Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Akkus richtig Laden


von Micha B. (michaelmitch_m)


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Morgen Zusammen,
ich hatte mich bisher wenig mit der Materie Akku's beschäftigt. Nun 
suche ich paar gute Beiträge / Berichte was das ganze Thema Akku und 
Akkuladung angeht.
Was für Spannung nehme ich für welche Art von Akku?
Was für einen Strom muss ich verwenden?
Was ist noch zu beachten?
Welche Bauteile setzte ich dafür am besten ein?

Im Konkreten Fall will ich 4x Eneloop AAA (4.8V) laden.
Diese Akkus sollen dann später eine uC Schalung mit 3.3V (per Regler 
natürlich) versorgen.
Die Ladeelektronik und die uC Schaltung soll auf eine Platine.

Für Tipps und ein paar Quellen würde ich mich freuen...

: Verschoben durch Moderator
von Joachim B. (jar)


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Micha B. schrieb:
> Im Konkreten Fall will ich 4x Eneloop AAA (4.8V) laden.

wieso?

Micha B. schrieb:
> später eine uC Schalung mit 3.3V

und der arbeitet NUR mit 3,3V?

Micha B. schrieb:
> per Regler

der vielleicht unnötig Akku Enrgie verheizt?

ich brauche mehr Input!
Nenne doch mal µC und was der machen soll und welche Verbraucher noch 
ausser dem µC am Akku hängen und versorgt werden wollen.

von nicht so (Gast)


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Also zusammengefasst:

Du hättest gerne das gesamte Wissen der Menschheit zum Thema Akkus laden 
überhaupt, wegen eines einzigen Anwendungsfalls, den du aber natürlich 
nicht wirklich beschreiben willst.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Auch Eneloop werden wie andere NiMH Akkus geladen, also nicht mit 
konstanter Spannung, sondern mit konstantem Strom. Wenn dieser Strom 
1/10 C (also z.B. bei einem 2200mAh Akku dann 220mA) beträgt, sind die 
Akkus nach etwa 14 Stunden voll. Dabei sollte hohe Akkutemperatur und 
Überladung wie immer vermieden werden. Näheres geben die Datenblätter 
der verwendeten Zellen her, denn es gibt ja mahr als 1 Sorte Eneloops.

von Michael B. (laberkopp)


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Micha B. schrieb:
> ich hatte mich bisher wenig mit der Materie Akku's beschäftigt. Nun
> suche ich paar gute Beiträge / Berichte was das ganze Thema Akku und
> Akkuladung angeht.

Zunächst mal: Uberraschung: Es gibt unterschiedliche Akkutechnologien, 
und die werden unterschiedlich behandelt.

> Was für Spannung nehme ich für welche Art von Akku?
> Was für einen Strom muss ich verwenden?
> Was ist noch zu beachten?
> Welche Bauteile setzte ich dafür am besten ein?
>
> Im Konkreten Fall will ich 4x Eneloop AAA (4.8V) laden.

Immerhin, konkret.

Die Spannung von NiMH Akkus sagt nichts über den Ladezustand aus, 
sondern eher was über den Innenwiderstand und der wiederum um die 
'Fitheit' des Akkus. Man kann also nicht bis zu einer bestimmten 
Spannung laden, wie bei Bleiakkus oder LiIon üblich.

Es gibt mehrere Methoden: Entweder mit geringem Strom, so 30mA, 
dauerladen, das überlebendie Akkus zumindest 2 Jahre, eventuell 5.

Oder einen Akku entladen (bis auf 0.9V), dann mit einem C/10 Strom, also 
75mA) 14 Stunden lang aufladen. Das überleben sie ca. 3 Jahre bis 5 
Jahre.
Man kann auch 4 Stunden mit C/4 aufladen, zeitgesteuert, dann 2 Jahre 
bis 5 Jahre. Aber bitte keine vollen Akkus gleich nomal laden.

Oder mit einem höheren Strom (C/4 bis C/2, also 200mA bis 375mA) 
aufladen, bis der Akku in einer Box (Akkupack, Plastikgehäuse knapp um 
Akkus drumrum) warm wird, über 40 GradC, dann abschalten.

Oder mit einem höheren Strom, auch C/4 bis C/1, also 200mA bis 750mA, 
aufladen und ständig schauen ob sich die Klemmenspannung nicht weiter 
erhöht, dann Abschalten (-DeltaU Verfahren), oder schon abschalten wenn 
die Steigerung der Akkuspannng nachlässt. Danach mit geringem Strom, so 
C/50 weiterladen (trickle) bis der Akku entnommen wird. Tunlichst auch 
überprüfen, ob insgesamt schon 750mAh reingeladen wurde, und dann 
Notabschalten, dann hat die Spannungsmessung wohl nicht funktioniert, 
z.B. weil der Klemmenwiderstand sich verändert hat, oder die 
Umgebungstemperatur sich stark änderte.

Am schlauesten ist das wohl mit einem Akku-Lade-IC wie MAX712 zu machen, 
der aber nicht ganz bilig ist, daher nutzen viele Leute einen uC mit 
zumindest 10 bit A/D Wandler.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.21.1

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Die pragmatische Herangehensweise:

1.Ein Eneloop Lader kaufen wie z.B den "Panasonic BQ-CC17". Die Akkus im 
Gerät austauschbar machen und 2 Sätze Akkus haben.
2. Wie im DECT Telefon laden. Markenakkus halten da normalerweise nach 
meinen Erfahrungen 3 Jahre oder mehr. Darauf achten dass die Eneloop 
dafür geeignet sind. Da gibts ein Symbol DECT Telefon geeignet.
Das hat Michael ja auch schon ausgeführt.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Hurra, schon wieder ein Akku-thread. Es ist Popcorn Zeit!

von Micha B. (michaelmitch_m)


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Joachim B. schrieb:

> Nenne doch mal µC und was der machen soll und welche Verbraucher noch
> ausser dem µC am Akku hängen und versorgt werden wollen.

ich habe noch Peripherie (Display und SD Karte) welche die 3.3V 
benötigen.

von Dieter (Gast)


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Wenn auch nirgends zu finden, gibt es noch ein Ladeverfahren für NiMH 
Akkus: CC+CV&t

Hierbei wird der Akku mit einer Strombegrenzung (merklich kleiner C/10) 
geladen und dann noch eine Zeitlang mit einer Festspannung (1,4...1,45) 
weitergeladen. Beendet wird entweder bei unterschreiten eines bestimmten 
Ladestromes, später nach Ablauf einer bestimmten Zeit, oder wenn der 
Ladestrom merkwürdigerweise wieder ansteigt oder die Spannung fällt. Ein 
Messabgriff an jeder Zelle ist erforderlich.

Das wird aber nicht praktiziert, gebaut und weiter untersucht, weil das 
ein deutlich höherer Aufwand ist und ein sehr langsames (zeitintensives, 
nicht unter 24...48h) Ladeverfahren ist.

Am Ladeende neigen NiMH und NiCd zu einem kleinen Absenkung in der 
Kennlinie. Eine LiFe-Zelle wäre am Ladeende auch sehr flach und der 
Übergang zur Zersetzung wäre zu fließend. Als Ausweg aus der Situation 
sind weitere Materialen beigemischt. Dies führt dazu, dass am Ladeende 
diese Materialien "aufgeladen" werden, statt in eine Zersetzung 
überzugehen. Das ist angenehmerweise mit einem Anstieg von bis zu 
wenigen 100mV am Ladeende verbunden. Das läßt sich für eine 
Ladeschlusserkennung gut verwenden.

Übrigens bei NiMH und NiCd ginge so etwas auch, aber dann sind diese
nicht mehr überladefest. Der Nutzer würde diese Zellen immer 
durcheinander bringen und es würden diese Akkus sich reihenweise
zerlegen. Aus dem Grund der Produkthaftung wagt daher kein Hersteller
eine solche Technologie weiter zu entwickeln für eine Massenproduktion
und in den Verkehr zu bringen.

von MaWin (Gast)


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Dieter schrieb:
> Wenn auch nirgends zu finden, gibt es noch ein Ladeverfahren für NiMH
> Akkus: CC+CV&t

War ja klar, auf jeden Akkuthread noch ein Troll.

Dieter schrieb:
> Das wird aber nicht praktiziert, gebaut und weiter untersucht, weil das
> ein deutlich höherer Aufwand ist

Eher weil man sich die Akkus mit solchen Esoterikmethoden zügig 
ruiniert.

Na ja, viele Rasierer zeigen ja auch, wie man Akkus möglicst schnell 
kaputt bekommt. Die laden mit mit spannungsabhängigem Strom, also unter 
1V mit 1A, bei 1.2V mit 100mA und bei 14V mit 10mA oder so, um sich die 
komplizierte Abschaltelektronik zu sparen.

von Dieter (Gast)


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Im Vergleich zur Li-Zelle wäre das pro Wattstunde Akkukapazität ein über 
zehnfacher an Aufwand an benötigter Elektronik auch noch bei 
Massenproduktion.

Übrigens nicht nur Akkurasierer zeigen das, sondern auch viele 
Mobilteile für das Festnetztelefon.

von Stefan F. (Gast)


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MaWin schrieb:
> Die laden mit mit spannungsabhängigem Strom, also unter
> 1V mit 1A, bei 1.2V mit 100mA und bei 14V mit 10mA oder so, um sich die
> komplizierte Abschaltelektronik zu sparen.

Das ist sogar praktikabel, wenn man das Gerät erst bei leeren Akku 
auflädt und einen Blick auf die Zeit behält.

Allerdings sollte man für 50 € schon etwas mehr Komfort erwarten können.

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