Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Akku für Gehäuse


von Akku-Noob (Gast)


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Hallo muss euch mit einer Frage quälen.

Zuerst zu den Vorraussetzungen:

Habe vor ein kleines Handheld Gerät zu bauen. Das ganze soll mit einem 
internen Akku laufen. Darin befindet sich eine Platine deren 
Stromverbrauch bei durchschnittlich etwa 60mA liegt. Darauf ist ein 5V 
und 3,3V Spannungsregler (LDO). D.h. ich benötige ca. 6V als minimale 
Akkuspannung. Das Geräte soll locker 10h durchlaufen können. Entspräche 
einer Kapazität von ca. 600mAh (mehr natürlich besser). Platz habe ich 
ca. 50mm x 60mm x 20mm. Das größte Problem ist wohl folgendes: Das Gerät 
liegt bestimmt die meiste Zeit nur rum. D.h. es liegt 2 Monate ohne 
Verwendung in einer Ecke und danach soll es 10 Tage jeden Tag 10h 
laufen.
Das ganze natürlich möglichst Benutzerfreundlich. D.h. eine Buchse an 
der das Geräte angesschlossen wird und der Akku lädt.

Meine bisherige Idee:

LiPo: Wäre natürlich super mit 2s also 7,4V ideale Spannung 1000mAh bei 
vorgebener größe kein Problem. Allerdings ist ein LiPo so ziemlich das 
Gegenteil von Benutzerfreundlich. Denn er müßte immer vorm Weglegen auf 
Lagerspannung gebracht werden. Wenn nicht dann kann das schonmal das 
Ende des Gerätes bedeuten.

Welche Ideen habt ihr?

von Sascha (Gast)


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Li-Ion ist schon ziemlich gut. Ziemlich viele Nutzerfreundliche Geräte 
arbeiten damit. Handys und Tablets und so.

von Tester (Gast)


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Zunächst einmal den Stromverbrauch soweit wie möglich verringern und die 
Schaltung optimieren:

- Brauchst du wirklich 5V und 3,3V? Oder reichen 3,3V und eine 
ungeregelte Spannung?

- Welcher Teil deiner Schaltung benötigt am meisten Energie? Gibt es 
hierzu Alternativen?

- Verluste in der Spannungsversorgung verringern: Mit einem Linearregler 
hast du bei Uin 7,4v sowie Uout 3,3V nicht mal 50% Wirkungsgrad -> 
Schaltregler könnte je nach Last höheren Wirkungsgrad haben.

- Bei Verwendung von Lithium-Akkus die Spannung dieser überwachen und 
bei Unterschreitung die Schaltung von der Batterie trennen.

von Akku-Noob (Gast)


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Ja an Lithium Akkus dacht ich auch schon. Allerdings was wäre hier am 
geeignetsten? Sowas wie die LS14500? davon gingen Locker zwei in mein 
Gehäuse und diese in Serie dann wäre ich auch bei ca. 7,4V.

Allerdings was brauch ich dazu als Ladeeinheit? Am liebsten wär mir ein 
fertiges Modul was das übernimmt. Denn Handys haben doch auch die 
Ladeeinheit im Handy selber verbaut oder?

Ja ich brauche leider 5V und 3,3V beides Stabil geregelt.

Alternativen leider nein da es zwei bereits gefertigte Module sind und 
so wenig strom verbrauchen wie möglich.

Im Gehäuse ist außerdem kein Microcontroller also da ist nur "dumme" 
Elektronik drinnen, könnte vielleicht von bedeutung sein 
(Spannungsüberwachung).

Wobei ich mir über die Akkulaufzeit grundsätzlich weniger Gedanken 
mache. Da ja ausreichend Platz ist. Diese LS14500 giebts ja schon ab 8€ 
mit 2600mAh beim C.

Was mir eher sorgen macht ist die Ladung und überwachung der Akkus. Was 
natürlich noch perfekt wäre wenn man das Geräte auch verwenden könnte 
während die Akkus laden.

Danke für die Antworten, freue mich auf mehr!

von Akku-Noob (Gast)


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Ok war gerade bei Batterien im Shop.

Allerdings gibts Akkus im 14500 Format mit 800mAh und bereits verbauter 
Schutzbeschaltung: 
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1200000-1299999/001221199-da-01-en-EMMERICH_LIION_AKKU_14500_MIT_KABELN.pdf

Diese beschaltung schaltet denn Akku wahrscheinlich bei zu niedriger 
Spannung weg. Damit wäre diese Problem wohl schonmal gelöst.

Was bräuchte man dann noch für eine Ladebeschaltung?

Sorry für die Fragen habe noch nicht viel zu tun gehabt mit Akkus.

von Felix Adam (Gast)


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Beitrag "Li-Ion Ladeschaltung"

Aber ein oder zwei Schaltregler wären sicher besser geeignet. Zumal bei 
mehreren LiIon-Zellen auch ein Ballancing der Zellen gemacht werden 
muss. Sonst wird eine sicher überladen.

von Matthias X. (current_user)


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Nur mal als Idee:
Ich würde da auf 1s Lipo gehen. Also 3,6V. Per LDO werden die 3,3V 
erzeugt und ein kleiner Step-up erzeugt 5V.
Hat folgende Vorteile:
- Der Wirkungsgrad ist höher. Es wird weniger Energie benötigt.
- Ein 1s Lipo braucht keinen Balancer. Nur eine Schutzschaltung, die oft 
schon verbau ist.
- Man kann auch irgendein Standardprodukt verwenden. z.B. Handyakkus 
oder Akkus von Digitalkameras. Diese wird es auch in 5 Jahren noch 
geben.
- Man kann den Akku leicht mit Hilfe einer billigen Linearschaltung mit 
5V laden. Eine USB-Buchse als Ladeanschluss und der Kunde hat den 
Vorteil, dass er kein spezielles Ladegerät für dieses Teil braucht, 
sondern es mit jedem USB Netzteil betreiben kann. Und die Dinger hat 
heute jeder massig rumliegen.

Ein kleiner Step-up (kapazitiv oder Induktiv) ist auch nicht viel teurer 
und benötigt nicht viel mehr Platz.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

cih habe gerade eins von diesen China-Teilen verbaut:
http://www.ebay.de/itm/Spannungswandler-DC-DC-Boost-KSQ-1-5V-auf-5V-500mA-Step-Up-Modul-Down-Arduino-/291688511845?hash=item43e9fd7965:g:y6AAAOSwUuFWxr8Y

Zur Zeit muß er aus 2x NiMH 5V mit ca. 120mA Dauer und 350mA Impuls 
Spitze machen, kein Problem.
Eigentlich soll in den Handscanner eine LiIO-Zelle rein, hatte aber 
keine zur Hand.
Die 18650 und ein BMS würden noch passen, dann wäre genau die Frage wie 
bei ihm:
wie einfach laden?

Gruß aus Berlin
Michael

: Bearbeitet durch User
von Sascha (Gast)


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Mit nem Ladegerät. Bekommt man doch hinterhergeworfen.

http://www.ebay.de/itm/tka-Kobele-Akkutechnik-Ladegerat-fur-Li-Ion-Akkus-Typ-18650-3-7-V-/121813383227?hash=item1c5ca4b83b:g:FtMAAOSwx-9WxeaL

Und da dann ne 18650er Zelle mit Protection rein.

Gibts für den 14500er Formfaktor bestimmt auch, oder man bastelt sich 
nen Adapter.

Bei 10€ bastelt man ehrlich gesagt nur aus Interesse.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Ladegerät habe ich, ich will genau wie er die Zelle nicht ausbauen 
müssen.

Hat sich inzwischen erledigt: 18650, BMS von Voelkner (wohl China), 
Lader aus China, ist längliche links unten im Bild.
http://www.ebay.de/itm/5V-1A-Lithiumbatterie-aufladen-Board-Ladegerat-Modul-Li-Ion-LED-Board-aufladen-/272085785109?var=&hash=item3f59939a15:m:mk75Klc7mle8u5bs-yHrneg

StepUp auf 5V aus China
http://www.ebay.de/itm/DC-Step-Up-Wandler-Boost-Modul-DC-DC-Stepup-Spannungsregler-1-5V-zu-5V-500mA-37-/121854037053?hash=item1c5f110c3d:g:vRMAAOSwFqJWhoIU

3.3V Linearregler für den ESP8266.

Gruß aus Berlin
Michael

von Akku-Noob (Gast)


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Danke für die Hilfe!

Habe mich nun entschieden ein Handgehäuse zu nehmen wo 2xAA Batterien 
reinpassen. Dann hab ich 14500 LiIonen Akkus bestellt mit 2300mAh. Dazu 
ein Ladegerät. Sollte so wohl das beste sein da man den Akku auch 
schnell wechseln kann wenn er leer wird! Vom Wirkungsgrad her ist mir 
klar, dass das schlecht ist allerdings kann ich damit Leben.

von wendelsberg (Gast)


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Akku-Noob schrieb:
> 14500 LiIonen Akkus bestellt mit 2300mAh.

2300 mAh gibt es schon bei den groesseren 18650 nur selten, bei 14500 
ist das sicher eine Luege.

Mehr dazu hier: Beitrag "Akku zu schnell leer - Kapazität zu hoch"

wendelsberg

von buchna (Gast)


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Ok Danke. Allerdings ist das für mich kein Problem. Da mir eine Laufzeit 
von 10h mehr als genügt. wenns nur 5 sind ists auch ok denn die Akkus 
sind ja schnell wechselbar.

von Flip B. (frickelfreak)


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Akku-Noob schrieb:
> Denn er müßte immer vorm Weglegen auf Lagerspannung gebracht werden.
> Wenn nicht dann kann das schonmal das Ende des Gerätes bedeuten.

Falls das jemand ernsthaft denkt: Das ist humbug. Lithiumbatterien büßen 
allerhöchstens einstellige prozentzahlen ihrer lagerdauer ein bei 
dauerhafter einlagerung mit hoher spannung.  In der praxis mit 
selbstentladung ist der effekt absolut vernachlässigbar.

von Matthias X. (current_user)


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Die sind die Erfahrungen der Modellbauer aber anders. Dort wurde 
mehrfach berichtet, dass das Lagern der Akkus über dem Winter bei 4,2V 
nicht gut für Innenwiderstand und Kapazität ist.
Es gibt auch bei Laptops Einstellmöglichkeiten, sodass der Akku nur bis 
80% geladen wird wenn er am Netz hängt. Genau um die Alterung zu 
reduzieren.
Auch Wikipedia schreibt von schnellerer Alterung bei hohen Spannungen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Akkumulator#Hinweise_zum_Umgang_mit_Li-Ionen-Akkus

von Oliver S. (oliverso)


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Matthias x. schrieb:
> Die sind die Erfahrungen der Modellbauer aber anders. Dort wurde
> mehrfach berichtet, dass das Lagern der Akkus über dem Winter bei 4,2V
> nicht gut für Innenwiderstand und Kapazität ist.

Nun ja, die Modellbauer belasten die Akkus auch etwas anders als dein 
Gerät.

Natürlich hält so ein Akku nicht ewig. Nach ein paar Jahren ist der halt 
hinüber. Und du wirst keinen Akku finden, der nach Monaten Inaktivität 
100% Kapazität liefert, ohne vorher aufgeladen zu werden.

Oliver

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