[ERLEDIGT] Aufladbare Batterie überladen ?

Aufladbare Batterie überladen ?

Hallo!

Ich habe nur eine Frage, auf die ich keine Antwort in: http://www.sony.com.cn/products/ed/battery/download.pdf gefunden habe. Kann solche nur per Diode an zwei seriell geschalteten mini Solarzellen aus Taschenrechner (25x10 mm) Batterie langzeitig sich unter direkter Sonnenstrahlung befindliche überladen werden und explodieren bzw. was schlimmes könnte passieren ?

Nach meinem verstaubtem Chemiewissen entstehen währänd Ladens keine Gase, oder ?

Siehe eventuell noch: https://www.roboternetz.de/community...771#post585771 .

Ich mochte eben solche Batterie in meiner Armbanduhr anwenden, per Solarzellen aufladen, und meine Uhr noch lange nicht vermissen. ;)

Das hängt von der erreichten Spannung ab. Die Zelle darf niemals über 4,2V kommen, solange du das garantieren kannst (und der Ladestrom unter 1C bleibt, was bei der Solarzelle sehr wahrscheinlich ist), gibt es keine Probleme.

Grüße,
Markus

Hallo markusj ! ;)

Deine berühigende Antwort hat mich sehr gefreut und ich habe gleich die seriell verbundene zwei Solarzellen + Germaniumdiode auf die Schnelle gemessen:

Leerlaufspannung: ca. 4,6V
Kurzschlußstrom: ca. 25 µA

Ab jetzt kann ich angeblich dank Dir weiterhin ruhig schlafen, also herzlichen Dank ! :Strahl

Zitat:

Zitat von PICture

Ab jetzt kann ich angeblich dank Dir weiterhin ruhig schlafen, also herzlichen Dank ! :Strahl

Ich möchte deine Freude ja nicht trüben, aber mit 4,6V überschreitest du die zulässigen 4,2V einer normalen Li-Ion-Zelle. Außerdem passt das verlinkte Datenblatt nicht zu der von dir verwendeten Zelle. Bei Pollin ist ein Datenblatt verlinkt, das auch auf die Ladeelektronik eingeht. Besagte Zelle möchte eigentlich mit 3,4V geladen werden, und max. 1,5mA. Ich würde mir an deiner Stelle Mal die Variante 7 ansehen, R3 ist bei deinen Mini-Solarzellen vermutlich sogar überflüssig.

mfG,
Markus

4,6 V als Spannung sind etwas zu viel, auch wenn der Strom nur gering ist. Vor allem bei niedriger Temperatur kann die Spannung der Solarzelle auch noch etwas höher werden.

Hallo Besserwessi ! :)

Danke schön für Deinen wichtigen Hinweis ! :D

Ich werde dann noch etwas langfristig mit der Diode "forschen" und falls nötig anstatt einer Germaniumdiode eine Schottky bzw. "normale" Siliziumdiode (z.B. 1N4148 ) probieren, bevor ich es fest in die Uhr einbaue. Dabei werde ich auch alle Bemerkungen von markusj berücksichtigen.

Ich muss sowieso eigene einfache Ladeschaltung "entwickeln", weil alle o.g. leider nur für feste Eingangsspannung 5 V (USB) vorgesehen sind.

Um ein entladen bei Dunkelheit zu verhindern ist eine normale Diode sowieso passender als eine Germanium oder Schottky-diode. Aber selbst mit einer 1N4148 bleibt das noch grenzwertig, wenn der Stromverbrauch der Schaltung zu geringe ist. Auch da kann der Spannungsabfall auf unter 0,5 V sinken und trotzdem noch ein Strom fließen. Unter welchen Bedingungen gelten die 4,6 V Leerlaufspannung ? Auch die Hängt etwas von der Helligkeit ab. In der Sonnen können das 20% mehr sein als im normalen Innenraum.

Damit die Spannung paßt, um man auch bei wenig Licht noch genügend Spannung bekommt wäre ggf. schon eine extra Schaltung sinnvoll. Wegen der geringen Leistung ist das aber nicht einfach. Eventuell reicht auch eine intelligentere Begrenzung der Spannung, nicht einfach nur durch eine Diode - ist aber bei so wenig Strom schon nicht so einfach.

Zitat:

Zitat von Besserwessi

Eventuell reicht auch eine intelligentere Begrenzung der Spannung, nicht einfach nur durch eine Diode - ist aber bei so wenig Strom schon nicht so einfach.

Das denke ich auch. Aber was könnte schlimmes pasieren, wenn durch schon volle Batterie noch wenige µA strom fliessen ?

Die Spannung und Strom das ein Solarzelle abgibt ist abhängig von den Last. Also kan man nicht einfag ausgehen von 4.6 Volt und 25 uA. Die Spannung von den Li-Akku wird eine stelle entlang den U-I Kurve haben das den Strom bestimmt. Und das ist auch abhängig von den einfallende Beleuchtung und Temperatur.

Ich wurde erst diese U-I Kurve der Solarzelle messen bei verschiedene Last-widerstanden. (Also gleichzeitig Spannung und strom messen!) Und dan die Akku-auflad-schaltung wie möglich anpassen damit die beste Leistung in de Akku gespeichert wird.

Wieso? http://de.wikipedia.org/wiki/Maximum...Point_Tracking

Tip:(aber vielleicht ist 25uA zu wenig für das nächste) http://mathscinotes.wordpress.com/20...og-multiplier/

Zitat:

Zitat von PICture

Das denke ich auch. Aber was könnte schlimmes pasieren, wenn durch schon volle Batterie noch wenige µA strom fliessen ?

Davon ausgehend, dass die Batterie eine geringe Selbstentladung hat, überlädst du sie, was zu Kapazitätsverlust und letztendlich zum Defekt führt.

@Valen: Leider wird dieser Punkt durch den Selbstentladestrom und den Innenwiderstand der Batterie definiert, wenn der Ladestrom die Selbstentladung dauerhaft überschreitet gibt das Probleme.

mfG,
Markus

Zitat:

Zitat von markusj

...

@Valen: Leider wird dieser Punkt durch den Selbstentladestrom und den Innenwiderstand der Batterie definiert, wenn der Ladestrom die Selbstentladung dauerhaft überschreitet gibt das Probleme.

mfG,
Markus

Ja, mit 25 uA ein Li-Akku aufladen (wie viel mAH eigentlich) hallte ich auch ein bisschen für komisch. Das muss ein Ewigkeit dauern, wenn es eben genügt die Selbstentladung zu überschreiten. (EDIT: Super Elko oder Goldcaps sollte einfacher sein.)

Meiner Beitrag war am Ersten gemeint diese U-I Kurve kennen zu lernen. Dann kann man darüber nachdenken was man daran als Last anschalten kann, und ob das lohnen wird.

@ markusj

Danke für die Antwort auf meine Frage !

Für mich ist nur wichtig, dass es für niemanden gefährlich ist. ;)

@ Valen

Ich musste die "Forschung" mit Goldcup 0.022 F (10 x 4 mm) mit negativem Ergebnis beenden und grösseren kriege ich leider in meine Uhr nicht rein. Bei Empfang in der Nacht reicht die im o.g. Goldcup gespeicherte Energie nicht aus und das Display war am Morgen immer "leer". Das Solarladen würde wahrscheinlich nur das entleeren der Batterie verlangsamen.

Ich denke, dass vor allem im Winter die Batterie, wie ursprünglich vorgesehen, noch vom USB geladen werden müsste. Dass mit der aufladbarer Batterie ist nur meine "verrückte" Idee mit bisher ungewissem Ergebnis.

Zitat:

Zitat von PICture

...
@ Valen

Ich musste die "Forschung" mit Goldcup 0.022 F (10 x 4 mm) mit negativem Ergebnis beenden und grösseren kriege ich leider in meine Uhr nicht rein. Bei Empfang in der Nacht reicht die im o.g. Goldcup gespeicherte Energie nicht aus und das Display war am Morgen immer "leer". Das Solarladen würde wahrscheinlich nur das entleeren der Batterie verlangsamen.

Ich denke, dass vor allem im Winter die Batterie, wie ursprünglich vorgesehen, noch vom USB geladen werden müsste. Dass mit der aufladbarer Batterie ist nur meine "verrückte" Idee mit bisher ungewissem Ergebnis.

Und etwas wie das hier:

https://www.sparkfun.com/products/10068

Für 4.6 Volt brauchst du mindestens 2 davon, gegengestellt im Serie schaltung. Also die minus an einander verbunden, damit machst du aus zwei Elkos ein Kondensator ohne Polarität.

Zitat:

Zitat von Valen

Ja, mit 25 uA ein Li-Akku aufladen (wie viel mAH eigentlich) hallte ich auch ein bisschen für komisch.

Panasonic VL2020 mit 20mAh.Von daher sind die 25uA nicht ganz abwegig.

mfG,
Markus

Nach letzteren Überlegungen werde ich wegen Platzmangel in meiner Armbandfunkuhr bei Pollin erhältliche kleinere Batterie VL1220 mit 3 V / 7 mAh als miniatur "riesiegen Goldcup" (um 14 F) verwenden: (http://www.pollin.de/shop/dt/ODQ5ODI...L1220_1VC.html und http://www.master-instruments.com.au...20circuits.pdf ). Auf dem Platz von originaler Knopfzelle CR1620 müssen eben auch zwei SMD Dioden Platz finden.

Code:

2x1N4148 D1 D2 +->|->|---> + |+ .---. |SC1| Solarzellen '---' zur aufladbarer +|- Batterie VL1220 3 V 2 x SC2510 .---. |SC2| '---' -| +---------> - (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Momentan habe ich mir zuerst für bereits vorhandene LIR2032 eine einfache Ladeschaltung skizziert und gebastelt. Mein Ziel ist, dass die Batterie als Puffer und beim Erfolg danach eine kleinere sich jahrelang nicht ganz entleert, muss aber nicht voll sein.

Code:

1N4148 D +->|------> + |+ .---. |SC1| Solarzellen '---' zur aufladbarer +|- Batterie 3,6 V bzw. 2 x SC2510 .---. Supercap min. 1 F / 5,5 V |SC2| '---' -| +---------> - (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Die Solarzellen werden sich max. 1 Stunde täglich unter direktem Sonnenlicht befinden. Bisher täglich gemessene Spannung mit "normaler" Uhr (ohne Licht und DCF) mit durchschnittlichem Stromverbrauch um 3 µA belasteter Batterie LIR2032 beträgt 3,6 V ± 10 %. Unter direkter Sonnenstrahlung durch Fensterscheibe habe ich Ladestrom um 0,25 mA gemessen.

Bei zu wenig Solarenergie wird die Batterie ab und zu per direkt an ihre Polen angeschlossene Gehäuseschrauben von USB geladen. Wegen solchen Variablen wie Himmelbedeckung, Tag/Nacht Verhältnis, Funkstörungen während Empfangs u.ä. ist praktisch kein genauer Energiebilans möglich. Im schlimmsten Fall wird zukünftig wieder ein Kauf neuer Batterie nötig.

Bisherige Experimente zeigen, dass die benutzte Solarzellen mit Diode beim Streulicht die laufende Uhr ohne Batterie ausreichend versorgen können. Für die Nacht und Empfangszeit ist jedoch ein riesiger mini Puffer notwendig, wo die verbrauchte Energie in übriger Zeit ergänzt würde.

Ich verstehe immernoch nicht, was durch volle Batterie fließende max. 250 µA kaputt machen könnten. Meine langzeitige "Forschung" hat mir bisher keine Antwort gebracht. :confused:

Im Netz habe ich darüber eben das gefunden: "In reality, the solar cell is so small that most likely, it only yields a few tens of microamps in sunlight. Having a charge current that low would likely be insufficient to damage the battery."

Nach langzeitiger "Forschung" und positivem Ergebnis habe ich die Hälfte von bei ebay gekauften Supercap 1 F / 5,5 V (Ø18 x 4 mm) in meinen Funkwecker für 1,5 V eingebaut: http://www.ebay.de/itm/130580186787?...84.m1439.l2648 . Es sind zwei seriell verbundene Goldcaps 2 F / 2,75 V (Ø18 x 2 mm), die einfach getrennt und für nedrigere Spannung verwendet werden können.

Übrigens, bei halbierter Versorgungsspannung und doppelter Kapazität kann der Goldkap theoretisch die Uhr vierfach länger Versorgen. Faustregel für vergleichbare Kapazitäten: Akku (mAh) = 1/2 Goldkap (F). Beispielweise 2 F Goldcap entspricht ca. 1 mAh Akku.;)