Externer Handyakku mit 3x1,2V NiMH ?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Man sieht ja häufig externe Li-Ionen-Akkus, die man über USB ans Handy anschließen kann um die Kapazität (z.B. für Dauerinternetsurfen bei langen Zugfahrten) zu erhöhen.

Ich frage mich:

Kann man nicht einfach das ganze extern an eine 3x1,2V NiMH-Stromversorgung (mit 3Stück AA Mignon-Zellen von 2000mAH) an USB-Stecker legen ?

Die Spannung eines Li-Ionen-Akkus bewegt sich ja zwischen 2,5V=entladen und 3,7V=Ladeende relativ linear.
Ein 3er-Pack NiMh wäre bei 3,6V und wenn man die 2000mAh parallel zu den 3,7V-1000mAh-Handyakku schließt dann müßten doch beide Akkus gut miteinander harmonieren oder ?
Das ganze würde sich dann doch bei 3,6V einspielen. Das wäre gut 90% der Akkuladung des Li-Akkus.

Oder sollte zum laden tatsächlich 4x1,2V ähnlich die 5V USB Ausgangsspannung genommen werden ?

Es ist zwar üblich eine Li-Ionen Zelle mit weitaus höherer Spannung zu laden aber 3,6V neben 3,7 sind doch für den Li-Akku schonender weil der gesamte Strom dann schneller nur noch über das zyklenfestere NiMH-Pack gezogen wird.

Aber leider sehe ich solche externen Akkus nicht. ielleicht ist meine Idee das Handy extern mit den viel robusteren Rundzellen (die auch aufs Gewicht bezogen heutzutage ne gute Kapazität haben) zu betreiben idiotisch.

Man muß dann bei den überteuert angebotenen externen 3000mAh Externakkus bleiben, die dann tot sind wenn man sie 2 Jahre mal unnachgeladen in der Schublade verlegt hat.

Ich will hier ja keine Bastelanleitung die zu Dummheiten führt aber das Problem beschäftigt mich und ich würde das vllt. mal in einem seperaten Elektronikforum bringen wie Elekronikkompendium (da langweilt es wahrscheinlich jeden weil man für so ne Schaltung keine aktiven Bauelemente braucht).

#2

Hallo,

2,5V=entladen und 3,7V=Ladeende relativ linear.

Falsch, die Ladeschlußspannung liegt bei 4,1 bzw. 4,2V.
Die 3,7V (oder auch 3,6V) sind die Nennspannung.
Die Ladeautomatik verlangt meist 5V, sonst springt sie garnicht erst an.
Gruß
Bernd

#3

O.K. wieder was dazugelernt.

Dann wird das voltmäßig ja ziemlich bis zur Explosionsgrenze ausgereizt (sicherlich muß man sich da keine Sorgen machen weil bei Markenakkus da nichts von Unfällen hört).

Aber was würde denn dann passieren wenn die 3,6V einfach parallel anliegen.

Wäre doch absolut ideal wenn der Li-Akku überhaupt nicht nachgeladen wird sondern das ganze direkt von den über eine absolut konstante Spannung von 3,6V gesaugt wird.

Das der Akku selber nicht in Kleinstmengen auf Spannungshöchststand nachgeladen wird kann doch nur gesund sein.

Der NiMh Akku ist deutlich zyklenfester und robuster und so kann der empfindliche Li-Akku geschont werden.

#4

Moin,

O.K. wieder was dazugelernt.

Offenbar aber doch nicht so ganz verstannden.

Dann wird das voltmäßig ja ziemlich bis zur Explosionsgrenze
ausgereizt (sicherlich muß man sich da keine Sorgen machen
weil bei Markenakkus da nichts von Unfällen hört).

Wieso denn? Der Akku bekommt die 5 V doch nicht direkt, sondern seine Ladeelektronik. Diese macht das passend für den Akku und der verträgt die 4,2 V ausgezeichnet. Lediglich die lange Lagerung auf diesem Niveau schadet ihm. Aber explodieren wird er allein deshalb auch niemals.

Aber was würde denn dann passieren wenn die 3,6V einfach
parallel anliegen.

Du hättest unkontrollierbare Ausgleichsströme. Sowas macht man prizipiell niemals! Die auftretenden Effekte sind nicht so leicht vorhersehbar.

Wäre doch absolut ideal wenn der Li-Akku überhaupt nicht
nachgeladen wird sondern das ganze direkt von den über eine
absolut konstante Spannung von 3,6V gesaugt wird.

Absolut konstant wäre die nicht. Auch ein Dreierpack aus NiMH-Akkus hat eine Spannung von 4,3 V im vollen Zustand. Aber man kann das nicht einfach parallel an eine andere Art von Akku klemmen.

MfG,
Marius

#5

Die Ladecharakteristik ist grundverschieden.
NiMH wird mit Konstantstrom geladen und über die Änderung der Ladespannung temperaturüberwacht bis zum Ladeschluss, der bei Temperaturerhöhung eintritt.
Li-Ion wird mit Konstantspannung 4.2V geladen. Der Ladestrom wird anfangs auf Werte begrenzt die von der Akkugröße abhängen. Später sinkt der Ladestrom unter diese Grenze. Bei etwa 3% des Anfangsladestroms wird abgeschaltet.

Ich vermute, die Li-Ion-Spannungsbegrenzung auf 4.2V wird die NiMH Zellen nie voll laden denn die brauchen etwa 1.7V pro Zelle bei der Konstantstromladung. Die Methode des Ersatzes ist durchführbar, aber nicht ideal. Ideal wäre eine Trennung der NiMH vom Handy während der Ladung mit einem extra Ladegerät.

#6

Ja dann wäre die Frage ob man zumindest mit einer höheren Spannung aus einem Artfremden ohne elektronisches Spannungswandlungsgerät dazwischen (wie z.B. das Handyladegerät mit Zigarettenladegerät ist) betreiben kann.

Ich meine wäre es denn zumindest möglich das mit 4xAA = 4,8V zu laden (die 5% weniger Spannung als die vollen 5-V-USB-Spannung dürften doch nicht das Problem sein).

Ich weiß die Akkus werden mit 5…sogar 6V geladen (in diesem Spannungsbereich werden zumindest Bastel-Solarpanels angeboten die einfach mit einer Zenerdiode gegen nächtlichen Stromverlust geregelt werden).

Das die 1,2V auch nicht exakt konstant sind war mir natürlich auch immer klar allerdings ist der hohe Spannungsausschlag nach tatsächlich doch eher nur in den letzten 5% des Aufladezyklus (also der rechte Haken der am Ende auf über 1,4V hochschießt).

Dieser Spannungshochschuß wäre bei einer ganz anderen Fragen interessant. Hier spielts doch keine gravierende Rolle. Zu fast 90% des Endladungsverlauf ist er wenigstens ziemlich Spannungsstabil (das schaft weder Li-Zelle noch Alkali-Mangan).

Aber kurz gefragt würde eine direkte Stromabnahme aus einem 4,8V 4er-Pack funktionieren ?

Bleibt eigentlich nur diese idiotensichere Lösung:
Wenn das natürlich auch nicht geht wäre wohl ein kleiner transportabler 12V Bleiakku die beste Lösung. Und dies dann über ein altes 12V-Kfz-Handyladegerät für Zigarettenanzünder laden zumal solch ein Ladegerät in Massen gibt (und nicht als Spezialbauteil im Elektronikversand erworben werden muß).

Zusatzfrage:

Ist bei gleichen Batterietypen (also Lithiumzelle im Handyakku) auch eine Ladeelektronik dazwischengeschaltet ?
Nach eurer Erklärung müßte die Spannung vom externen Akku ja auch erstmal auf >= 5V (mit elektronischen Spannungswandler) umgewandelt werden müssen weil der Handyakku mit höherer Spannung versorgt werden MUSS und es nicht reicht eine gleiche Spannung parallelzuschließen.

#7

4 Stück 1,2V könnten funktionieren. Die Spannung wäre am Anfang zwar etwas hoch (bis 6V bei frisch geladenen Zellen), das könnte die Ladeschaltung im Handy etwas erwärmen. Habe schon Ladegeräte gehabt, die hatten auch um die 6V im Leerlauf. Die Ladeschaltung ist für die 5V USB Spannung konzipiert.
Sie ist mit einer Toleranz von +/- 5% festgelegt, das wäre dann ein Spannungsbereich, in dem du deine NiMH Akkus fast komplett nutzen kannst. Meine Hand lege ich dafür aber nicht ins Feuer.

#8

Danke soll ja auch kein Bastelboard hier sein sondern eher ein Frageboard um alle Sachen theoretisch von der Möglichkeit her auszuloten.

Ich finde es sowieso immer schade wennn elektronische Spannungswandler dazwischen müssen. Die haben ja auch keine 100% Wirkungsgrad und keine ewige Lebensdauer.

#9

Hallo,

also ein Akkupack für 4xNiMH auf USB gibt es schon lange. Gibts z.B. hier http://www.magicmaps.de/shop/produktliste/details/ka…

Die sind aber etwas aus der Mode gekommen da ähnliche Produkte mit Li-Ion Akkus durch ihre höhere Energiedichte eine längere Nutzungsdauer pro Ladung ermöglichen.

Eine eingebaute Elektronik dient meist dazu um die Nutzungszeit zu erhöhen und um die USB Spezifikation einzuhalten.

Grüße
Stefan