LiIon als Puffer?

[xoexlepox]

Moin zusammen,
ich habe hier eine Schaltung, die 5V und <40mA benötigt. Dieses Ding soll 24/7 laufen, und aus einem Solarmodul (an dem auch noch einige 12V-Schaltungen hängen) mit versorgt werden. Also brauche ich einen Pufferakku. Das Einfachste wäre nun ein 12V-Bleiakku mit entsprechendem Regler, und ein 78L05. Das sprengt jedoch den Rahmen des vorgesehenen Gehäuses... Deshalb dachte ich mir, zwei (noch herumliegende) LiIon-Akkus (18650?, aus Notebook-Akku) zu verwenden, einen 8.3V-Regler und eine Unterspannungs-Abschaltung (ca. 7V, denn dann "kann" der 78L05 auch nicht mehr) da dran zu knoten. Nun stellt sich mir die Frage, wie "Standby"-fähig eigentlich LiIon-Zellen sind? Klar, bei den engen Grenzen im Spannungsbereich kann ich nicht die volle Kapazität (~2Ah?) der Zellen nutzen, aber m.E. sollte es "gerade so" reichen. Aber irgendwo habe ich mal gelesen, daß LiIon-Akkus, jegliche "Ladung" als "Ladezykus" (deren Anzahl ja begrenzt ist) "ansehen", und dementsprechend bei dieser Art der Anwendung bald den Geist aufgeben werden. Hat jemand Erfahrungen/Ideen?

PS: Ich möchte keine anderen Akkus (LiFePo oder so) einsetzen -> Entweder das geht, oder ich muss mir eine andere Lösung überlegen

[Bjoern]

Erfahrungsgemäß kann ich sagen: Das stimmt ned - nimm ruhig die Akkus. Über den 7805 würde ich mir noch mal Gedanken machen. Ein disrket gefrickelter Regler dürfte sowohl einen weiteren Spannungsbereich, als auch einen niedrigeren Ruhestrom aufweisen, sofern das mechanisch passt. Und mehr als nen P-FET, nen NPN Transistor und paar Widerstände braucht´s nicht. (Je nach Anforderung an die Eigenschaften des Reglers...)

[Tizi]

"sprengt den Rahmen des Gehäuses"

wie groß ist den das Gehäuse bzw der Platz für den Akku ?

[Henning]

Nabend,

ich habe einen Einwurf, bitte nicht hauen.

Ich kenne es von Lithium-Primärzellen, dass diese ohne Last irgendwann "lahm" werden, d.h. der Innenwiderstand steigt. Daher müssen diese bei Pufferanwendungen vor Gebrauch bzw. regelmäßig depassiviert werden, d.h. belastet werden.

Schlau machen ob dies bei Akkus auch notwendig ist.

[xoexlepox]

Danke für die Beruhigung, daß diese Idee tatsächlich funktionieren könnte, Björn
Ja, die Reglerschaltungen werden "nicht ohne", wenn sie denn halbwegs effektiv arbeiten sollen Effektivität ist bei dieser Schaltung zwar wünschenswert, aber nicht unbedingt das Optimierungsziel. Für diesen Zweck gibt es bestimmt eine Menge Chips, die auch mit einem geringeren Spannungsabfall (->Verlustleistung) arbeiten. Als "Primärregler" habe ich gerade eine "Stabilisierungsschaltung mit geschalteten Transistoren" aus einen "Schaltbeispiele"-Buch von ITT (1967, sehr lehrreich) in der Simulation. Das Ding ist zwar auch nicht sonderlich effizient, zeigt aber nach einigen Modifikatonen ein interessantes Verhalten: Der maximale Ladestrom wird bei Spannungen von ca. 11V, bei denen die anderen (>12V) Geräte noch nicht arbeiten -> Vielleicht ergibt sich dadurch auch eine interessante "Energieaufteilung"

[xoexlepox]

wie groß ist den das Gehäuse bzw der Platz für den Akku ?

Das Gehäuse ist ca. 150x100x60mm, aber ca. 50% wird die Elektronik (Display und zwei µC mit "Drumherum") darin schon "verschlingen". Die Ladeschaltung (incl. Unterspannungsabschaltung) und die Bedienelemente und Steckverbinder "fressen" nochmal ca. 10-20%.

[xoexlepox]

bitte nicht hauen.

Warum soll ich das tun? Du lieferst mit doch einen (wenn auch nicht gerade erfreulichen) Hinweis? Ich denke, die Zeiten, daß "Überbringer von schlechten Nachrichten" verbrannt wurden, ist schon etwas her

Ich kenne es von Lithium-Primärzellen, dass diese ohne Last irgendwann "lahm" werden...

Guter Hinweis, solche Effekte kenne ich von Bleiakkus. Aber in diesem Fall wird wohl immer "ein wenig Last" (mindestens einmal täglich) vorhanden sein. Ob die Last/ der Ladestrom ausreicht, um diesen Effekt zu verhindern, muss wohl das Experiment zeigen...

...regelmäßig depassiviert werden...

Interessant, habst du Infos, wie dieser Vorgang erfolgen soll?

Schlau machen ob dies bei Akkus auch notwendig ist.

Nette Idee, aber glaubst du, daß ich irgendwo Infos über ein paar (unbeschriftete) Akkus, die ich in einem Akkupack "gefunden" habe, finde?

[Henning]

Das ist ne gute Frage.

Zur Zeit läuft hier auch gerade eine ganze Rutsche 18650 aus Werkzeug- u. Notebookakkus durch, knapp 50 St.

Gucken sie hier... http://www.google.com/patents/EP0948828A1?cl=de

[Profipruckel]

Ich kenne es von Lithium-Primärzellen, dass diese ohne Last irgendwann "lahm" werden, d.h. der Innenwiderstand steigt

Dieser Effekt tritt meines Wissens nur bei Lithium-Thionylchlorid-Batterien (3,67V) auf: Last dran, bricht die Spannung heftig ein, Last stehen lassen, steigt die Spannung wieder. Das hat uns vor Jahren heftig beschäftigt, Schaltung geht nicht, Schaltung geht, am nächsten Tag wieder nicht ... .

Bei LiIon-Akkus ist das meines Wissens nicht so.

[raphTec]

Ich stell mal diesen Link hier in den Raum, sehr nützlich wenns um Akkus und dergleichen geht:
http://batteryuniversity.com/learn/
Ist zwar auf englisch, dafür aber sehr umfassend und meistens auch gut verständlich.

[Heaterman]

Bei mir laufen zwei Lithium-Akkus schon lange in der Haustürklingel als Puffer, damit nich bei jedem Klingeln das Begrüßungsdisplay neu startet. Die werden ab und an durch einen Lader automatisch nachgeladen, bisher keine Einbußen. Sollte also gehen.


Ach ja, da fällt mir ein fast vergessener Kandidat ein: seit ca. 10 Jahren haust statt des damals kaputtgegangenen Supercaps eine Lithiumzelle (Handyakku) im Windmesser, wird von der Solarzelle gespeist, die da drin ist. Läuft bis heute, sogar ganz ohne Ladeschaltung.

[Bjoern]

Es gibt auch Li-Elkos. Haben mehr Kapazität als Supercaps gleicher Größe aber weniger als Li-Ion Akkus gleicher Größe. Dafür sollen sich die Dinger fast wie normale Supercaps laden und entladen lassen, solange man sie nicht tiefentlädt... Wie brauchbar diese ähm... Kondensatorakkuwasauchimmerdasjetztist in der Praxis sind, weiß ich nicht.

[xoexlepox]

...seit ca. 10 Jahren haust statt des damals kaputtgegangenen Supercaps eine Lithiumzelle (Handyakku) im Windmesser, wird von der Solarzelle gespeist, die da drin ist. Läuft bis heute, sogar ganz ohne Ladeschaltung.

Danke, das ist genau das, was ich hören/lesen wollte Dann scheint die Story "Immer erst wieder laden, wenn der Akku leer ist" doch nicht so kritisch zu sein, wie ich vermutet hatte. Denn bei Solarbetrieb wird das Teil ja ggf. mehrmals täglich (nach-)geladen. Wenn dieser Vorgang bei einer "strengen Betrachtung" als "Ladezykus" gilt, wäre die Zelle recht bald "hin".

[ferdimh]

Lithiumakkus sind was Zyklen angeht, eher wie Blei zu betrachten. Tiefe Zyklen sind viel schädlicher als flache Zyklen.
Dies gilt nicht für Notebookakkus, die einen Zyklenzähler haben und nach einer bestimmten Zyklenzahl programmiert sterben.

[xoexlepox]

Lithiumakkus sind was Zyklen angeht, eher wie Blei zu betrachten. Tiefe Zyklen sind viel schädlicher als flache Zyklen.

Danke für die Info, dann werde ich die beiden Zellen mal mit etwas "Elektronik drumherum" versehen, und die ersten Versuche damit starten.

Dies gilt nicht für Notebookakkus, die einen Zyklenzähler haben und nach einer bestimmten Zyklenzahl programmiert sterben.

Die Elektronik war das allererste, was aus dem Notebook-Akku rausgeflogen ist