Li Ion als Pufferakku an Konstantspannungsquelle?

Hallo zusammen,

ich benötige eine Spannungsversorgung von 6V für eine Alarmsirene. Damit sie auch bei Stromausfall funktioniert möchte ich gerne einen Pufferakku verwenden.

Meine Idee ist es nun LiIon Zellen (in dem Fall 2S4P insg.~8Ah) permanent mit einem Festspannungsnetzteil zu "laden". Ich brauche die Zellen nicht randvoll, Kapazität ist eh genug da. Also würde ich auf z.B. 7,6V gehen und so mit 3,8V pro Zelle auf der sehr sicheren Seite sein. Dann mit einem Festspannungsregler auf 6V runter.

Überleben die LiIon das für mehrere Jahre ohne Zyklen und immer auf konstanter Spannung und benötige ich dafür ein BMS?

Gruß Christoph
 
Und die dann als Puffer verwenden?
Da sind jetzt 18Ah Alkaline-Batterien drin und die sind nach einem Jahr hin. Habe keine Lust dauernd die Batterien zu wechseln in 8m Höhe. 230V habe ich auf dem Dachboden. bietet sich also an.
 
Das BMS könnte auch nich viel mehr machen wie eine Tiefentladung verhindern. Ich würde ausgangsseitig noch eine Schottkydiode spendieren, damit beim Stromausfall der Lipo nicht den Regler rückwärts betreibt oder den Zustand vorher einmal messen. LT (jetzt Analog) hat auch, wenn ich mich recht erinner eine "ideal Diode" als IC.
Wenn der Akku auf halber Ladung gehalten wird, ist das doch für die Chemie ideal (wenn die Umgebung auch noch passt => Temperatur). Der Ladestrom sollte ja gegen Null gehen.
 
Hallo Christoph,
deine Idee klingt vernünftig!
Alternativ sollte ein 2s LiFePo4 auf 6V gepufftert ohne zusätzliche Elektronik auch sehr gut passen und „ewig“ halten.
Das „sollte“ deshalb, weil ich genau den Anwendungsfall noch nicht selbst abdecken musste, habe aber mehrere LiFe schon seit vielen Jahren im Einsatz, nutzt man sie nur zu 80%, also weder völlig leer noch randvoll, benötigt man noch nicht einmal ein BMS.
6V sind natürlich für 2s LiFe schon ziemlich leer, viel Restkapazität zum Betrieb der Alarmanlage bleibt da nicht, aber vielleicht gehen ja auch 6.6V...
Viele Grüße Axel
 

s.nase

User
akkus werden recht schnell müde(hochohmig), wenn sie nicht ab und zu mal einen Entlade/Ladezyklus spendiert bekommen. Wenn dann auch noch Umgebungstemperaturschwankungen deutlich über und unter Zimmertemperatur vorkommen, sieht es mit Akkus noch schlechter aus.

An deiner STelle würde ich die Alkaline Batterien als Notstromversorgung verwenden, und im normalbetrieb mit einem NT puffern. Fällt das NT aus, übernehmen die Alkaliene Batterien, und das auch noch nach 5Jahren Ruhezustand. Als Notstromversorgung braucht es ja auch kein 18Ah mehr. Da reicher 4Ah bestimmt aus, um die Sirene 30min kreischen zu lassen. Mußt ja eh mal messen, wieviel Strom die Anlage im Alarmfall zieht, damit du ein ausreichend starkes NT auswählen kannst.

Oder hast du stendig 230VAC Stromausfälle auf deinem Dachboden?
 
akkus werden recht schnell müde(hochohmig), wenn sie nicht ab und zu mal einen Entlade/Ladezyklus spendiert bekommen.
Beziehst Du Dich da jetzt konkret auf Bleiakkus und das Problem der Sulflatierung bei entladener Lagerung? Die Nickel Cadmium Akkus hatten das Problem des Memory-Effekts, d.h. die sollte man komplett Entladen und dann wieder Laden und bei Erhaltujgsladung haben die es sich bequem gemacht.
NiMH-Akkus haben den "Lazy Battery Effect" und bräuchten so was wie ein BMS. Dauerladen ist bei NiMH Gift. Wobei wir ja eigentlich hier nicht von Dauerladen sprechen können, weil der Akku halbvoll eine bestimmte Spannung hat, und das Netzteil exakt die gleiche Spannung hat. Der Ausgleichsstrom ist in dem Fall bis auf die Selbstentladung 0.

Bei Lithium-Akkus ist mir der Effekt nicht bekannt, ganz im Gegenteil. Da gibt es zwei Alterungsprozesse das ist einmal die Zyklenzahl (und da ist die entnommene Energiemenge entscheidend) und das kalendarische Alter.

Die andere Frage ist, warum kein Blei Gel Akku nehmen, der ist unter Umständen von den Versicherern für Alarmanlagen zertifiziert, ist robust, kann/sollte voll geladen bleiben und ist genügsam, was Ladetechnik angeht (IU-Kennlinie z.B. mit einem L200-Spannungsregler, 1000fach bewährt aus dem Internet). Und er hat auch das Problem mit den Detriten nich, d.h. keine Brandgefahr durch interne Kurzschlüsse.
 

Thomas Ebert

Moderator
Teammitglied
8m Höhe klingt nach exponiertem Montageort.
Wie kalt werden die Zellen im Winter? Ich fürchte bei ordentlich Frost könnte die Sirene leiser wie erwartet sein.
Zyklen lassen sich auch künstlich erzeugen. In der Zuleitung zu meinem Womo habe ich eine Schaltung drin, die einfach einmal pro 2 Wochen für 2 Stunden Netzstrom (und damit Ladestrom) gibt. Ein Kleinverbraucher (LED) holt sich in den 14 Tagen etwa 20% der Akkukapazität.
Das erlaubt einen gewissen Spannungsabfall, und ist damit besser gar keine "Bewegung". Das Prinzip lässt sich auf jede Akkugröße skalieren.;)
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
... Überleben die LiIon das für mehrere Jahre ohne Zyklen und immer auf konstanter Spannung und benötige ich dafür ein BMS?
Gruß Christoph
Hi Christoph, lange Rede kurzer Sinn ... JA ... deine Idee ist gut und durchführbar, auch ohne BMS!

Bringe die Zellen vorher auf Gleichstand der gewünschten Spannung (hier eben 3,8V/Z) und puffere die mit dieser Spannung per Konstantspannungsquelle.
TIPP: Schalte eine Leistungsdiode (vorzugsweise Schottky) in die Ladeleitung um eventuelle Rückspeisungen zu vermeiden, z.B. bei einem Netzausfall.
Du wirst Jahre Freude daran haben ohne wenn & aber ... ;)
Eine ein-zwei-/jährliche kurze Kontrolle schadet nicht ob die Jungs noch Gleichstand aufweisen.

PS: Ich habe hier noch Konion (LiIon 18650) in der Pufferung und die sind absolut Topp - wie gesagt, von 2006!!!
=> Deshalb: Bitte NUR das Original, entweder VTC4/5/6 - siehe auch hier: https://www.elektromodellflug.de/vtc-4-6-lghe2.html
 
Zuletzt bearbeitet:
Perfekt, danke für eure Antworten.

Die VTC4 habe ich noch aus einem anderen Projekt hier liegen. Dann führe ich die Einzellzelleanschlüsse mit aus dem Schrumpfschlauch heraus und gucke mal ab und zu, ob die Zellen noch die gleiche Spannung haben.

Gruß Christoph
 
Das sind momentan Batterien zur alleinigen Stromversorgung. 230V Betrieb ist eigentlich nicht vorgesehen.
Der kommt jetzt erst, weil ich halt keine Lust mehr habe sinnlos Batterien zu wechseln.
Gruß Christoph
 

s.nase

User
Oder du klemmst einfach ein NT parallel zwischen PrimärZellen und Alarmanlage, und Schütz die Primärzellen mit einer Diode vor der NTSpannung. Dann kannst du dir das Kontrollieren der NotstromSpannung für die nächsten Jahre sparen. Mußte halt nur ein NT verwenden, das für Parallelbetrieb geeignet ist. Aber das können wohl fast alle IndustrieNTs.

Ne KontrollLED die anfängt zu leuchten wenn die Primärzellen unter 1.3V pro Zelle fallen scheint mir da ne sinnvollere Maßnahme, als der ganzen Umbau auf PufferAkku. Im Dunklen siehst du die KontrollLED auch von unten aus 8m Entfernung.
 
Das sind momentan Batterien zur alleinigen Stromversorgung. 230V Betrieb ist eigentlich nicht vorgesehen.
Der kommt jetzt erst, weil ich halt keine Lust mehr habe sinnlos Batterien zu wechseln.
Gruß Christoph

Hallo Christoph,

Was spricht dagegen statt der Batterien im Gerät, eine Leitung vom Batteriefach zum Dachboden zu legen und dort einen kleinen gepufferten Akku (z.B. eneloop) zu betreiben?
 
Genau so habe ich es jetzt gemacht.
Kleines Loch hinter der Sirene durch die Hauswand und da die Zuleitung durch.

Auf dem Dachboden ist dann der Pufferakku 2S4P Konion mit Diode, der über ein kleines Steckernetzteil mit nachgeschaltetem Spannungsregler versorgt wird.

Funktioniert soweit sehr gut. Ab und an mal auf den Dachboden gehen und nach dem Akku sehen stellt ja kein Problem dar.

Gruß Christoph
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Genau so habe ich es jetzt gemacht.
Kleines Loch hinter der Sirene durch die Hauswand und da die Zuleitung durch.
Auf dem Dachboden ist dann der Pufferakku 2S4P Konion mit Diode, der über ein kleines Steckernetzteil mit nachgeschaltetem Spannungsregler versorgt wird.
Funktioniert soweit sehr gut. Ab und an mal auf den Dachboden gehen und nach dem Akku sehen stellt ja kein Problem dar.
Gruß Christoph

100P (s. #10)! ;) :)
 
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