Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 8x 1.2 Volt Wiederaufladbare-Batterien in Serien- und Parallelschaltung auf 3.6 Volt


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von Phil I. (surf)


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Hallo,
ich habe mich schon etwas im Internet bzgl. Serien- und 
Parallelschaltung erkundigt und bitte nun um kurzen Rat.

Ich habe:
8 Akkus AA mit je 2100mAh und 1.2 Volt.

Ich brauche:
3.6 Volt und möglichst hohe mAh

Meine Lösung lt. Internetsuche funktioniert jedoch nur mit 6 Batterien 
die mit Serien- und Parallelschaltung auf 3.6 Volt und 6300 mAh kommen. 
(Siehe Foto anbei)
Meine Frage hierzu ist, kann man nochmal 2 Batterien dazu schalten, 
damit 3.6 Volt raus kommen, mit einer Leistung von 8400 mAh?
Falls ja, wie werden diese zugeschaltet?

Vorab vielen Dank für eure Antworten. :)

Mfg Phil

: Verschoben durch Moderator
von J. T. (chaoskind)


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Du brauchst 3 in Reihe (3 mal 1.2 V ergibt die gewünschten 3.6 V). Die 
Spannungen der Einzelzelle addieren sich bei der Reihenschaltung.
Die Kapazität (nicht Leistung) von 2100mAh bleibt dabei unverändert.

Wenn du diese 3er-Reihengruppen parallel schaltest, addieren sich die 
Kapazitäten. Also 2 3er Gruppen ergeben 4200mAh bei 3.6V und braucht 6 
Einzelzellen. Mit 9 könntest du 3 3er Gruppen parallel schalten und 
hättest 6300mAh.

Du könntest auch einfach eine LiIo-Zelle nehmen, die hat von Haus aus 
3.6 V.

MfG Chaos

von Jens G. (jensig)


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>Ich brauche:
>3.6 Volt und möglichst hohe mAh

>Meine Lösung lt. Internetsuche funktioniert jedoch nur mit 6 Batterien

Ja.

>die mit Serien- und Parallelschaltung auf 3.6 Volt und 6300 mAh kommen.

Nein. 3,6V und 4200mAh.

>(Siehe Foto anbei)

Da ist nur eine Reihenschaltuing. Nix Parallel (einfach nur 
nebeneinanderlegen reicht nicht für Parallelschaltung)

>Meine Frage hierzu ist, kann man nochmal 2 Batterien dazu schalten,
>damit 3.6 Volt raus kommen, mit einer Leistung von 8400 mAh?
>Falls ja, wie werden diese zugeschaltet?

Wie kommst Du auf die Idee, auf diese Weise mehr aus dem Pack 
rauszuholen, als drin steckt?

von Konfuzius (Gast)


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Zwei Batterien bleiben übrig.
Die anderen 6 Stück werden nicht einfach in Reihe geschaltet, dann 
kommst du auf 7,2 Volt. Sondern nur 3 Stück und das zwei mal und die 
werden dann parallel geschaltet.

von Phil I. (surf)


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Jens G. schrieb:

>>die mit Serien- und Parallelschaltung auf 3.6 Volt und 6300 mAh kommen.
>
> Nein. 3,6V und 4200mAh.

Wieso 4200? Sollte es nicht x3 sein, bei 6 Batterien?

>>(Siehe Foto anbei)
>
> Da ist nur eine Reihenschaltuing. Nix Parallel (einfach nur
> nebeneinanderlegen reicht nicht für Parallelschaltung)

Sorry, da hatte ich einen Denkfehler. Anbei nun das korrekte wie ich es 
mir vorstelle.

>>Meine Frage hierzu ist, kann man nochmal 2 Batterien dazu schalten,
>>damit 3.6 Volt raus kommen, mit einer Leistung von 8400 mAh?
>>Falls ja, wie werden diese zugeschaltet?
>
> Wie kommst Du auf die Idee, auf diese Weise mehr aus dem Pack
> rauszuholen, als drin steckt?

Ich möchte ja nicht mehr raus holen, ich hätte gerne 8 Batterien 
verwendet, bei einer Leistung von 3.6 Volt.

von Jörg R. (solar77)


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Phil I. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>
>>>die mit Serien- und Parallelschaltung auf 3.6 Volt und 6300 mAh kommen.
>>
>> Nein. 3,6V und 4200mAh.
>
> Wieso 4200? Sollte es nicht x3 sein, bei 6 Batterien?

Nein.

Reihenschaltung = Spannung der Akkus addieren
Parallelschaltung = Ah der Akkus addieren

Bei dir ist es eine Kombination aus Beiden.


Phil I. schrieb:
> Ich möchte ja nicht mehr raus holen, ich hätte gerne 8 Batterien
> verwendet, bei einer Leistung von 3.6 Volt.

Dann schalte alle in Serie und nimm einen DC/DC Stepdown auf 3,6V.
Bringt dir aber nicht viel. Die Kombi 3S2P ist schon ok. Du bräuchtest 
halt noch einen Akku.

PS: 3,6V ist keine Leistung.

Ich rechne mittlerweile ganz gerne mit Wh?

: Bearbeitet durch User
von Phil I. (surf)


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J. T. schrieb:
> Du brauchst 3 in Reihe (3 mal 1.2 V ergibt die gewünschten 3.6 V). Die
> Spannungen der Einzelzelle addieren sich bei der Reihenschaltung.
> Die Kapazität (nicht Leistung) von 2100mAh bleibt dabei unverändert.
>
> Wenn du diese 3er-Reihengruppen parallel schaltest, addieren sich die
> Kapazitäten. Also 2 3er Gruppen ergeben 4200mAh bei 3.6V und braucht 6
> Einzelzellen. Mit 9 könntest du 3 3er Gruppen parallel schalten und
> hättest 6300mAh.
>
> Du könntest auch einfach eine LiIo-Zelle nehmen, die hat von Haus aus
> 3.6 V.
>
> MfG Chaos

Ach, jetzt versteh ich's.

Gibt es beim Anschließen an die Kabel der Platine etwas zu beachten, 
bzgl. dem Abstand, dass die Akkus gleich Be- und Entladen werden, etc.?

von Chris K. (kathe)


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> Ich habe:
> 8 Akkus AA mit je 2100mAh und 1.2 Volt.
>
> Ich brauche:
> 3.6 Volt und möglichst hohe mAh
>
> Meine Lösung lt. Internetsuche funktioniert jedoch nur mit 6 Batterien
> die mit Serien- und Parallelschaltung auf 3.6 Volt und 6300 mAh kommen.

"Internetsuche für die mathematischen Grundlagen. "
Ich habe das Thema gerade beim Homescooling mit meinem Sohn in der 
dritten Klasse. Komplett ist es noch nicht abgeschlossen aber die 
Grundlagen sind schon gelegt. KGV ....

Wo sind wir mittlerweile Angekommen in Deutschland und der 
Schulausbildung.

OK für die Frage 2*1,2V aber da die Mathematik die eindeutigste Sprache 
der Welt ist können diese nicht mit einem "Schalter" einfach hinzugefügt 
werden.

Gruss Chris

von spess53 (Gast)


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Hi

>OK für die Frage 2*1,2V aber da die Mathematik die eindeutigste Sprache
>der Welt ist können diese nicht mit einem "Schalter" einfach hinzugefügt
>werden.

Wenn die anderen Batterien auf 2,4V abgesunken sind ist das kein 
Problem.

MfG Spess

von Konfuzius (Gast)


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Phil I. schrieb:
> Anbei nun das korrekte wie ich es mir vorstelle.

Schon wieder falsch.
Nicht 2 in Reihe und davon 3 parallel, sondern 3 in Reihe und davon 2 
parallel.
Nur wenn du noch eine Batterie mehr hast, dann kannst du 3 in Reihe und 
davon 3 parallel schalten. Du hast aber leider nur 8 Stück und nicht 9. 
Also musst du 2 Stück beiseite legen.

von Andre K. (andre1980)


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Was passiert eigentlich bei folgendem Szenario?

Wenn ich 3 dieser einzelnen Batterien (1,2V / 2100mAh) parallel schalte, 
habe ich 1,2V und 6300mAh.

Wenn ich 2 dieser einzelnen Batterien parallel schalte, habe ich 1,2V 
und 4200mAh.

Wenn ich nun zwei dieser Blöcke mit 3 Batterien und einen Block mit 2 
Batterien in Reihe schalte, habe ich ja 3,6V. Eine Gesammtkapazität von 
5.600mAh ((6.300+6.300+4.200)/3=5.600)

Wenn man Batterien in Reihe nach dem benutzen misst, stelle ich immer 
fest das die, die näher am Pluspol liegt, den meisten Strom verliert. 
Also würde ich den Block mit 2 Batterien an den Minuspol legen.

Ein Ladereglung die alle drei Blöcke separat überwacht, sollte diese 
Blöcke auch laden können.

Vermutlich habe ich einen dicken Denkfehler, oder?

von Jörg R. (solar77)


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Andre K. schrieb:
> Vermutlich habe ich einen dicken Denkfehler, oder?

Kurze Antwort...mit 8 Zellen sind die einzig sinnvollen Kombis alle in 
Serie, oder alle parallel.

von Konfuzius (Gast)


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Andre K. schrieb:
> Wenn man Batterien in Reihe nach dem benutzen misst, stelle ich immer
> fest das die, die näher am Pluspol liegt, den meisten Strom verliert.
> Also würde ich den Block mit 2 Batterien an den Minuspol legen.

Genau richtig mitgedacht. ? Dadurch gleicht sich das System nämlich von 
selber aus und man benötigt dann kein BMS mehr.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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J. T. schrieb:
> Du könntest auch einfach eine LiIo-Zelle nehmen, die hat von Haus aus
> 3.6 V.

Vorsicht, frisch geladen haben sie 4,3 Volt.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Andre K. schrieb:
> Wenn man Batterien in Reihe nach dem benutzen misst, stelle ich immer
> fest das die, die näher am Pluspol liegt, den meisten Strom verliert.

Das kannst du physikalisch aber nicht erklären.

Die Zellen haben unterschiedliche Kapazität - das ist soweit normal. 
Aber wie schnell sie sich entladen, hängt keinesfalls von der Position 
im Akkupack ab.

von Günni (Gast)


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Batterien haben nie dauerhaft die gleiche Kapazität. Schaltet man 
mehrere in Reihe so kann es passieren, dass eine davon schon völlig 
entladen sind, die anderen aber noch Ladung haben. Entnimmt man nun 
weiter Strom, so wird die entladene Batterie mit falscher Polarität 
geladen, was ihr nicht gut bekommt. Deshalb sollte man entweder die 
Spannung der Reihenschaltung überwachen und - wenn eine Batterie "fehlt" 
- keinen Strom mehr entnehmen oder alternativ zu jeder Batterie eine 
Schottkydiode (Kathode am Plus- Anode am Minuspol) schalten, die bei 
Umkehrung der Polarität über der Batterie leitend wird und das verpolte 
Laden verhindert.

Beim Laden ebenfalls aufpassen, da es sein kann, dass eine Batterie der 
Reihenschaltung schon vollständig geladen ist, die anderen aber noch 
nicht. Dann kann die zuerst voll aufgeladene Batterie beim weiteren 
Laden überladen werden. Auch das geht auf die Lebensdauer.

Da Lithiumbatterien da noch viel empfindlicher sind, sind in Packs, die 
aus mehreren Zellen zusammengesetzt sind, normalerweise entsprechende 
Schutzschaltungen integriert. Diese dienen dem Schutz und sollten nicht 
als Funktion benutzt werden nach dem Motto: "Da muss ich nicht 
aufpassen, es kann ja nichts passieren." Wer Lastgrenzen voll ausnutzt 
darf sich nicht wundern, wenn die Schutzfunktion irgendwann mal versagt.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Andre K. schrieb:

> Wenn ich nun zwei dieser Blöcke mit 3 Batterien und einen Block mit 2
> Batterien in Reihe schalte, habe ich ja 3,6V.

Ja.

> Eine Gesammtkapazität von 5.600mAh ((6.300+6.300+4.200)/3=5.600)

Nein. Du hast immer noch nur 4200mAh. Denn sobald du diese Kapazität 
entnommen hast, sind die beiden Zellen aus dem 2er Block leer. Wenn du 
jetzt den Pack weiter entlädst, werden diese beiden Zellen umgepolt und 
gehen sehr schnell kaputt.

Falls das dein Ziel war: Glückwunsch!

von Andre K. (andre1980)


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Axel S. schrieb:
> Andre K. schrieb:
>
>> Wenn ich nun zwei dieser Blöcke mit 3 Batterien und einen Block mit 2
>> Batterien in Reihe schalte, habe ich ja 3,6V.
>
> Ja.
>
>> Eine Gesammtkapazität von 5.600mAh ((6.300+6.300+4.200)/3=5.600)
>
> Nein. Du hast immer noch nur 4200mAh. Denn sobald du diese Kapazität
> entnommen hast, sind die beiden Zellen aus dem 2er Block leer. Wenn du
> jetzt den Pack weiter entlädst, werden diese beiden Zellen umgepolt und
> gehen sehr schnell kaputt.
>
> Falls das dein Ziel war: Glückwunsch!

Ok, dann kommt man dann wieder auf das gleiche wie mit 6 Batterien. 
Danke.

Ja, ein Schutz sollte man schon mit einbauen.

von Angsthase (Gast)


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puhhh manchmal hab ich wirklich Angst wer meine Rente verdienen soll

von Andre K. (andre1980)


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Angsthase schrieb:
> puhhh manchmal hab ich wirklich Angst wer meine Rente verdienen soll

Frage ich mich auch ab und zu wenn um andere Themen geht.

Aber Arbeit und Hobby sollte man trennen. Und im Bereich Hobby lernt man 
gern nach und nach auch in fremden Bereichen gern dazu. Und man kann 
nicht alles wissen, vor allem wenn man sich damit bisher wenig bis gar 
nicht beschäftigt hat.

Hauptsache man bleibt neugierig und wissbegierig.

von Phil I. (surf)


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Konfuzius schrieb:
> Phil I. schrieb:
>> Anbei nun das korrekte wie ich es mir vorstelle.
>
> Schon wieder falsch.
> Nicht 2 in Reihe und davon 3 parallel, sondern 3 in Reihe und davon 2
> parallel.
Das heißt ich muss die mittleren beiden drehen? Aber dann hab ich ja den 
- am + pol und umgekehrt?

von Udo S. (urschmitt)


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Hat jetzt Andre K. den Thread gekapert?
Phil I. war der Threadstarter.

Richtig ist mehr als 2 mal (3 in Reihe) parallel geht nicht.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Günni schrieb:
> zu jeder Batterie eine Schottkydiode (Kathode am Plus- Anode
> am Minuspol) schalten, die bei Umkehrung der Polarität über
> der Batterie leitend wird und das verpolte Laden verhindert.

Hilft das wirklich? Ein paar hundert mV fallen auch an denen ab.

von Jens G. (jensig)


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Phil I. (surf)

>Konfuzius schrieb:
>> Phil I. schrieb:
>>> Anbei nun das korrekte wie ich es mir vorstelle.
>>
>> Schon wieder falsch.
>> Nicht 2 in Reihe und davon 3 parallel, sondern 3 in Reihe und davon 2
>> parallel.
>Das heißt ich muss die mittleren beiden drehen? Aber dann hab ich ja den
>- am + pol und umgekehrt?

Was willst Du drehen?
Du sollst einfach eine Reihe aus 3 Zellen bilden, und noch eine Reihe 
aus 3 Zellen bilden, und dann beide Reihen parallel schalten. Und nicht 
wie in Deinem Bild 2 in Reihe und davon 3 parallel.
Die Zellen 7 und 8 laß einfach weg - die kannst Du in dieser Kombi nicht 
nutzen.

von Dieter (Gast)


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Hast an der falschen Stelle gespart und hättest besser 3 günstige 
4er-Packs gekauft. Jetzt ist das Kind schon in den Brunnen gefallen. Da 
hilft nix mehr, auch keine Schreien, Heulen und Gezedere. Verbockt ist 
nun mal verbockt.

Einziger Ausweg wäre noch 2x4 oder 4x2 mit einem DCDC-Wandler auf 3.6V. 
Du hast sonst zwischen 4,2 bis 3V je nach Ladezustand der Zellen. 
Allerdings verläuft Kennlinie zwischen 1.29 bis 1.11V je Zelle recht 
flach.

von Bastelbär (Gast)


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Einfach so..................

Was der TO draus macht ist doch seine Sache ..........

von Konfuzius (Gast)


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Bastelbär schrieb:
> Einfach so..................

Endlich hat das mal einer korrekt aufgemalt ?

von Wolle G. (wolleg)


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Dieter schrieb:
> Einziger Ausweg wäre noch 2x4 oder 4x2 mit einem DCDC-Wandler auf 3.6V.

Warum man hier 2x "nicht lesenwert" vergibt ist etwas unverständlich.
Man könnte sogar alle 8 Akkus in Reihe schalten und mit einem 
Schaltregler eine konstante Spannung (unabhängig vom Ladezustand der 
Akkus) erzeugen.

von Phil I. (surf)


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Bastelbär schrieb:
> Einfach so..................
>
> Was der TO draus macht ist doch seine Sache ..........

Vielen Dank!!

Hab's so gemacht und funktioniert bis jetzt 1A :)

von Jörg R. (solar77)


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Dieter schrieb:
> Einziger Ausweg wäre noch 2x4 oder 4x2 mit einem DCDC-Wandler auf 3.6V.
> Du hast sonst zwischen 4,2 bis 3V je nach Ladezustand der Zellen.
> Allerdings verläuft Kennlinie zwischen 1.29 bis 1.11V je Zelle recht
> flach.

Es gibt noch 2 weitere Möglichkeiten alle 8 Akkus zu verwenden...

Jörg R. schrieb:
> Dann schalte alle in Serie und nimm einen DC/DC Stepdown auf 3,6V.

Jörg R. schrieb:
> mit 8 Zellen sind die einzig sinnvollen Kombis alle in
> Serie, oder alle parallel.

Ok, 2S4P und 4S2P geht natürlich auch.


Wolle G. schrieb:
> Man könnte sogar alle 8 Akkus in Reihe schalten und mit einem
> Schaltregler eine konstante Spannung (unabhängig vom Ladezustand der
> Akkus) erzeugen.

Ja, schrieb ich ja.

von Wolle G. (wolleg)


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Jörg R. schrieb:
> Wolle G. schrieb:
>> Man könnte sogar alle 8 Akkus in Reihe schalten und mit einem
>> Schaltregler eine konstante Spannung (unabhängig vom Ladezustand der
>> Akkus) erzeugen.
>
> Ja, schrieb ich ja.
Mist. Da hätte ich mir ja meinen Text und Gehirnschmalz sparen können.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Wolle G. schrieb:
> Man könnte sogar alle 8 Akkus in Reihe schalten und mit einem
> Schaltregler eine konstante Spannung (unabhängig vom Ladezustand der
> Akkus) erzeugen.

Man könnte sich auch ein Loch ins Knie bohren und Milch reinschütten.

Aber bloß weil man vorher nicht nachgedacht hat und nun eine nicht durch 
3 teilbare Anzahl Akkus hat, wird man sicher keinen Störungen 
erzeugenden, den Wirkungsgrad drückenden und den Ruhestromverbrauch 
erhöhenden Schaltregler zwischen Akkupack und Gerät schalten.

Eine konstante Spannung ist darüber hinaus auch gar nicht erforderlich. 
Wenn das Gerät für Akkubetrieb bei 3.6V Nennspannung ausgelegt ist, dann 
muß es mit Spannungen zwischen 4.5V (3x knackevoll mit 1.5V) bis 2.7V 
(3x fast leer mit 0.9V) zurecht kommen.

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