Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LIC-Kondensator als "Resteverwerter"


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von Herr Bärt (Gast)


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Hallo,

diesen Beitrag als Inspiration: 
Beitrag "Wassermelder mit ESP8266 realisieren"

Kann man einen solchen LIC auch dazu benutzen, praktisch "leere" 
Batterien in einer Reihen- und Parrallelschaltung bis zum Ende 
"auszusaugen"? Die ganz leeren dann immer gegen fast leere ersetzen? 
Also z.B. immer 2 AA- oder AAA-Zellen in Reihe und das z.B. 5 x 
parallel?

Wirtschaftlich wohl eher nicht sinnvoll, eher eine Prinzipfrage.

von Gerald K. (geku)


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Ein Test vom 22.11.2019 bis 02.06.2020 zeigt den Unterschied der 
Batterieversorgung mit zwei in Serie geschalteten Alkali (AA) mit und 
ohne LIC. Nach 193 Tage fand der Test durch einen Spannungsausfall des 
Servers ein jähes Ende.

Ablauf :

Am 22.11.2019 wurde der Funksensor mit ESP8266 ohne LIC in Betrieb 
genommen.
Am 07.12.2019 viel das Gerät dauerhaft aus.
Am 10.12.2019 wurde ein 20F LIC zur "leeren" Batterie parallel 
geschaltet.
Am 02.06.2020 fiel der Alarmserver aufgrund eines Spannungsausfalles 
aus, dadurch wurde der Test beendet.

Insgesamt wurden über 5000 Telegramme ausgetauscht, davon mussten 114 
wiederholt werden.

FAZIT: ein LIC dürfte den Einsatz von Alkalibatterien erheblich 
verlängern. Zumindest bei impulsartiger Belastung.

blaue Kurve ohne LIC (erstes Bild)
orange Kurve mit LIC (erstes Bild)

: Bearbeitet durch User
von Möwe (Gast)


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Interessantes Bauteil so ein LIC... kannte ich bisher gar nicht. Danke 
für die Inspiration.

Ich habe im Datenblatt eines LIC sowie auf Wikipedia gelesen dass sie 
eine Mindestspannung haben. Hat jemand Erfahrung was darunter passiert? 
Der den ich gefunden habe hat Umin = 2,2V.

Datenblatt: 
https://www.mouser.de/datasheet/2/87/Eaton_supercapacitor-hybrid-cylindrical-cells-data-1847238.pdf

Gruß Möwe

von APW (Gast)


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Von Vishay gibts auch solche Teile:
Serie 196 HVC ENYCAP

Die Bezeichnung "Kondensator", wie diese auch in den jeweiligen DB 
bezeichnet werden, ist eher irreführend. Die Spannung sinkt bei 
konstantem Entladestrom nicht linear, wie bei einem Kondensator, sondern 
flach, wie bei einem Akku.

Ich habe mal einen als NiMH-Ersatz in eine Zeitschaltuhr eingebaut, 
allerdings mit Modifizierung der Elektronik, damit die oberen und 
unteren Spannungsgrenzen nicht über-/unterschritten werden.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Hm. Die Batterien haben also einen deutlich höheren Innenwiderstand?

von Gerald K. (geku)


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Möwe schrieb:
> Hat jemand Erfahrung was darunter passiert?

Ich habe einige Funkmelder einige Wochen mit eingebauten LICs ohne 
Batterien gelagert.
Nach Inbetriebnahme nahmen sie mehr Strom als spezifiziert auf und  es 
dauerte länger bis der spezifizierte Leckstrom erreicht wurde. Aber es 
unterschritten alle LIC den spezifizierten Leckstrom.
Ich habe die LICs jetzt steckbar ausgeführt. Die LICs werden gemeinsam 
mit den Batterien eingebaut.

Ein erhöhter Leckstrom würde die Betriebszeit der Batterie  erheblich 
reduzieren.

: Bearbeitet durch User
von A.P. W. (apw)


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@Gerald K.
Würde ein normaler Supercap (der ja bis auf 0V entladen werden dürfte) 
in deinen Anwendungen nicht ausreichen?

von Gerald K. (geku)


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APW schrieb:
> Die Bezeichnung "Kondensator", wie diese auch in den jeweiligen DB
> bezeichnet werden, ist eher irreführend.

Vereinfacht dargestellt verhält sich der LIC zwischen 2,2 und 3,8V wie 
ein Kondensator, darunter wie ein Lithiumakku.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Kondensator

von Gerald K. (geku)


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A.P. W. schrieb:
> Würde ein normaler Supercap (der ja bis auf 0V entladen werden dürfte)
> in deinen Anwendungen nicht ausreichen?

Ich verwende derzeit Lithium Primärzellen (LS14500). Für diese reichen 
4x 0,4mF Mehrschichtkondensatoren aus. Die Entladungskurve bleibt bis 
zur Erschöpfung flach.
Ob Supercap tauglich sind hängt von der maximalen Betriebsspannun, 
DC-Innenwiderstand und Baugröße ab. Der von mir verwendete LIC hat 0,25 
Ohm DC-Widerstand.

Ich werde die Kurve 2xAlkali mit 2xLS14500 vergleichen. Derzeit laufen 
Melder seit Mai 2019.

: Bearbeitet durch User
von Lutz (Gast)


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War es nicht so, daß diese LIC schon bei einmaliger Spannung von unter 
??V zerstört sind?

von Gerald K. (geku)


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Lutz schrieb:
> War es nicht so, daß diese LIC schon bei einmaliger Spannung von unter
> ??V zerstört sind?

Gott sei Dank dürften die zerstörerischen chemischen Prozesse doch nicht 
sehr rasch verlaufen. Fatal ist, aus thermischen Gründen, ein 
Kurzschluss eines geladen LICs da sehr hohe Kurzschlussströme auftreten.

Die Frage ist, wie wirkt sich die Tiefentladung auf die Ausfallsrate 
(Stichwort MTBF) aus,  wie wie verschlechtern sich die Parameter, wie 
Kapazität, Innenwiderstand und Leckstrom?

Wie lang können LICs überhaupt gelagert werden, müssten sie daher kein 
Ablaufdatum tragen?

Meine Erfahrungen waren bisher postiv.

von GEKU (Gast)


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Möwe schrieb:
> Datenblatt:
> 
https://www.mouser.de/datasheet/2/87/Eaton_supercapacitor-hybrid-cylindrical-cells-data-1847238.pdf

_Dieser Hinweis im Datenblatt bestätigt die Erhöhung der 
Batterielebensdauer_ :

《They can be applied as the sole energy storage
or in combination with batteries to optimize cost,
life time and run time.》

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