2.4V-Akku mit einfacher Lademöglichkeit?

[Rabenauge]

Hallöle.
Ich versuche grade, ne alte Lampe wieder flott zu machen.
Das Problem: die Ladestation für die Dinger gibts nicht mehr, und es werden verschiedene Leute damit rumspielen.
Ursprünglich waren zwei dicke NC-Zellen drin, heisst, die Glühbirne (Umbau auf LED ist keine Option) hat 2.4V.
Genau diese Spannung brauch ich also, und die Lademöglichkeit sollte dezent (da sind rausgeführte Ladekontakte, wo man die ursprünglich nur in den Lader einlegen musste) und narrensicher sein.
Ein USB-Anschluss (mit dem könnte ich _geradenoch_ leben) wäre super, aber da kenne ich fertige Ladeschaltungen nur für Lithium-Zellen.
Da hat schon eine ne zu hohe Spannung...
Für NiMh-Zellen kenne ich eine solche, einfache Lademöglichkeit nicht.
Hat jemand ne Idee?

[Holomino]

Ich hoffe, ich hab's richtig verstanden: Die Ni-Zellen sind noch drin und wollen geladen werden.

NiCd lassen sich sehr einfach mit Strömen < 0,1C dauerladen (Ist die Zelle voll, wird die Ladeenergie einfach in Wärme umgesetzt, wenn man vergisst, das Gerät zu trennen).

Dazu kann man eine Konstantstromquelle verwenden:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Linear reglern

Mit mehr Willen zum Basteln geht's auch recht einfach (ein Akku ist nicht wirklich eine sich schnell ändernde Last, entsprechend ist die Regelung sehr gutmütig) mit der Grundschaltung eines StepDown, einem Messshunt und einem Controller (1xPWM, 2xADC, vielleicht noch ein Starttaster und ein Endtimerpoti oder eine LED oder ein Display mit statistischen Verbrauchsdaten ](*,) ).

Mit den Ladekontakten: Hast Du mal Pogopins ausprobiert? (kommt wahrscheinlich darauf an, ob die Lampe schwer genug ist)

[Rabenauge]

Nicht ganz richtig verstanden: diese Akkus wurden seit mehr als 30 Jahren nicht mehr geladen und daher für tot erklärt.
Das waren noch offene Zellen, man sah da einige Kristalle.
Da starte ich keine langen Experimente mehr, die sind raus.
Ins Gehäuse will ich irgendwas...sagen wir einfach, zeitgemässes einbauen.

Da das Ding aber im Museum herumsteht (und dann gelegentlich von, sagen wir einfach, beliebigen Personen benutzt werden kann), brauch ich ne Lademöglichkeit, die sich "Stecker rein " oder "Stecker raus" beschränkt.
Alles andere führt früher oder später zu Fehlbedienungen.

Da es NC-Akkus aber nicht mehr gibt, wäre das nächst passende NiMh- aber die Dinger kann ich nach diversen Desastern (immer dann hinüber, wen man sie mal braucht) einfach nicht ausstehen.
Eneloop's würden wohl gehen, aber ich brauch zwei Stück in Reihe-wie soll man das laden?
Einzeln in nem Steckerlader laden entfällt auch, da diese Lampen komplett verschraubt sind (man braucht nen Dreikant-Schlüssel um da rein zu kommen, das ist alles bulletproof).

Am liebsten wären mir LiIo-Zellen, aber da 2.4V raus zu kriegen, wird genauso spannend...und als 2s konfiguriert, kenne ich auch wieder keine Lademöglichkeit.

[oberallgeier]

.. Einzeln in nem Steckerlader laden entfällt auch ..Ich bin nicht sicher dass es für Deine Aufgabenstellung geht: ich habe hier einen sehr einfachen Akku, Lipo, 18650, 2200 mAh, mit den üblichen Frontkontakten für die 3,6V Nennspannung und einem USB-Anschluss für die Aufladung. Mit ner Spannungsanpassung durch einen entsprechenden Widerstand . . . Ich gebs zu, ist primitiv und vielleicht für Dich sogar unsinnig.

[Rabenauge]

Richtung LiIo würde ich am liebsten gehen.
Aber die Spannung...die Zellen liefern zwischen 4.2 und 2.5V.
Zu wenig, um sie mit nem Spannungsregler auf 2.4V zu bringen, zu viel um sie direkt zu benutzen.
Bei zwei Zellen (Platz wär da genug drin) fehlt eben diese einfache Lademöglichkeit.

Meinst du nen Spannungsteiler oder nen Vorwiderstand?
Primitiv ist die ganze Lampe: es ist ne alte Grubenlampe der DDR. Abgesehen von dem NC-Akku ist das alles LowTech- im Deckel scheint die "Ladeelektronik" zu sitzen: sieht aus wie fette, vergossene Widerstände.
Das hab ich noch nicht genauer analysiert...
Der Lampenkopf hat nur nen Drehschalter, der nicht mal rastet- vermutlich kann die An oder aus, sonst nix (reicht ja auch, die Dinger wurden vor dem Einfahren ein- und nach dem Ausfahren ausgeschaltet), unter Tage durften die nicht ausgemacht werden, weil beim einschalten ja die Glühbirne durchbrennen könnte...

[Manf]

Für NiMh-Zellen kenne ich eine solche, einfache Lademöglichkeit nicht.
Hat jemand ne Idee?

Ich glaube hierfür wurden diese Buck Converter Schaltungen mit den 3 Trimmern gebaut:

Ladespannung, Ladestrom, Erhaltungsstromstrom,
Die Beschreibung ist wie so oft völlig, naja

Vielleicht ist es einfacher das Ding zu testen oder Erfahrungsberichte zu suchen, als es neu zu entwickeln.

https://www.amazon.de/LM2596S-Wandler-1-25V-30V-Converter-Effizienz/dp/B0BF54YQYY/ref=sr_1_148?keywords=buck+converter&qid=1700297686&sr=8-148
Billiger bei Ali, erkennbar an den 3 Trimmern


LM2596S DC-DC Step Down Wandler DC 7-35V bis 1.25V-30V 3A CC/CV Buck Converter Hohe Effizienz Power Supply Module



Eingangsspannung: 7-35V; Ausgangsspannung: 1,25-30V; Ausgangsstrom: Nennstrom 2A, maximal 3A (Kühlkörper muss hinzugefügt werden)
Mit dedizierten Referenz-IC, und hochpräzise Abtastwiderstand, so dass der Konstantstrom ist stabiler, (20 Grad bis 100 Grad, der Konstantstrom 1A, wenn die Temperaturdrift von weniger als 1%).
Anwendung: Ladegerät für alle Batterien im Bereich 1,23V ~ 28V, nur die genaue Batteriespannung und Ladestrom, hohe Umwandlung, wenn im Auto verwendet, einstellbare Labor Spannungsquelle, LED-Treiber mit konstantem Strom, Dimmer, Labor-Stromversorgung.


35958

[oberallgeier]

.. Aber die Spannung... zwischen 4.2 und 2.5V .. Spannungsteiler oder nen Vorwiderstand..Ich meinte eigentlich nen Vorwiderstand. Denn - genau genommen - hat ein Spannungswandler auch s/eine Verlustleistung.

Andererseits - Spannungswandler auf 2,4V - hmmmm ??? Nun habe ich in meinem MiniD0 nen klitzekleinen Up-Down-Wandler von Pololu, 10 x 18 x 4 mm³ (leider ausverkauf (https://www.pololu.com/product/2120)t). Ich hätt noch einen als gut gehütete Reserve - geb ich Dir gerne ab. (.. input voltage: 1.5 V to 12 V - output voltage adjustable between 2 V and 12 V, bis ca. 300 mA - ETWAS wenig für so´n Grubenlampenbirnchen). Aber vielleicht ist das Grubenbirnchen durch ne LED ersetzbar.
Aber die Leutchen von pololu haben noch ähnliche Dinger, schau Dir dies mal a (https://www.pololu.com/product/2118)n, das schafft immerhin schon 1A. In DE bekommt man viel pololu-ware bei exp-tech.de.

Schließlich - hatte ich mal für ne Kranke´n Flur-Nachtlicht gebaut aus ner Taschenlampe (MiniMaglit (https://www.idealo.de/preisvergleich/OffersOfProduct/618270_-mini-maglite-aa-blau-mag-lite.html)e) für zwei AAA. EINE AAA plus Step-U (https://de.aliexpress.com/item/4000252822321.html?spm=a2g0o.order_list.order_list _main.10.11655c5fNHyrF5&gatewayAdapt=glo2deu)p (statt der zweiten AAA) und ne rote LED (weiß wär natürlich auch gegangen). ABER da ist kein Lader drin, gibts auch recht klein, z.B.die (https://de.aliexpress.com/item/1005005982385924.html?spm=a2g0o.productlist.main.3 3.c5b37bb42kvQhH&algo_pvid=3d4011b8-bb9d-4a85-aeb9-c944ace18000&algo_exp_id=3d4011b8-bb9d-4a85-aeb9-c944ace18000-16&pdp_npi=4%40dis%21EUR%211.83%211.06%21%21%2114.03% 21%21%4021038e7717002991863905045e5583%21120000351 67134781%21sea%21DE%211612120949%21&curPageLogUid=d853zHsdyJtC)s, ca. 17x26mm².

[Rabenauge]

Hm, solche 2596-Buck-Converter hab ich rumliegen.
Ich glaube aber, die brauchen ne gewisse Differenz zwischen Ein-und Ausgangsspannung?

Wenn nicht, wär das natürlich die Lösung.
Da muss ich wohl mal wieder ne kleine Forschungsarbeit starten...
Wäre toll, wenn ich 1s-LiIo-Akkus verwenden könnte, dann kann ich zum laden eine dieser narrensicheren Ladeplatinen mit USB nehmen.

Das Polulu-Dingelchen ist auch interessant- für andere Zwecke. Raufsetzen muss ich da ja nix, ein LiIo ist bei 2.5V praktisch leer. Aber da fällt mir so einiges zu ein (Batterien auslutschen bis zum geht-nicht-mehr z.B.).

Inzwischen hab ich auch rausgefunden, dass ich hätte durchaus versuchen können, den Steinzeit-Akku wieder zu beleben, angeblich gehn die nicht wirklich kaputt- mit destiliertem Wasser ausspülen und dann wieder mit Kalilauge auffüllen reicht.
Naja, von den Dingern stehen da noch 50 rum, oder so.
Vielleicht beim nächsten Mal, hehe.

[oberallgeier]

.. den Steinzeit-Akku wieder zu beleben .. destiliertem Wasser ..r mit Kalilauge ..???? Ich bin ja Elektrizität-unerfahren. Aber ´n Akku mit Lauge? Ich kenne als alte Akkus eigentlich nur Bleiakkus - mit Schwefelsäure. Aber - muss mal nachsehen.

[Rabenauge]

Nö, das sind offene NC-Akkus.
Die laufen mit Kalilauge....

[oberallgeier]

.. NC-Akkus .. laufen mit Kalilauge ..Danke - wieder mal was gelernt besser spät als nie

Noch dazu wo in Wikipedia steht ".. an denen auch Thomas Alva Edison (https://de.wikipedia.org/wiki/Thomas_Alva_Edison) zu dieser Zeit arbeitete .."

[Rabenauge]

So- das Problem ist gelöst, die Lampe funktioniert wieder.
Ich hab mir kurzerhand ne dicke LiIo-Zelle besorgt: Bauform 26650 mit 5500mAh.
Die ist "geschützt", das heisst, sie hat schon ne anmontierte Schutzplatine die gegen Überladung, Überlastung und Tiefentladung schützt.

Weiterhin hab ich einen der Buck-Converter (Stepdown, LM2596) verbaut, der auf 2.4V eingestellt ist.
Gegen Entlade-Ende bricht zwar die Spannung etwas ein, aber das find ich sogar gut: man hat eine gewisse Vorwarnzeit (das Licht wird spürbar dunkler) , ehe der Akku abschaltet, und kann ggf. auf die niedrigere Stufe schalten, um noch ein Stück weit zu kommen.
Die Glühbirne ist ja eine Doppelfaden-Lampe, die einmal 1A und einmal 0.5A kann, man kann zwischen beiden umschalten.

Um das Ganze zu laden, hab ich mir eine der fertigen Lade-Platinen (HW-373 V1.1 steht drauf) für 1s-Lithium-Akkus besorgt.
Die hätte sogar nen USB-C-Anschluss, den ich aber nicht nutzen werde (nicht robust genug)- man kann die Ladespannung auch extern einspeisen. Ich bau da ne stabile Buchse ein, die wird später durch den Tragegurt verdeckt.
Geladen wird fest mit 1A Ladestrom, so ist der Akku theoretisch in etwa 6 Stunden wieder voll.
Zum Laden benutze ich einfach ein Steckernetzteil mit 5V, 2A, mit Hohlstecker, das ist narrensicher.

Im Testbetrieb läuft das Ganze schonmal prima, jetzt muss ich nur irgendwelche Einbau-Gestelle für den ganzen Kram zeichnen und drucken, damit das alles vernünftig eingebaut wird. Die Lampe soll ja auch benutzt werden, daher alles anständig stabil..
Unten ins Akkugehäuse kommen wahrscheinlich noch Reifengewichte, damit das Ding wieder schön schwer wird...ausser der Ladebuchse wird man von aussen nichts sehen, und die ist dann, wie gesagt, vom Tragegurt verdeckt.
Vielleicht mach ich noch kleine Löcher daneben, damit man die beiden LED's der Ladeplatine sieht (leuchtet rot beim Laden, blau bei Fertig), die ich dann mit transparentem Kunstoff wieder vergiesse, mal gucken.

Falls jemand was ähnliches vor hat: in das Originalgehäuse passen mindestens vier solche Akkuzellen, wenn man die parallel schaltet, hat man 22Ah in dem Ding-fast das Doppelte der ursprünglichen Laufzeit.
Und immernoch leichter...
Wenn sie praxistauglicher werden soll, würde ich dann allerdings LED's einbauen, mit der Glühbirne ist das eher ne Funzel als ne Lampe, mir aber geht es ja genau darum, den Besuchern vorführen zu können, wie man damals gearbeitet hat.

Wenn alles fertig ist, mach ich mal ein paar Fotos, wenn ihr wollt.

[Manf]

Wenn alles fertig ist, mach ich mal ein paar Fotos, wenn ihr wollt.
Das ist immer gut.
Solche Lösungen werden immer wieder gebraucht, (wenn auch nicht gerade oft für Glühbirnen).

[Rabenauge]

Inzwischen baue ich fleissig am Ladegerät.
Das wird von nem handelsüblichen Steckernetzteil (5V 2A) versorgt.
Da kommen zwei Ladeanschlüsse rein- meine Ladeplatinen sind auf 1A Ladestrom eingestellt, das geht also.
So kann ich später noch eine Lampe umbauen...

Jetzt bin ich aber in ner Zwickmühle: Ich hab hier zwei verschiedene Ladebuchsen (beides Hohlstecker), die ich in die Lampe bauen kann: die eine ist wasserdicht- die andere nicht. Dafür hat die andere nen anderen Vorzug: beim einstecken wird die Masse getrennt- das heisst, der Spannungswandler in der Lampe wird abgeschalten.

Denkbar ist nämlich, dass man vergisst, die Lampe vor dem Laden auszuschalten- die zieht dann rund ein halbes Ampere. Dadurch würde die Ladeplatine nicht wirklich erkennen, wenn der Akku voll ist.
Da die Akkuzelle selber ne Überwachung (auch gegen Überladung) eingebaut hat, wird da wohl kaum was passieren, aber zum einen geht die Ladezeit enorm nach oben, und zum anderen...begeistert mich das nich so recht.
Aber: eben diese Buchse ist offen- die Lampe mal versehentlich untertauchen (macht den Lampen normal nix aus) sollte man tunlichst vermeiden.

Die, die nicht abschalten kann, ist vergossen, und wäre komplett wasserdicht einbaubar.

Was meint ihr, was die bessere Lösung ist?
Immerhin soll die Lampe durchaus im Stollen eingesetzt werden, wo sie schon mal einige Tropfen Wasser abbekommen kann...

[Manf]

In ähnlichen Fällen ist es so, dass auf empfindlichere Geräte mehr Rücksicht genommen wird was sich dann positiv auswirkt. Man wird die Lampe vielleicht nicht untertauchen wenn man nicht demonstrieren möchte, dass es geht.

[Rabenauge]

Danke für den Denkanstoss.
Da ich beide Buchsen hier habe, denke ich, ich mache es so, dass in die zweiteilige Lampe (normale Grubenlampe, wo Akku und Kopfstück separat sind) die Buchse eingebaut wird, die trennt- und die eben nicht wasserdicht ist.
Diesen Akku trägt man nämlich am Gürtel, da muss schon einiges passieren, ehe man die unter Wasser bekommt.
Grob geschützt ist die am Gürtel sowieso schon...

Diese Lampe hat nämlich nen "undefinierten" Schalter- damit meine ich, es gibt nur nen Drehknopf ohne Rastung oder so, den man einfach dreht, bis sie tut, was man will. Bei leerem Akku kann man die nich sicher ausschalten, da man schlichtweg nicht merkt, wenn sie abgeschalten ist (gruselige Technik, aber eben auch bombensicher).
Die würde zwar sofort wieder leuchten, wenn man den Ladevorgang startet, aber wer weiss...

Die zweite, die ich wohl umrüsten werde, ist ne Steigerlampe- die ist einteilig. Die kann man auch mal hinstellen- da macht ein wasserdichter Anschluss mehr Sinn. Ausserdem hat die nen Schalter, an dem man sieht, was sie gerade tut (der hat sogar ne Stellung für "Laden").
Ich glaube, so wirds am besten sein...

Es bleibt also spannend.