Camping Lampe

LeMäx · Mo, 11.07.16, 21:45

Hallo Zusammen!
Spontan kam ich auf die Idee eine LED Lampe in Form eines Zylinders(aus Holz(Sockel) und Plexiglas) zu bauen die portabel ist.
Auf der Suche nach einem passenden Akku habe ich festgestell, dass die gar nicht mal so billig sind und man eine Powerbank(zum Handy aufladen) um das selbe Geld mit 5x so viel Kapazität bekommt.

Darauf hin habe ich gleich eine BilligPowerbank zerlegt und eine Glühbirne an den Akku gelötet und habe auch direkt festgestellt, dass man Akkus "Totentladen" kann

.

Nun zu meiner Frage:
Ich habe auf Amazon sogenannte Akku Checker gefunden die beim Unterschreiten einer bestimmten Spannung anfangen zu piepsen.
Ist so ein Bauteil auch für Powerbank Akkus einsetzbar?

Noch so nebenbei:
Die Elektronik aus der Powerbank wird mit in die Lampe verbaut so kann man nämlich direkt mit einem Handyladekabel den Akku laden.
Und die 12V die die LEDs brauchen erzeuge ich mit so einem DC-DC Wandler da der Akku aus einer Powerbank ja sicherlich nicht genau 12V bringt.

In Klein hat ja alles schon Funktioniert ich brauch nur noch einen Entladeschutz und statt dem Glühlämpchen kommen LED Stripes zum Einsatz.
Diese werden im Inner des Zylinders(also dem Campinglicht) um ein Rohr gewickelt welches im Sockel(der ja aus Holz ist) verankert ist.

Freue mich schon auf Antworten!

MfG
Max

Achim H · Mi, 13.07.16, 08:16

Für einen 12V Led-Strip ist ein einzelner Lipo-Akku nicht die richtige Spannungsquelle. Wahrscheinlich wirst Du auch keinen DC/DC-Wandler finden, der mit einem Spannungsbereich von ca. 3V bis 4,2V auskommt, um daraus eine 12V Spannung zu generieren. Mal abgesehen von der Leuchtdauer, die rapide gen Keller geht, weil der entnommene Strom 3-5mal so hoch wie am Ausgang sein wird (abhängig von der Restspannung des Akku und vom Wirkungsgrad des DC/DC-Wandler).

Mit mehr Akkus (in Reihe = eine höhere Spannung) geht es deutlich einfacher.
Damit fällt Dein Handyladegerät weg. Oder möchtest Du die Akkus einzeln laden?

LeMäx · Do, 14.07.16, 17:12

Warum soll die leuchtdauer bei einem 20000 mah powerbank akku so gering sein die led brauchen ja nicht soooo viel energie. Und ja ich weiß mAh≠Wh aber der akku in einer powerbank hat doch bestimmt auch mehrere zellen und somit in serie geschaltete batterien?

L4M4 · Do, 14.07.16, 21:00

In Powerbanken sind die Zellen immer Parallel - also besagte ~3-4,2V

Von USB auf 12V geht schon, aber die meisten Powerbanken machen bei spätestens 2,4A dicht (Kurzschlussschutz) -> Bei 100% Effizienz wären das 1A bei 12V (Real also eher 0,7-0,8A) - damit kann man nur relativ kurze oder nicht sehr helle LED-Stripes betreiben.

Das Einfachste wäre ein 5V Stripe der einen USB Anschluss dran hat - dazu eine (intakte

) Powerbank:
http://www.aliexpress.com/wholesale?cat ... stripe+usb

Ein Akku-Checker würde theoretisch funktionieren - aber die Dinger sind auch nicht klein und wenn keiner da ist, der das hört (Lampe vergessen aus zu machen und weggefahren), hindert das den Akku auch nicht am tiefenentladen.
Du kannst aber sowas benutzen:
https://www.fasttech.com/products/1009/ ... ild-in-pcm
https://www.fasttech.com/products/1425/ ... protection

Achim H · Do, 14.07.16, 22:13

LeMäx hat geschrieben:Warum soll die leuchtdauer bei einem 20000 mah powerbank akku so gering sein

Ist die neue Powerbank auch wieder so eine (wie die geschlachtete, wo nur eine Zelle drin ist)?
Die einzelne Zelle hat nie und nimmer 20.000mAh.

LeMäx · Fr, 15.07.16, 12:12

Danke schonmal für eure antworten.

Nein die neue ist dann eine andere. Die auf dem foto hatte ich nur zuhause rumliegen.

Und ich habe von "DIY Perks" (ist ein YouTube Kanal) eine Anleitung gefunden wie man mit so einem akkuchecker und einem relais eine schaltung bauen kann die einem dann die lampw ausschalten kann.

Wenn ich jetzt 2 identische powerbank akkus in serie schalte hätte ich ja mehr spannung und zumindest dieses thema wäre vom tisch oder? Das problem ist nur ich habe warscheinlich keinen Platz in der doch sehr kompakten Lampe.
Ich überlege mir aber sowiso einen Akku für modell Autos zu kaufen. Mit so einem hätte ich viel weniger problem. Teuer sind die halt.

Noch eine frage zur abwärme der LEDs. Ich habe vor so ca. 2m des Stripes zu verbauen wenn ich für mehr platz finde dann verbaue ich auch mehr. Jetzt habe ich mich allerdings gefragt ob es im gehäuse der lampe nicht zu heiß werden könnte?

Freue mich wieder auf Antworten

LeMäx · Fr, 15.07.16, 12:57

Ich wollte gerade die Brenndauer berechnen und habe festgestellt, dass ich elektrotechnisch genau gar nichts kann

. Ich habe die Dauer über die Ah und Wh berechnen wollen allerdings kommen mir zwei verschiedene Ergebnisse raus(siehe Foto).
Bitte um Hilfe

Borax · Fr, 15.07.16, 14:43

Noch eine frage zur abwärme der LEDs. Ich habe vor so ca. 2m des Stripes zu verbauen wenn ich für mehr platz finde dann verbaue ich auch mehr. Jetzt habe ich mich allerdings gefragt ob es im gehäuse der lampe nicht zu heiß werden könnte?

Kann durchaus zu heiß werden. Wir haben aber keine Ahnung wie die Lampe eigentlich aussehen soll (Größe, Material, Aufbau offen/geschlossen, Belüftung...). Daher kann ich da keine valide Aussage machen.
Wegen Akkus/Spannung/Leuchtdauer...
Die Akkus haben keine feste Spannung. Eine einzelne Zelle (wie auf dem ersten Foto) hat bis zu 4.2V (randvoll geladen) und knapp 3V (fast leer). Es gibt Step-Up Wandler (Beispiel: https://www.amazon.de/DC-DC-3V-32V-5V-3 ... 4XQAKVZR38) die aus dieser Spannung 12V erzeugen können, aber deren Effizienz ist bei einer so großen Spannungsdifferenz (3.5V -> 12V) meist nicht so toll. Besser wären 2 Zellen in Reihe und ein Step-Up Wandler (dann sind es rund 7V->12V) oder 4 Zellen in Reihe und ein Step-Down Wandler (14V->12V - Beispiel: https://www.amazon.de/dp/B00QFDRR9S?psc=1). Ohne einen geregelten Spannungswandler geht es nicht. Mit 3 Zellen und randvoll geladenen Akkus hast Du schon 12.6V was für die LED Sripes vielleicht gerade noch geht, aber dann müssen sie sehr gut gekühlt werden. Allerdings schon nach ca. 20% Entladung hat Du weniger als 11.5V so dass die LEDs schon merklich dunkler sind als bei 12V.
Egal welchen Wandler Du nimmst, die 12V MÜSSEN zuerst eingestellt und nachgemessen werden. Welche Spannung im Lieferzustand eingestellt ist, weiß kein Mensch.
Wegen Leuchtdauer...
Mit nur einer Zelle (bei sagen wir mal 3Ah) und einer Last von 12V bei 1.2A (=14.4W) und einer Wandler-Effizienz von 70% ergibt sich etwa:
3.7V * 3Ah = 11Wh; *0.7 = 8Wh; => eine 14.4W Last läuft damit etwa 35 Minuten.
Mit 4 solchen Zellen in Reihe und einem StepDown Wandler mit 85% Effizienz wären es 44Wh * 0.85 = 37.5Wh; bei 14.4W Last also rund 2 Stunden und 40 Minuten Betrieb. Was bei Deiner Rechnung (zweite Zeile) nicht stimmt ist die Vernachlässigung der Spannung. Zwar sind 3.4Ah * 4 auch 13.6 Ah, aber eben nur bei 3.7V (genauer gesagt einer Spannung zwischen 4.2V und 3V - die 3.7V sind nur ein Mittelwert). Du brauchst aber 12V...

LeMäx · Fr, 15.07.16, 15:43

Alles klar und danke für die schnelle antwort. Ich schau jetzt mal wie ich mich entscheide bezüglich des akkus. Vielleicht mache ich in nächster zeit mal ein cad modell der lampe und stelle ein foto hier ins forum- mal schauen. Und ich dachte mir schon dass ich irgenteinen fehler mit der spannung gemacht habe.

LG

LeMäx · So, 17.07.16, 15:53

Hallo zusammen.
Ich habe gerade ein wenig an meiner Lampe weitergearbeitet und will nun ein wenig Feddback von euch.
Ich habe ein 3D Modell am PC der Lampe ausgearbeitet(siehe Bilder). Darauf ist der Aufbau und auch die Anordung der Akkuzellen zu sehen.
zudem ist eine Aussparung im Sockel angebracht wo später ein Micro-USB-Stecker zum Aufladen angebracht werden kann. Der Kreisrunde Ausschnitt auf der Oberseite ist nur dafür da, dass da Oben auch noch ein wenig Licht rauskommt.
So und nun hätte ich noch ein paar Fragen:

Auf dem Bild ist zu sehen wie die insgesamt 8 Zellen in zwei 4er Packs angeordnet sind. Gedacht wäre die vier Zellen eines Packs in Serie zu schalten und die Packs dann untereinander Paralell zu schalten.
Diese Anordnung habe ich bereits mit vier AA Baterien gemacht und es hat prächtig funktioniert. Dementsprechend ist auch zu erwarten, dass es auch mit acht LiPo Zellen funktioniert. Meine Frage ist jetzt wie kann ich die Zellen wieder laden ohne sie aus der Lampe auszubauen? (Per Micro-USB sollte geladen werden)

Dann mache ich mir noch ein paar Sorgen bezüglich der Hitze. Der Abstand zwischen Plexiglas und Innenrohr auf dem die LED Stripes angebracht werden beträgt ledeglich 12mm. Brauche ich da jetzt noch Lüftungsschlitze?

LG Max

Achim H · So, 17.07.16, 16:46

Meine Frage ist jetzt wie kann ich die Zellen wieder laden ohne sie aus der Lampe auszubauen? (Per Micro-USB sollte geladen werden)

Das geht nicht. USB ist nur für 5V gedacht.
Die Zellen müssen aber einzeln geladen werden. Hierfür brauchst Du einen Balancer für einen 4s Akkupack. --> guckstu diese schematische Darstellung.
4 Zellen in Reihe = 5 Anschlüsse. Der typische Steckverbinder für einen 4s Akkupack ist eine 5pol. JST-XH Buchse. Das Gegenstück ist ein 5pol. JST-XH Stecker.
Stecker + Buchse kannst Du dir in diesem Bild anschauen.

Dann mache ich mir noch ein paar Sorgen bezüglich der Hitze. Der Abstand zwischen Plexiglas und Innenrohr auf dem die LED Stripes angebracht werden beträgt ledeglich 12mm. Brauche ich da jetzt noch Lüftungsschlitze?

Besser wäre es. Plexi wird zwar erst bei ca. 160°C verformbar, aber ohne Schlitze bzw. Löcher hast Du einen Wärmestau und keine Kühlung. Die Wärme im Innern steigert sich solange, bis die Leds im Eimer sind. Luftlöcher oben und unten.

LeMäx · So, 17.07.16, 17:12

OK also das Balancerkabel krig ich hin. Wenn ich jetzt unten am Sockel diesen Balanceranschluss rausführe muss ich da ja noch ein Ladegerät anstecken um die Akkus zu laden. Was könnte ich da für eines verwenden? Und bei dieser Balancerschaltung werden ja immer noch zwei Zellen auf einmal geladen wenn ich das richtig verstanden habe.

P.S.: Die Zellen werden schon über den Balanceranschluss geladen oder?

Borax · So, 17.07.16, 23:17

P.S.: Die Zellen werden schon über den Balanceranschluss geladen oder?

Nein. Üblicherweise nicht. Die Balanceranschlüsse dienen wirklich nur zum ausgleichen von unterschiedlichen Spannungen zwischen den Zellen. Geladen wird über den 'Hauptanschluss' also Plus-Pol und Minus-Pol der in Reihe geschalteten Zellen. Die Balanceranschlüsse vertragen meist nur relativ kleine Ströme (ca. 0.2-0.3A).

muss ich da ja noch ein Ladegerät anstecken um die Akkus zu laden. Was könnte ich da für eines verwenden?

Ein typisches Modellbau-Ladegerät. Z.B.: http://www.ebay.de/itm/100-IMAX-B6-AC-B ... 5731.m3795
Wenn Du 12V mit hinreichend Power zur Verfügung hast (aus KFZ oder Netzteil) reicht auch ein http://www.ebay.de/itm/iMax-B6-LCD-SkyR ... 5731.m3795

Und bei dieser Balancerschaltung werden ja immer noch zwei Zellen auf einmal geladen wenn ich das richtig verstanden habe.

Nein. Alle (in Reihe geschalteten) Zellen zusammen. Also zwischen 2 und 6 Zellen. Bei Dir also alle 4 zusammen. Bzw. 2x4 Zellen zusammen. Was aber nicht ideal ist - besser wäre es nur 4 Zellen zu verwenden. Auch parallel geschaltete Zellen können auseinander driften was der Balancer aber nicht ausgleichen kann, wenn die Zellen parallel geschaltet sind.

Achim H · Mo, 18.07.16, 00:40

LeMäx hat geschrieben:Und bei dieser Balancerschaltung werden ja immer noch zwei Zellen auf einmal geladen wenn ich das richtig verstanden habe.
Borax hat geschrieben:Nein. Alle (in Reihe geschalteten) Zellen zusammen. Also zwischen 2 und 6 Zellen. Bei Dir also alle 4 zusammen.

Die Annahme von LeMäx war schon richtig.
Nur Kontakt 1 + 5 sind wirklich Plus + Minus. Alle andere Anschlüsse sind im Wechsel mal Plus, mal Minus. Die Zellen werden einzeln geladen und zwar nacheinander.

Ladezyklus 1 (Zelle 1): Pin 1 = +, Pin 2 = -
Ladezyklus 2 (Zelle 2): Pin 2 = +, Pin 3 = -
Ladezyklus 3 (Zelle 3): Pin 3 = +, Pin 4 = -
Ladezyklus 4 (Zelle 4): Pin 4 = +, Pin 5 = -
Im nächsten Durchgang werden zuerst die Spannungen gelesen und danach die Ladezyklen wiederholt.

Das von Borax empfohlene Ladegerät iMax B6* ist eine günstigere Kopie des legendären Turnigy Accucell 6 (das habe ich schon einige Jahre).

* gleicher Funktionsumfang, alle elektrischen Daten stimmen 1:1, nur das Gehäuse sieht etwas anders aus.

Borax · Mo, 18.07.16, 10:30

Nur Kontakt 1 + 5 sind wirklich Plus + Minus. Alle andere Anschlüsse sind im Wechsel mal Plus, mal Minus. Die Zellen werden einzeln geladen und zwar nacheinander.

Das wäre zwar möglich, aber normalerweise (so kenne ich das vom B6) werden alle Zellen gleichzeitig (in Reihe) geladen. Über die Balancer Anschlüsse wird nur per Mosfet (quasi als Lastwiderstand) ein wenig Strom abgezweigt, so dass die Einzelspannungen bei allen Zellen (meist auch erst kurz vor der Ladeschlussspannung) gleich bleiben. Ansonsten (wenn wirklich zeitlich versetzt die Zellen geladen würden) wäre es unmöglich einen Akku-Pack mit mehr als 2 Zellen in einer Stunde zu laden. Durch die Balancer-Anschlüsse darf auch nur wenig Strom fließen. Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Balancer#Arbeitsweisen