Forum

Hallo zusammen,
ich möchte aus 30 Einzelzellen (1,2V NiMh 1.200mAh)
einen Akkupack herstellen, welcher mir nachher
12V mit 3.600mAh bringt.

Jetzt stehe ich vor dem Problem, ob es sinnvoller ist
10 Akkus in Reihe zu schalten und zu dieser Reihe
das ganze 2x parallel zu nehmen wie im 1.Bild unten
oder ob es Sinnvoller ist, jeweils 3 Akkus parallel zu verlöten und davon dann 10 Stück hintereinander wie in Bild 2. zu sehen ist.

Hallo,
wenn Du googelst wirst Du lesen können, dass die Parallelschaltung nicht zu empfehlen ist. Es ginge allenfalls mit der linken Schaltung. Durch geringfügige Unterschiede zwischen den parallelgeschalteten Zellen werden Ausgleichsströme fließen - das dürfte die Selbstentladung erheblich beschleunigen. Bei Laden stelle ich mir das Temperaturmanagement kritisch vor. (Wenn zwei parallele Zellen unter unterschiedlichen thermischen Bedingungen (Position im Pack!!) arbeiten, werden sie nie gleichmäßig geladen!)
Ich könnte mir Anwendungen vorstellen, in denen man die Zellen in Reihe lädt und dann nur für die Stromentnahme die in Reihe geschalteten Zellen parallel betreibt - Also Dein linkes Beispiel mit getrennter Ladung für jeden Strang und dann Parallelbetrieb der 3 Stränge wie gezeichnet zum Entladen - Für Kurzzeitbetrieb könnte das gehen. Für Langzeitanwendungen (Stromentnahme über mehrere Stunden) halte ich das für eher ungeeignet - aber das käme auf einen Versuch an).
Eine weitere Möglichkeit bestünde evtl darin, die 3 Zellzweige über Schottkydioden zu entkoppeln (Schutz vor gegenseitiger Entladung), das gibt aber wieder Verluste durch den Spannungsabfall an den Dioden und erfordert extra Anschlüsse zum Laden.
Aber wie gesagt, es gibt endlose Diskussionen dazu und Google bringt genug - lese das doch bitte durch!! Bevor man Fragen in einem Forum stellt, sollte man Google bemühen um dann nur noch restliche Unklarheiten zu erfragen. Sinn eines Forums ist es nicht, sich die Suche in Google zu ersparen!

Grüße
Hartwig

» Bevor man Fragen in einem Forum stellt,
» sollte man Google bemühen um dann nur noch restliche Unklarheiten zu
» erfragen. Sinn eines Forums ist es nicht, sich die Suche in Google zu
» ersparen!
»
» Grüße
» Hartwig

Hallo Hartwig,
danke erstmal für deine Ausführliche erklärung.
Selbstverständlich habe ich gegoogelt und mich in diversen Foren eingelesen (RC-Forum etc.)
Leider gibt es nur sehr wenig Anwendungsfälle, in denen eine Spannung von 12V mit solch einer Leistung benötigt wird.
Die meisten Modellbauer haben 12V Akkupacks mit 4Ah.

In meinem Fall handelt es sich um eine Tauchlampe, welche einen 12V 100W Halogenstrahler betreibt.
Die Nutzungsdauer beschränkt sich auf maximal eine Stunde.
Sprich wenn der Akkupack eine Stunde hält reicht das locker.

Daher käme das Entladen über parallelschaltung in Betracht.
Ein weiterer Vorteil wie ich in mehreren Foren entnehmen konnte ist, dass sich parallel geschaltene Zellen gleicher Kapazität automatisch angleichen (balancen)
So vermindere ich die Gefahr des Auseinanderdriftens.

Da in meinem ersten Beispiel beim entladen die schwächste Zelle zuerst Tiefentladen wird und die Gefahr besteht dass diese sich umpolt und über den Jordan geht, wärend die beste Zelle noch 1V hat kam ich ins wanken.

Daher habe ich diesen Beitrag hier im Forum eröffnet um von einer Menge kompetenter Leute Erfahrungen zu bekommen,
da ich selbst vor dem Problem stehe entweder / oder
und mir die Suche in verschiedenen Foren unterschiedliche Antworten erbracht haben.

Leider bringt mich deine Antwort genausowenig weiger und hätte daher vermieden werden können.

gruß Sven

Die Gegenfrage ist ob es "einfach so" 30 Zellen sind, oder 30 Zellen die auf einigermaßen genau gleiche Ruhespannung; Innenwiderstand und Kapazität ausgemessen sind.

Sind die Zellen ausgemessen sind beide Schaltungen gleichwertig. Ich würde in diesem Spezialfall sogar mehr zur rechten Schaltung tendieren weil es dort einfacher möglich ist jeweils die drei paralellen Zellen unmittelbar nebeneinander zu montieren daß sie jeweils die gleiche Temperatur haben. Nur dann ist sichergestellt daß diese ungefähr gleiche Temperatur haben und keine Ausgleichströme fliesen.

Bei Zellen die nicht extra ausgemessen sind würde ich nur die linke Schaltung nehmen und zusätzlich noch je eine Schottkydiode je Strang hinzufügen die verhindert daß sich ein oder zwei Stränge mit höherer Spannung in einen Strang mit niedrigerer Spannung entladen. Geladen wird jeder Strang einzeln.

NiMH - Zellen paralell zu laden geht mit hoher Warscheinlichkeit schief falls diese nicht bestens übereinstimmen. Die Zellen die einen größeren Strom abbekommen werden wärmer, dadurch sinkt deren EMK und sie bekommen noch mehr vom Ladestrom ab. Am Ende kann es passieren daß die kühleren Zellen sich Entladen und der Strom die ohnehin schon heißen überladenen Zellen noch weiter überlädt.



Umgekehrt ist es bei Bleiakkus und Li-Ion-Akkus. Bei diesen hängt die Ladespannung überwiegend vom Ladezustand und weniger von der Temperatur ab, die Zellen können vollkommen problemlos paralell geschaltet werden.


Ich würde 10 größere NiMH-Zellen nehmen statt viele kleine paralell, Größe "Baby" mit 3,5Ah oder gar "Mono" mit 9Ah.

» Leider bringt mich deine Antwort genausowenig weiger und hätte daher
» vermieden werden können.

Lieber Sven,
es tut mir unendlich Leid, Deine Zeit mit meiner nutzlosen Antwort vertan zu haben. Auch bitte ich um Entschuldigung, nicht meine HDMI-Glaskugel benutzt zu haben, so hätte ich nämlich zumindest sehen können, was Du wirklich willst und was Du schon weißt.
Ich werde deine Zeit bestimmt nie wieder mit zu nichts führenden Antworten vergeuden!
Hartwig

» Die Gegenfrage ist ob es "einfach so" 30 Zellen sind, oder 30 Zellen die
» auf einigermaßen genau gleiche Ruhespannung; Innenwiderstand und Kapazität
» ausgemessen sind.
»
» Sind die Zellen ausgemessen sind beide Schaltungen gleichwertig. Ich würde
» in diesem Spezialfall sogar mehr zur rechten Schaltung tendieren weil es
» dort einfacher möglich ist jeweils die drei paralellen Zellen unmittelbar
» nebeneinander zu montieren daß sie jeweils die gleiche Temperatur haben.
» Nur dann ist sichergestellt daß diese ungefähr gleiche Temperatur haben
» und keine Ausgleichströme fliesen.
»
» Bei Zellen die nicht extra ausgemessen sind würde ich nur die linke
» Schaltung nehmen und zusätzlich noch je eine Schottkydiode je Strang
» hinzufügen die verhindert daß sich ein oder zwei Stränge mit höherer
» Spannung in einen Strang mit niedrigerer Spannung entladen. Geladen wird
» jeder Strang einzeln.
»
» NiMH - Zellen paralell zu laden geht mit hoher Warscheinlichkeit schief
» falls diese nicht bestens übereinstimmen. Die Zellen die einen größeren
» Strom abbekommen werden wärmer, dadurch sinkt deren EMK und sie bekommen
» noch mehr vom Ladestrom ab. Am Ende kann es passieren daß die kühleren
» Zellen sich Entladen und der Strom die ohnehin schon heißen überladenen
» Zellen noch weiter überlädt.
»
»
»
» Umgekehrt ist es bei Bleiakkus und Li-Ion-Akkus. Bei diesen hängt die
» Ladespannung überwiegend vom Ladezustand und weniger von der Temperatur
» ab, die Zellen können vollkommen problemlos paralell geschaltet werden.
»
»
» Ich würde 10 größere NiMH-Zellen nehmen statt viele kleine paralell, Größe
» "Baby" mit 3,5Ah oder gar "Mono" mit 9Ah.

Das nenn ich mal eine Aussage - vielen Dank.

leider komme ich um 30 NiMh Zellen des Typs 4/3A nicht herum.
Die Konstruktion der Lampe sieht es vor, dass diese so verbaut werden (Platzmäßig und Konstruktionsbedingt)
Ich könnte lediglich die Verschaltung ändern da ich einen Akkupack neu aufbaue.

Die Akkus sind alle vom gleichen Hersteller, also gleiche Leistung, gleiche Kapazität und die 3 Parallel geschaltenen Akkus sind direkt nebeneinader (im Dreieck angeordnet).

Momentan ist die Verschaltung sogar noch komplexer
und mach meiner Meinung nach absolut keinen Sinn.

Ich hänge mal eine Skizze an wie der original Akkupack verschalten war.

Hey Hartwig,
so war das doch garnicht gemeint - sorry.
Aber ich bin einer der Menschen, die zuerst versucht sich selbst zu helfen.
Dank google ist das heute ja einfacher denn je.

Aber andere Leute in einem Forum auf die SuFu zu verweisen oder auf google ist m.M. nach zu einfach.
Denn nicht umsonst werden Beiträge geschrieben
(nämlich wenn Leute hilfe brauchen)

Ich kann dich aber auch verstehen, da es viele Leute gibt die Sinnlos Threads schreiben nur weil sie zu faul zum suchen sind.

Bei mir ist das nicht so - ich frage wirklich erst dann, wenn ich nicht weiter weiß und genau bei diesem Thema bin ich sowas von verwirrt aufgrund der kontroversen Aussagen.

gruß Sven

Hallo Sven,
das war Deinem Posting beim besten Willen nicht zu entnehmen - Du fragtest ohne jeden Hinweis auf eine Anwendung ganz allgemein nach der Parallelschaltung (mit den beiden gezeichneten Beispielen). Welche Antwort erwartest Du da? Da dir die Grundproblematik ja offenbar klar war, wären weitere Angaben wir Herkunft/Auswahl der Zellen (selektiert?), Ladetechnik sowie Aufbau des Packs (thermische Kopplung etc) sowie natürlich die Anwendung wichtige Informationen. Auch stellt sich die Frage, welche Alternative es zu 1,2Ah NIMH - Zellen gäbe. Ich halte die Parallelschaltung grundsätzlich für einen Kompromiss. Da wäre es wichtig zu wissen, warum dieser Weg gewählt wird - vielleicht hätten einige Forenmitglieder da alternativ-Vorschläge.
Das "Balancing" parallel geschalteter Zellen hört sich für mich zwar gut an, schlussendlich wird aber immer die schlechtere Zelle das Gesamtergebnis bestimmen. Auch bei der Selektion der Zellen ist die Frage der Selektionskriterien (Parameter??) zu beantworten. Die können momentan gleich sein, aber das garantiert nicht, dass zwei momentan identisch scheinende Zellen das auch nach 10 gemeinsamen Ladezyklen noch sind.
Viele Grüße
Hartwig

Hey Hartwig,

hier habe ich mal eine Skizze, wie der original Akkupack vom Hersteller verschalten ist.
Meiner Meinung nach macht das noch weniger Sinn als meine Ideen.

Es handelt sich im übrigen um 4/3A Zellen mit 3.300mAh pro Zelle - habe dies nur unter den Tisch fallen lassen
weil es von der Problematik her egal ist ob es sich um Baby, Mono oder spezial Zellen handelt, solange es NiMh sind.

Bauartbedingt sind nur diese Zellen zu verwenden (Akku aufnahme)

Jeder Akku kann übrigens aus dem Pack ohne Probleme entnommen werden.
Dazu muss nur das Gehäuse geöffnet werden und der Deckem mit den Spannfedern gelöst werden.

» hier habe ich mal eine Skizze, wie der original Akkupack vom Hersteller
» verschalten ist.
» Meiner Meinung nach macht das noch weniger Sinn als meine Ideen.
Ich weiss nicht, warum der Hersteller das so gemacht hat. Möglicherweise zum Ankurbeln seines Ersatzteilgeschäftes.

Warum willst du die Zellen auswechseln? Kaputt? Wie lange gehalten?

» Es handelt sich im übrigen um 4/3A Zellen mit 3.300mAh pro Zelle - habe
» dies nur unter den Tisch fallen lassen
» weil es von der Problematik her egal ist ob es sich um Baby, Mono oder
» spezial Zellen handelt, solange es NiMh sind.


Nöö, bei Mono machst du 10 Stück in Serie und gut ist.

» Bauartbedingt sind nur diese Zellen zu verwenden (Akku aufnahme)

Tja, wenn man Einschränkungen macht, muss man mit den Folgen leben. Vielleicht sich doch ne andere Mechanik überlegen?

Oder einfach neue Zellen in alter Konfiguration und warten, wann die wieder kaputt sind?

hws

hi Sven,

Ich schließe mich hws Meldung an.

2, 3 bis ein paar Dicke in Serie und fertig. keine parallel.

Du kannst ja das Ladegerät so umbauen, oder erweitern,
dass die dicken Zellen zum Laden gehen.
Das ist auf alle Fälle leichter zu lösen, als ein Haufen
parallele Zellen und dauernd die defekten raussuchen zu müssen.
In Summe vergrößert sich ja nur etwas wenig entweder der Zellendurchmesser, und oder eine Kleinigkeit der -Länge.
Aber es bleibt sicher im Aufbau kleiner, als 30 Zellen kreuz-quer zu verdrahten.

Parallel schalten solltest die Zellen sowieso nicht, wenn sie nicht genau gleich sind.
--- Tip dazu, was machst, wenn eine zB 20er Charge (1.Tag --- produktionsfrisch, toll),
durch unterschiedliche Nutzung im Laufe der Zeit, immer mehr auseinander geht?
Die Lebensgeschichten, der einzelnen Zellen immer unterschiedlicher zueinander werden?
Tja, wennst das Problem nicht im 1. od. 2. Monat hast,,,, aber später hast sicher dieses Problem.
Du tauchst ja sicher auch im Meer, oder?.. vermute ich mal...
Na, dann hast ja schon ein tolles galvanisches Element mehr, das Meer.
Damit wird jede heutige Frage,, zu einer 1.Tag Frage, somit fast unbeantwortbar.

PS:
Gibt es denn nicht auch Akkupacks im Bleigürtel?
Ein Bleiakku im Gürtel verschweißt wäre doch der ideale Doppelnutzen zum Runtertauchen.
Hast ein Gewicht zum Sinken, das gleichzeitig auch Lichtstrom liefert.

Grüße
Gerald
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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"