Stromausfall: jm2@dark - oder wie baut man ein Notlicht ?

jm2_de · Di, 16.01.07, 19:16

Am Samstag - glaubt man es oder nicht - viel hier doch tatsächlich um 2:00 Nachts bis um 14:00 Uhr
der Strom aus - genau genommen um 2:00 Uhr nur L3, morgens dann bei den reparaturen (schlimmbesserungen)
auch noch L1 (L2 war noch aktiv, aber dummerweise nützt mir der Wasserboiler nichts im dunkeln).

Da sass ich nun im dunkeln und hatte eine Idee.
LEDs + Akkus + Ladeelektronik + Stromausfalldetektor = Notlicht.

Und jetzt die Frage an die Profis:
Hat denn schon jemand Erfahrung damit eine LED Konstantstromquelle für das Laden von Akkus zu nutzen ?

Mit 20mA kann man das Akkupack nicht schnellladen, klar, aber dafür kann es dauerhaft mir 20mA geladen
werden um so ein entladen zu verhindern.
Als Stromquelle dient ein kleines stabilisiertes Netzteil mit 6V.
Dann nur noch eine kleine Mosfetschaltung die beim ausfall der 6V Spannung von "laden" auf "Licht"
umschaltet, bzw umgekehrt wenn die 6V wieder anliegen und man eine Taste zur bestätigung drückt.
Das ganze noch in eine Gehäuse das erst bei Stromausfall aufgeht und die entnehmbare Lampe freigibt,
die praktischweise schon die Umgebung aufhellt.

Gute oder schlechte Idee ?

mfg, J

Sailor · Mi, 17.01.07, 23:15

Gaaaanz schlechte Idee, mit dem Laden eines Akkus über eine Konstantstromquelle. Die pumpt die 20 mA nämlich auch dann noch in Deinen Akku, wenn der schon dicke Backen macht!

Allerdings lässt sich so durch den Knall (bei der Explosion des Akkus) das Ende der Ladezeit auch akkustisch darstellen.

Knickohr · Mi, 17.01.07, 23:22

Hallo,

Du must die Konstantstromquelle mit einer Spannungsbegrenzung bauen. Ein L200 ist dafür prima geeignet. Man kann die Ladeschlußspannung (bei NiCd oder NiMH) auf 1,45 Volt pro Zelle einstellen und den max. Ladestrom auf 1/10 Nennkapazität.

Thomas

DnM · Do, 18.01.07, 00:14

ich weißt net ob die nötleuchte so sinnvoll ist dann leiber ne stromsparrende led lampe die2 3 nächte durchhält da hat man selbst bei häftigsten stromausfall licht. gut je nach dem wo du wohnst ist es vll ganz sinnvol der sturm heute nacht soll ja recht heftig werden aber nu is eh zu spät. also das anschalten lässt sich mit einem relaise (schreibt man das so bin mir irgendwei net sicher) oder mit nem microcontroller regeln bei dem controller kannst du auch das laden steuern nur du musst halt schon etwas mehr als nur grundwissen zu haben auch wenn wir hier super how to s zum thema haben

norminator85 · Do, 18.01.07, 01:10

kauf dir ne maglite (min. ne 3D) und ein led einstatz dazu mach gute batterien rein und du hast immer zuverlässig und lange helles licht!

am besten gleich ein wandhalter dazubestellen!

jm2_de · Do, 18.01.07, 03:04

Sailor hat geschrieben:Gaaaanz schlechte Idee, mit dem Laden eines Akkus über eine Konstantstromquelle. Die pumpt die 20 mA nämlich auch dann noch in Deinen Akku, wenn der schon dicke Backen macht!

Allerdings lässt sich so durch den Knall (bei der Explosion des Akkus) das Ende der Ladezeit auch akkustisch darstellen.

Akkus können bei einem Strom der kleiner als 1/10 der Nennkapazität beträgt dauergeladen werden.
Daher kann ein 2000mAh Dauerhaft mit ca max 150mA geladen werden.
Das ist auch der Grund warum billige Akkulader nur mit ca 50mA laden, denn so können sie auch ohne
Abschaltung (Zeit / Microprozessor) den Akkus nicht überladen.

Das der Akkus nicht explodieren kann ist mir also schon klar, nur die Langzeitfolgen, also ob die
Akkus das Dauerhaft (Jahre) mitmachen und dann noch einwandfrei funktionieren ist mir nicht klar.
Kann ja sein das sie nach und nach an Kapazität verlieren.

Weitere Details:
Die Lampengehäuse baue ich so, das bei Stromausfall die Frontabdeckung sanft nach unten aufgeklappt
wird, ausgelöst Durch einen kleinen Elektromotor.
Die Klappe lässt sich auch manuell öffnen, denn die LED wird über einen Kontakt an der Frontabdeckung
eingeschaltet.
LED, Akku, Elektronik usw sind in einem eigenen Gehäuse, das aus dem Wandgehäuse entnommen werden kann,
denn man braucht ja nicht nur an der einen Stelle Licht.

Die Leuchtdauer beträgt ca 20h, wenn die Luxeon mit 100mA läuft, was auf jeden Fall für ausreichend
Licht sorgt - umschaltbar ist das ganze per Taster auf 200mA falls man kurzzeitig mal mehr Licht braucht.

Kosten wird es nicht all zu viel, ca 15 Euro für alle Teile, das ist zu verschmerzen

Sailor · Do, 18.01.07, 08:51

"Trickle-charging" - also Dauerladen mit einem Konstantstrom, wird von allen Akku-Herstellern als eine Notlösung angesehen, wenn der Ladestrom zwischen dem 0,033-fachen und 0,05-fachen der Nennkapizität nicht übersteigt. Dabei wird darauf hingewiesen, dass diese Überladung eine Änderung der Karakteristika des Akkus bewirkt. Daher wird zusätzlich empfohlen, zur Vermeidung einer Überladung mit einem Ladetimer zu arbeiten (z.B. Panasonic Metal Hydride Handbook, Page 12).

Einzig GP lässt einen Ladestrom von bis zum 0,1-fachen der Nennkapizität zu, wenn eine Überladung von 160% nicht überschritten wird. Allerding müssen die Akkus dann jährlich ausgetauscht werden. unter 2.5. warnt aber auch dieser Hersteller vor der Explosionsgefahr beim Überladen.

Ich bleibe dabei: Deine Methode ist ohne weitere Maßnahmen gefährlich und auch mit weiteren Schutzmaßnahmen schlecht, es sei denn, Du baust eine Zeitsteuerung ein, die z.B. einmal in der Woche für x Stunden nachlädt!

Wenn Du Deine Methode unbedingt anwenden willst, solltest Du in jedem Fall deutlich unter dem 0,033-fachen der Nennkapazität bleiben, eher in der Gegend vom 0,01-fachen, und die Akkus jährlich austauschen.

Aber eine Garantie für die mechanische Unversehrtheit der Akkus will ich auch für diese Zeitspanne nicht geben!

Imorg · Sa, 20.01.07, 17:41

Es heißt "Relais"

...

Pehu · Sa, 20.01.07, 18:12

Man könnte auch ein altes ausgedientes Handy "missbrauchen".

Nur die Handyakkus haben natürlich keine große Kapazität, meistens ~ 500 mA.

Damit ist man eigentlich auf der sicheren Seite...

Da die meistens bzw. eigentlich fast alle Handys eine Schaltung haben, die erkennen wenn der Akku voll ist und auf Erhaltungsladung umschalten.

Am Akku kannst du deine Schaltung anschließen, die beim Stromausfall die weißen Leds aktivieren.
Man muss natürlich beachten, dass beim Laden des Akkus höhere Spannungen am Akku anliegen!
Aber die Leds sollen ja erst leuchten, wenn ein Stromausfall ist, somit lädt das Handy ja nicht mehr.

Sasa_xTc · Di, 23.01.07, 08:32

du könntest meiner meinung nach auch soetwas verwenden
http://www.strippenstrolch.de/hauptseit ... eschaltung

MfG Sasa_xTc

Sailor · Di, 23.01.07, 14:24

Die Schaltung ist sehr gut, wenn man auf dauernde Ladeerhaltung angwiesen ist!

Beim Einsatz dieser Schaltung kann man von 1 bis 2 (Nach-) ladevorgängen pro Woche ausgehen, damit dürften die Akkus eine Standzeit von 5 bis 10 Jahren erreichen.

Zu beachten ist allerdings, dass die Dioden unbedingt normale Siliziumdioden sein müssen (0,7 Volt)!

Die Lebensdauer der Akkus wird sich verlängern, wenn zwischenzeitlich ein kompletter Entlade-Ladezyklus gefahren wird.

Bazillus · Di, 23.01.07, 19:27

Hallo!

Ich habe schonmal soetwas gebastelt, das ist eigentlich gar nicht schwer. Die Schaltung funktioniert folgendermaßen: Der Trafo hat nachgeschalten einen Gleichrichter und eine Ladeschaltung für einen Bleiakku (großer Vorteil: reguliert den Strom am Ladeende selbst, außerdem wird das entstehende Knallgas bei modernen, geschlossenen Bleiakkus über einen Platinkatalysator automatisch wieder in Wasser umgewandelt). Somit wird der Akku bei vorhandener Netzspannung geladen und bei nicht vorhandener Netzspannung logischerweise nicht geladen.

Um die LEDs passend zu steuern, bedient man sich einer Konstantstromquelle, die allerdings etwas modifiziert ist: Bei vorhandener Netzspannung wird ein weiterer Transistor durchgesteuert, der den Steuerstrom von der Konstantstromquelle direkt abzieht und somit keine LEDs leuchten können. Ist keine Netzspannung mehr vorhanden, so wird auch kein Strom mehr abgezogen und die Konstantstromquelle ist in Betrieb!

Grobes Pic der Schaltung kommt noch!

LG, Michael

Bazillus · Di, 23.01.07, 19:56

So, bitteschön!

Im Normalfall wird der Gleichrichter und die Ladeschaltung mit Strom aus dem Netz versorgt, der Akku wird dann geladen bzw. geladen gehalten. (Entsprechend 14,4 Volt oder 13,39 Volt, Strombegrenzung auf 1-2 Ampere, je nachdem, wie viel beim Laden geliefert werden soll. Bei einem vollen Bleiakku fließen bei 13,39 Volt nur mehr wenige mA, dies ist auch die Spannung, mit der der Akku dauernd beaufschlagt werden darf.) Die LEDs leuchten in diesem Fall nicht, da über D1 und D2 ebenfalls ein Strom fließt, der den Kondensator C1 lädt, damit die LEDs nicht mit der Netzfrequenz blinken. Der Widerstand R1 sorgt für eine definierte Entladung und somit ein Einschalten bei Stromausfall (mit Verzögerung von ein paar Sekunden oder Millisekunden). Über R2 wird der Transistor T1 ausgesteuert, der den Strom, der durch R3 fließt, komplett ableitet und weder durch die Diodenkombination D3-D4-D5, noch durch D6, T2 und R4 fließen lässt. Bekommt T2 keinen Basisstrom, so schaltet dieser auch nicht durch und die LEDs leuchten nicht.

Ist ein Stromausfall vorhanden, so wird die Ladung gestoppt (wenn kein Strom da ist, kann auch nichts geladen werden). Über D1 und D2 fließt kein Strom mehr, C1 wird über R1 rasch entladen und T1 kann nicht mehr durchgesteuert werden. Der Strom durch R3 kann nicht mehr abgezogen werden, er fließt über D3-D5 (hier wird eine Spannung von etwa 2,1 Volt vorgegeben, könnte auch durch eine Zenerdiode ersetzt werden) sowie D6, T2 und R4. Der Transistor T2 wird durchgesteuert und es fließt ein Strom im Kollektor-Emitter-Kreis - die LEDs leuchten. Der Strom durch die Konstantstromquelle ist 0,7/R4 - D3 kompensiert die Diodenspannung von D6, D4 die Basis-Emitter-Spannung von T2 und D5 gibt den Spannungswert vor, der über R4 abfallen soll. Ist R4 also z.B. 6,8 Ohm, so fließt ein Konstantstrom von etwas mehr als 100mA (103mA um genau zu sein). Bei größeren Strömen muss T2 gekühlt werden.

Einziges Manko ist, dass der Akku nicht vor Tiefentladung geschützt ist, da bei andauerndem Stromausfall über R3-D3-D4-D5 dauernd entladen wird, auch wenn die Betriebsspannung der LEDs schon unterschritten ist. Bei 100mA Strom und einer Akku-Kapazität von 5Ah würde dies allerdings 50 Stunden Überbrückungszeit geben - in dieser Zeit sollte aber jeder Stromausfall bemerkt werden!

LG, Michael