Hallo zusammen, trotz Konsultation mehrerer Akku-Kalkulations-Tools ergibt sich für mich leider keine verlässliche Antwort zu meiner Aufgabenstellung. Daher hoffe ich auf passende Tipps von Euch :) Eine Verbraucher wird durch einen 2S LiPo (7,4V, 800mAh)gespeist. Der Verbraucher wird durch einen Taster mit Strom versorgt, ohne Betätigung des Tasters erfolgt also keine aktive Nutzung bzw. Entladung des LiPo's. Um einen Defekt des LiPo's durch Unterspannung zu verhindern, wird am Balancer-Anschluss des LiPo's ein LiPo-Warner mit einer Warn-LED betrieben, der die Gesamtspannung des LiPo misst und durch deren Zellanzahl teilt (es gibt also keine Einzelzell-Messung). Ab einer mittleren Zellspannung von 3,3V beginnt die Warn-LED zu leuchten und verbraucht dabei dauerhaft ca. 10mA. Frage: Wie viele Stunden kann der LiPo-Warner nach seinem ersten Einsetzen unbeaufsichtigt in Betrieb bleiben, ohne dass die mittlere Zellspannung unter 3,1V fällt? Nach dem Einsetzen des LiPo-Warners wird der Verbraucher übrigens nicht mehr genutzt. Es geht also nur um die mögliche Betriebsdauer des Lipo-Warners im Differenz-Bereich der mittleren Zellspannung zwischen 3,3V und 3,1V. Vielen Dank für Eure Hilfe! Gerne auch mit Rechenweg, ich möchte ja etwas lernen ;) Brad
Dazu brauchst du die Entladekurve dieses konkreten Akkus. Daran liest du ab, wieviel Prozent der Zeit zwischen 6,6V und 6,2V liegen. Wobei der Kurvenverlauf leider auch vom Strom abhängt. Je geringer der Strom, umso höher ist die Spannung tendentiell. Eine Warnleuchte mit 10ma kann sicher weit mehr als 10x so lange leuchten, als eine mit 100mA. Beispiel für ein anderes Akku-Modell: http://www.gtoys.de/anzeigen/heli/entl_g1perfv4.jpg
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Hallo Stefan, danke erstmal. Ich habe zum verwendeten Lipo leider nur ein "Lastdiagramm" gefunden und leider auch nur für die 3S Variante des LiPo's (siehe Anhang). Ich hoffe, das Diagramm hilft trotzdem weiter? Wenn ich Deinen angedeuteten Rechenweg richtig interpretiere, dann liegen lt. Diagramm zwischen 3,3V und 3,1V etwa 15 Sekunden, richtig? Mir erschließt sich jetzt nur leider noch nicht, wie sich das Verhältnis dann bei einem Stromverbrauch von 10 mA verhält..!? Sorry, bin noch recht unbewandert bei solchen Berechnungen. Brad
Chris B. schrieb: > lt. Diagramm zwischen 3,3V und 3,1V etwa 15 Sekunden, richtig? Also ich sehe in dem Diagramm (blaue Kurve) ca. 5 Sekunden zwischen 3,3 und 3,1V (275..280Sekunden). Gedanklich verlängert, die Kurven gehen ja nicht bis 3,1V runter. Ganz allgemein ist deine Frage nicht fundiert beantwortbar. Die Spannung der Zellen hängt viel zu stark von Randbedingungen ab, die nicht geklärt sind, bzw. sich im Betrieb ändern. (Zelle an sich, Zellenzustand, Temperatur, Strom beim Messen der 3,3V = Feststellung, dass Akku leer) Deine Beispielkurve zeigt die Entladekurve EINES Akkus bei Belastung mit 10C (=8A bei 800mAh-Akku). Ausgehend von den 5 Sekunden im Diagramm wären das dann mindestens 5*800=4000 Sekunden für die 10mA-LED. Praktisch deutlich länger, weil die Spannung nach Abschalten der 8A sofort schnell nach oben geht. (bis auf ca. 3,7V) >> Die Abschaltung muss trotztem aktiv bleiben! Wenn du die 3,3V aber bei z.B. nur 200mA Belastung misst ist der Akku schon deutlich leerer ( http://electronics.stackexchange.com/questions/32321/lipoly-battery-when-to-stop-draining ). Da werden es dann noch so 20 Minuten - 1h sein. Hängt allerdings von der Temperatur und dem Zellenzustand ab. Wenn die Belastung gering (<0,5C = 400mA) ist würde ich eher bei 3,5V abschalten. Da ist dann eh kaum noch was drin und auf 3% Laufzeit kann man verzichten. Wenn die Belastung über 4C liegt werden die 3,3V wohl reichen um mit dem Spannungssprung nach dem Abschalten genug Reserve zu haben. Dazwischen die Warn-/Abschaltgrenze anpassen... Unter 0°C wird das ganze auch unkritescher, weil die Entladekurve im Bereich um 3,2V viel flacher verläuft. Auf jeden Fall würde ich die 10mA drücken. Der wahrnehmbare Helligkeitsunterschied zwischen einer LED mit 10 und 5mA ist gering. 1 oder 2h machen aber schon was aus... Stephan
Chris B. schrieb: > Um einen Defekt des LiPo's durch Unterspannung zu verhindern, wird am > Balancer-Anschluss des LiPo's ein LiPo-Warner mit einer Warn-LED > betrieben, der die Gesamtspannung des LiPo misst und durch deren > Zellanzahl teilt (es gibt also keine Einzelzell-Messung). Ab einer > mittleren Zellspannung von 3,3V beginnt die Warn-LED zu leuchten und > verbraucht dabei dauerhaft ca. 10mA. Herzlichen Glückwunsch! Du hast gerade schön herausgearbeitet, warum eine Anzeige die bei geringem Akkuladestand zusätzlich Strom verbraucht, nicht sinnvoll ist. Wesentlich sinnvoller wäre eine "Akku ist noch voll genug" Anzeige. Oder eine "Akku fast leer" Anzeige die aber nur dann aktiv ist, wenn gerade jemand den Knopf drückt. Denn dann kann man davon ausgehen, daß derjenige auch hinschaut.
Erst mal vielen Dank an alle bis hierher. Speziell in Anbetracht des letzten Kommentars sehe ich die Notwendigkeit, vielleicht doch kurz auf die Anwendung einzugehen, um die es geht. Evtl. macht das ja klarer, in welchem Verhältnis Aufwand und Nutzen des Projektes stehen bzw. warum ich hier nicht auf irgendwelche aufwändigen Schaltungen setze, die den LiPo-Füllstand möglicherweise auch ohne permanenten Eigenverbrauch messen könnten. Der Verbraucher ist eine LED-Einheit, die auf 7,4V läuft und 100mA Strom aufnimmt. Die LED wird zur kurzzeitigen Beleuchtung eines Schlosses im Außenbereich benötigt und pro Tag etwa 3-4 mal für ca. 15-20 Sekunden durch Druck auf den Taster aktiviert. Die "Anlage" wird von einer älteren, technisch nicht affinen Dame bedient. Die Anlage soll stationär am "Einsatzort" verbleiben - dies nur als Hinweis für den Fall, dass jemand als Alternative eine mobile Taschenlampe vorschlägt ;) Da es keine Stromversorgung in der Nähe gibt und die Anlage auch noch bei Frost bis -20 Grad sicher funktionieren soll, habe ich mich für den Einsatz eines LiPo's entschieden. Man sieht schnell, dass es vermutlich um einen recht langen Betriebszeitraum je Akku-Ladung geht (bis zu 1 Jahr). Aus diesem Grund gilt es zu vermeiden, dass der LiPo irgendwann unbemerkt in den Unterspannungsbereich kommt. Da ich keine technisch preiswerte Möglichkeit gefunden habe, den LiPo optimaler zu überwachen, bin ich auf die Idee mit dem fertigen 2S Lipo-Warner gekommen (kostet fertig um die 5,- €), der eben die geschilderten Eigenschaften hat (Warnschwelle 3,3V, 10mA Eigenverbrauch ab erstem Erreichen der Warnschwelle). Die LED soll der Dame signalisieren, dass sie mich kontaktiert, damit ich komme und den LiPo wieder auflade. Da mein Eintreffen am "Einsatzort" allerdings auch mal 2 Tage dauern kann und ich nicht riskieren möchte, dass der LiPo-Warner den Akku in diesem Zeitraum leer saugt hat, habe ich mich an Euch gewendet. Ich hoffe, die ausführliche Beschreibung der Situation erklärt meine Fragestellung und vielleicht auch, dass es hier um eine kleine, pragmatische Lösung geht. Wer auch immer eine bessere oder einfachere Idee für die Aufgabenstellung hat, ist herzlich wilkommen. Die einfache und preiswerte Basis der Einheit (LED-Einheit mit LiPo) sollte dabei aber schon erhalten bleiben. Überrascht mich! :) :)
Chris B. schrieb: > Die LED wird zur kurzzeitigen Beleuchtung eines Schlosses im > Außenbereich benötigt und pro Tag etwa 3-4 mal für ca. 15-20 Sekunden > durch Druck auf den Taster aktiviert. Die "Anlage" wird von einer > älteren, technisch nicht affinen Dame bedient. Chris B. schrieb: > Die LED soll der Dame signalisieren, dass sie mich > kontaktiert, damit ich komme und den LiPo wieder auflade. Den LiPo-Warner nur einschalten wenn auf den Taster gedrückt wird / während die LED-Einheit leuchtet.
Stephan H. schrieb: > Chris B. schrieb: >> Die LED wird zur kurzzeitigen Beleuchtung eines Schlosses im >> Außenbereich benötigt und pro Tag etwa 3-4 mal für ca. 15-20 Sekunden >> durch Druck auf den Taster aktiviert. Die "Anlage" wird von einer >> älteren, technisch nicht affinen Dame bedient. > > Chris B. schrieb: >> Die LED soll der Dame signalisieren, dass sie mich >> kontaktiert, damit ich komme und den LiPo wieder auflade. > > Den LiPo-Warner nur einschalten wenn auf den Taster gedrückt wird / > während die LED-Einheit leuchtet. Genauso. Und am besten gleich zwei farbige LED vorsehen. Eine die grün signalisiert "Akku noch gut" und eine die rot signalisiert "Akku wird leer, den Enkel anrufen".
Axel S. schrieb: > eine Anzeige die bei geringem Akkuladestand zusätzlich Strom > verbraucht, nicht sinnvoll ist Das ist ja wohl klar. Ein sinnvoller Lipo-Warner schaltet den Akku einfach ab. Das wird die Dame besser dazu bringen sich zu melden. Diese Funktion hat jeder geschützte Akku. Bei ungeschützten Akkus gibt es die Schutz-Module beim Chinesen für ein paar Cent.
Stephan H. schrieb: > Den LiPo-Warner nur einschalten wenn auf den Taster gedrückt wird / > während die LED-Einheit leuchtet. Ja, das kam mir auch schon in den Sinn. Allerdins hat der LiPo-Warner sozusagen eine "Karenz-Zeit", d.h. erst ca. 10 Sekunden nach dem Anlegen der Spannung erfolgt die erste Messung/Signalisierung. Dann muss ich wohl sicherstellen, dass der Taster immer >10 Sekunden gedrückt wird und die LED dabei immer im Blick gehalten wird. Ist zwar keine Ideallösung, aber sicher ein pragmatischer Ansatz. Danke für den Hinweis :) Hermann schrieb: > Bei ungeschützten Akkus gibt > es die Schutz-Module beim Chinesen für ein paar Cent. Für LiPo's habe ich trotz vielem Suchen nur eine Abschaltvorrichtung für etwa 30,- € gefunden, das geht deutlich über's Ziel hinaus ;) Aber da Dein Statement sich danach anhört, dass Du weitaus günstigere Quellen kennst, wäre ich für einen passenden Hinweis sehr dankbar :)
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Chris B. schrieb: > Zellspannung unter 3,1V fällt Ach ja, wenn der typischen 2,5V-Zellschutz zu niedig ist, kann man die Module mit einem Unter-Spg-Chip nachrüsten siehe Link Beitrag "Re: Lipo laden/entladen"
Chris B. schrieb: > weitaus günstigere Quellen http://de.aliexpress.com/item/Battery-Input-2S-Li-ion-Ouput-Polymer-Protection-Circuit-Board-PCB-7-2V-7-4V/32345181539.html?ws_ab_test=searchweb201556_3_79_78_77_91_80_61,searchweb201644_5,searchweb201560_9
Chris B. schrieb: > Stephan H. schrieb: >> Den LiPo-Warner nur einschalten wenn auf den Taster gedrückt wird / >> während die LED-Einheit leuchtet. > > Ja, das kam mir auch schon in den Sinn. Allerdins hat der LiPo-Warner > sozusagen eine "Karenz-Zeit", d.h. erst ca. 10 Sekunden nach dem Anlegen > der Spannung erfolgt die erste Messung/Signalisierung. Dann ist er kaputt. Bau das doch einfach selber. Ein Komparator und eine Referenz reichen doch. Also z.B. ein LM385 als 1.25V Referenz an den (-) Eingang des Komparators (ein halber LM393). Die runtergeteilte Akkuspannung auf den (+) Eingang, so daß bei der gewünschten Akkuspannung gerade auch 1.25V rauskommen. Vom Ausgang noch 1M zum (+) Eingang (Hysterese) und mit dem Ausgang direkt die rote LED über Vorwiderstand zur Akkuspannung. Das ganze einfach parallel zur LED-Einheit. Stromverbrauch der Schaltung ist unkritisch, sie liegt ja immer nur zusammen mit den LEDs an Spannung.
Chris B. schrieb: > (bis zu 1 Jahr). Aus diesem Grund gilt es zu vermeiden, dass der LiPo > irgendwann unbemerkt in den Unterspannungsbereich kommt. Jedes Jahr zum Geburtstag der Dame einen frischen Akku (oder einfach eine Batterie?) einsetzen. MfG Klaus
Warum nicht einfach Alkaline Monozellen? De schmeisst man weg wenns leer sind und haben um die 15 Ah. Da sparst Du den ganzen Aufwand mit entladen und laden und die Frau kann die Batterien möglicherweise selbst tauschen. Und Probleme warum leuchtet das rote Lamperl und nicht die Beleuchtung gibts auch nicht.Nur mehr Platz brauchen die Batterien.
Danke für die vielen Tipps. Ich werde den LiPo-Warner jetzt zusammen mit der Beleuchtung aktivieren, das ist die für den konkreten Fall einfachste Variante. Nochmals besten Dank für die Unterstützung. Brad
Petra schrieb: > Warum nicht einfach Alkaline Monozellen? Ganz einfach: Ich habe bei Minusgraden mit unterschiedlichsten Mono-Zellen leider sehr schlechte Erfahrungen gemacht, angefangen von preiswerten Modellen über die Edition für trommelnde, rosa Hasen bis hin zu teuren High-Energy Typen. Fast alle steigen mitten im Winter bei -10 bis -15 Grad im Gartenhaus irgendwann aus. Und ich lebe in NRW, nicht in Sibirien ;)
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