Ladedauer von Akkus

Fragen zu Elektronik und Elektro allgemein.Fragen zu Bauteilen wie z.B. Tansistoren, Dioden, Kondensatoren usw.

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Ladedauer von Akkus

Neuer Beitragvon Pünktchen am Dienstag 21. Juli 2009, 22:56

Hallo,

ich habe eine Leuchte, die sich über ein Netzteil aufladen lässt. Die Leuchte hat 5 Akkus mit einer Kapazität (oder wie heißt das bei Akkus?) 2300 mAh/Akkus. Das Netzteil hat einen Output von 7 V und 600 mA.

Ich vermute mal, dass die Akkus in Reihe geschaltet sind. Muss man dazu die 600 mA Output durch die Anzahl der Batterien teilen oder nicht (bei einer Reihenschaltung müsste ja durch alle Akkus die 600 mA fließen)?

Meine Rechnung:
Ladedauer=Kapazität eines Akkus / (Outputspannung / Anzahl der Akkus) * fester Faktor: 1,4
Ladedauer=2300 mAh/ (600mA/5) * 1,4
Ladedauer=26,83 h

Wenn man nicht durch die Anzahl der Akkus teilt?
Ladedauer=5,37 h

Was ist korrekt?

Leider gibt es kein Handbuch, wo man das nachlesen kann.

Vielen Dank für eine Antwort
Pünktchen
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Re: Ladedauer von Akkus

Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 22. Juli 2009, 00:35

Ich vermute mal, dass die Akkus in Reihe geschaltet sind.
Die Vermutung dürfte stimmen. Wahrscheinlich sind das NiMH-Zellen mit je 1,2V .
Muss man dazu die 600 mA Output durch die Anzahl der Batterien teilen
Nein.
Bei der Reihenschaltug werden ja alle Akkus von gleichen Strom durchflossen.
Meine Rechnung:
Ist also falsch.
2,3 A*h / 0,6 A = 3,83 h

Damit hättest du 100% der Nennkapazität geladen. Allerdings kommt nicht gesamte Strom der chemischen Umwandlung der Elektroden (=Aufladung) zugute, sondern ein Teil produziert über Nebenreaktionen letztlich nur Wärme.
Diesem endlichen elektrochemischen Wirkungsgrad trägt man mit einem empirisch ermittelten Faktor Rechnung.
Der Faktor 1,4 gilt aber eher für die (mittlerweile verbotenen) NiCd-Akkus, NiMH-Zellen benötigen eher das 1,6-fache der Nennkapazität. Du müsstest also 5,4..6,1 Stunden laden.
Genau steht das, wie immer, in den Datenblättern der Akku-Hersteller.

Der erwähnte elektrochemische Wirkungsgrad sinkt gegen Ende der Ladung immer mehr, was man deutlich als zunehmende Erwärmung der Zellen fühlen kann.
Wenn solch ein Akku vollgeladen ist, wird sogar die gesamte hineingesteckte Energie in Wärme verwandelt und je nach Ladestrom kann das zu einer Überhitzung des Akkus führen.
Eine Überladung mit geringem Strom ist aber weitgehend unschädlich.

Du solltest auch nicht davon ausgehen, dass dein Ladegerät genau 600mA liefert. Erfahrungsgemäß ist da ein Fehler von +/- 10% durchaus möglich.


Diese Betrachtungen gelten übrigens nur für die alkalischen NiCd- oder NiMH-Akkus.
Bleiakkus oder Li-Ion dürfen so nicht geladen werden, sondern da kontrolliert man die im Verlauf der Ladung ansteigende Spannung genau.
Dieses einfache Verfahren klappt bei NiCd- und NiMH-Akkus leider nicht, weil diese einen sehr flachen Spannungsverlauf haben. Man weiss bei diesen also nie genau, wieviel Prozent der Ladung noch bzw. schon vorhanden sind.
anders
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Re: Ladedauer von Akkus

Neuer Beitragvon Pünktchen am Mittwoch 22. Juli 2009, 02:23

Die Vermutung dürfte stimmen. Wahrscheinlich sind das NiMH-Zellen mit je 1,2V .


Ja richtig, es sind (billige) MiMH-Mignonzellen. (LR5 Am3/Um3)

Der Faktor 1,4 gilt aber eher für die (mittlerweile verbotenen) NiCd-Akkus, NiMH-Zellen benötigen eher das 1,6-fache der Nennkapazität. Du müsstest also 5,4..6,1 Stunden laden.

Jedenfalls kommt, wenn man die Werte, die auf den Akkus abgedruckt (Normalladung 230 mA/14 h und Schnellladung 460 mA/7 h) zur Berechnung des Faktors heranzieht, kommt immer 1,4 heraus.

Bei einem anderen NiMH-Akkus (mit 1100 mAh) schwankt der zw. 1,5 bei Normalladung (m. W. bei 110 mA) und ca. 1,1 bei Schnelladung (m. W. bei 250 mA).

Genau steht das, wie immer, in den Datenblättern der Akku-Hersteller.

Auf der Verpackung und Akkus stehen nur die o. g. Werte und auf der Website des Herstellers habe ich nichts entsprechendes gefunden.

Hätte ich vllt. noch erwähnen sollen:

Das Netzteil ist nicht für die Leuchte gedacht, sondern für ein Radio (mit Eingangsleistung von 7 W). Hängt die Stromstärke nicht stark von dem Widerstand (hier der 5 Akkus) ab, so dass es so kein, dass die Stromstärke von 600 mA nicht annähernd stimmt?
Pünktchen
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Re: Ladedauer von Akkus

Neuer Beitragvon hubert.g am Mittwoch 22. Juli 2009, 09:18

Die Leerlaufspannung deines Netzteils ist wahrscheinlich höher, da es nicht geregelt sein wird. Die 7V sind dann bei einer Belastung von 600mA gegeben, sonst ist die Spannung höher. Ob es die 600mA als Dauerstrom aushält ist sehr fraglich.
Wenn es wirklich nur genau 7V ausgibt, dann bringst du deine Akku nie voll. Die Akkus hätte voll geladen etwa 7,3V, oder etwas mehr.
Grüsse Hubert
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Re: Ladedauer von Akkus

Neuer Beitragvon BernhardS am Mittwoch 22. Juli 2009, 09:25

Hallo,

sind die 600 mA jemals nachgemessen worden?

Bernhard
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Re: Ladedauer von Akkus

Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 22. Juli 2009, 09:45

Netzteil ist nicht für die Leuchte gedacht, sondern für ein Radio (mit Eingangsleistung von 7 W). Hängt die Stromstärke nicht stark von dem Widerstand (hier der 5 Akkus) ab, so dass es so kein, dass die Stromstärke von 600 mA
Hast du dich bei diesen Angaben verschrieben ?
Du solltest nicht Leistung, Strom und Spannung durcheinanderwerfen.

Besorg dir mal ein billiges Messinstrument und dann miss einmal die Leerlaufspannung des Netzteils und vor allem den Strom während der Ladung nach.
Achte dabei auf die richtige Schaltung des Messinstruments, denn der Versuch eine Spannung im Strombereich zu messen, befördert es schnell in die ewigen Jagdgründe.
anders
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Re: Ladedauer von Akkus

Neuer Beitragvon Pünktchen am Mittwoch 22. Juli 2009, 15:55

sind die 600 mA jemals nachgemessen worden?

Nö, ich habe mal das Netzteil angeschlossen und einen Akku rausgenommen und nur an einen Kontakt gehalten. Den anderen Pol des Akkus habe ich über ein Digitales Messgerät mit dem Konkakt der Leuchte verbunden. Dabei hat das Messgerät eine Stromstärke von nur 8 mA angezeigt.

Die 7V sind dann bei einer Belastung von 600mA gegeben, sonst ist die Spannung höher.

Sorry, war mein Fehler. Es sind sogar nur 6 V. Aber auf der Leuchte ist am Eingang für das Netzteil 6V angegeben.

Hast du dich bei diesen Angaben verschrieben ?
Du solltest nicht Leistung, Strom und Spannung durcheinanderwerfen.

Nochmal die Daten des Netzteil (lt. Aufdruck):
Input: 220-240 V, 7W
Output: 6 V, 600 mA.


Hängt die Stromstärke nicht vom Widerstand der Akkus ab? Gibt es dafür irgendwelche Richtwerte?
Besorg dir mal ein billiges Messinstrument und dann miss einmal die Leerlaufspannung des Netzteils und vor allem den Strom während der Ladung nach.

Die von mir gemessene Leerlaufspannung beträgt etwas über 9V. Die Stromstärke 8mA (s. o.)

Weder das Netzteil, noch die Leuchte wurden nach 30-stündiger-Ladung (bevor ich gefragt habe) warm.
Pünktchen
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Re: Ladedauer von Akkus

Neuer Beitragvon BernhardS am Mittwoch 22. Juli 2009, 19:15

Hallo,

jetzt habe ich den Anfang nochmal gelesen. Geladene Zellen haben so etwa 1,4-1,45 Volt, je nach Typ, Temperatur und so weiter.
Bei 5 Zellen sind das mehr als 7 Volt. Die ganze Rechnerei ist umsonst.

Bernhard
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