Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Batterie Verschaltung Pararell /Seriel


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Lukas G. (lukas88)


Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo users,


Ich möchte für ein Projekt eine 3 Volt Batteriespannung haben, die 
möglichst ohne Spannungswandler auskommt. Die Spannung darf bis 2.7V 
fallen, sollte aber so lange wie möglich darüber sein. Mein Plan ist 
nun, 3 AAA Akkubatterien  so zu verschalten das sie 3 Volt ergeben, mit 
einer möglichst hohen Kapazität.  Also  2 Parallel und zusätzlich eine 
in  Serie, damit ich die 3 V bekomme. Alle gelicher Typ sowie Kapazität 
von 1000mAh

Meine Frage nun,ob das Legitim ist  bei Akkus,  da sie die ja 
gegenseitig laden-und entladen können. Eine andere Option ist natürlich 
alle in Serie auf 4.5 V und dann auf 3 V Herunterregeln, aber das möchte 
ich nicht, da ich sonst 1.5 V Verlust hätte.

Was ist besser, herunterregeln, oder so viel wie möglich direkt 
betreiben?

mfg LG

: Verschoben durch Moderator
von Udo (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So wie du dass gezeichnet hast ist das nix. Für Dein Vorhaben müsstest 
du 6 Zellen verwenden. je 2 in Reihe, die daraus resultierenden 3 Paare 
dann parallel. Elegant ist aber etwas anderes. Warum nicht 2 größere 
Zellen in Reihe, z.D. D-Zellen?

von hinz (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Lukas G. schrieb:
> Die Spannung darf bis 2.7V
> fallen,

Dann kannst du bei Alkalibatterien nur 30% der Kapazität nutzen.

Schon mal über Lithium nachgedacht?

von MaWin (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Lukas G. schrieb:
> Meine Frage nun,ob das Legitim ist  bei Akkus

Nein.

Handelsübliche Akkus haben keine 1.5V, sondern 1.2V (NiCd, NiMH) 2V 
(Blei) oder 3.6V/3.7V (LiIon, LiPoly) pro Zelle.

Es kann also wohl nur um NiMH gehen.

Die darf man nicht parallel schalten, weil der wärmere den kälteren 
entlädt und dabei noch wärmer wird.

Es nützt auch nichts, weil sich ein Akku von 1.2V bis auf 0.9V entlädt, 
der wird nicht spannungsstabiler wenn er grösser wird.

Für ca. 3V brâuchte man also 3 Zellen in Reihe. Die Spannung liegt dann 
zwischen 2.7V und 3.6V. Damit sollten viele Schaltungen die für 3V 
gebaut sind klarkommen.

Wenn die 3V genauer eingehalten werden sollen, nutzt man einen 
Spannugsregler.

Entweder runterregeln mit einem LowDrop Linearregler von den 3.6V bis 
4.8V von 4 Zellen in Reihe, oder step up hochregeln mit einem 
Schaltregler von den 1.8V bis 2.4V von 2 Zellen in Reihe.

von Jörg R. (solar77)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Die Zellen sind kurzgeschlossen.

Mit 3 Zellen bekommst Du keine sinnvolle Konstellation für 3 Volt.

Eine Möglichkeit wäre alle Zellen in Serie zu schalten. Dann mit einem 
MCP1703xx auf 2,8V Volt regeln. Dee MCP ist ein LDO mit einem 
Eigenstromverbrauch von <5uA. Den Wirkungsgrad lassen wir mal außen vor.

: Bearbeitet durch User
von Lukas G. (lukas88)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das heißt, wenn ich die jetzigen Antworten sehe, das es besser wäre alle 
in Reihe/Serie zu schalten, dann mit Regler auf 3V.

Ich nehme an, es liegt an den unterschiedlichen Kapazitäten bei den 
Verschaltungen. Gleiche Kapazitäten verbinden geht,aber ungleiche eher 
weniger.

D-Zellen eignen sich weniger, da der Platz auch eine Rolle Spielt. Und 
ich hab kein Ladegerät für D-Zellen nur AA /AAA.

besten dank

von hinz (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lukas G. schrieb:
> nur AA /AAA.

Also vier in Reihe, und einen Regler.

von Jörg R. (solar77)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lukas G. schrieb:
> Die Spannung darf bis 2.7V fallen...

...und wo ist die Grenze nach oben? Vielleicht kannst du die 3 Akkus 
auch ohne weitere Maßnahmen in Serie schalten.

von Lukas G. (lukas88)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jörg R. schrieb:
> wo ist die Grenze nach oben?

Das was ein Attiny24 sowie 4 RGB LED verkraften. Also dich denke 5V, LED 
mit Vorwiderstand natürlich.

von Jörg R. (solar77)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lukas G. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> wo ist die Grenze nach oben?
>
> Das was ein Attiny24 sowie 4 RGB LED verkraften. Also dich denke 5V, LED
> mit Vorwiderstand natürlich.

Dann nimm 4 Zellen in Reihe, dahinter ein MCP1703 mit 3 Volt. Es ginge 
auch ohne MCP und mit 3 Zellen. Mit Regelung hast Du aber eine konstante 
Spannung für die Leds. Da Akkus verwendet werden würde ich auf den 
Wirkungsgrad pfeiffen.

von Lukas G. (lukas88)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, werde ich wohl so machen müssen.

Mal mal ein ganz anderes Beispiel, das mir gerade  in den sinn gekommen 
ist, und ich mich frage, ob das theoretisch ginge:

Was wenn man die Batteriespannug per ADC mit dem Attiny misst, und dann 
die LED per PWM so ansteuert das sie nicht die Volle Spannung bekommen, 
und dabei den Widerstand weglässt. Wäre dann Quasi ein "dynamischer" 
Widerstand.

Ich sehe das Problem dann allerdings bei der Stromstärke, die ich damit 
Wahrscheinlich  nicht steuern kann, resp. dann alles über den AVR Port 
fließt,und der Controller dann anfängt Überspannungs Probleme zu machen. 
r


mfg Lukas G

von hinz (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Lukas G. schrieb:
> den Widerstand weglässt

Geht nicht.

von Michael B. (laberkopp)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lukas G. schrieb:
> Was wenn man die Batteriespannug per ADC mit dem Attiny misst, und dann
> die LED per PWM so ansteuert das sie nicht die Volle Spannung bekommen,
> und dabei den Widerstand weglässt. Wäre dann Quasi ein "dynamischer"
> Widerstand.

Immer dieselbe 'geniale' Idee von Anfängern.

Nein, natürlich ist noch niemand der Erfahrenen 100-jährigen darauf 
gekommen....

Schreibe 100 mal:

"Eine LED wird mit Strom betrieben, sie darf nicht ohne 
strombegrenzenden Vorwiderstand an eine höhere Spannung."

Eines tages lernst du auch, warum.

von Lukas G. (lukas88)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und als Anfänger darf ich ja auch Fragen, oder? Und auch der 100 Jährige 
Erfahrene, musste das Lernen...

In so fern, tut mir leid eine dumme Frage gestellt zu haben, hätte ja 
sein können....

von Jörg R. (solar77)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lukas G. schrieb:
> und dann
> die LED per PWM so ansteuert das sie nicht die Volle Spannung bekommen,
> und dabei den Widerstand weglässt. Wäre dann Quasi ein "dynamischer"
> Widerstand.

Nein, mit PWM variierst Du nicht die Höhe der Spannung an der Led. Die 
Led wird unterschiedlich lang ein- bzw. ausgeschaltet. Je länger an umso 
heller. Das Ganze geht im Normalfall so schnell dass das Auge dieses 
Ein- und Auschalten nicht mehr erkennt, es also quasi nicht flimmert.

Vorwiderstand muss also sein.


Und...

Michael B. schrieb:
> "Eine LED wird mit Strom betrieben...

: Bearbeitet durch User
von Lothar J. (black-bird)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nicht ganz getroffen ... ;)

Wird die LED an eine Spannungsquelle (hier der Mikrocontrollerausgang) 
angeschlossen, so fließt der maximal mögliche Strom, den der Ausgang 
liefern kann, falls die Spannung des Ausgangs höher sein sollte als die 
Flußspannung der LED.
Übersteigt der jetzt fließende Strom die Strombelastbarkeit der LED, 
wird sie sofort zerstört.

Dass es manchmal trotzdem geht (mit der "regelbaren" Helligkeit ohne 
Vorwiderstand), liegt daran, dass der Mikrocontrollerausgang einen 
prinzipbedingten Innenwiderstand hat. Leider meist viel zu klein.

Deshalb muss auch bei PWM-Betrieb immer ein Widerstand vor die LED. Man 
kann aber mit PWM dann schön die Helligkeit steuern.

Blackbird

von Jörg R. (solar77)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lothar J. schrieb:
> Nicht ganz getroffen ... ;)

Wer hat was nicht ganz getroffen?


Lothar J. schrieb:
> Deshalb muss auch bei PWM-Betrieb immer ein Widerstand vor die LED.

Ja, ein Vorwiderstand ist nötig.

Jörg R. schrieb:
> Vorwiderstand muss also sein.


> Man kann aber mit PWM dann schön die Helligkeit steuern.

Ja, dafür benutzt man PWM.

von Bernd K. (bmk)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich würde eine 1-Zellenlösung ohne Wandlerschnickschnack bevorzugen:

https://www.batteryspace.com/prod-specs/6612.pdf

- Spannung geht erst zum Entladeende unter 2,7V

Allerdings:
- Spez. Ladegerät erforderlich.
- Zellenspannung darf nicht unter 2,0V sinken, sonst Zelle tot.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.