Guten Morgen zusammen,
vor zwei Monaten habe ich mir eine günstige Wärmebildkamera HT-02
gekauft:
https://www.elektormagazine.de/news/review-warmebildkamera-ht-02
Die Kamera funktioniert auch den Erwartungen entsprechend, wenn man die
4 geforderten AA-Batterien (Primärzellen) verrwendet.
Die geschätzte Nutzungsdauer beträgt 2 Stunden (kann ich schlecht
schätzen, da ich die Kamera immer nur kurz verwendet habe um die
Batterien zu schonen)
Nun habe ich neue NIHH-Akkus (die ja eine nominale Zellspannung von 1,2V
liefern) eingesetzt, die allerdings nur ca. 5 Minuten funktionieren,
danach schaltet die Kamera wegen Unterspannung ab.
Die Zellen haben direkt nach dem Laden eine Leerlauf-Spannung von ca.
1,42V und fallen nach 5 Minuten Benutzungsdauer auf eine
Leerlaufspannung von ca. 1,32V ab.
Die Kapazität pro Zelle beträgt 2450mAh (Zellen neu aus einer
4er-Packung, daher identisch).
An die Kontakte der Kamera komme ich aufgrund der Bauform leider nicht
ran, wenn die Zellen eingesetzt sind, aber ich konnte die Spannung einer
einzelnen Zelle messen:
Leerlauf (Gerät aus): 1,32V
Belastet (Gerät eingeschaltet -> zeigt kurz Kamerabild -> zeigt dann
Abschaltvorgang mit 5 Sek. Timer): 1,31V
Es ist mir bekannt, dass einige Geräte nicht mit der verringerten
Zellspannung von NiCD/NiMH-Zellen zurechtkommen und deshalb Batterien
verwendet werden müssen, aber jetzt bin ich auf den Batterietyp NiZn
(Nickel-Zink) gestoßen:
https://www.pocketnavigation.de/2016/02/aa-nizn-nickel-zink-akku/
"Gegenüber dem weit verbreiteten Nickel-Metallhydrid-Akkumulator (NiMH)
mit einer mittleren Zellenspannung von nur 1,25 Volt verfügen die
NiZn-Akkus mit 1,65 Volt über eine wesentlich höhere Spannung."
Weiter steht in dem Artikel:
"Ein voller NiZn-Akku hat selbst unter Last eine Spannung von ca.
1,6-1,8 Volt. Empfindliche Geräte, welche nur auf eine maximale Spannung
von 1,5 Volt ausgelegt sind, können theoretisch Schaden nehmen."
Habe gerade die Zellspannung einer frischen Batterie gemessen, sie
beträgt 1,59V
Bei 4 Zellen würden also:
- (1) im Batteriebetrieb also 4 x 1,59V = 6,36V
- (2) mit meinen NiMH-Zellen komme ich auf lediglich: 4 x 1,31V = 5,24V
- (3) mit NiZn-Zellen würden zwischen 4 x 1,6V = 6,4V
- (4) bzw. 4 x 1,8V = 7,2V
anliegen.
Im Fall 2 wundert es mich nicht, dass die Unterspannung einschaltet,
Fall 3 würde ja annähernd dem Batteriebetrieb (Fall 1) entsprechend.
Nur der Fall 4 macht mir etwas Sorgen, das wäre ja schon insgesamt 1,2V
zuviel (vorrausgesetzt die Zell-Spannung bricht nicht sowieso direkt auf
1,6V ein)
Habt ihr schon Erfahrungen mit NiZn-Zellen sammeln können und wie
schätzt ihr die (Spannungs-) Lage ein?
Was würde bei einem gemischten Betrieb von z.B. 2xNiZn + 2xNiMH
(theoretisch 2x,1,6V+2x1,32V = 3,2V+2,64V = 5,84V) passieren?
Könnten ggf. verschiedene Innenwiderstände eine schädliche Rolle
spielen?
Eine weitere Frage ist dann auch die der Wirtschaftlichkeit des Ganzen:
Ein NiZn Ladegerät + 4 NiZn-AA-Zellen würde in der günstigsten
Ausführung 28 + 16 = 44 € kosten, dafür kann man seeer viele Batterien
kaufen.
Ein Duracell 12er Pack kostet 8,16 €, das wären ca. 64 AA-Batterien was
16 Batteriewechseln entspricht.
(wobei ich diese Frage wahrscheinlich eher mit meinem "grünen Gewissen"
klären muss und ich ja z.B. auch ein Ladegerät für NiMH, NiZn, LiIon
etc. kaufen könnte)
Gruß
Alex
> Im Fall 2 wundert es mich nicht, dass die Unterspannung einschaltet,
Mich schon, weil das heisst dass Du Schrott gekauft hast, bei dem der
Hersteller etwa 10-20 Cent(!) eingespart hat.
> [..] gemischten Betrieb von z.B. 2xNiZn + 2xNiMH [..]
Mischbetrieb ist immer nie nicht gut.
> Wirtschaftlichkeit
Schrott ent- und was brauchbares besorgen, frei nach dem allseits
bekannten Motto. Ich hab mir vor ein paar Jahren eine billige Fluke
(04A) gekauft, die läuft mit 0815-Eneloops hervorragend, kann ich nur
empfehlen.
Ich habe heute noch ein paar Messungen gemacht (an einer Zelle gemessen,
da ich wie oben geschrieben an die Anschlüsse am Gerät leider nicht
rankomme).
Vor Beginn der Messungen habe ich die Zellen vollständig aufgeladen, sie
hatten dann eine Leerlaufspannung von 1,388V
Innerhalb von 13 Betriebsminuten ist die Spannung dann auf 1,358V
abgefallen und das Gerät hat sich abgeschaltet.
Der Strom betrug über diese Zeit ca. 120mA.
Die erwähnten Eneloops haben laut dieser Seite folgende Spannungskurve:
https://www.akkuline.de/test/panasonic-eneloop-aa-test-messung
Nach die fangen ja auch erst bei 1,263V an, d.h. es dürfte damit nicht
besser sein als mit den billigen.
Liegt es denn wirklich an der Spannung oder spielt da noch ein anderer
Faktor mit rein?
Wer kann hier wenig Aufklärungsarbeit leisten?
Leider ist das Manual auf die Schnelle nicht zu finden – viele Geräte
lassen sich zwischen Batterien und Akkus umschalten, vielleicht ist das
auch bei diesem der Fall.
Alternativ, falls man basteln möchte, könnte man schauen, wie die vier
Batterien zusammengeschaltet sind. Wenn’s 4x seriell ist, also 6V
gesamt, könnte man sich vielleicht einen passenden Akkupack mit zwei
LiFePO-Zellen bauen, das käme von der Spannung in etwa hin.
Es spielt noch ein nichttechnischer Faktor mit rein. Die Li-Zellen
werden vor allem bei solchen Geräten forciert, damit der Kunde bald ein
neues kauft, das die Zellen immer wieder geändert werden, so dass dem
Kunden das zu mühselig und teuer erscheint. D.h. er kauft lieber eine
neue DigiCam.
Es gibt aber Länder (und Anwendungen), da muss es auch Modelle bei
Digitalkameras mit Standardzellen geben. Um denen zu zeigen, was für ein
Mist das ist was sie da fordern, wurden Bausteine gefertigt (Programme
für µC geschrieben), bei denen die Schwellenspannung bewußt zu knapp und
zu niedrig gewählt wurden, so dass diese viel zu früh abschalten. Bei
Dir sind vermutlich auch diese Komponenten verbaut.
Nachdem es aber viele günstige "Nachbauer" gibt, wird versucht diesen
Ast durch integrierte LiIon-Akkus abzuschneiden. Da braucht man sich
über den vielen Elektronikschrott nicht zu wundern. Man änderte auch
extra eine Li-Akku-Größe ab, damit dieser nicht durch drei kleine
AAA-Akkus ersetzt werden konnte und kann. Wer vor haben sollte eine
solche Form wieder auf dem Markt zu bringen, wird keine Zellen geliefert
bekommen.
Bei Verbraucherschutzministerien, die sich immer die Gutachten von
Firmen machen lassen, die für diese Firmen als Ingenieurbüros arbeiten,
muss man sich nicht wundern, wenn hier von politischer Schiene, der
Industrie & Händlern hier nicht gegen das Schienbein getreten wird.
Ausweg sind daher meist nur die genannte NiZi-Zellen und dann gibt es
noch besondere Li-Zellen in dem AA-AAA-Format, die auch 1,5V liefern
aufgrund eines internen DCDC-Wandlers aber auch mit den 3,....4,2V
geladen werden.
https://www.pocketnavigation.de/2018/11/lithium-ionen-akkus-aa-lr6-mignon/
Über diese Teile habe ich erstmalig in diesem Forum etwas gelesen.
Guten Abend zusammen,
auch wenn der ursprüngliche Beitrag schon über ein halbes Jahr her ist,
möchte ich Bastlern mit einem ähnlichen Problem nicht meine Lösung
vorenthalten.
Nachdem ich bzgl. eines Umbaus auf Lithium-Zellen hin und her überlegt
habe, habe ich durch Zufall das Video eines Bastlers namens
"ElektronikLabor" bei Youtube gesehen, der die gleiche Kamera (nur von
einem anderen Hersteller gebrandet) modifiziert (das Video verlinke ich
mal nicht, da das als Schleichwerbung gewertet werden könnte).
Das Problem ist, dass die Kamera intern 3 LDO's verwendet (2x 5V und 1x
3,3V Regler).
Nach der Verpolschutzdiode sind dann noch ~5,3V der ursprünglichen
Batteriespannung (volle Batterien vorrausgesetzt) übrig.
Die eingesetzten LDOs "ME6208A33PG_C82939" von MicrOne
(https://datasheet.lcsc.com/szlcsc/1811032111_MICRONE-Nanjing-Micro-One-Elec-ME6208A33PG_C82939.pdf)
haben bei - dem durch Kamera fließenden Strom - eine Dropout-Voltage
von ca. 0,5V.
D.h. für die max. Klemmenspannung von 4,8V der Akkus ist so gut wie
keine Reserve vorhanden und die Kamera geht beim geringsten
Spannungsabfall der Klemmenspannung aus.
Die Lösung dieses Problems heißt SEPIC:
https://de.wikipedia.org/wiki/SEPIC
Es gibt mittlerweile sehr günstige kleine Module aus China, bei denen
man die Ausgangsspannung über ein Poti einstellen kann.
Im beschriebenen Video macht sich der Kollege aus Hamburg sehr viel Mühe
damit, die LDO's auszulöten und durch 3 einzelne SEPIC's zu ersetzen
(und ein paar andere Modifikationen).
Ich habe diese Mühe gescheut und einfach zwischen die Batterie und die
Elektronik ein einzelnes SEPIC Modul geschaltet.
Dadurch wird die Kamera sicherlich etwas mehr Strom aufnehmen als mit 3
einzelnen SEPIC's ohne LDO's aber das war mir nicht so wichtig, dass ich
so invasiv in die Schaltung eingreifen würde.
Ich hoffe diese etwas spät nachgereichte Lösung kann noch anderen
Benutzern dieser oder ähnlicher Kameras weiterhelfen.
VG Alex
