Powerbank – Solar – Ampere 2 go

Wie einige Stammleser hier wissen, habe ich in der Vergangenheit des öfteren kleine Projekte realisiert, welche mir zumindest im Garten ein netzstromunabhängiges Arbeiten ermöglichen. Sollte ich irgendwann mal wieder in den Genuss kommen Camping zu machen, dürfte dies zusätzlich hilfreich sein ;-)

Hier ein wenig 12V aus der Sonne  neuerdings (eher 5V), ohne feste Verbindung an das Stromnetz auskommen zu können, ist verlockend. Durch das enorme Ansteigen der USB-5V-Mobilgeräte, sind ja auch in einer Menge Varianten möglich, die vor ein paar Jahren schlicht nicht zu finden waren.

Mir geht es allerdings gar nicht so sehr darum, den kompletten Haushalt mit Energie zu versorgen, da müss(t)en andere Größenordnungen her. Mir geht es eben um die Möglichkeit, an beliebigen Standorten elektrisch versorgt zu sein, wenn es nicht gerade um das Kochen, Heizen oder Kühlen geht.

Oft gibt es aber falsche Vorstellungen der Leistungsfähigkeit von mobilen Stromversorgungen für Kleinstgeräte, genau der Grund für mich, diesen Blogbeitrag hier zu schreiben ;-) Ausgelöst durch einige Kundenbewertungen und Forenbeiträge im weltweiten Netz und auch durch Emails, welche als Reaktion auf meine Artikel hier so eingetroffen sind, muss ich einfach ein paar Zeilen online bringen.

Ein kleiner Vergleich zur Veranschaulichung

Um zu Beginn doch einmal bei einem Haushaltsgerät zu bleiben, nehme ich als Anschauungsobjekt eine Kaffeemaschine mit 1000 Watt Leistungsaufnahme, so ein Teil kennt ja wahrscheinlich jeder. Im deutschen Versorgungsnetz leben wir mit 230V Wechselspannung, das ist auch kein Geheimnis. P (Leistung) = U (Spannung) x I (Strom), folglich benötigt die Maschine 1000 (W) : 230 (V) = 4,3 Ampere.

An die 230V Steckdose in der Küche angeschlossen, möchte die Maschine in der aktiven Kochphase also 4,3A bekommen, um das Wasser zu erhitzen und eben Kaffee aufzubrühen. Die Werte einfach mal im Kopf behalten.

Strom einer Powerbank

Eine durchschnittliche Powerbank im Jahre 2018 bietet meist eine Kapazität von 6000 – 16000 mA/h, je nach Größe, Bauform und Gewicht. Gehen wir hier mal von 10000 mA/h aus, bedeutet dies nichts anderes, als das die Akkus im inneren des Gerätes eben diese Kapazität bieten, natürlich davon ausgehend, dass der Hersteller nicht schöngerechnet hat. Diese Akkus können also entweder einen Verbraucher 1 Stunde lang mit 10 Ampere (=10000 mA) oder 10000 Stunden lang mit 1 mA versorgen.

Weiter ist wohl unbestritten, dass ein USB-Port mit einer Spannung von 5V arbeitet, bei einer gängigen Powerbank meistens mit einem maximal entnehmbaren Strom von 2A, oft auch nur 1A. Nehmen wir mal beispielhaft 2A als möglich, sind das 2A x 5V = 10W. Nicht vergessen, bei der Leistung ist es egal, ob ich nun bei 1000W mit 1 A bei 1000V oder mit 1V an 10000A arbeite, es bleibt eine Leistung von 1000W. Hier wird vielleicht schon klar, warum man aus einer Powerbank niemals eine Kaffeemaschine oder einen Toaster betreiben können wird, welcher für den normalen Haushalt gedacht ist.

Um trotzdem aus einer Powerbank eine Kaffeemaschine betreiben zu können, müsste also ein Gerät her, welches technisch derart realisiert ist, dass es mit einer Leistung von rund 10W Wasser in nennenswerter Menge und Zeit ausreichend erhitzen kann Beim Verfassen dieses Artikels habe ich in der Form noch nichts gefunden, unmöglich wird es aber wahrscheinlich nicht sein ;-) Bis vor einigen Jahren habe ich auch keine Lötkolben gekannt, die mit normalen AA-Batterien funktionieren, mittlerweile findet man die Teile in jedem einigermaßen sortierten Baumarkt.

Ohne Sonne kein Strom. Immerhin, für die Beleuchtung von oben reichten die LED’s der Powerbank, aufgeladen mit Sonnenlicht. Für das Notebook musste aber dann doch der Netzstrom her :-)

Laden externer Geräte mit einer Powerbank

Nun kann man ja auf die (an sich) korrekte Idee kommen, dass mit einer Powerbankkapazität von 10000 mA/h ein Smartphone mit einer Akkukapazität von 3000 mA/h mindestens drei mal vollständig aufgeladen werden kann, bei einem Ladestrom von rund 2 Ampere obendrein in knapp 1,5 Stunden. Könnte man, ja…

Leider ist allerdings die Erde sozusagen ein Strafplanet, alles muss mit Verlusten bezahlt werden! Nichts, was man hier an Energie erhält, lässt sich verlustfrei von A nach B transportieren. Um die Geschichte noch ein wenig ineffizienter zu gestalten, kommt zusätzlich ein Anpassungsproblem der Spannungen hinzu:

Der USB-Port soll 5V an Spannung bereitstellen, die gängigen Akkutypen liefern aber vollgeladen nur ca. 4,2V. Also muss eine Technik her, welche immer dafür sorgt, dass die Akkuspannung möglichst stabil auf 5V herauftransformiert wird. Zusätzlich möchte der verwöhnte Benutzer (ich bin auch so einer ;-) ) auch noch per netter LED-Kette oder ähnlichem auf dem Laufenden gehalten werden, was sich in der Powerbank so abspielt. Beim Aufladen des Akkus will auch die Ladeelektronik versorgt werden, wieder Verluste. Tja, und das Ergebnis? Mehr als 60% der Akkukapazität einer Powerbank, sind kaum nutzbar. Bei qualitativ brauchbaren Exemplaren versteht sich, hat man beim Kauf daneben gegriffen, geht weniger sozusagen immer. In der Praxis bin ich bei der Annahme, dass mit mehr als 50% nutzbarer Kapazität einer Powerbank eher nicht gerechnet werden sollte, ganz gut ausgekommen, Schlussendlich darf man auch nicht vergessen, dass 5V nicht gerade Hochspannung sind, mit meterlangen (und querschnittsmäßig dünnen) USB-Strippchen, kommen weitere Verluste hinzu. Die Ladezeit an sich KANN kurz sein, muss sie aber nicht. Hängt nun ein Handy mit 3 Meter langem und zeitgleich dünnem USB-Kabel an der Powerbank, kann alleine schon der Leitungswiderstand den Ladestrom negativ beeinflussen. Wo Widerstand herrscht, gibt es auch einen Spannungsabfall und am zu ladenden Gerät kommt weniger an. Tja, was noch? Die Ladeelektronik im Telefon und, vor allem, der Strombedarf des Smartphones während des Ladens verlangt Beachtung. Ist das Gerät aktiv und benötigt dementsprechend Leistung, sagen wir mal 1 Ampere, sind schon 50% des erhofften Stromes für die Ladung anderweitig dahin. Bei den oben angenommenen Werten ist die Ladezeit dann auf rund 3 Stunden angestiegen. Die evtl. strombegrenzende Wirkung der Kabel, Verluste in der Ladeelektronik des Telefons und vielleicht fragwürdige Leistungsangaben der Hersteller, noch außen vor ;-)

Zu den USB-Ladekabeln an sich hatte ich übrigens in der Vergangenheit schon ein paar Worte verloren, ich verlinke mal. In der Praxis ist alles allerdings nicht ganz so drastisch und schrecklich, meist wird ja ein nicht völlig entladenes Smartphone oder Tablet mit einer Powerbank eher zwischengeladen, das Mobilgerät ist nicht unbedingt Daueronline und die Strippen sind nicht so arg schlecht – man kommt klar :-)

Laden der Powerbank

Kurzversion: Steckernetzteil in die passende Steckdose stecken, USB-Strippe rein und ab an die Bank. Einigermaßen verlustarme Kabel und eine brauchbare Laderegelung vorausgesetzt, kommt die Rechnung Akkukapazität geteilt durch Ladestrom gleich Ladezeit recht gut aus, gut 30% sollte man aber dennoch auf die erwartete Zeit addieren.

Schwieriger wird das natürlich unterwegs. Ist kein Netzstrom verfügbar, bleiben aktuell nennenswert nur die Sonnenstrahlen als Energiespender. Eigentlich funktioniert dies gut, man sollte allerdings realistische Vorstellungen haben und, das wichtigste überhaupt, es muss Sonne da sein. Nicht nur erahnt hinter Wolken oder irgendwo im Rücken der Solarzellen, nein, volle Pulle senkrecht drauf auf’S Paneel. Auch wenn die Effizienz der Solarzellen in den vergangenen Jahren wirklich merklich gestiegen ist, kommt man über 18% selten hinaus. Für den Nutzer ist dies allerdings eher zweitrangig, es zählt ja der nutzbare Strom am Ausgang der Ladetechnik und nicht das, was die Sonne wirklich an Energie zu bieten hätte. Es gibt nur eben eines was leider unumgänglich ist: Viel Solarstrom braucht auch viel Fläche. Ist so, kann man nicht ignorieren.

Damit sind wir dann auch an dem Punkt, warum ich diesen Artikel überhaupt schreibe. Die beiden „low cost“ Powerbanks im ersten Bild dieses Artikels, sind mit Solarzellen ausgestattet. Liegen sie in der Sonne, fließt tatsächlich ein Ladestrom. Die Tatsache, dass beim Laden in praller Sonne auch die Akkus im inneren praktisch mitgekocht werden, ignoriere ich an dieser Stelle. Sie behaupten eine Kapazität von 15000 mA/h zu besitzen, sind mit durchaus effektiven LED’s zur Beleuchtung ausgestattet und können zum Standard-USB auch eben per Sonnenlicht geladen werden. Die Teile sind jetzt nicht der High-Tech-Kanaller, haben sich in den letzten 2 Jahren aber bestens bewährt, werden nur gelegentlich zu Unrecht mangelhaft bewertet. Ich versuche mal, das aufzuschlüsseln.

Das Solarpaneel hier links im Bild, ist eine aktuelle Anschaffung für meine Strom-im-Sommer-im-Garten-Idee. Mit der gesamten Fläche sind nach Herstellerangabe maximal 3,5A Strom bei 5V unter optimalen Bedingungen zu realisieren. In der Praxis komme ich auf rund 2,8A. Diese aber eher rechnerisch, ich habe einfach kein Gerät mit dieser hohen Dauerstromaufnahme, welches über einen relevanten Zeitraum hinweg Messungen ermöglichen würde. Diese Werte sind mir aber in der Praxis eher zweitrangig, ich betreibe meine Mini-Insellösung in der Anordnung Solarpaneel -> Powerbank -> Verbraucher. Mal mit nur dem Tablet als Endgerät, gelegentlich zusätzlich der Minilötkolben und das Smartphone, wichtig ist mir die verfügbare Energie aus der Powerbank. Unter dem Strich soll das Solarpaneel einfach nur genug Nachschub liefern.

Das Paneel hat zwei USB-Ausgänge, für längere Aktionen kommt an jeden eine Powerbank, bisher hat dies immer ausgereicht. Nur, die Sonne muss da sein! Jetzt bin ich allerdings nicht so irre, mich bei grauem Wetter oder gar Regen in den Garten zu setzen um dabei festzustellen, dass ohne Sonne keine nennenswerte Ladung stattfindet Beim Camping und überhaupt unterwegs allerdings, könnte dies natürlich schon eine Rolle spielen, da hilft nur das Hoffen auf genug Akkupower bis zum nächsten Sonnenschein. Generell würde ich aber immer empfehlen, mit aufgeladenen Geräten auf Tour zu gehen ;-)

Bei solchem Wetter, hält sich die Solarenergie eher in Grenzen. Die meiste Zeit beim Erstellen dieses Artikels, haben sich Sonne und Wolken im Minutenrythmus abgewechselt.

 

 

Mehr als 160 mA sind gerade nicht drin, die Sonne ist allerdings in diesem Moment vollständig von den Wolken verdeckt. Dringen die ersten Sonnenstrahlen durch, geht es recht schnell auf etwa 900 mA, mehr scheint meine Powerbank einfach beim jetzigen Ladestand nicht zu verlangen.

 

Zurück zum Anlass, diesen Artikel zu schreiben. Viele Bewertungen im WWW zerreißen die Solarpowerbanken regelrecht. „Die Zelle kann den Akku gar nicht laden“, „alles dauert ewig“ und „Gerät nutzlos“, heißt es oft.

Nun, doch, kann sie alles! Aber nur elend langsam. Was aber anhand der Fläche auch kein Wunder ist. Die Solarzelle dieser Powerbank hat knapp 1/6 der Fläche, die das gezeigte eigenständige 3,5A-Solarpaneel mit nur einer seiner 3 Teilflächen bietet. Konkret bedeutet dies,1 Ampere pro Teilfläche, bei 1/6 davon hat die kleine Zelle auf der Powerbank eine Stromausbeute von roundabout 160 mA, Verluste und Co nicht im Ansatz bedacht. Sie bietet eine (Herstellerangabe) Kapazität von 15000 mA/h, Man muss nun nicht Albert Einstein sein, um auf gut 100 Stunden Ladezeit zu kommen. Volle Pulle ununterbrochen Sonne und immer korrekt ausgerichtet versteht sich ;-) Das wird sehr, sehr lange dauern!

Aber: Im hintersten Ödland immerhin die Chance, vielleicht noch den letzten rettenden Anruf tätigen zu können! :-D

Bemerkungen am Rande

Jemand schrieb, mit 12V Zellen hat man dann ja mehr Leistung. Schön wäre es, ist aber Unsinn. Leistung bleibt Leistung. Habe ich eine Leistung von z. B. 60W zur Verfügung, sind dies bei 12V eben 5A Strom. Bei 5V immerhin 12 A – es bleiben 60W. 12V Geräte kann ich an 5V nicht betrteiben, beim Betrieb von 5V Geräten an 12V muss ich 7V loswerden, oft buchstäblich verheizen – Effizient geht anders ;-)

Gerne kommt auch die Frage, ob man nicht den Getränkekühler im Sommer auch im Garten unter dem Sonnenschirm oder am Strand betreiben kann. Nun, bestimmt nicht aus einer USB-Powerbank, der Rest sollte sich aus dem Artikel ergeben.

Wichtig ist natürlich auch die Tatsache, dass Sonnenenergie flüchtig ist. Man muss sie also speichern, gängig sind hier Akkus. Eine Powerbank oder ein Smartphone bringen ihre Akkus mit, zunächst kein Problem. Ist der Akku allerdings voll, ist nichts mehr mit speichern. Dann kann man nur verbrauchen was über ist, ohne Sonne wird sofort auf die gespeicherte Energie zurückgegriffen. Wer also auch bei einem längeren Tripp in der Wildnis auf der sicheren Seite stehen möchte, sollte sich vorhe gut seinen Strombedarf berechnen und ausreichen Speicherkapazitötämit sich führen und diese bei jeder Gelegenheit aufladen.

Fazit:

Mobile Kommunikation, Licht mit LED-Lampen, Radio oder mobile Kleinleistungswerkzeuge kein Problem, darüber wird es schon Aufwändiger.

Nimmt man nur mal ein Notebook als Beispiel, werden oft 19V bei rund 4A gewünscht, da muss zusätzliche Technik her. Veranschlagt man den Leistungsbedarf mit rund 100W und wählt als Solarquelle Module mit 12V Ausgangsspannung, muss mindestens ein Step-Up-Wandler von 12 auf 19V angeschafft werden (die sogenannten KFZ-Notebookadapter-/Netzteile sind nichts anderes), um Sonnenschwankungen zu kompensieren, braucht es aber auch noch einen Akku. Um diesen aus der Sonne zu laden, ist ein Solarladeregler ebenso Pflicht. Will man sinnvoll an die Sache gehen, liegt der Pufferakku im Bereich der Größe einer kleinen Autobatterie. Für 100W Leistung dürften rund 2-3 Quadrtameter Solarpaneel nötig sein, um frustfrei über die Runden zu kommen, solange die Sonne scheint. Da das Notebook alleine schon knapp unter 100W für sich beanspruchen kann, bleibt für eine Akkuladung natürlich nur dann eine Reserve, wenn das Notebook gar nicht läuft :mrgreen:

Immerhin, mein klassischer Geräteaufbau für ein bisschen produktives EDV- und Elektronikwerkeln im Garten funktioniert. Das recht betagte Galaxy Tab 2, die Bluetoothtastatur und mein Handy halten eigentlich immer ausreichend lange durch. Scheint die Sonne intensiv genug, wird die Powerbank nicht mal vollständig entladen, allerdings starte ich im Allgemeinen auch den Tag mit vollen Akkus an allen Geräten. Wenn ich zwischendurch den USB-Lötkolben oder auch mein DSO-138 mal anklemme, fällt das allgemein kaum ins Gewicht, ich bin zufrieden und wünsche Euch einen schönen Sommer :-)

 

 

 

 

 

 


Noch ein wenig Werbung ;-)

14W / 5V USB-Solarpaneel

USB Messgerät Strom/Spannung

21W / 5V USB-Solarpaneel

 

 

Mobile Elektronikwerkstatt

Die Power-Bank füttert den USB-Lötkolben. Das funktioniert recht gut, wenn man der roten LED trauen kann, hat der kleine Hitzespender sogar eine Regelung.

Ich habe im Laufe der letzten Monate immer wieder Werkzeuge erstanden, mit denen sich ohne eine vorhandene 230V-Installation elektronisch arbeiten lässt.

Von USB auf Hohlstecker. 5V rein – 9V raus. Wo das Limit liegt kann ich noch nicht sagen, für das DSO 138 Oszilloskop reicht es auf jeden Fall. Mit ziemlicher Sicherheit kann ohnehin kein Strom geliefert werden, den der USB-Standard nicht bietet. Eine 12V Variante ist ebenfalls verfügbar, habe ich aber mangels Bedarf nie gekauft.

 

 

 

 

Der Grundgedanke bzw. die Grundidee bei dieser Sammlung an Werkzeugen ist eigentlich dem Umstand geschuldet, dass man als Mitarbeiter einer Modellbahnausstellung oft mehr Zeit mit dem Einrichten von Baustellen unter, neben und auf den diversen Anlagen verbringt, als mit der eigentlichen Aufgabe. Auch ist es z. B. fast unmöglich, ohne helfende Hände mit Kabeltrommel, Verlängerung und Mehrfachsteckdose in einem Miniaturbahnhof zu löten, wenn die Oberleitung oder die filigranen Szenen nicht ruiniert werden dürfen. Zusätzlich gibt es etliche Gelegenheiten, bei denen man potentialfrei arbeiten muss oder sollte, die Digitaltechnik einer modernen Modellbahnsteuerung ist zuweilen recht zickig ;-)

Am besten ist also eine kleine Werkzeugkiste, mit deren Inhalt man schnell und ohne großen Aufwand sofort loslegen kann, Akkubetrieb ist natürlich das oberste Gebot.

Ein kurzer Blick auf das Typenschild.

Wir leben ja aktuell ohnehin in einer Welt der mobilen Digitaltechnik, irgendwie wird alles mit allem vernetzt und in erster Linie unterwegs nutzbar. In der Jackentasche gibt es aber keine Steckdosen :-) Schöner Nebeneffekt ist, dass möglichst viele Leute mit möglichst langer Akkulaufzeit leben wollen und somit Power-Banken (kann man das so nennen?) erschwinglich und mit hohen Akkukapazitäten gut verfügbar sind. Seit diese Energiespeicher in Masse existieren, haben viele Hersteller einiges an mobilen Hilfsmitteln auf den Markt gebracht. Für Elektroniker, die gerne mal in der Garage, im Auto oder eben auch auf einer „schnellen Baustelle“ löten und messen wollen, perfekt!

Ich habe unten diverse Artikel verlinkt, mit denen ich schon in Berührung gekommen bin. Letztendlich liefert eine Power-Bank den Strom, der USB-Kabel-Spannungswandler versorgt das DSO (9V) und der USB-Lötkolben holt sich seinen Saft ebenfalls aus dem Akku. Alternativ geht es auch mit dem Batterielötkolben – geade dort, wo ich das restliche Equipment nicht mitschleppen will.

Auch wenn es jetzt wieder einen Beigeschmack von Reklame hat: Ich denke, so ein Beitrag zum Thema „Mobile Elektronikwerkstatt“ macht Sinn ;-) Wie oft habe ich schon erlebt, dass Leute erheblichen (auch finanziellen) Aufwand treiben, um an Stellen zu werkeln, die ohne direkte Stromversorgung ziemlich ungeeignet dafür sind.

Reklame deshalb, weil ich unten auf einige der Geräte verlinkt habe, die hier im Einsatz sind. Klar gibt es durch solche Werbung immer mal einen Obolus, vielleicht werden andere Webseitenbetreiber damit sogar reich – ich jedenfalls nicht :mrgreen: Ist auch gar nicht mein Ziel, solange es die Beiträge aber nicht unleserlich macht, stützt es wenigstens die Blogkosten ein wenig.

Ich habe bewusst nichts hochpreisiges ausgewählt, dazu habe ich zu oft die Erfahrung gemacht, dass die meisten Werkzeuge in der mobilen Version eher durch mechanische Beschädigung ruiniert werden als durch Verschleiß. Bei einem 7€ Lötkolben mache ich mir auch keine großen Gedanken um die Lötspitze, sie hält eben so lange, wie sie hält ;-)

Wie auch immer: Wenn gelegentlich Aufgaben anfallen, die keine großen Umstände hervorrufen sollen, sind diese Tools schon recht nützlich. Wenn der Sommer in diesem Jahr passendes Wetter zu bieten hat, werde ich wohl spätestens nach der Gartensaison mehr zur Haltbarkeit und Leistung bei vermehrtem Einsatz all dieser Geräte sagen können. Bis hier ersteinmal ein kleiner Ausschnitt, was es so alles gibt ;-)

 

 


 

 

 

 

 

5V aus 1,2V für ein paar Cent…

12-50v_mit_ohne_usbDas Problem:

Versorgt werden kann oder muss die Elektronik aus einem 1,2V Akku oder einer 1,5V Batterie, 3V müssen aber mindestens für die Schaltung vorhanden sein. OK, muss es sehr individuell sein, lohnt vielleicht ein Selbstbau, es geht aber auch anders.

Für unter 6€ gibt es unter anderem bei Amazon „Step-Up“ Wandler im 10er-Pack, die aus einer gewöhnlichen Batterie-/Akkuspannung von 1,5 bzw. 1,2V  die gewünschten 5V erzeugen, eine passende USB-Buchse ist gleich mit dran, mit etwas Geschick und einem brauchbaren Lötkolben ist diese allerdings recht gut zu entfernen. Wer nicht unbedingt mit Modellen 1:87 und kleiner beschäftigt ist, findet die Anschlussmöglichkeit ja vielleicht sogar gut :mrgreen:

12-50v_dmm_messKleiner improvisierter Messaufbau, so anspruchsvoll ist’s ja nicht :-)

 

 

 

 

12-50v_dmm_uin

1,2V rein…

 

 

 

 

 

12-50v_dmm_uout…5,1V raus. Die Stromaufnahme im Leerlauf liegt übrigens bei 17mA.

 

 

 

12-50v_lang24,5mm lang

 

 

 

 

 

12-50v_breit

18mm breit

 

 

 

 

12-50v_dick3,5mm dick bzw. stark.

 

 

 

 

 

Ausgangsseitiges Verhalten bei 1,2V am Eingang:

Eingangsstrom:     Laststrom:     Ausgangsspannung:

130mA                        20mA                   5,14V

300mA                        60mA                   4,97V

510mA                      100mA                   4,75V

730mA                      158mA                   3,34V

Eine wirklich umfangreiche Messtabelle habe ich nicht erstellt, die Werte hängen extrem von der Spannung am Eingang und deren Stabilität ab. Die oberen Angaben sind bei Verwendung eines neuen/vollen 1,2V NiMH-Akku entstanden, bei einer Versorgung über Batterie bzw. Netzteil oder auch höheren Eingangsspannung ist der belastbare Bereich größer, ehe die für mich relevanten 3,3V am Ausgang unterschritten werden. Ich muss dabei allerdings die Kirche im Dorf lassen, in der Regel versorge ich im Modellbau mit so einer Schaltung weiße LEDs und Mikrocontroller, kaum über 10-20mA Gesamtstromaufnahme, eher weniger. Die aktuellen Leuchtdioden sind schon bei ca. 1mA ausreichend hell, der Controller selber ist noch genügsamer. Für meine Zwecke vollkommen OK, unten die Links zur Bezugsquelle.

Fazit:

Für kleine Lasten absolut ausreichend, wenn ich mehrere hundert mA am Ausgang brauche, würde ich zu anderen Lösungen greifen! Im aktuellen Beispiel muss aber auch immer der Preis von ca. 0,6€/Platine im Auge behalten werden!

Nebenbei sei gesagt, dass die folgenden Links (auch) Werbelinks sind! Wer sich daran stört, kann die Teile natürlich von Hand suchen ;-) Ansonsten ist das genau der Artikel, der hier auf dem Tisch liegt.


DAOKAI® 10PCS DC-DC Converter Step Up-Boost-Modul 0.9-5V bis 5V 500mA USB-Ladegerät für MP3 / MP4

 

 

 

Ein bisschen Strom aus der Sonne

solar_powered_tablet

Wenn man so im Freien seine Mobilgeräte nutzt, ist irgendwann natürlich auch der stärkste Akku leer. Dann heißt es Steckdose suchen oder vielleicht auch erstmal Strom nach draußen legen, wer hat schon überall einen 230V Anschluß. Finde ich persönlich eher lästig, nebenbei braucht man ja in der Regel nur 5V und eine USB Buchse, bestenfalls 12V für Geräte, welche im Auto bzw. am Zigarettenanzünder betrieben werden können.

solar_tablelightIrgendwo gab es in den letzten Monaten mal für einen Euro Solar Gartenleuchten, die während des Tages geladen werden und dementsprechend in der Dunkelheit leuchten. Normalerweise stecken die Teile mittels Erdspieß im Boden, mit ein bisschen Trickserei und einer transparenten Dose geht’s aber auch auf dem Tisch. Leuchtwunder sind das natürlich nicht, drei Stück nebeneinander reichen gerade so, daß man seine Sachen auf dem Tisch findet ;-) Im Boden steckend als optischer Gag ist das alles OK, zum Geräte laden reicht dies natürlich nicht.

solar_paneelInspiriert durch die Solarlichter habe ich mich an ein paar Solarpaneele erinnert, die ich vor etlichen Jahren schon als kleines Balkonprojekt auf eine alte Schranktür Holzplatte geschraubt hatte. Leider habe ich keine Datenblätter mehr dazu, wenn ich mich recht erinnere lag der maximale Gesamtstrom aus allen zusammen aber so bei rund 1,2 Ampere, sollte für einen Versuch also ausreichend sein. Da sie zuätzlich schon ein wenig unter Alterung leiden dürften, wird die Leistungsabgabe wohl jetzt um einiges niedriger ausfallen.





 

solar_boxIrgendwo muss die Sonnenenergie nun zunächst zwischengespeichert werden. Da ich am Sonntag gerade keine 12V Akkus größerer Kapazität aus dem Hut zaubern kann, wird die Starterbox für Auto und Roller Zweckentfremdet. Alternativ hätte ich vielleicht auch die Batterie aus dem Auto nehmen können, dazu kann ich mich aber nicht durchringen ;-) Also mal das Sammelsurium mit einigen Strippen und Krokoklemmen zusammenstecken – Funktioniert! Mehr als 800 mA bei voll beschienenen Solarzellen ist aber nicht mehr herauszuholen, um den Akku immer wieder mal aufzuladen sollte es ausreichen. Ehe wieder jemand meckert: Mir ist schon klar, dass der Akku nun die einizige Spannungsbegrenzung ist, die Leerlaufspannung des Paneels liegt so um die 19 V, das ist eigentlich zu viel für einen Bleiakku. Aber da lebe ich jetzt einfach mit :mrgreen:

solar_rueckdiodeIch habe keine Ahnung mehr, ob in den Solarpaneelen eine Diode vorhanden ist, um Rückspeisung aus dem Akku zu verhindern. Mal sehen, was sich da so im Keller findet, Schottky wäre schon schön :-D Mehr als eine Hand voll BAT42 ist irgendwie nicht da, pro Stück können diese 200mA verkraften, einfach 5 Stück parallel nehmen…?!? Ist ohnehin nur ein Experiment, wenn improvisieren dann richtig ;-)

Ein wenig Messerei, ein bisschen Paneel verschieben hier und da – es wird mit rund 650 mA geladen. In der Starterbox ist irgendwas um 4 Ah als Akkukapazität verbaut, sollte für ein gelegentliches Aufladen der Mobilgeräte ausreichen, Handy und Co müssen ja nicht dauernd am Kabel hängen.

solar_12-5

12V sind für unsere allseits beliebten (Micro) USB-Ladeports natürlich ein wenig viel, da muss ebenfalls noch etwas Elektronik her. Zum Glück habe ich noch einen „Zigarettenanzünder auf USB“-Adapter (was für eine Bezeichnung…) im Handschuhfach liegen, das sollte doch funktionieren!

Tut es auch! OK, das Z1-Tablet lädt nur, wenn es nicht aktiv ist. Da das Teil aber immer schon etwas zickig ist wenn es um das Aufladen geht, habe ich nichts anderes erwartet. Das Z1 Compact Smartphone hat an der Stelle keine Probleme, es lädt auch während es ein wenig Webradio vor sich hindudelt. Leider gibt der Zigarette/USB Adapter auch nur 900 mA heraus, wahrscheinlich ist dies eher das Problem, als die maximale Leistung der Starterbox. Bis ins Unendliche kann man die Kapazitäten ohnehin nicht ausreizen, schließlich wird mehr Strom entnommen als hinein fließt.

Jetzt müsste könnte man natürlich fragen, ob der Aufwand nicht doch ungleich größer ist als jener, eben die (ohnehin für das Rasenmähen vorhandene) Kabeltrommel nach draußen zu stellen, vom Strippensalat noch nicht einmal gesprochen. Nun ja – so gesehen schon :-D Aber da gibt es eben auch noch den Experimentiervirus, der wohl befriedigt werden will ;-)

Ich bin allerding ernsthaft mit der Überlegung beschäftigt, das Ganze etwas durchdachter und gezielter in Angriff zu nehmen. Mit etwas Planung und geeigneteren Teilen sollte sich eine kleine Insellösung aufbauen lassen, welche den Freizeitstrombedarf im Garten abdecken kann, mehr als Licht und Versorgung der Moilgeräte werde ich sowieso eher nicht benötigen, nebenbei bietet sich so genug Spielraum für kleinere Elektronikexperimente… Aber was ich schon so will…. ^^

Ach ja, habe ich schon darauf hingewiesen, dass dieser Blogbeitrag auf einem Androidgerät geschrieben wurde, welches mit 100% umweldfreundlichem Solarstrom betrieben wurde? Zumindest an diesem Tag :-D Vorsicht, der Akku könnte Energiereste von Netzstrom enthalten :!:


 



 

 

PR4402 oder aus 1,5V und weniger 5V und mehr erzeugen

PR4402 PlatineMan kommt durchaus mal in die Situation, nur 1,2-1,5V Akku- bzw. Batteriespannung zu haben. Nun soll an dieser Spannung aber ein µController oder eine weiße/blaue LED betrieben werden.

 

 

Im Fall der LED ist die Lösung klein und günstig, der PR 4401/02. Diese integrierte Schaltung generiert mit nur einer kleinen, externen Spule die benötigte Spannung bzw. den benötigten Strom (max. ca. 40mA). Das IC kostet bei Reichelt um 1 Euro, hat die Größe eines SMD Transistors und ist recht pflegeleicht in der Handhabung.

Es lässt sich aber auch wunderbar ein wenig ‚missbrauchen‘ ;-)

 

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