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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Batteriewahl fuer mobile Elektronik


Autor: Juergen Perthold (Gast)
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Meine Anwendung (3.3V, 70mA) soll ueber eine Batterie/Akku betrieben 
werden. Es findet ein Buck/Boost Konverter Verwendung (Umin=0.8V). Die 
Frage fuer mich ist nun, mit welchem Batterietyp ich die beste Wahl 
hinsichtlich der Laufzeit und der Baugroesse treffe.

Zur Wahl stehen:
1.2V NiMh Akku AA 2400mAh
1.2V NiMh Akku AAA 1000mAh
3.6V LIon Akku AA 750mAh
3.6V LIon Akku AAA 300mAh
9V NiMh Akku 400mAh
9V Alkaline Batterie ???mAh

Wie laesst sich die Laufzeit grob berechnen ? Bzw. gibt es eine Formel 
zur Berechnung der gespeicherten Energie, so dass man die verschiedenen 
Typen miteinander vergleichen kann ?

Waere nett wenn mir jemand helfen koennte,

 Juergen

Autor: Thilo M. (Gast)
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Bei NimH brauchst du auf jeden Fall 4 Zellen. Die Baugröße kannst du dir 
aussuchen.
LiIon kannst du dir die Bauform und -größe aussuchen (was auf dem Markt 
ist).
Alkaline Batterien reichen drei, die Kapazität ist aber kleiner.

Alle drei haben Probleme bei Temperaturen < 10°C. Dann wären 
Lithiumzellen angebracht.

Die kleinste Bauform haben Lipo-Zellen, sind aber präzise und etwas 
aufwändiger z laden.

Bei Akkus hast du die Angabe in mAh, da kannst du dir die Laufzeit 
ausrechnen. Die Entladeschlusspannung bei NimH beträgt 1V pro Zelle, bei 
Alkaline-Batterien gilt als Faustformel Ähnliches.

Autor: Karl-j. B. (_matrixman_)
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9V Block ist am teuersten und hat am wenigsten Kapazität.

Ich würd dir LiIon empfehlen.

Wenn du allerdings mal schnell auch ne normale Batterie verwenden willst 
wäre ne NiMh besser.

Autor: jjk (Gast)
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Wenn der Preis eher nebensaechlich ist: Energizer L91 Lithium Batterie.
AA-1.6V-3000mAh
2 Stueck und dazu einen Step-up Wandler mit hohem Wirkungsgrad, MAX 756 
o.ae.

juergen

Autor: Msp 430_crew (msp430_crew)
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Hallo!

Wegen der Laufzeit gehst Du am besten über die Leistung! Deine Anwendung 
benötigt 3,3V*70mA=231mW. Ein Akku mit 1,2V und 2000mAh kann bei deinem 
geringen Strombedarf 1 Stunde lang 1,2V*2000mAh=2,4Wh liefern. Also hält 
der Akku ca. 2,4Wh/231mW=10 Stunden. Dies sind natürlich nur 
ungefähr-Werte da der Schaltregler auch noch Energie benötigt!

Autor: Karl-j. B. (_matrixman_)
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Wenn er den Wirkungsgrad vom Schaltregler durch 100 Teilt und mit den 
Stunden multipliziert hat er den Wert wielange das Gerät laufen müsste

Autor: Michael Waiblinger (wiebel42)
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Juergen Perthold wrote:

P=U*I
W=P*t=U*I*t
1J=1Ws=(1/3600)Wh


> Zur Wahl stehen:
> 1.2V NiMh Akku AA 2400mAh
W=1.2V*2400mA*1h= 2.88Wh = 10,368kJ
> 1.2V NiMh Akku AAA 1000mAh
W=1.2Wh=4.32kJ
> 3.6V LIon Akku AA 750mAh
W=2.7Wh=9.72kJ
> 3.6V LIon Akku AAA 300mAh
W=1.08Wh=3.88kJ
> 9V NiMh Akku 400mAh
W=3.6Wh=12,96kJ
> 9V Alkaline Batterie ???mAh
>
> Wie laesst sich die Laufzeit grob berechnen ? Bzw. gibt es eine Formel
> zur Berechnung der gespeicherten Energie, so dass man die verschiedenen
> Typen miteinander vergleichen kann ?

Wenn du jetzt noch die Energie durch die Masse der Akkus teilst dann 
hast du die Eergiedichte, die du dann super vergleichen kannst.

Da du erwähnst, dass dein Wandler bis 0.8V arbeitet kannst du die 
Primärzelle (Alkali) natürlich völlig leersaugen womit diese mit abstand 
die meiste Energie liefern wird, das könntest du natürlich auch mit den 
Akkus machen aber eben nur ein- oder zweimal, naja vielleicht auch 
zehnmal. aber diese Information steckt ja schon in den Veröffentlichen C 
werten (mAh), das gilt immer nur bis zur zulässigen 
entladeschlussspannung, nach welcher die Tiefentladung kommen würde, die 
du aber vermeiden möchtest.

Es wird auf jeden Fall so sein das die LiIon/LiPo Zellen die höchste 
Energiedichte haben. -wiebel

[edit: Ich muss mich kürzer fassen, jetzt hab ich euch alle übersehen, 
naja egal.]

Autor: Juergen Perthold (Gast)
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> Wegen der Laufzeit gehst Du am besten über die Leistung!

Aha. Demnach waere der Energieinhalt also:

1.2V NiMh Akku AA 2400mAh = 2.88Wh
3.6V LIon Akku AA 750mAh =  2.7Wh
9V NiMh Akku 400mAh = 3.6Wh

Demnach hat der 9V Block die hoechste Energie ?
Die Beste Wahl fuer die Groesse waere somit die 1.2V NiMh AA Batterie. 
Wie passt das zur Theorie der groesseren Energiedichte von Lithium-Ionen 
Akkus ?

Autor: Michael Waiblinger (wiebel42)
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Juergen Perthold wrote:
> Demnach hat der 9V Block die hoechste Energie ?
> Die Beste Wahl fuer die Groesse waere somit die 1.2V NiMh AA Batterie.
> Wie passt das zur Theorie der groesseren Energiedichte von Lithium-Ionen
> Akkus ?
Leg die Dinger mal auf die Waage. ;)

Autor: jjk (Gast)
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>Die Beste Wahl fuer die Groesse waere somit die 1.2V NiMh AA Batterie.

Energizer L91: 1.5x3000 = 4.5 Wh

>Wie passt das zur Theorie der groesseren Energiedichte von Lithium-Ionen
>Akkus ?

Die L91 (ok, kein Akku) wiegt dabei gerade mal 14.5 Gramm ;)

juergen

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