Akku über ein anderes netzteil aufladen?

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Moderator: T.Hoffmann

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divino
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Mo, 02.07.07, 10:40

hallo,
ich habe vor einen alten akku aus einem kleinen ferngesteuerten wagen in eine schaltung einzubauen.
dieser akku würde als stromquelle fungieren und würde die ganze schaltung versorgen.
jetzt habe ich etwas, was ein seperates netzteil gebraucht hat, welches ich aber durch den akku ersetzen wollte. da aber dieser schöne anschluss noch vorhanden ist wollte ich fragen ob es möglich wäre, über dieses netzteil und dem eingang, meinen akku in irgendeiner weise aufzuladen? dann bräuchte ich nicht das akku-ladegerät mitschleppen (welches über einen molex stecker mit dem akku verbunden wird und dann einfahc in die steckdose gesteckt wird), sondern brauch nur ein netzteil mitnehmen.
wenn der akku also den geist aufgibt, dass ich dann einfach das netzteil raushole, meine schaltung weiterlaufen lasse und währenddessen dann mithilfe des netzteils, mein akku wieder auflade.
ist dies möglich?


technische daten zu den netzteilen:

original ladegerät vom akku:
9,6V DC
180mAdc
(so die originalen beschriftungen)

das netzteil:
12V DC
800mA

dazu muss ich sagen, dass wenn das originale ladegerät an der steckdose ist und den akku auflädt, eine spannung von 12V DC anliegt an dem akku/bzw. am ladegrät.
betriebsspannung vom akku 12V DC.

ist es möglich?

der akku würde mit dem ladegrät 4std brauchen um vollständig zu laden (so die ebschreibung)
dann wären es doch 180mA * 4h = 720mAh die der akku bringt oder?
ne knappe stunde an dem anderen netzteil und der akku wäre aufgeladen????



gruß divino^^
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Mo, 02.07.07, 11:30

Lass das lieber!

Wenn Du die Ladekarakteristik des Akkus nicht genau kennst und den Ladevorgang nicht genau beobachtest, wirst Du schlagartig das Innenleben eines Akkus kennen lernen!

Und das ist kein Spass!

Von dem zulässigen Höchststrom eines Netzteils kann nicht auf den tatsächlich in einer Schaltung fließenden Strom geschlossen werden!
divino
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Mo, 02.07.07, 13:21

und das heißt im klartext: ich bräuchte einen schalter, der den akku von dem stromkreis abkoppeln kann und erst DANN kann ich das netzteil betreiben.- den akku dann seperat laden? hab ich das richtig verstanden?


es würde reichen einen kippschalter einfahc an dem + pol zwischen zu schalten der entweder die freigabe gibt, oder den akku sozusagen trennt von der schaltung, oder?



gruß divino
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Mo, 02.07.07, 13:26

Einfach eine Steckverbindung mit Schalter benutzen, wie sie bei Geräten üblich ist, die sowohl mit Batterie/Akku als auch Netzteil betrieben werden können.

Diese Trennung durch einen Schalter ist MUSS!
DnM
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Mo, 02.07.07, 13:26

eigendlich bräuchtest du eher ne ladesteuerung für den akku die du dann in deine schaltung mit einbauen kannst
divino
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Mo, 02.07.07, 13:30

also eigtl gigne es mit einer ladesteuerung laut DNM.
also den schalter wollt ich so oder so einbauen, da ich den akku evtl seperat immer mal rausnehmen wollte :)

wie funktioniert diese schaltung?

meine überlegung: den strom, den das ladeteil vom akku liefert ist der strom, den ich von dem netzteilabzwacken muss, damit er aufgeladen werden KÖNNTE! stimmts?

wenn ich diese schaltung dort hineinbaue, beisst sich das später nicht, wenn KEIN netzteil dran ist, ich also nur über den akku das projekt laufen lassen will!?

wenn sich das beisst, bräuchte ich 2 kippschalter (oder andere schalter), die abhängig von einander schalten. der eine um den akku vom stromkreis zu entkoppeln udn ein schalter um den ladevorgangn an-aus schalten kann stimmts?


gruß divino
luckylu1
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Mo, 02.07.07, 14:32

gib mal komplette werte an, welche spannung hat dein akku? wieviel strom benötigt dein verbraucher?

deine rechnung zur aufladung stimmt nicht so ganz, du benötigst bei verschiedenen akkus, das 1,2 bis 1,4 fache
an ladung um die nennkapazität voll einzuladen.

es gibt ja fast nichts, was mit elektronik nicht geregelt werden könnte, lass dich also nicht entmutigen, was du nicht verstehst, wird dir hier erklärt.^^
divino
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Mo, 02.07.07, 14:39

also wieviel strom im endeffekt benötigt wird, denke ich mal sagt das netzteil von dem verbraucher aus oder?
dort steht 800mA bringt das netzteil. wieviel der akku KANN weiß ich nicht, aber ist auch wurscht. denn Ah zählt ja. wenn der akku (anch meine rechnung) 720mAh kann, dann wird er für 800mA halt ein wenig kürzere zeit brauchen^^

jedenfalls der verbraucher hat sagen wir mal 800mA. hinzu kommt noch meine s2l schaltung mit 3 bänken á 4 LEDs á 20mA. sind also allein für die leds 240mA, wenn ich micht nicht verrechnet habe.
kommt das hin?


wenn jetzt der verbraucher einen höheren strom als den, der das netzteil bringt, benötigt, funktioniert die schaltung nicht mit dem netzteil oder?

oder sind die meisten netzteile so ausgelegt, dass das netzteil MAX 800mA bringt?

gruß divino
synvox
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Mo, 02.07.07, 15:28

Hallo divino,

so wie du die Angaben bzw. deine Messung am Ladegerät bzw. Akku beschrieben hast, würde ich mal davon ausgehen, dass der Akku eine Nennspannung von 9.6V hat. Das ist die Spannung, welche der Akku bei Last über den grössten Teil der Entladezeit, bis ca. 10% seiner Nennkapazität erreicht worden sind, liefert. Das Ladegerät hat eigentlich 12V, weil beim Laden (wie luckylu1 bereits gesagt hat) der Akku praktisch 'überladen' wird, damit er am Schluss seine Nennkapazität liefern kann. Dabei benötigt der Akku zum Laden eben eine höhere Spannung als seine Nennspannung (praktisch eine Art Leerlaufspannung).

Wenn also deine Schaltung genau 12V braucht, kannst du diesen Akku vergessen, er wird dir unter Last nie die benötigten 12V liefern können.

Wenn du hingegen unter 9.6V, idealerweise unter 9V, für den Betrieb der Schaltung benötigst (d.h. z.Bsp. wenn in der Versorgung der Schaltung ein Spannungsregler für 9V oder eher darunter vorhanden ist), dann könnte dir der Akku gute Dienste erweisen.

Wenn es ein NiCd- oder NiMH-Akku ist, dann reicht zum Laden eine einfache Konstantstromschaltung (ein Transistor, zwei Widerstände und zwei Dioden oder statt der Dioden eine kleine LED). Man stellt mittels Widerstand den Strom auf ca. ein Zehntel der Nennkapazität des Akkus ein (also bei 800mAh ca. 80 mA). Dann dauert eine Volladung bei leerem Akku zwar so um die 16h, aber er kann dir sicher nicht um die Ohren fliegen bzw. kaputt gehen. Beim Schnell-Laden hingegen (mit höheren Strömen) brauchst du eine komplexe Ladekontrollschaltung (meist am Besten mit speziellen ICs zu erreichen). Mit zwei zusätzlichen Dioden vom Netzteil bzw. vom Akku zur Schaltung hin bekommst du einen Verpolungsschutz und gratis dazu sozusagen einen Ersatz für den Schalter :wink: . Allerdings musst du dann einen zusätzlichen Spannungsabfall von ca. 0.7 bis 1V in Kauf nehmen. Ich habe leider hier gerade nicht die Werkzeuge, um dir die Schaltung aufzuzeichnen, aber die anderen Profis hier wissen sicher was ich meine (und können dir sowas zeichnen) :wink: .

Wenn es ein LiPo- oder Lithium-Ionen-Akku ist (was ich eher nicht annehme), dann würde ich die Finger davon lassen :wink: . Solche Akkus brauchen in jedem Fall eine komplexe Ladekontrolle. Und entsprechende IC's sind dann auch nicht ganz billig.

Gruss
Neni
divino
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Mo, 02.07.07, 15:39

ok, also selbst wenn der akku an meiner licht-schaltung anlöiegt, bringt er ungefähr 11,5V!
also mit 9,6V ist es irgendwie eine komische beschriftung^^

es ist ein NiCd akku und hat 4x 2 "akkus", vorsichtig ausgedrückt. sieht halt so aus, als ob der akku aus 8 akkus bestünde die 4 reihen á 2 akkus in reihe haben.

meien lichtanlage wird mit 9V betrieben. dort habe ich einen spannungsregler vorgebaut, der die spannung auf 9V relativ konstant hält. somit läuft alles wunderbar!

wenn ich das richtig verstanden habe:
um den akku aufzuladen benötige ich eine schaltung die den strom auf ungefähr 10% der stromstärke des akkus senkt stimmt? möglichst mit 12V bezw. damit der akku überladen wird und sich somit auflädt.

nur das problem ist, ich kenne leider nicht die stromstärke, welche der akku liefert. es steht weder auf dem ettikett des akkus, noch sonstwo am akku. lag ich denn korrekt mit der vermutung, dass der akku 720mAh liefern könnte? wegen der 4 std aufladezeit des netzteils mit 180mA!?

wenn die schaltung realtiv kompliziert aufgebaut ist und große extra kosten verursachen würde, wäre es glaub ich sinnvoll, einfahc nur das ladegerät mitzunehmen und den akku dann doch mit ladegerät zu laden^^

gruß divino
luckylu1
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Mo, 02.07.07, 16:42

na, ist ja prima, jetzt haben wir ja schon mal ein paar notwendige angaben! die da wären:
NiCd akkus
8 zellen
nennspannung 1,2V je zelle
ladeendspannung 1,5V je zelle
spannung der vollgeladenen zelle ohne last, etwa 1,3V
einzuladende kapazität 1,4 fach
ladezeit 4h
ladestrom 180mA
daraus ergibt sich folgendes für das akku-pack
nennspannung 8 x 1,2V = 9,6 V
ladeendspannung 8 x 1,5 V = 12V
leerlaufspannung des vollgeladenen pack´s 8 x 1,3 V = 10,4V
nennkapazität 4h x 180mA : 1,4 = 514mAh / das ist ein recht ungewöhnlicher wert, gib mal bitte die mechanische baugrösse der akkus an, damit wir ermitteln können, wieviel kapazität diese real haben müssten. wenn die akkus noch nicht völlig tot sind, wäre der nächstliegende wert eigentlich 600mAh!?
interessant wäre als nächstes, wieviel leerlaufspannung hat dein original ladegerät
und ist vor dem akkupack noch irgendeine elektronik oder ein widerstand?
was genau möchtest du alles an dem akku betreiben? am besten mit angabe der (nenn)stromstärken
divino
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Mo, 02.07.07, 16:58

also habe am besten mal ein bild gemacht von dem akku:
2047_DSC00551_2.jpg
höhe 5,5cm und breite halt wie 2 normale AA-batterien :)

also die leerlaufspannung (ich ging jetzt davon aus, dass du die spannung meinst, die anliegt ohne den akku liegt bei 19,6V.

ich hoffe doch du meintest mit "die mechanische größe" einfahc die maße des akkus^^

gruß divino


EDIT: und es ist an dem akku sonst nur noch eine art molex stecker. am laedegrät ist das passende andere stück.
Fasti
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Mo, 02.07.07, 17:47

Hi!

Also so wie ich das sehe sind das normale AA Zellen mit 600mAh. Die Ladeschaltung von dem Ding ist nicht existent. Normalerweise wird sowas immer mit C/10 also in dem Fall 60mA für 14 Stunden geladen was zwar nicht optimal für den Akku ist, dafür ists unschlagbar billig, weil ich außer einem Widerstand und einem weichen Trafo nichts zum aufladen brauche. Die Hersteller solcher Akkus gehen davon aus, dass der Akku immer leergelutscht ist, wenn man den an das "Ladegerät" (ist eigentlich falsch weil in Wirklichkeit ist das nur ein Trafo mit Gleichtrichter und manchmal sogar mit Kondensator :-) ) hängt. Nur will halt keiner, vor allem keine Kinder solange warten also erhöhen sie den Strom auf einen Wert, bei dem der Akku wenn er nicht leer ist, zwar überladen und geschädigt wird aber nicht in irgendeiner Form in Rauch aufgeht. Also wird mit dem 3 fachen Strom nur etwa ein drittel der Zeit geladen und voila schon hat man wieder Saft zum spielen. Das dabei natürlich die Ladezyklen stark abnehmen ist ja nur im Sinne des Herstellers :-).
Oft werden nur ungeregelte Netzteile benutzt, bei denen die Spannung von der Belastung abhängt. Ist der Akku voll geht der Strom zurück und die Spannung steigt. Ist der Akku leer wird die Spannung zusammenbrechen und ein maximaler Strom von 180mA stellt sich ein. Ist das Netzteil hart bzw. stabilisiert wird einfach ein Widerstand verwendet, der den maximalen Strom begrenzt.

Zu deinem Problem mit dem Netzteil. Du kannst das 12V Netzteil benutzen allerdings solltest du den Ladestrom durch einen Widerstand auf C/10 begrenzen. Das Problem ist, dass du ja Zustände haben kannst in denen der Akku nicht ganz leer ist und ausserdem schwankt der Stromverbrauch deiner Schaltung sicher auch. Somit kann man ohne komplexe Elektronik nur dieses Verfahren anwenden allerdings hat das einige Haken.
1.Da der Akku auch wenn er voll ist geladen werden kann, sinkt dessen Zyklusfähigkeit.
2.Man kann zwar auch die Schaltung laufen lassen während der Akku geladen wird, da jedoch der Widerstand den Strom begrenzt wird die Schaltung aufgrund des leeren Akkus nicht genug Strom für die Funktion bekommen.
3. Es wird unnötig Energie verbraucht im Widerstand.
4.Das Aufladen dauert sehr lange.
Aber es ist die einfachste Methode. Einfach einen Widerstand und eine Diode in Serie zu dem Akkupack und fertig ist die Ladeschaltung. Aber auf die Verluste im Widerstand achten und einen entsprechent dimensionierten Leistungswiderstand nehmen ansonsten qualmts. Ein Widerstand von 91 Ohm und 1/2 Watt sollte ausreichen dazu noch eine 1N4001 Diode und fertig ist das ganze.

Grüße

Christian
luckylu1
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Mo, 02.07.07, 18:34

dem habe ich nichts hinzuzufügen^^ es sei denn, du machst noch weitere angaben
divino
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Mo, 02.07.07, 18:38

vielen dank an alle die mir tips gegeben haben :)

was bewirkt die diode in dieser kleinen schaltung dann eigtl.? sperrt es einfach nur den akku davor, dass er sich ENTlädt?
also wenn es nicht grad sinnvoll wäre das netzteil dazu zu gebrauchen, mein projekt "am leben zu erhalten" und GLEICHZEITIG den akku zu laden, da zuwenig strom wahrscheinlich dann zur verfügung steht, dann denk ich mal hat sich das erledigt und ich muss wohl oder übel das ladegerät mitnehmen und wenn der akku leer ist entweder ihn von der schaltung nehmen und dann aufladen mit dem ladegerät und warten bis er wieder aufgeladen ist, oder das netzteil zur hilfe nehmen, wobei losgelöst von dem akku der stromkreislauf geschlossen wird :/ schade eigtl^^
aber naja ;
danke


gruß divino
luckylu1
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Mo, 02.07.07, 18:51

möglich wäre immerhin eine pufferung, welche die entladezeit verlängert
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