Autor Thema:  Aufladbare Spannungsquelle für uns Dummies  (Gelesen 3766 mal)

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Offline Kleinalrik

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Aufladbare Spannungsquelle für uns Dummies
« am: 18. Juni 2014, 09:42:11 »
Eigentlich gehört dieser Beitrag in das Schnäppchenboard.

Und uneigentlich ist dieser Beitrag so Elektro-lastig und wird wahrscheinlich eine Diskussion nach sich ziehen (da wohl Fragen aufgeworfen und beantwortet werden), dass er meiner Meinung nach hier im E-Board am besten aufgehoben ist.

Ich wollte euch mal diese einfach Power-Bank anempfehlen:

http://www.ebay.de/itm/Power-Bank-2600mAh-Universal-USB-Mobile-Extern-Batterie-AKKU-Ladegerat-Farben-HP-/141253776442?pt=DE_Handy_PDA_Taschen_Schutzh%C3%BCllen&var=&hash=item20e361943a

Sie wird befeuert mit einer 18650 Zelle (nicht enthalten).

Stromentnahme wie auch Stromaufladung erfolgt über USB-Kabel. Entnahme über Standard USB-Port, Aufladung über Micro-USB. Hat jeder, kann jeder nutzen.

Was sie so interessant - für uns Dummies - macht, ist die Elektronik und die damit verbundene einfachste Handhabung.

Zum einen hat das Dingen eine schützende Ladeschaltung. Die Ladeelektronik lädt die Zelle bis max. 4,21V. Somit schon mal auf der sicheren Seite für die Akkuzelle.

Das besonders Schöne an der Entladung ist die stabile Ausgangsspannung von 5,0V - unabhängig von der Spannung der Akkuzelle. Und damit lassen sich für uns Dummies Schaltungen recht einfach dimensionieren. Das Problem mit Akkus war ja für uns immer, dass diese während der Entladung eine ständig sinkende Spannung haben und somit z.B. LED-Vorwiderstände mit ihren starren Werten entweder unter- oder überdimensioniert waren und die Helligkeit über den Entladevorgang nicht gleichmäßig war.

Den Entladevorgang habe ich dann mal beobachtet, mit einem Multimeter am Ausgang sowie einem Multimeter direkt an der Akkuzelle:

Unter Last (0,5W Glühbirnchen) knickte die Ausgangsspannung auf 4,67V ein (ohne Last natürlich wieder 5,0V) und biss sich regelrecht auf diesen Wert über Stunden fest. Diese Ausgangsspannung blieb stabil, während die Spannung der Akkuzelle von 4,2V auf 3,0V absank.
Ungefähr ab unter 2,9V Zellenspannung konnte die Boostschaltung die Ausgangsspannung nicht mehr halten und fiel dann ebenfalls ab und "überholte" im Absinkvorgang die Zellenspannung.

Verhältnis Zellenspannung zu Ausgansspannung:

3,0V - 4,67V
2,9V - 3,5 V
2,7V - 2,7V
2,6V - 1,8V

 Ab ca. 2,55V Zellenspannung gab's dann gar keine messbare Ausgangsspannung mehr, d.h. der Entladevorgang kam zum Erliegen.
Also grob ein Entladeschutz bis 2,55V.
Bei Wegnahme der Last ging die Zellenspannung wieder auf ca. 2,7V hoch.

2,55V ist ein wenig arg niedrig. Ist doch die empfohlene Entladeschlussspannung 2,7V.
Halte ich aber immernoch für besser als gar keinen Entladeschutz. Zudem ist das Unterschreiten der 2,9V Marke an dem Absinken der Gesamthelligkeit der angeschlossenen LEDs erkennbar - Zeit, den Akku abzuklemmen.

Zur Aufladung muss lediglich ein USB-Anschluss ans Modell verbaut werden. Somit bestens geeignet, das Dingen dauerhaft im Modell zu verbauen.

Wie gesagt, zur Powerbank muss noch ein 18650er Akku gekauft werden. Die MIT Schutzschaltung sind ein wenig länger und passen nur sehr schwer rein (aber man kann ja die Feder mit einem Drahtschneider kürzen).

Für 3,- gibt es auch eine Powerbank mit integriertem Akku:

http://www.ebay.de/itm/131165038769

Aber die habe ich noch nicht getestet.
"Ey, das Dingen iss massiv, oder?" Kleinalrik - Iron Modeller 2014, Darmstadt

Offline struschie

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Re:Aufladbare Spannungsquelle für uns Dummies
« Antwort #1 am: 18. Juni 2014, 20:30:52 »
Oh cool!
Hast du den Power Bank Extern Zusatz Akku Notlader schon bestellt?
Porto ist zwar nicht die Welt... aber das sieht brauchbar aus.  Entweder MiniUsb fest ins Modell oder das ganze Teil und die USB Buxe rausführen.
Würde ich auch drei von nehmen.

Offline Kleinalrik

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Re:Aufladbare Spannungsquelle für uns Dummies
« Antwort #2 am: 19. Juni 2014, 01:14:44 »
Die mit den auswechselbaren habe ich bereits hier.
Achtung! Ist der Deckel einmal drauf, geht er nicht mehr ab (oder verteufelt schwer)!!!

Den mit dem integrierten Akku erwarte ich noch. Man kann übrigens durch Sammelbestellungen keine Portokosten sparen, das sind bei denen verkappte Warenkosten, so "sieht" das Produkt auf dem ersten Blick günstiger aus.

Ich erwarte auch keine 2.900mAh, ich gehe da eher von der Hälfte aus.
"Ey, das Dingen iss massiv, oder?" Kleinalrik - Iron Modeller 2014, Darmstadt

Offline Kleinalrik

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Re:Aufladbare Spannungsquelle für uns Dummies
« Antwort #3 am: 16. Juli 2014, 09:38:27 »
So, vorgestern ist nun endlich die runde PB gekommen. Die Wartezeiten für Chinaware von im Schnitt vier bis sechs Wochen ist echt enervierend.

Bei dieser habe ich nun folgende Beobachtungen gemacht:

Während der Alukörper einen soliden Eindruck macht, ist der Plastikeinsatz - der Lade- und Entnahmebuchse halten soll - schlecht gemacht. Er ist nicht ordentlich im Gehäusedeckel fixiert, die dahinterliegenden Buchsen auf einer fliegenden Platine gelötet verrutschen daher gerne mal, sodass erst mit einem spitzen Gegenstand diese zurechtgerückt werden wollen, bevor es ans Aufladen geht.

Nach einigen Stunden des Aufladens - während der eine LED rot leuchtet - zeigt eine blaue LED an, dass der Ladevorgang beendet ist oder auf Erhaltungsladung umgeschaltet hat.
 
Hier habe ich es versäumt, das Dingen mal aufzuschrauben und die Zellenspannung zu messen. Aber wer hätte auch ahnen können, dass nachfolgendes passiert.

Zunächst steckte ich ein USB-Spannungsanzeigegerät an, der sich den Strom zum Anzeigen eben aus der Zelle zieht. Mal gucken, wie sich die Ausgangsspannung unter verschiedenen Lasten und einfach so im mehrstündigen Standby verhalten.

Die Ladeelektronik verhindert anscheinend keine Tiefentladung der Zelle. Nachdem ich eine Nacht lang einen USB-Spannungsanzeiger dran hatte, hatte diese nur noch 1,0V. Bisschen mager für eine 2.900-gelabelte Zelle, von der ich doch mindestens 1.200mAh erwartet hatte.

Hinzu kommt, dass nach einem an und für sich unspektakulären Sturz (aus der Hand eines 1-jährigen Knaben) der Ferritkern einer Spule leicht abbröselte. Auch wenn Eigenverschulden, muss man das bei der Art der Platinenanbringung (fliegend in weichem Plastik) nicht unbedingt erwarten.

Mit viel Mühe und einem Hang zur Lebensmüdigkeit (Schockladung) den Akku auf 3,0V hochgepäppelt und dann sofort ans Ladegerät.
Nach acht Stunden (!) leuchtete dann endlich wieder die blaue LED. Multimeter dran, um nachzuprüfen, ob die vorschriftsmäßigen 4,2V auch erreicht wurden:

Die Zelle hatte - direkt an den Kontakten gemessen - 6,0V!!!

Mit Blick auf das Konstrukt behaupte ich mal, dass das eine stinknormale 18650er sein sollte. Es wirkt nicht so, als ob da zwei kleinere Zellen in Reihe gelötet wurden.
Unter der Folie ist am Pluspol die typische Einschnürung eines Chips zu erahnen. Ob tatsächlich einer drin ist und ob dieser ein besonderer ist, der für eine Spannungsverstärkung / - verdopplung sorgt, weiß ich noch nicht. Oder aber die Zelle ist durch die Tiefentladung schlicht kaputt. Besondere Wärmeentwicklung beim Aufladen ist an der Zelle selbst nicht festzustellen, nur an der Platine.

Wird die volle PB vom Ladekabel getrennt und sofort wieder angesteckt, dauert es wieder eine geschlagene halbe Stunde, bis die blaue LED wieder aufleuchtet.

Die beschriebene Funktion - Notaufladung von USB-Stecker-Geräten - erfüllt sie. Aber die Apparatur ist mir noch suspekt.
Ich geh heute abend mal mit einem anderen Multimeter dran - diese können ja auch mal kaputt gehen und Murks anzeigen (denn parallel dazu zeigte der Multimeter an einem 2er Akkupack stattliche 10,9V statt der maximal möglichen 8,4V).
"Ey, das Dingen iss massiv, oder?" Kleinalrik - Iron Modeller 2014, Darmstadt

Offline Kleinalrik

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Re:Aufladbare Spannungsquelle für uns Dummies
« Antwort #4 am: 18. Juli 2014, 12:24:41 »
Wie bereits im anderen Thread beschrieben, hat der Multimeter Kappes angezeigt.

Neue Batterie ist drin, heut abend noch mal eine Messung. Dennoch befürchte ich, dass kein Tiefentladeschutz drin ist.
"Ey, das Dingen iss massiv, oder?" Kleinalrik - Iron Modeller 2014, Darmstadt

Offline Kleinalrik

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Re:Aufladbare Spannungsquelle für uns Dummies
« Antwort #5 am: 25. Juli 2014, 15:05:51 »
Japp, wie befürchtet, die Schaltung hat keinen Tiefentladungsschutz. Die Zelle wird auch bis zu 0,03 V leergenuckelt.
Zwar konnte ich die Zelle zwei Mal reaktivieren, aber gesund war das bestimmt nicht für das arme Ding.
"Ey, das Dingen iss massiv, oder?" Kleinalrik - Iron Modeller 2014, Darmstadt

Offline Benny

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Re:Aufladbare Spannungsquelle für uns Dummies
« Antwort #6 am: 25. Juli 2014, 15:11:32 »
Hab in allen meinen Lichtschwertern, sowie im Dome von R4P17 eine einzelne 18650er Zelle mit angelöteter Schalt-Ladebuchse.

Bin sehr zufrieden, läuft schön lange. Die Zellen die ich hab, haben Steuerungselektronik dran.

Die sinds: http://www.conrad.de/ce/de/product/251006/Emmerich-LiIon-Akku-ICR-18650-NQ-SP-mit-Kabeln-37-V-2600-mAh-x-H-184-mm-x-70-mm?ref=searchDetail
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Offline Kleinalrik

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Re:Aufladbare Spannungsquelle für uns Dummies
« Antwort #7 am: 13. August 2014, 03:36:40 »
Büschen teuer. Kriegt man beim Chinesen für ein Viertel des Geldes (vermutlich mit veringerer Kapazität, rechtfertigt aber nicht den Preisunterschied).
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