau das hattest du schon mal nicht veröffentlicht. Warum muss das so ein Universalist sein, der zur Not auch mal ein Auto starten können muss, den Rest des Jahres aber nichts verbrauchen darf? Und was ist das für eine "Batterie", die "konstant" 1mA bei 5V liefert, aber trotzdem leer wird? EDIT: Christian S. schrieb: > und der Zielspeicher einen Leckstrom von maximal 10 uA hat. Es geht schon los mit der Salamitaktik: die 10uA in ihrer Absolutheit sind neu...
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> Und was ist das für eine "Batterie", die "konstant" 1mA bei 5V liefert, > aber trotzdem leer wird? Vielleicht ist das ja Spionageelektronik. Mehr Anzapfen geht nicht, sonst fällt's auf.
Stimmt. Du hast mich ertappt. Mit Alientechnologie!!!!!!!!!!1111111111111
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