Li-Ion + Bratbeck - Laden beschleunigen?

[John Rico]

N'abend!

Wir haben uns hier vor kurzem in ner netten Runde ein paar Lampen gebaut:
Li-Ionen Akkus mit 14,4 V und ca. 8 Ah (4x4 Zellen aus Camcorder Akku) und der bekannten Bratbeck-Schaltung.

Bin auch hellauf begeistert, über 5 Stunden Licht mit ner 20 W IRC!
Das Laden heute war allerdings weniger erfreulich, fast 11 Stunden!
Geladen wird über mein Notebook-Netzteil (20 V, 3 A, 60 W max) und eine zwischengeschaltete 20 W Halogenlampe.

Ich hab von Elektronik absolut keine Ahnung, daher meine Frage an euch, ob ich den Ladevorgang irgendwie beschleunigen könnte?
Wäre das z.B. über eine kleinere Halogenlampe und gar durch weglassen selbiger möglich?
Oder raucht mir da irgendwas auf und ich muss mit den 11 Stunden leben?

Wäre klasse wenn mir jemand helfen kann!
Sven

 

[bratbeck]

Nimmst du 35W-Birne als Vorwiderstandslampe, wenn dein Netzteil 3A liefern kann, sonst könnte das Netzteil Schaden nehmen. Dann läd es fast doppelt so schnell, jedoch mit etwas mehr "Stress" für die Zellen. Siehe Handyakkus: Sie werden in 1h vollgeprügelt und halten nicht lange. Aber so schlimm werden unsere Akkus nicht misshandelt bei 4-6h Ladezeit bei komplett leerem Akku. Man kann doch über Nacht laden, da ist die Zeit egal

 

[John Rico]

Verstehe ich das richtig, entweder 20 W und mein Netzteil raucht vielleicht auf oder 35 W und mein Akku leidet drunter?
Das Netzteil ist von meinem Notebook, das brauch ich noch!
Und mein Akku soll natürlich auch möglichst lange halten (war teuer genug)!
Also beides nicht so toll, und nu?

Und noch ne (vielleicht blöde) Frage: Warum lädt der Akku schneller, wenn ich einen größeren Verbraucher reinbaue?
Ich glaub dir, ist für mich nur einfach nicht logisch.

 

[bratbeck]

Ja, das ist so halb richtig. Aber nicht ganz. Schau doch auf das Schriftfeld des Netzteils: Wenn da zB 3.5Amp steht, dann ist alles bestens. Zum "Leiden" der Akkus: sie leiden bei dieser noch moderaten Stromlast nicht mehr, als beim Entladen. Nach ca 3 Jahren wird man sie wahrscheinlich sowieso tauschen, weil man 3h Laufzeit nicht hinnehmen will, wenn man 5h Laufzeit haben kann. Ich würde darüber nicht unnötig nachdenken Machs einfach, wenn's schneller laden soll mit 35W Vorwiderstands-Birne

 

[John Rico]

Auf meinem Netzteil steht exakt:
LI SHIN INTERNATIONAL ENTERPRISE CORP.
AC ADAPTER
INPUT: 100-240V~,50 / 60Hz 1.5A
OUTPUT: 20V=3.00A 60W MAX
(irgendwo weiter unten noch "Level 3", der Rest sind Prüfzeichen und chin. Symbole)

Verstehe ich dich richtig, dass es am besten wäre, sich ein Netzteil mit (mehr als) 3.5 A zu besorgen, um den Akku zu schonen und sicherzustellen, dass das Netzteil hält?
Und wenn ich mein Netzteil behalten will, wäre die 35W-Birnen Variante auf jeden Fall besser, um sicherzustellen, dass mein Netzteil heil bleibt (auch wenn der Akku dann vielleicht nicht so länge hält)?
Von welchen Zeiträumen sprechen wir da, sind die nur marginal oder kann ich den Akku deutlich eher vergessen?

Sorry, dass ich dich mit diesen Sachen nerve, die wahrscheinlich jeder E-Technik-Student nach einem Semester weiß!
Als Chemie-Student kann ich dir aber höchstens erklären, was im Akku chemisch passiert, der Rest bleibt für mich wage Vermutung.
Da mein Kontostand leider auch studententypisch ausfällt, löcher ich dich halt, da ich mir ein vorzeitiges Ableben eines der Teile nicht wirklich leisten kann (in jeder Hinsicht ).
Und wenn mir schon der "Meister der Platinen" antwortet, kann ich auch sicher sein, dass du wirklich weißt, wovon du sprichst.

 

[eL]

ich glaube der bernhard meint das der akku einen größeren stromfluß beim laden schon verträgt. Dieser entsteht ja wenn du eine 35 watt birne (welche einen kleineren wiederstand darstellt) als vorwiederstand beim laden verwendest. Nur wird ein 2A netzteil diesen strom nicht liefern können!!! und deshalb wird es deinem netzteil schaden.

sorry aber ich bin auch kein e-techniker!

muss man das eigentlich sein?

 

[John Rico]

Ah, ich glaub jetzt hab ich's!

- Bei "größerer" Lampe (= kleinerem Vorwiderstand) habe ich einen höheren Stromfluss und der Akku ist schneller voll. Wenn mein Netzteil aber nicht genug "Saft" hat, nimmt's evtl. Schaden. Außerdem werden die Akkus mehr belastet.

- Bei kleinerer Lampe (= größerem Widerstand) fließt nicht so viel Strom, die Akkus werden geschont und ich brauch mir keine Sorgen um's Netzteil machen. Allerdings muss ich dann 12 Std. Ladezeit in Kauf nehmen.

Bitte sagt mir, dass ich's jetzt gerafft habe!
Bleibt noch die Frage, ob mein 3.00 A Netzteil auch eine 35 W Birne vertragen würde (Original-Netzteile sind nämlich schweineteuer) und ob die Mehrbelastung für die Akkus auf Dauer einen deutlich spürbaren Effekt hat?

 

[gorbi73]

DC Output 60W -> Halo 35W im Highbeammode
jetzt rate mal

 

[bratbeck]

Oder nimm 30Watt, dann reicht dein Netzteil 100%ig, die Ladezeit geht auf 2/3 der Zeit zurück. Solange du nicht mit 9Ampere lädst, was dann 1h Ladezeit entspräche (so wie Handyakkus voll-gehauen werden), ist das kein Problem. Aber ohne Zweifel altern Li_ionen-Akkus durch nur Lagern weniger als durch zusätzlichen Hochstromstress. Habe gehört, dass im Modellbau höchstens 100 Ladezyklen drin sind. (Hochstromanwendungen --> Elektroflug)

Gruß Bernhard

 

[John Rico]

DC Output 60W -> Halo 35W im Highbeammode
jetzt rate mal

Nach deiner Aussage rate ich jetzt mal, dass ich's begriffen habe und es OK ist.
(auch wenn ich nach wie vor keinen Plan habe, warum oder warum nicht)
Dann werd ich mir einfach noch ne 30 / 35 W Lampe zulegen und diese dann als "Schnell-Lader" nutzen, wenn ich mal keine 12 Std. Zeit habe.
Ansonsten werde ich wohl weiterhin meine Akkus und das Netzteil schonen, kommt der ganze Kram einfach über Nacht in die Küche.

Dann vielen Dank euch allen für die schnelle und vor allem sachliche Hilfe!!!
Und dir, Bernhard, auch für die Schaltung, mit der auch Elektronik-Legastheniker wie ich günstig zu ner guten Beleuchtung kommen!
Gruß
Sven

 

[John Rico]

Fällt mir gerade noch ein, da ich hier schon mal die Experten versammelt habe:
Kann ich über die Laufzeit meiner Lampe einfach bestimmen, wieviele Ah mein Akku hat?
So nach dem Motto: Lampe läuft 5:20 Std., 20 W IRC = x Verbrauch ergibt xx Ah

Mich würd einfach mal interessieren, was ich hier nun genau stehen habe.

 

[alois]

Fällt mir gerade noch ein, da ich hier schon mal die Experten versammelt habe:
Kann ich über die Laufzeit meiner Lampe einfach bestimmen, wieviele Ah mein Akku hat?
So nach dem Motto: Lampe läuft 5:20 Std., 20 W IRC = x Verbrauch ergibt xx Ah

Mich würd einfach mal interessieren, was ich hier nun genau stehen habe.

Das sollte in etwa so gehen:
Lampenstrom bei 12V: 20W/12V = 1,67A
Lampenstrom bei 14,4V: 14,4V/12V * 1,67A = 2A
Nun den Strom nur noch mit der Leuchtdauer multiplizieren

Wenn Du es ganz genau wissen willst, dann mußt Du wohl die Leistung über die Leuchtdauer mit einem Meßgerät ermitteln, da weder die Spannung noch der Lampenstrom während der Betriebsdauer konstant sind.

Gruß Alois

 

[bratbeck]

Im Mittel zieht die 20W Birne eher 1,8Amp mit der Überspannung bei Li-Ionen mit im Mittel ca 15V (leuchtet aber dafür sehr deutlich heller). Der Wert 1.8Amp trifft die Rechnung sicher genauer,

Gruß Bernhard

ich wünsche bestes Licht

 

[eL]

zieht die 30 watt dann das 1,5 fache? also 2,7A??

ja 1,8A darauf haben wir uns mal schon for 3 jahren geeinigt ;-)

 

[eL]

!

 

[Bergnafahre]

zieht die 30 watt dann das 1,5 fache? also 2,7A??

Ja!
Und ist in etwa so hell wie ein einzelner Fernlichtscheinwerfer am Auto

Gruß bergnafahre

 

[John Rico]

Mein Akku besteht aus vier BP-927 (7,2V, 4600mAh) von Tobishop, also hat mein Bastelakku rechnerisch 9,2 Ah.
Wenn ich dann mit 5:20 Std. und 2 A rechne, wäre ich bei ca. 10,5 Ah, das erscheint mir doch verdammt viel!
Ich denke die 1,8 (wenn überhaupt) passen besser, da komme ich in etwa auf den theoretischen Wert.
Allerdings immer noch erstaunlich, dass die schwarze Dose so viel Saft hat!

Aber vielleicht hält mein recht dickes Metall-Lampengehäuse (Motorrad-Blinker) die Temperatur auch sehr stark.
Dadurch wird vielleicht die Lampe heißer und die aufgenommene Energie fällt (Stichwort Silberbronze).
Ist jetzt aber nur eine wilde Vermutung, auf jeden Fall komme ich auf über 9 Ah, und das ist genial!

 

[Bergnafahre]

Mein Akku besteht aus vier BP-927 (7,2V, 4600mAh) von Tobishop, also hat mein Bastelakku rechnerisch 9,2 Ah.
Wenn ich dann mit 5:20 Std. und 2 A rechne, wäre ich bei ca. 10,5 Ah, das erscheint mir doch verdammt viel!
Ich denke die 1,8 (wenn überhaupt) passen besser, da komme ich in etwa auf den theoretischen Wert.
Allerdings immer noch erstaunlich, dass die schwarze Dose so viel Saft hat!

Aber vielleicht hält mein recht dickes Metall-Lampengehäuse (Motorrad-Blinker) die Temperatur auch sehr stark.
Dadurch wird vielleicht die Lampe heißer und die aufgenommene Energie fällt (Stichwort Silberbronze).
Ist jetzt aber nur eine wilde Vermutung, auf jeden Fall komme ich auf über 9 Ah, und das ist genial!

Ey àst Du voll krassse Rechnungen gemacht. "Abe ich grösserre Lampe genommen und dann àbbe ich grösserre Akku mit mehr Schitrom drinne!"

Ne mal imErnst mein Lieber!
9Ah bleiben 9Ah! Wenn nun plötzlich eine Lampe länger daran brennen sollte braucht sie eben nicht so viel Strom wie die andere. Das hat auch nichts mit irgendwelchen Metallgehäusen oder Silberbronze zu tun.
Stell Dir einen Eimer mit 9 Liter Wasser(Akku) vor und ein Wasserrädchen das einen Dynamo antreibt an welchem eine Birne angeschlossen ist. Über einen am Rädchen montierten Hahn versorgst Du es mit einer einstellbaren Wassermenge.
Je schneller Du das Rädchen drehen lässt desto schneller ist der Eimer leer.
Daran ändert auch das Gehäuse des Rädchen nichts.

Je mehr Amperè eine Birne benötigt desto schnelle sind Deine 9,2Ah(Amperè mal Stunde) weg.

 

[John Rico]

Ey àst Du voll krassse Rechnungen gemacht. "Abe ich grösserre Lampe genommen und dann àbbe ich grösserre Akku mit mehr Schitrom drinne!"

Was hat das jetzt mit meiner Aussage zu tun?
Ich hab doch keine größere Lampe genommen, also passt dein Spruch so gar nicht!

Wie gesagt, ich hab (fast) keinen Plan von der Theorie, aber im Beitrag "Silberbronze" stand halt, dass es zwei Möglichkeiten gibt, wie sich der Effekt auswirkt:
1) Die Spindel wird heißer und somit heller = größere Helligkeit bei (annähernd) gleichem Stromverbrauch
2) Die Spindel muss weniger Energie aufnehmen, um die Temperatur zu halten = geringerer Stromverbrauch bei gleicher Helligkeit
Durch Zweiteres kam ich auf meine - wie geschrieben "wilde" - Vermutung (die absolut nicht stimmen muss)!

Fakt ist ja nunmal, dass
- Wir durch die Bratbeck-Schaltung vom "gleichen" Akku sprechen
- Der Erfahrungswert mit 1,8 A recht gut stimmen wird
- Ein Akku kaum eine höhere Leistung haben wird, als der Hersteller angibt
Somit ist schon verwunderlich, warum mein Akku auf diese Laufzeit kommt, auch wenn ich mich definitiv nicht drüber beschweren will!

Und zu deinem Beispiel: Wenn das Rad einmal gar nicht und einmal sehr gut gelagert ist, wirst du im zweiten Fall mehr Strom erzeugen, da du weniger Verlust durch Reibung hast.
Also ist die Leistung eben nicht nur vom Eimer, sonder auch vom "Gehäuse" abhängig!!!

 

[gorbi73]

Also ist die Leistung eben nicht nur vom Eimer, sonder auch vom "Gehäuse" abhängig!!!

Das ist aber dem "Eimer" völlig piepe. Der kann halt nur das raushauen was in ihm drinnsteckt. Ob die Lampe jetzt mit seinem abgegebenem Strom hell oder dunkel heizt ... Was du meinst hat eher was mit Wirkungsgrad zu tun.

 

[John Rico]

Das meinte ich auch, ich gehe ja gerade davon aus, dass der Akku nicht mehr Leistung hat, als ursprünglich draufstand.
Daher hab ich ja wg. ner Erklärung, dass die Lampe scheinbar weniger verbraucht, etwas rumspekuliert.
Hab das vielleicht nicht deutlich ausgedrückt.

Einigen wir uns doch einfach darauf, dass der Akku irgendwo um 9 Ah liegt, was mir ganz lange ganz viel Licht garantiert und womit ich super zufrieden bin.

Fazit: Ich versteh's immer noch nicht, aber das Basteln hat sich auf jeden Fall gelohnt.

 

[Bergnafahre]

Fazit: Ich versteh's immer noch nicht, aber das Basteln hat sich auf jeden Fall gelohnt.

Vollkommen zustimm


Hallo John Rico
Sorry, wenns falsch rüber kam!
Es war net bös gemeint und runtermachen wollte ich Dich auch nicht. Deshalb auch schrieb ich auch gleich einen Erklärungsversuch mit dazu.
Ich bezog mich auf die Aussage mit der Rechnung mit 2A wo Du plötzlich auf über 10Ah kommst und am Ende über die Auswirkungen von Silberbronze oder eines Metallgehäuses auf die Lampe spekuliert hast.
Die Silberbronze kam nur auf weil(auch bei mir) die Hoffnung bestand die entstehende Wärme wie bei der Titanserie von Osram besser aus dem Gehäuse fern zu halten und nach vorne weg zu strahlen.

Für den guten Wirkungsgrad der Birne ist aber einzig und allein die IRC-Beschichtung IM Glaskolben verantwortlich. Dazu hat Osram auch gleich einen stärkeren Glühfaden eingebaut der bei gleichem Strom wegen der Infrarotreflektion der Beschichtung heißer wird als der Standardglühfaden. Dadurch pendelt der sich einstellende Widerstand auf etwa den selben Wert wie der einer Standardlampe ein und wir haben bei beiden, der IRC- und der Standardlampe, eine Leistung von 20W bei 12V.
Bei etwa 15V sind es dann ca 30W. Ich hatte mal eine kleine Tabelle hier irgendwo eingestellt in der ich die verschiedenen Stromwerte bei unterschiedlichen Spannungen dargestellt habe. Finde sie aber gerade nicht mehr.
Muß wohl eine neue machen...

Gruß bergnafahre

 

[John Rico]

Schon OK, hab's dir nicht krumm genommen!
Mir fiel einfach nur auf, dass dein Beispiel halt nicht wirklich passte.

Dass das Thema Silberbronze nach wie vor ein absolutes Streithema ist, habe ich auch schon mitbekommen.
Keiner weiß so wirklich, ob's was und was es bringt, und keiner hat sich mal die Mühe gemacht, eine Testreihe zu starten.
Da gibts aber schon genug Diskussionen zu, müssen wir hier nicht aufs neue starten!

Also, alles gut, und jetzt nutzen wir lieber unser Licht im Wald als darüber zu diskutieren!

Gut's nächtle und nochmal danke an alle für die Hilfe!

 

[Bergnafahre]

Dass das Thema Silberbronze nach wie vor ein absolutes Streithema ist, habe ich auch schon mitbekommen.
Keiner weiß so wirklich, ob's was und was es bringt, und keiner hat sich mal die Mühe gemacht, eine Testreihe zu starten.

Oh doch!
Weis zwar nicht wer es war aber im Ergebnis war die Birne mit Silberbronze heiser als ohne. Was aber auch daher kommen kann dass die Infrarotanteile die bisher nach hinten durchgelassen wurden nun das Lampenglas erwärmen.

Gruß bergnafahre

 

[superfisch]

@ John Rico:

Was du bei deinen Berechnungen wegen der Brenndauer berücksichtigen solltest: Die Halogenbirnen sind keine Präzisionsgeräte - und daher kann die Leistung etwas vom Nennwert abweichen. Wenn du also (mit deiner Stromschätzung) von einem 20W-Brenner ausgehst, dann kann es schon sein daß der Strom 5-10% unterhalb deines geschätzten Wertes liegt - somit hast du dann auch 5-10% weniger Kapazität als errechnet...