Montag, 30. Januar 2017

Joule-Thief XXL

Im vorigen Post habe ich die Verwertung von leeren Batterien durch einen Joule-Thief thematisiert. Da die von mir vorgestellte Taschenlampe für den Alltag nicht wirklich taugt, habe ich noch etwas weiter experimentiert und eine weitere Idee - für den Alltag durchaus praktikabel.

Ich habe jede Menge leerer Batterien, die in keinem Gerät mehr verwendbar sind. Viele Geräte können bei 1.2V schon nicht mehr richtig arbeiten, das schließt sogar den Betrieb an NiMH-Akkus aus. Quartz-Uhrwerke laufen noch etwas länger, aber auch hier ist häufig bei 1.0V der Ofen aus. Und eine NiMH ist da schon tiefentladen, also eigentlich hier gar nicht sinnvoll einsetzbar:

  • ich habe mehrere dieser leeren Primärzellen hintereinander gehängt
  • die resultierende Spannung mit einem DC/DC-Wandler auf etwas über 15V transformiert
  • das Ganze über einen Vorwiderstand und eine Diode an einen Blei-Akku gehängt
  • und damit die leeren Batterien so lange leergesaugt, bis sie ohne Last unter 0.1V hatten
  • hintereinander diese, dann wirklich leeren Batterien, gegen etwas Bessere getauscht
  • und dieses Spiel solange wiederholt, bis ich alle Batterien so leer hatte, dass der Spannungswandler nicht mehr anlief.
  • diesen nun aus Abfall gefüllten Bleiakku  schloss ich über einen weiteren Spannungswandler
  • an eine USB-Powerbank
  • und kann damit mindestens 2x mein Smartphone laden
So habe ich dimensioniert:
  • 8 leere AA-Batterien in Reihe. Ich habe da eine ausgemusterte Batteriehalterung mit einem Tamiya Stecker dran.
  • das ergibt selbst bei nur noch 1V pro Zelle immerhin 8V! Unter Last sind's grad noch 4V.
  • als DC/DC-Aufwärts-Wandler habe ich den MT3608 gewählt. Bei ebay gibt es haufenweise Händler, die damit bestückte Platinen für wenige Euro anbieten. Die Ausgangsspannung kann man mit einem Poti stufenlos einstellen.
  • Einstellen auf 15.0V, damit der Vorwiderstand für den Bleiakku den Strom begrenzt. Ich habe etwa 50mA Ladestrom.
  • Wenn ich den Regler direkt anschließe (also ohne den Vorwiderstand), wird der Strom in den Blei-Akku so groß, dass die Spannung an den leeren Batterien gleich so weit zusammenbricht, dass der Spannungswandler wieder aus geht.
  • Am Akku habe ich einen Abwärtswandler, eingestellt auf 5.1V für USB
  • und daran ein abgeschnittenes USB-Verlängerungskabel, um USB-Geräte einstecken zu können


(Die Skale des Messgerätes im Bild hat die falsche Beschriftung. Der Endausschlag ist bei 60mA)

Der DC/DC-Abwärts-Wandler arbeitet mit einem LM2596. Auch hier gibt es für kleines Geld eine Menge Händler (auch aus Deutschland).


Messungen mit dieser Anordnung ergaben, dass ich noch mindestens 200mAh aus den, normalerweise bereits als Müll bezeichneten, Batterien ziehen kann. Man muss nur aufpassen, dass die so leer gesaugten Batterien gerne mal auslaufen, also nach der Benutzung nicht in der Halterung lassen und fachgerecht entsorgen - diesmal aber wirklich leer!

Samstag, 14. Januar 2017

sinnvolle Verwendung von leeren Batterien, Recycling einmal anders

jedesmal wenn ich in einem Gerät eine Batterie austauschen muss, ärgere ich mich, dass eigentlich noch reichlich Energie in der Primärzelle ist, die ich nun wegwerfen muss.
Vor einiger Zeit fand ich eine interessante Idee zu diesem Thema: Der Joule-Thief. Das ist eine kleine Schaltung, die mit Hilfe einer selbst gewickelten Spule und einem Transistor aus der eigentlich schon ratzeputz leeren Batterie auch noch mit weniger als 1V eine Spannung von über 3V erzeugt. Das reicht sogar für den Betrieb einer weißen LED.

Ich hatte damals etwas rumexperimentiert und die Bauteile in einen leeren Klebestift eingebaut.


 Die Batterie im Bild ist übrigens eine AAA mit 2 selbstgedruckten Ringen als Adapter zu AA.


Die Batterie hat eine Spannung von nur noch 0.85V und die Lampe leuchtet noch!
Eigentlich nur Spielzeug, eine Power-Taschenlampe ist das definitiv nicht. Aber das Experiment beweist, dass die Batterie noch Potential hat.