Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Zwei AAA Zellen durch einen 18650 LiIon / Konion ersetzen


von E. H. (emax)


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Es gibt hier ja eine Reihe ähnlicher Threads, aber mein Problem scheint 
da nicht vorzukommen.

Ich möchte zwei AAA-Zellen durch einen LiIon Akku ersetzen, in der Art 
18650 / Konion. Nun suche ich (als Analog-Agnostiker) einen geeigneten 
LDO. 3,3V Varianten gibts wohl zuhauf, aber ich suche eine 3V Lösung.

Wozu:

Außen am Haus hängt ein kleiner Temperatur Funksensor mit zwei 
AAA-Zellen. Der funktioniert sowohl mit Alkali Batterien als auch mit 
NiMh Akkus. Wenns nun aber richtig kalt wird, geht den Zellen nach ein 
paar Tagen die Luft aus (wird aktuell mit NiMh betrieben).

Deshalb würde ich an den Sensor einfach ein Klingedrähtchen anlöten und 
drinnen auf der Fensterbank einen 18650 Akku als Stromversorgung 
platzieren. Das Kabel lässt sich ohne Schaden im Fenster einklemmen.

Der Sensor läuft von Frühjahr bis Herbst 6-8 Monate lang durch bevor die 
Akkus leer sind, der Verbrauch ist also gering: 850 mAh Akkus für sieben 
Monate, da komme ich auf rund 0,16 mA Durchschnittsverbrauch.

Da ich analog kaum mehr als als Ohmsche Gesetz verstehe, bräuchte ich 
etwas Hilfe, zumal mir die gängigen LDOs für so eine Anwendung nicht im 
Ansatz geläufig sind.

Schön wäre auch, wenn ich das ganze inline im Kabel zusammenlöten kann, 
also nur eine bescheidene, externe Beschaltung brauche.

Freue mich über Hilfe! :-)


PS: Warum eigentlich Funk, wenn am Ende doch ein Kabel verlegt wird: 
Weil im Haus an anderen Stellen zwei Anzeigedisplays stehen, die das 
Signal empfangen. So läuft das seit Jahren, nur möchte ich im Winter 
halt auch gerne was davon haben.

PPS: Die Konions haben einen verwendbaren Spannungsbereich von 4,2V bis 
x,y Volt, wobei sich die "Gelehrten" über das 'x' und 'y' streiten. Die 
Meinungen zur vertretbaren Entladeschlussspannung reichen bis unter 3,0 
Volt - was für den LDO aber zu wenig wäre.

: Verschoben durch Admin
von Jörg R. (solar77)


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Nimm einen LiFePo4 Akku.

von Axel R. (axlr)


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https://www.reichelt.de/ldo-regler-fest-3-v-to-92-lp-2950-cz3-0-p39475.html

LP2950? Als erster Vorschlag
Microchip hat sowas auch. nach MCP1700 suchen

von Georg M. (g_m)


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3V LDO Z.B.:

XC6206P302MR (Torex)

TPS7A0530PDBZR (Texas)

von Pragmatist (Gast)


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Wozu denn der Ärger? Man muss ja die Li-Zelle nciht voll aufladen. Für 
den Anwendungszweck wird die weder ihre volle Kapazität brauchen noch 
jemals ihre Lebendauer durch die Zyklenzahl erreichen, oder?

Nimm ein Ladegerät das die Zelle halt auf die knapp 3,2V auflädt, die 
zwei Alkalizellen ganz neu maximal haben (Leerlaufspannung bei der 
geringen Belastung mal angenommen) und dann nutz die Kapazität die da 
drin steckt. Das ist immer noch genug durch die Energiedichte. Oder eben 
LiFePO...

Damit kommst am Ende vermutlich durch den nicht vorhandenen Ruhestrom 
eines Reglers sogar bei ähnlicher oder besserer Betriebsdauer raus...

von A-Freak (Gast)


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+ LiFePO4
- Spannungsregler

von Georg M. (g_m)


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von E. H. (emax)


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Das mit der LiFePo4 Zelle würde gehen, wenn da nicht die "Normaluser" 
wären. Die Technik hier soll ja auch für das Fußvolk im Haushalt 
geeignet sein. Und da wird ein Akku ins Ladegerät gesteckt und das wars. 
Spannung? Na voll halt ...

Und dann bin ich wieder beim LDO.

Übrigens habe ich die Konions (Murata) hier rumliegen, LiFePo4 müsste 
ich erst beschaffen.

Aber ein paar LDO wurden ja schon erwähnt. Das schaue ich mir an, besten 
Dank dafür!

von Dieter (Gast)


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E. H. schrieb:
> Wenns nun aber richtig kalt wird, geht den Zellen nach ein paar Tagen
> die Luft aus (wird aktuell mit NiMh betrieben).
> Deshalb würde ich an den Sensor einfach ein Klingedrähtchen anlöten und
> drinnen auf der Fensterbank einen 18650 Akku als Stromversorgung
> platzieren.

E. H. schrieb:
> rund 0,16 mA Durchschnittsverbrauch.

Da steht schon alles.

Du schaltest den LiAkku einfach parallel zum NiMH ueber eine Diode und 
Widerstand. Auslegung so, das um 1mA fliesst.

(4,2V-0,7V-2,4V)/1mA=1,1V/1mA=1,1kOhm

(3,3V-0,7V-2,4V)/1mA=0,2V/1mA=0,2kOhm

Wuerde einen 470 Ohm Widerstand nehmen.

von Dieter (Gast)


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E. H. schrieb:
> Übrigens habe ich die Konions (Murata) hier rumliegen,

Davon haelt dann einer so 1000h durch und dann wird nachgeladen.

Obige Schaltung aus verbliebenen Akkus + Diode verhindert die 
Tiefentladung solange die zwei AAA nicht ganz kaputt sind.

von Jörg R. (solar77)


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Die Nennspannung eines LiOn-Akkus beträgt 3,7V. Nimmt man ihn aus dem 
Ladegerät hat er ca. 4V. Die Entladekurve ist über einen gewissen 
Bereich recht flach, es dauert also bis er auf 3V entladen ist. Daher 
würde auch eine einzelne Diode als Spannungsbegrenzung reichen.

von ACDC (Gast)


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E. H. schrieb:
> Konions (Murata)

Konion ist ein Kunstbegriff aus Kontronik und ion.

Die Zellen waren 1100er Sony.

von Michael M. (do7tla)


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Warum so kompliziert?
Wenn man schon die Batterien über einen Klingeldraht mit dem Funksensor 
verbindet, dann kann man auch AA Zellen oder D Zellen in Betracht 
ziehen.
Diese haben eine höhere Kapazität und man braucht nichts umzubauen.
Mit 2 Monozellen würde der Sensor sehr lange laufen.(Mehr als 1 Jahr am 
Stück)

: Bearbeitet durch User
von Gerald K. (geku)


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Michael M. schrieb:
> Warum so kompliziert?
> Wenn man schon die Batterien über einen Klingeldraht mit dem Funksensor
> verbindet, dann kann man auch AA Zellen oder D Zellen in Betracht
> ziehen.
> Diese haben eine höhere Kapazität und man braucht nichts umzubauen.
> Mit 2 Monozellen würde der Sensor sehr lange laufen.(Mehr als 1 Jahr an
> Stück)

Batteriehalter weiß für 2X Mono-Zelle Typ D Batteriefach Batterie-Fach 
geschlossen https://amzn.eu/d/5vDPi1F

Bei Primärzellen braucht man sich nicht um den Tiefentladungsschutz 
kümmern!

: Bearbeitet durch User
von Jack V. (jackv)


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Es gibt Li-Akkus im AAA-Format mit eingebautem Wandler auf 1,5V und 
Ladeelektronik mit USB-Anschluss dafür – die sind gar nicht mal 
schlecht, vielleicht wäre das hier eine Option?

von E. H. (emax)


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Viele Antworten, besten Dank.

Das mit den AA Zellen und dem Halter hatte ich auch schon überlegt. Und 
ob ich die nun alle acht oder zwölf Monate wechseln müsste, wäre 
eigentlich egal, der Aufwand ist überschaubar. Insofern würde das 
passen.

Aus irgendeinem Grunde hatte ich mich aber auf die LiIon versteift, 
wahrscheinlich, weil mir eine Einzelzelle aus bekannten Gründen immer 
sympathischer ist als zwei.

Kurzum: ich habe nun drei MCP1700-3002E/TO bestellt (zwei als Vorrat). 
Der Versand war teurer als die Teile, aber das Parkhaus und die Hinfahrt 
wären noch teurer gekommen. TO-92 ist leicht zu verarbeiten, und kann 
direkt im Kabel liegen.

Also alles im Lack.

Vermutlich kann ich mich jetzt auf eine Laufzeit von einem Jahr oder 
mehr freuen. :-)



PS: Klar, Konion ist Sony (jetzt Murata). Da weiß i.d.R. dann aber jeder 
was gemeint ist.

von Gerald K. (geku)


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Jack V. schrieb:
> Es gibt Li-Akkus im AAA-Format mit eingebautem Wandler auf 1,5V
> und Ladeelektronik mit USB-Anschluss dafür – die sind gar nicht mal
> schlecht, vielleicht wäre das hier eine Option?

Etwa diese: https://amzn.eu/d/j356v4L

Die Laufzeit ist nicht sehr groß: 550mWh => 366mAh

von Georg M. (g_m)


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von Jörg R. (solar77)


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E. H. schrieb:
> Aus irgendeinem Grunde hatte ich mich aber auf die LiIon versteift,
> wahrscheinlich, weil mir eine Einzelzelle aus bekannten Gründen immer
> sympathischer ist als zwei.

Ich dachte weil Du sie bereits hast;-)


> Kurzum: ich habe nun drei MCP1700-3002E/TO bestellt (zwei als Vorrat).

> Also alles im Lack.

Achte aber darauf die im DB angegebenen Kondensatoren einzubauen, vor 
allem den am Ausgang.

von Manfred (Gast)


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Axel R. schrieb:
> LP2950? Als erster Vorschlag

Scheißidee, das ist zwar ein LDO, aber der Ruhestrom taugt nicht für 
Batteriebetrieb.

> Microchip hat sowas auch. nach MCP1700 suchen
Grünau, die 170x-Familie kann das besser.

E. H. schrieb:
> Ich möchte zwei AAA-Zellen durch einen LiIon Akku ersetzen, in der Art
> 18650 / Konion. Nun suche ich (als Analog-Agnostiker) einen geeigneten
> LDO. 3,3V Varianten gibts wohl zuhauf, aber ich suche eine 3V Lösung.

Dann musst Du halt sorgfältig suchen, MCP1702-3002E gibt es z.B. bei 
Mouser, aktuell noch 6 Stück. Ich müsste sogar noch drei haben, aber die 
gebe ich nicht her.

Eigentlich egal, frische Alkali-Zellen kommen mit gut 1,65 Volt aus 
der Verpackung, die 3,3 Volt kann jedes Gerät klaglos ab.

Ich habe mehrere Dinge auf LiIon umgerüstet, der Ruhestrom der MCP1702 / 
1703 mit gemessen unter 5 µA tut nicht weh. Es lungert aber der Akkutod 
hinter der Tür: Man bemerkt nicht, wenn man in die Tiefentladung kommt.

> Wenns nun aber richtig kalt wird, geht den Zellen nach ein
> paar Tagen die Luft aus (wird aktuell mit NiMh betrieben).

Das glaube ich nicht. Ich hatte mehrere Außensensoren im Gefrierschrank, 
wo der Sender aussteigt, nicht dessen Versorgung.

> drinnen auf der Fensterbank einen 18650 Akku als Stromversorgung
> platzieren.

Da kannst Du viel einfacher zwei große Alkalizellen anbacken.

Jack V. schrieb:
> Es gibt Li-Akkus im AAA-Format mit eingebautem Wandler auf 1,5V

Und niemand hat Zahlen, wie hoch deren Selbstentladung ist oder ob die 
abschalten, wenn die Last zu gering ist.

von Jörg R. (solar77)


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Manfred schrieb:
> E. H. schrieb:
>> Ich möchte zwei AAA-Zellen durch einen LiIon Akku ersetzen, in der Art
>> 18650 / Konion. Nun suche ich (als Analog-Agnostiker) einen geeigneten
>> LDO. 3,3V Varianten gibts wohl zuhauf, aber ich suche eine 3V Lösung.
>
> Dann musst Du halt sorgfältig suchen, MCP1702-3002E gibt es z.B. bei
> Mouser, aktuell noch 6 Stück. Ich müsste sogar noch drei haben, aber die
> gebe ich nicht her.

Er hat schon 3 Stück bestellt;-)

E. H. schrieb:
> Kurzum: ich habe nun drei MCP1700-3002E/TO bestellt (zwei als Vorrat).
> Der Versand war teurer als die Teile, aber das Parkhaus und die Hinfahrt
> wären noch teurer gekommen. TO-92 ist leicht zu verarbeiten, und kann
> direkt im Kabel liegen.

von Jack V. (jackv)


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Manfred schrieb:
> Jack V. schrieb:
>> Es gibt Li-Akkus im AAA-Format mit eingebautem Wandler auf 1,5V
>
> Und niemand hat Zahlen, wie hoch deren Selbstentladung ist oder ob die
> abschalten, wenn die Last zu gering ist.

Die Selbstentladung ist leider nicht angegeben und auch schwer messbar, 
aber zumindest meine Testexemplare schalten nicht bei geringer Last ab, 
dafür aber, wenn sie leer sind. War ja auch nur so eine Idee, TE hat ja 
schon eine andere Lösung gefunden.

Ansonsten: ich hab hier eine Wetterstation, die für 2×AA vorgesehen ist, 
und abgeschrieben war; da hab ich stumpf eine handelsübliche 14500er 
3,7V-Zelle auf 4,15V geladen eingesetzt und das Ding tut auch. Wollte 
ich hier nur nicht direkt empfehlen, weil’s ja doch sehr vom zu 
versorgenden Gerät abhängt, ob es in Rauch aufgeht, oder einwandfrei mit 
höherer Laufzeit funktioniert.

von E. H. (emax)


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Gerald K. schrieb:
> Jack V. schrieb:
>> Es gibt Li-Akkus im AAA-Format mit eingebautem Wandler auf 1,5V
>> und Ladeelektronik mit USB-Anschluss dafür – die sind gar nicht mal
>> schlecht, vielleicht wäre das hier eine Option?
>
> Etwa diese: https://amzn.eu/d/j356v4L
>
> Die Laufzeit ist nicht sehr groß: 550mWh => 366mAh

Ich hatte das schon mal an anderer Stelle probiert. Die Laufzeiten sind 
lausig, und besonders zuverlässig scheint das auch nicht zu sein.

Beitrag #7288312 wurde vom Autor gelöscht.
von E. H. (emax)


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Manfred schrieb:

> Das glaube ich nicht. Ich hatte mehrere Außensensoren im Gefrierschrank,
> wo der Sender aussteigt, nicht dessen Versorgung.

Naja, das ist ja ein Außensensor und Sender in Personalunion. Und der 
hat letzte Nacht bei -12 Grad (mit frisch geladenen NiMh) durchgehalten.

Was auch immer es ist: Würde der Sendeteil aussteigen, gäbs keine
Lösung. Und damit finde ich mich erst mal nicht ab: Versuch macht kluch.
;-)

Dieses Ding ist jetzt 12 Jahre alt und der einzige Außensensor 
unterschiedlicher  "Wetterstationen" der klaglos durchgehalten hat.

Aldi halt.

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Einfachste Loesung:

Dieter schrieb:
> Wuerde einen 470 Ohm Widerstand nehmen.

...plus Diode angeschlossen und fertig. Ist alles da, muss man nix 
bestellen.

Koennte sein, dass Deine Loesung nicht funktioniert, weil die Leitung zu 
lange ist fuer den pulsartigen Verbraucher. In dem Falle zwei 4700μF 
Kondensatoren parallel ins Batteriefach eingebaut, loesen das Problem.

von E. H. (emax)


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Wahrscheinlich hätte ein kundiger E-Techniker das deutlich simpler 
hinbekommen.

Aber mal wieder was löten und sich drüber freuen ist ja auch ganz schön. 
:-)

: Bearbeitet durch User
von E. H. (emax)


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Noch zur Tiefentladung: Da gibts einen verlässlichen Indikator. Wenn 
keine Anzeige der Außentemperatur mehr auf dem Display zu sehen ist, ist 
es Zeit, den Akku zu wechseln. Und da die Konions schadlos bis 2,5 Volt 
durchhalten (ausgiebig mit der Dampfe getestet), passiert das auch 
rechtzeitig.

Es kommen ohnehin nur die ausgelutschten Recylingkandidaten zum Einsatz. 
Die tuns für diese Strömchen noch lange.

von Gerald K. (geku)


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E. H. schrieb:
> Ich hatte das schon mal an anderer Stelle probiert. Die Laufzeiten sind
> lausig, und besonders zuverlässig scheint das auch nicht zu sein.

"Die Laufzeit ist nicht sehr groß: 550mWh => 366mAh" inkludiert zum Teil 
die Selbstentladung, die Selbstentladung der Li-Zelle selbst ist dagegen 
zu vernachlässigen.

Die intergrierte Elektronik (https://amzn.eu/d/j356v4L) erhöht den 
Elektroschrott, ähnlich wie Druckerpatronen mit integriertem Druckkopf.

: Bearbeitet durch User
von Gerald K. (geku)


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Manfred schrieb:
> Das glaube ich nicht. Ich hatte mehrere Außensensoren im Gefrierschrank,
> wo der Sender aussteigt, nicht dessen Versorgung.

Kein Wunder ein Kühlschrank ist, wie ein Mikrowellenherd, ein guter 
faradaysche Käfig. Es entkommt nicht einmal das Licht ;)

von E. H. (emax)


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Geht aber (hatte ich auch schon mal gemacht): Für eine Weile kommt das 
Signal, sogar bis in den nächsten Raum. Aber am zweiten Tag war Schluss.

-18 Grad sind für NiMh allerdings auch suboptimale Betriebsbedingungen.

: Bearbeitet durch User
von AC-Detektor (Gast)


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E. H. schrieb:
> -18 Grad sind für NiMh allerdings auch suboptimale Betriebsbedingungen.

und auch für LiFePo4.

von Gerald B. (gerald_b)


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Ich werfe mal noch eine klassische Lithium(primär)zelle in den Ring. 
Entweder Knopfzelle oder es gibt die Dinger auch in zig anderen 
Bauformen, wie AA (mit und ohne Drähte) 1/2AA und, und, und...
Die sind für genaus sollche Zwecke, wo nur Bruchteile einen mA entnommen 
werden. Es kann aber u.U. notwendig werden, einen Puffer-C  (KerKo o. 
Elko) zu verbauen, da Funkmodule gerne für Bruchteile einer Sekunde ein 
Vielfaches an Strom sehen wollen. Das mögen die Lithiumthionylzellen 
nicht so besonders.

von E. H. (emax)


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Angesichts der NiMh und LiIon Zellen, die ich hier in rumliegen habe, 
sind solch exotische Lösungen einfach nur Unfug.

Zum einen sind das Wegwerfartikel, zum anderen bin ich hier für den 
vorhandenen Akkubestand bestens mit entsprechender Ladetechnik versorgt. 
Ein LDO und ein Elko kosten zusammen einen Bruchteil alleine der 
Portokosten für für derartige Zellen, deren Beschaffung außerdem nicht 
immer einfach sein dürfte.

Bei Aldi gibts die (im Gegensatz zu NiMh Akkus) jedenfalls nicht. Und 
ich stehe einfach auf Standard-Komponenten. Und die Konions, von denen 
ich aber sowieso genügend habe, sind jederzeit durch ausgeschlachtete 
Laptop-Akkuzellen zu ersetzen. Alleine davon habe ich hier ein Dutzend 
noch guter Exemplare.

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