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Externes Ladegerät für MP3-Player basteln

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Hey!

Es geht um folgendes: Ich habe einen Archos Gmini XS202. Der hat leider nur einen internen Akku. Für längere Fahrten würde ich mir jetzt gerne ein externes Ladegerät basteln, wo ich normale Batterien reintun kann.

Hier hat das jemand für den Iriver H340 gemacht:
http://www.frozenantilope.de/iriver-forum/viewtopic.php?t=3651

Hier schreibt jemand etwas zu einem anderen Arhos Gerät:
http://www.mpex.net/forum/viewtopic.php?t=14306

Auf dem original Netzteil-Ladegerät stehen folgende Daten:

"INPUT:100V-240V~/50-60Hz/0.3A"
"OUTPUT:5V(länglicher Strich mit drei kleinen Unterstrichen)0.75A"

Kann ich überhaupt normale Batterien nehmen? Ich hab irgendwo gelesen, dass die 2 V Spannung haben und *4 gerechnet sind das ja 8 =/= den 5 bei OUTPUT angegebenen?

Vielleicht kennt sich jemand aus? Danke und Gruß
 

bog

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auf dem mutterschiff
normale batterien 2v? wohl kaum. wenn du dir im laden normale AA akkus mit gut hohen mAh holst haben die in der regel 1,2v. alkalines glaube ich 1,5v. wenn du dir also 4 akkus holst, hast du 4*1,2=4,8v (im seriellen schaltkreis addiert sich die spannung), knapp unter den benoetigten 5. duerfte klappen.

die akkus halten dann bei beispielsweise 2500mAh schaetzungsweise etwas ueber 3 stunden (schlag mich tot wenn nicht). etwas viel potenteres wirst du wohl kaum finden, vielleicht noch 2800er, aber dann ist auch so langsam tuc denk ich.
 

Busta_inaktiv

Guest
Original geschrieben von BigPlayer[SoS]
"OUTPUT:5V(länglicher Strich mit drei kleinen Unterstrichen)0.75A"

Kann ich überhaupt normale Batterien nehmen? Ich hab irgendwo gelesen, dass die 2 V Spannung haben und *4 gerechnet sind das ja 8 =/= den 5 bei OUTPUT angegebenen?
länglicher strich usw = gleichstrom, vereinfacht: das, was auch batterien herauskommt und ungleich dem, was aus der steckdose kommt.

"normale" batterien (micro, mignon, baby usw) liefern 1,5 V spannung, akkus allerdings nur 1,2 V (4x1,2=4.8...)

grundsätzlich sollte es reichen, die geforderte spannung und den vom ladegerät gelieferten strom zu liefern, also z.B. vier gute Akkus (viel Ah)
 
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So ohne weiteres wird das nicht funktionieren, jedenfalls nicht ohne Risiko.

Es gibt verschiedene Methoden zum Aufladen von Akkumulatoren. Entweder über eine angelegte konstante Ladespannung oder über einen konstanten Ladestrom.

Die zweite Möglichkeit fällt komplett raus, weil dafür ein Ladegerät notwenig wäre, welches den Strom regulieren kann. Im Prinzip lässt sich auch sowas selbst basteln, aber etwas Knowhow sollte gegeben sein, weil die Schaltung dabei doch etwas anspruchsvoller ist.
Die erste Möglichkeit, also das Laden über konstante Spannung, ist hier in der Praxis aber ebenfalls problematisch.

Mit einfachen AA Mignon-Batterien geht es sowieso nicht, weil die Spannung einer Batterie während des Endladevorgangs linear abnimmt:
Sie startet, wenn die Batterie voll ist bei etwa 1.6 Volt und sinkt dann linear auf unter 1 Volt, bis die Batterie leer ist. Es wird also nichtmal annähernd eine konstante Spannung bereitstellen. Bei normalen Verbrauchern ist das nicht weiter von Bedeutung, beim Aufladen über Ladungsspannung aber sehr wohl.

Besser geeignet sind aus diesem Grund Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren (NiMH). Nickel-Cadmium Akkus (NiCd) würden es zwar auch tun, sind sogar etwas billiger, aber von der Technik her veraltet (u.a. sehr umweltschädlich, Memoryeffekt).

Diese Akkus haben bei voller Kapazität eine Spannung von ca. 1.4 Volt. Diese fällt aber sehr schnell auf die typische Nennspannung von 1.2 Volt (genaugenommen etwas mehr, ca. 1.25V) und bleibt dann annähernd konstant, bis die Kapazität fast erschöpft ist. Erst dann (bei Tiefentladung, die unbedingt zu vermeiden ist) stürzt die Spannung ab.

Dieses Bild verdeutlicht den Unterschied: http://img376.imageshack.us/img376/9359/akkuvsbatterie4gw.gif

Warum ist die konstante Spannung wichtig?
Wenn der Li-Ionen Akku deines Mp3-Players leer ist und du 5 Volt anlegst, ist die Spannungsdifferenz hoch. Dementsprechend ist auch der Ladestrom anfangs hoch. Mit der Zeit geht die Spannungsdifferenz aber immer weiter zurück, weil die Spannung des Li-Ionen Akkus steigt. Durch die sinkende Spannungsdifferenz sinkt auch der Ladestrom.
Wenn jetzt, wie es bei Batterien der Fall wäre, die anliegende Ladespannung von ursprünglich 5 Volt auch noch fallen würde, hätte man recht schnell einen Totalverlust der Spannungsdifferenz zu beklagen. Dies würde dazu führen, dass kein weiterer Ladestrom fließt.
Die anliegende Ladespannung muss also konstant sein und das lässt sich nur mit Akkus bewerkstelligen.

Hier wirst du aber bei AA-Akkus ein Problem mit der Kapazität bekommen. AA-Batterien haben bestenfalls eine Kapazität von 2800 mAh. Entsprechnde Akkus dieser größe haben nochmals deutlich weniger. In der mittleren Preisklasse der Markenakkus etwa 1600-2100 mAh.
Dein Lithium-Ionenakku hat aber vermutlich eine Kapazität von mehr als 2000 mAh.
Dazu kommen noch die Verluste durch den geringen Wirkungsgrad der Ladevorrichtung.
Selbst wenn die Kapazität der NiMH-Akkus etwas größer wäre als die deines Li-Ionen Akkus, würden diese tiefentladen (und dadurch irreparabel beschädigt).

Es müssten also schon Akkus von deutlich höherer Kapazität sein. Hier bieten sich C (Baby) bzw. D (Mono) Zellen an.

Neben der Gefahr, dass deine NiMH Akkus tiefentladen werden, besteht außerdem noch die Gefahr, dass dein Li-Ionen Akku überladen wird.
Ohne technische Daten zu diesem Akku lässt sich das alles kaum abschätzen. Kapazität und Nennspannung des Akkus solltest du vorher schon rausfinden, am besten auch noch den Innenwiderstand.
Ich schätze mal, dass der Akku die übliche Nennspannung von 3.6 Volt aufweist. 4.3 Volt Ladespannung würden dann völlig ausreichen. Das heißt auch, dass statt Akkumulatoren doch sogar Batterien in Frage kommen. Hier sollte die Kapazität besonders deutlich über der des Li-Akkus liegen, damit die Ladespannung auf keinen Fall unter 4V sinkt.
Aber wie gesagt, um diesbezüglich Gewissheit zu erlangen müsstest du die Daten schon selbst rausfinden. Vielleicht steht dazu was im Handbuch oder der Hersteller lässt dir diese Informationen auf Anfage zukommen. Selbst nachmessen lässt sich dies leider nicht ohne Weiteres (wer misst misst Mist).

Unterm Strich wird diese primitive Lösung zur Ladung recht teuer wenn du die exakten Daten nicht herausfinden kannst, eine sichere Allroundlösung mit vier vernünftige NiMH Akkus in Form von Monozellen wäre nicht gerade billig. Falls die Kapazität des Li-Akkus niedriger ist, geht es wie gesagt auch mit kleineren Baby- oder gar Mignonzellen, aber hier besteht immer die Gefahr, dass die Akkus tiefentladen und somit unbrauchbar werden, wenn ihre Kapazität eben nicht ausreicht.

Deutlich einfacher wäre es, wenn du 'unterwegs' Zugang zu einer Autobatterie hättest. Ein Ladegerät auf einer solchen Basis zu basteln ist nicht besonders schwierig, wenn man entsprechende Schaltungen für Spannungswandler kennt und die Möglichkeit hat diese umzusetzen. Da du aber auf diesem Gebiet offensichtlich nicht so bewandert bist, rate ich auch davon ab.
Ladegeräte bzw. Netzgeräte mit entsprechendem 12V Stecker für's Auto gibt es nämlich auch fertig zu kaufen.
Ich schätze mal einfache Varianten ohne Extras gibt es ab 10 Euro.

Nochmal zusammenfassend, was zu beachten ist:
  • Die Ladespannung sollte immer über der Nennspannung des aufzuladenen Akkus liegen, desshalb sollte die Quelle aus einem NiMH-Akkupack bestehen oder aus einer Autobatterie mit Spannungswandler. Die Spannung von Batterien sinkt nämlich mit der Zeit linear ab. Wenn es Batterien sein sollen, sollte ihre Kapazität besonders hoch sein (z.B. Monozellen)
  • Die Ladespannung sollte nicht allzu hoch sein, da sonst ein zu hoher Ladestrom fließt, der den Akku (insbesondere durch Wärmeentwicklung) beschädigen kann
  • Die Polung der Anschlüsse muss unbedingt richtig sein, sonst machst du ganz schnell sowohl deinen Li-Ionen Akku als auch deine NiMH Akkus kaputt
  • Die Kapazität der Akkus von denen geladen wird sollte (deutlich) höher sein als die des aufzuladenen Li-Ionen Akkus, sonst droht Beschädigung durch Tiefentladung
  • Die Temperatur der Akkus sollte nie über 40°C steigen
  • Akkus dürfen auf keinen Fall tiefentladen werden
  • Akkus dürfen auf keinen Fall überladen werden
  • Akkus, die durch falsche Behandlung beschädigt wurden, sind vom Umtausch ausgeschlossen. Insbesondere verlierst du auch die Garantieansprüche deines Mp3-Players, wenn du den Akku beschädigst.

PS: Ich möchte nicht ausschließen, dass es auch einfacher geht (also etwa so wie es unter deinen Links beschrieben wurde), aber wenn du nichts riskieren willst, solltest du es auch nicht auf die einfachste Art und Weise probieren.

PPS: Laut Testbericht aus dem Magazin Chip läuft dein Player bis zu 23h lang (bei angepasstem Energiemanagement). Nach Herstellerangabe immerhin 17h. Wenn du in der Zeit auch nur 1-2 Stunden lang Zugang zu einer Steckdose hast, ist dein Ladeproblem gelöst, denn Li-Ionenakkus können recht fix aufgeladen werden.
 
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Hey danke fü die Antworten, natürlich besonders an Skyawk!

Die lange Akkulaufzeit war auch Kaufkriterium für mich, deshalb bin ich wirklich nicht soo sehr auf die externen Batterien angewiesen, hatte nur an längere Urlaube gedacht. Ich hab auch schon gesehen, dass es ein Ladegerät für's Auto gibt. Vielleicht werde ich mir das dann zulegen.
Ans Basteln sollte ich mich dann vielleicht doch lieber erstmal nicht heranwagen, will mein schönes Weihnachtsgeschenk ja nicht kaputt machen ;-)

Also Danke für die Warnung + Erklärung, ich wusste doch, dass auf's bw.de forum Verlass ist.

Grüße
 
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