Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Batteiren in Reihe und Parrallel?


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von Manuel B. (maffi1986)


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Hallo,

für einen Versuch brauche ich 4,5 V dazu habe ich 3x1,5V Mono Block D 
Batteiren in reihe geschaltet.

Jetzt habe ich noch 3 weitere Mono Block D Batterien, kann ich diese 
auch in Reihe schalten und dann beide Blöcke Parrallel?

Ich habe es mal schnell skizziert.

: Verschoben durch Moderator
von Jens G. (jensig)


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Wenn beide Blöcke weitgehend dieselbe Spannung haben, dann ja. Wenn 
nicht, dann werden sich Ausgleichströme zwischen den beiden parallelen 
Blöcken ergeben, was sicherlich dann nicht so effektiv wäre.

: Bearbeitet durch User
von Manuel B. (maffi1986)


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Es sind jeweils 3x1,5V Mono Block D, gleicher Hersteller. Ich hab mal 
gelesen das sich eine dann mehr entlädt? Was könnte im schlimmsten fall 
passieren? Könnten die Batterien platzen? Ist das Gefährlich?

von Egon D. (egon_d)


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Manuel B. schrieb:

> für einen Versuch brauche ich 4,5 V dazu habe ich
> 3x1,5V Mono Block D Batteiren in reihe geschaltet.
>
> Jetzt habe ich noch 3 weitere Mono Block D Batterien,
> kann ich diese auch in Reihe schalten und dann beide
> Blöcke Parrallel?

Ja, das geht im Prinzip.
Es ist nur unschön, weil sich die Blöcke gegenseitig
entladen, wenn sie nicht genau gleiche Spannung haben,
was praktisch selten der Fall sein wird.

Außerdem: Warum denkst Du, dass das notwendig ist?
Wieviel Ampere willst Du denn entnehmen?

von Manuel B. (maffi1986)


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Ich würde ganz gerne meinen Rasberry damit betreiben und möglichst lange 
am laufen halten, so lange wie es eben geht, dazu fahre ich den PI wenn 
ich ihn nicht brauche runter, die Monoblöcke haben reicht viel Kapazität 
und durch eine zweite Parallelschaltung verspreche ich mir eine längere 
Laufzeit?

von schlubbidu (Gast)


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Ich habe in der Praxis noch nie gesehen, dass Batterien direkt
parallel geschaltet werden.

Bei richtigen Monozellen koennte das sogar wegen der hohen
Stroeme gefaehrlich werden.

von Egon D. (egon_d)


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Manuel B. schrieb:

> Es sind jeweils 3x1,5V Mono Block D, gleicher
> Hersteller. Ich hab mal gelesen das sich eine
> dann mehr entlädt?

Ja, das ist immer die große Befürchtung. Wie
groß diese Gefahr wirklich ist, kann ich nicht
beurteilen.


> Was könnte im schlimmsten fall passieren?

Naja, sie sind leer, wenn Du die Batterien dann
wirklich brauchst.


> Könnten die Batterien platzen?

Habe ich in dem Zusammenhang noch nie gehört.
Natürlich solltest nur Batterien gleicher Bauart,
gleicher Zellengröße (hier: Größe D) und gleichen
Entladezustandes parallelschalten, also keine ganz
leeren Blöcke parallel zu ganz neuen. Aber das ist
ja eigentlich logisch.

von Georg S. Ohm (Gast)


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Das geht an sich ohne Probleme, aber einen Raspberry mit Alkaline-Zellen 
zu betreiben ist ja wirklich rausgeworfenes Geld.

Warum keine Powerbank, Bleiakku oder ähnliches?

von Percy N. (vox_bovi)


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Manuel B. schrieb:
> Ich würde ganz gerne meinen Rasberry damit betreiben und möglichst lange
> am laufen halten, so lange wie es eben geht, dazu fahre ich den PI wenn
> ich ihn nicht brauche runter, die Monoblöcke haben reicht viel Kapazität
> und durch eine zweite Parallelschaltung verspreche ich mir eine längere
> Laufzeit?

Was soll der Stunt mit der Parallelschaltung, wenn Du den Verbraucher 
ohnehin häufiger abklemmst?
Falls die erste Serienschaltung irgendwann müde wird - was etwas dauern 
wird bei echten D-Zellen - nimmst Du halt den nächsten Dreier.

von A. S. (achs)


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Parallele Batterien können sich komplett entladen, wenn sie leicht 
unterschiedliches verhalten haben und Ping Pong spielen.

In Reihe geht das nicht. Da ist die ganze Kette so gut wie die 
schlechteste Zelle.

von Manuel B. (maffi1986)


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Percy N. schrieb:
> Manuel B. schrieb:
>> Ich würde ganz gerne meinen Rasberry damit betreiben und möglichst lange
>> am laufen halten, so lange wie es eben geht, dazu fahre ich den PI wenn
>> ich ihn nicht brauche runter, die Monoblöcke haben reicht viel Kapazität
>> und durch eine zweite Parallelschaltung verspreche ich mir eine längere
>> Laufzeit?
>
> Was soll der Stunt mit der Parallelschaltung, wenn Du den Verbraucher
> ohnehin häufiger abklemmst?
> Falls die erste Serienschaltung irgendwann müde wird - was etwas dauern
> wird bei echten D-Zellen - nimmst Du halt den nächsten Dreier.

Wie gesagt, ich möchte es so lange wie es geht autark laufen lassen ohne 
das ich irgendwo Hand anlegen muss. ggf. mit einem Relais? Wenn die eine 
reihe leer ist, könnte die zweite reihe angehen?

von Egon D. (egon_d)


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Manuel B. schrieb:

> Ich würde ganz gerne meinen Rasberry damit betreiben
> und möglichst lange am laufen halten, so lange wie es
> eben geht, dazu fahre ich den PI wenn ich ihn nicht
> brauche runter, die Monoblöcke haben reicht viel
> Kapazität und durch eine zweite Parallelschaltung
> verspreche ich mir eine längere Laufzeit?

Ahh... ich verstehe.

Im Prinzip ist Deine Überlegung richtig, aber ich
würde trotzdem versuchen, das anders zu lösen.

Der eine Punkt ist: Du könntest mehrere Batterie-
fächer vorsehen, die Du durch (Schottky-)Dioden
entkoppelst. Dann könntest Du neue Batterien
einlegen, ohne den Pi herunterfahren zu müssen.

Der andere Punkt: Du könntest einen Schaltregler
verwenden. Der setzt z.B. 6x1.5V = 9V von sechs
Monozellen auf die Spannung herunter, die der Pi
benötigt. Da der Primärstrom verringert wird, halten
die Batterien entsprechend länger.

Und natürlich: Du könntest einen Akku verwenden.

Die Ideen lassen sich flexibel kombinieren...

von Manuel B. (maffi1986)


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Welchen ist schlecht, ich komme da nur sehr aufwendig dran, daher soll 
er so lange laufen wie möglich. Bei Akkus habe ich immer das Gefühl dass 
die sich schneller entladen, das ganze steht draußen, kann daher auch 
sehr kalt werden.

Ich habe sogar eine Platine da, die den Strom von 7-24V auf 5 Volt 
runterregeln könnte.

Ich habe 2 von denen hier

https://www.conrad.de/de/tru-components-13-2b-batteriehalter-3x-mono-d-druckknopfanschluss-1672596.html

wenn hier von dem einen - Pol an den anderen Plus Pol gehe, müsste ich 
doch schon die Schaltung so haben, das 9V rauskommen müsste?

(Ich bin noch etwas änglich mit den Batterien)

von Jens G. (jensig)


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schlubbidu (Gast) schrieb:

>Ich habe in der Praxis noch nie gesehen, dass Batterien direkt
>parallel geschaltet werden.

Ist ja auch nicht nötig, daß Du es gesehen hat.

>Bei richtigen Monozellen koennte das sogar wegen der hohen
>Stroeme gefaehrlich werden.

Pfff - was soll denn da gefährlich werden. Der TO will ja nur parallel 
schalten, und nicht antiparallel ...


Egon D. (egon_d) schrieb:

>> Es sind jeweils 3x1,5V Mono Block D, gleicher
>> Hersteller. Ich hab mal gelesen das sich eine
>> dann mehr entlädt?

>Ja, das ist immer die große Befürchtung. Wie
>groß diese Gefahr wirklich ist, kann ich nicht
>beurteilen.

Die Batterie mit der höheren Spannung schiebt Strom in die Batterie mit 
der niedrigeren Spannung. Da es hier ja wohl um Alkaline-Zellen (also 
mehr oder weniger nicht aufladbar) handelt, ist dieser "Lade"strom mehr 
oder weniger verloren, wird also in der einen schwächeren Batterie eher 
nur verheizt, bis beide Leerlaufspannungen gleich sind. In Summe hat 
Dein Batteriepack also nicht die Summe beider Kapazitäten, sondern 
irgendwas darunter (je nach Spannungsunterschied).

>> Was könnte im schlimmsten fall passieren?

>Naja, sie sind leer, wenn Du die Batterien dann
>wirklich brauchst.

Da müsste aber eine der Batterien schon vorher leer sein.


>> Könnten die Batterien platzen?

>Habe ich in dem Zusammenhang noch nie gehört.
>Natürlich solltest nur Batterien gleicher Bauart,
>gleicher Zellengröße (hier: Größe D) und gleichen
>Entladezustandes parallelschalten, also keine ganz
>leeren Blöcke parallel zu ganz neuen. Aber das ist
>ja eigentlich logisch.

Die können sicherlich schon sehr warm werden, aber das da was platzen 
könnte, wäre mit neu.


Georg S. Ohm (Gast) schrieb:

>Das geht an sich ohne Probleme, aber einen Raspberry mit Alkaline-Zellen
>zu betreiben ist ja wirklich rausgeworfenes Geld.

>Warum keine Powerbank, Bleiakku oder ähnliches?

Sehr ich auch so.
Eigentlich totaler Plötzsinn, das noch mit simplen Batterien machen zu 
wollen, denn die sind bei einem Raspi sicherlich innerhalb Stunden leer.


A. S. (achs) schrieb:
>Parallele Batterien können sich komplett entladen, wenn sie leicht
>unterschiedliches verhalten haben und Ping Pong spielen.

Da wird nicht PingPong gespielt. Der Ausgleichsstrom geht nur in eine 
Richtung, bis sich die vollere Batterie der leereren Batterie 
angeglichen hat (man könnte sagen, bis die vollere Batterie genau so 
leer ist, wie die leerere).

>In Reihe geht das nicht. Da ist die ganze Kette so gut wie die
>schlechteste Zelle.

Na das ist ja mal eine Neuigkeit. Reihenschaltung geht nicht? Das haben 
wohl die alten Designer nicht gewußt, als diese ganze Radiogeräte für 
Batteriebetrieb mit Monozellen ausgestattet haben.

von Taschenschlampe (Gast)


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Manuel B. schrieb:
> kann ich

Du kannst 2 x 3S (2 x 3 Zellen seriell) parallel schalten -
sofern z.B. alle völlig neu sind (selber Typ sagtest Du selbst).

Aber wieso solltest Du überhaupt? Wozu bräuchtest Du so viel Strom?

Daß Primärzellen (nicht wiederaufladbar / keine Akkus) sowieso eine
etwas fragwürdige Versorgungsmöglichkeit wären, kommt noch hinzu.

Was man baut, will man doch gemeinhin länger nutzen - Akku besser.
Sogar für Taschenlampen (teils sehr seltene und/oder kurze Nutzung)
kann man das mit den richtigen Akkus eigentlich auch hinkriegen.

Sag doch, was Du vor hast - was genau soll der Raspi leisten?
Wie lange bei welcher Belastung mit wie langen Pausen genau?


Geht es am Ende gar nur darum, daß Du die Zellen "übrig hast", und
so verbrauchen willst? Ich durchschaue das nicht so ganz.

von Taschenschlampe (Gast)


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Ah, grade erfuhr ich, daß der eine, ganz besonders flotte (und emsige)
Minusmann schon wieder da ist. Da hilft nur die Flucht. Und tschüß.

von Jens G. (jensig)


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>Ah, grade erfuhr ich, daß der eine, ganz besonders flotte (und emsige)
>Minusmann schon wieder da ist. Da hilft nur die Flucht. Und tschüß.

Was interessiert denn der Minusmann. Ist doch eh' egal, und hat 
zumindest mich noch nicht so richtig interessiert.

: Bearbeitet durch User
von Manuel B. (maffi1986)


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Nach möglichkeit soll der PI 6-10 Monate durchlaufen, dazu soll er 10x 
am Tag starten, ein Foto machen, das hochladen und wiederunterfahren. 
Das Gerät ist wird außen befestigt an einem Lager ohne Stromversorgung. 
Die Monoblöcke habe ich gewählt weil diese eine hohe Kapazität haben und 
sich nicht schnell von alleine Entladen. Dazu habe ich eine S-USV 
Platine, diese schaltet mit einem Timer den PI 10x am Tag ein, die 
Platine kann von 7-24V auf 5V runterregulieren. Meines wissen entladen 
sich doch akkus von alleine Wenn ich einen akku auflade und ihn 1 Jahr 
lang nicht nutze dann ist er doch leer? Zumal die Monoblock Batterien 
sehr günstig sind. Folgende habe ich gekauft

https://www.conrad.de/de/mono-d-batterie-alkali-mangan-varta-longlife-lr20-15800-mah-15-v-6-st-650725.html

von Percy N. (vox_bovi)


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Jens G. schrieb:


> Na das ist ja mal eine Neuigkeit. Reihenschaltung geht nicht? Das haben
> wohl die alten Designer nicht gewußt, als diese ganze Radiogeräte für
> Batteriebetrieb mit Monozellen ausgestattet haben.

Schade, dass Du damit ausgelastet warst, großartig zu sein. Anderenfalls 
wäre Dir bei gehöriger geistiger Anspannung  (Du weißt, wie das geht?) 
aufgefallen, dass der Spannungsausgleich zwischen zwei Zellen gemeint 
war.

von Jörg R. (solar77)


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Manuel B. schrieb:
> Nach möglichkeit soll der PI 6-10 Monate durchlaufen, dazu soll er 10x
> am Tag starten, ein Foto machen, das hochladen und wiederunterfahren.

Wieviel Strom nimmt der Pi auf, jeweils bei den einzelnen Schritten? Und 
für wie lange?

von schlubbidu (Gast)


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Ich bezweifle mal, dass die Monozellen aus dem Supermarkt
eine hoehere Kapazitaet als die AA-Zellen haben.

Merkt man schon am Gewicht.

von Georg S. Ohm (Gast)


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schlubbidu schrieb:
> Ich bezweifle mal, dass die Monozellen aus dem Supermarkt
> eine hoehere Kapazitaet als die AA-Zellen haben.
>
> Merkt man schon am Gewicht.

Mach mal, zum Glück hält sich die Physik nicht an deine Zweifel

von Batterietester (Gast)


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In manchen Monozellen ist weniger drin als in einer AA...
https://www.akkuline.de/test/mono-batterie-vergleich.aspx

von Egon D. (egon_d)


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Manuel B. schrieb:

> Nach möglichkeit soll der PI 6-10 Monate durchlaufen,
> dazu soll er 10x am Tag starten, ein Foto machen, das
> hochladen und wiederunterfahren. Das Gerät ist wird
> außen befestigt an einem Lager ohne Stromversorgung.

Hmm, ja, ich verstehe.


> Die Monoblöcke habe ich gewählt weil diese eine hohe
> Kapazität haben und sich nicht schnell von alleine
> Entladen.

Ja... die Idee ist im Prinzip nicht verkehrt, nur wird
das ein Auslegungsmarathon: Es kann Kondenswasser im
Gehäuse auftreten, Frost sowieso, die Kontaktfedern
korrodieren -- das musst Du irgendwie beherrschen. Und
Du musst natürlich rechnen: Wieviel Strom braucht der
Pi für ein Photo? Wie lange dauert die Aktion? Wieviel
Wattsekunden werden dabei verbraucht; wieviel liefert
die Batterie?


> Dazu habe ich eine S-USV Platine, diese schaltet mit
> einem Timer den PI 10x am Tag ein, die Platine kann
> von 7-24V auf 5V runterregulieren.

Ich hoffe, das ist ein Schaltregler. Wenn ja, sieht die
Sache ganz gut aus. Im Prinzip kannst Du 12 Zellen in
Reihe schalten; da kommen dann 18V im ladenneuen und
immer noch 11V im verbrauchten Zustand heraus. Bei 2W
Last sind das ca. 0.2A; das geht noch.


> Meines wissen entladen sich doch akkus von alleine
> Wenn ich einen akku auflade und ihn 1 Jahr lang nicht
> nutze dann ist er doch leer?

Ja... es war ja nicht von vornherein klar, dass es um
so eine Langzeitanwendung geht. Primärzellen sind für
diesen Zweck schon nicht schlecht.

von Georg S. Ohm (Gast)


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Gut, wenns schon eine Primärzelle sein soll, dann eine 6V 
Laternenbatterie (oder mehrere)

Mehr Wattstunden pro Euro kriegt man wohl nicht (6V 7Ah, 2-3€)

von Achim B. (bobdylan)


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schlubbidu schrieb:
> Ich habe in der Praxis noch nie gesehen, dass Batterien direkt
> parallel geschaltet werden.

Gibt es aber! Beim Kyoritsu FET-VOM K200 sind zwei 9V-Blöcke parallel 
geschaltet. Ich habe das teil jahrzehntelang benutzt, ohne dass mir was 
negativ aufgefallen wäre.

von Michael B. (laberkopp)


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Manuel B. schrieb:
> Jetzt habe ich noch 3 weitere Mono Block D Batterien, kann ich diese
> auch in Reihe schalten und dann beide Blöcke Parrallel?

http://data.energizer.com/design_hints/catalog/designhints_catalog.pdf

von schlubbidu (Gast)


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> Gibt es aber! Beim Kyoritsu FET-VOM K200

Geh weg mit deinem Reiskocher.

von Manuel B. (maffi1986)


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Ich hab den versuch jetztmal aufgebaut um mal Messwerte zu habe. Leider 
verbraucht die S-USV Platine im Standby knapp 70mha :( im Betrieb 
braucht die Platine und der PI knapp 300 mha, der Betrieb würde sich 
aber auf 4-5x 1 min. am Tag beschränken, daher würde ich mal großzügig 
30 mha am Tag für den Betrieb rechnen (300mha/60min=0,05Ah).

die 70mhax24h= 1.680mha somit komme ich nur auf ca. 50 Tage. Auf 1 Jahr 
wären das 589.080 mha wenn ich mich nicht verrechne... :(

: Bearbeitet durch User
von Percy N. (vox_bovi)


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Mho kenne ich,  so nennen die doofen Yankees das Siemens, aber was soll 
mha sein?

von test (Gast)


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mA nennt es sich ;-)


Der Standbystromverbrauch ist schon mal ein Problem. Allerdings hängt da 
ja noch nen LiIon Akku dran. Wird der evtl. im Standby mitgeladen?

von Jörg R. (solar77)


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Manuel B. schrieb:
> Ich hab den versuch jetztmal aufgebaut um mal Messwerte zu habe.
> Leider
> verbraucht die S-USV Platine im Standby knapp 70mha :( im Betrieb
> braucht die Platine und der PI knapp 300 mha, der Betrieb würde sich
> aber auf 4-5x 1 min. am Tag beschränken, daher würde ich mal großzügig
> 30 mha am Tag für den Betrieb rechnen (300mha/60min=0,05Ah).
>
> die 70mhax24h= 1.680mha somit komme ich nur auf ca. 50 Tage. Auf 1 Jahr
> wären das 589.080 mha wenn ich mich nicht verrechne... :(

Du hast dich etwas verrechnet. Bei einer Standby-Stromaufnahme von 70mA 
kommst Du auf einen Jahreswert von ca. 614 Ah.
Dazu kommt die Zeit während der PI aktiv ist, also 4 bis 5 mal am Tag 
300mA für jeweils eine Minute. Damit kommst Du auf eine Gesamtlaufzeit 
von ca. 18 Stunden im Jahr, bzw. ca. 10Ah an zusätzlichem 
Kapazitätsbedarf.

Weiter oben schreibst Du übrigens bis zu 10 mal am Tag;-)

Dir bleibt wohl nichts anderes übrig die komplette Technik wohl nur bei 
Bedarf einzuschalten. Reicht 1 Minute wirklich für den kompletten 
Vorgang?

von Percy N. (vox_bovi)


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test schrieb:
> mA nennt es sich ;-)
>
>

Passt nicht.  Vgl:

Manuel B. schrieb:
(300mha/60min=0,05Ah).


mha wäre also eine Einheit mit der Dimension I * t^2

Jetzt noch U dazu, und wir haben Wirkung.

von Armin X. (werweiswas)


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Eine gute D-Zelle hat etwa 15-18000mAh
Wenn Du die neu kaufst kannst Du die bedenkemnlos parallelschalten.
Die Mär mit den Ausgleichstströmen und dem Pingpong kommt von NiCd Akkus 
über die die Zweifler wohl mal was gelesen haben und nun ihr "Wissen" 
bunt durch die Batteriewelt vermischen.
Apropos Laternenbatterie: wenn Du den Raspi im stdby auf unter 10mA 
kriegst kommen auch Laternenbatterien mit Zink-Luft in Betracht! Da 
kriegst Du bei 6V rund 100Ah(100000mAh)!

MfG

von Jörg R. (solar77)


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Armin X. schrieb:
> Apropos Laternenbatterie: wenn Du den Raspi im stdby auf unter 10mA
> kriegst kommen auch Laternenbatterien mit Zink-Luft in Betracht! Da
> kriegst Du bei 6V rund 100Ah(100000mAh)!

Vor kurzem habe ich in einem anderen Thread diesen Link gefunden:

https://www.weidezaun.info/voss-farming-zink-kohle-55ah-9v-weidezaunbatterie-klein.html

Die hat allerdings 9 Volt und ist Zink-Kohle. Kapazität 55Ah. Leider 
finde ich kein Datenblatt bzw. andere Informationen wie Entladekurve 
etc.

@Armin X.
Hast Du einen Link auf die von Dir erwähnte Batterie?

von Tilman S. (tist)


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Oder du verwendest ein ESP32-CAM Board dafür. Kostet 8€ und braucht 
vermutlich weniger Strom als die meisten anderen fast-fertigen Lösungen.
Gibt sicherlich auch schon Platinen mit Laderegler für LiPo Akkus. Und 
Sketche für Bild machen und hochladen sollte man auch leicht ergoogeln 
können. Dazwischen schickst du ihn in den DeepSleep.

Beitrag "ESP32-CAM Entwicklungskit"

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Beitrag #5729767 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Egon D. (egon_d)


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Manuel B. schrieb:

> Ich hab den versuch jetztmal aufgebaut um mal
> Messwerte zu habe.

Sehr löblich.


> Leider verbraucht die S-USV Platine im Standby
> knapp 70mha :(

Du bist GANZ sicher, dass da nicht ein gewisser
Anteil an Ladestrom für den USV-Akku dabei ist?

70mA Ruhestrom für so einen kleinen Schaltregler
wäre nämlich... naja. Erbärmlich. Das kann ich nicht
ganz glauben.


> im Betrieb braucht die Platine und der PI knapp
> 300 mha,

Rechne besser über die Leistung bzw. die Energie.
5V * 0.3A = 1.5W; das wäre ungefähr der Verbrauch
bei normaler Arbeit.


> der Betrieb würde sich aber auf 4-5x 1 min. am Tag
> beschränken,

Selbst wenn es 10min am Tag werden, sind das nur
10min * 1.5W / (60min/h) = 0.25Wh je Tag.

Eine einzelne D-Zelle liefert über 10Wh, das bedeutet:
Jede Zelle gibt einen Monat Betriebszeit. Das gilt
unter der Voraussetzung, dass die 70mA Ruhestrom sich
als Irrtum erweisen.

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