Mobile Stromversorgung

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo Stromer,

meinereiner möchte gerne eine mobile Stromversorgung für eine Lichtanlage konstruieren und bauen, um damit in freier Natur arbeiten zu können.

Licht:
drei LED-Strahler mit in Summer ca. 80 W Leistung

Um die zu versorgen habe ich folgendes überlegt.
Autobatterie, eine 10-A Sicherung  dort einen Zigarettenanzünder dran montieren und von dort einen Spannungswandler (in der Art wie http://www.spannungswandlershop.de/spannungswandler/… )auf 230 V. Vielleicht noch einen Schalter.

Wäre das eine Möglichkeit, oder gibt es andere Möglichkeiten?

Das Ganze auf eine Sackkarre montiert, mit der ich dann auch die Lampen mit Stativen transportiere.

Gandalf

#2

Hallo,

wenn Du eine LED Beleuchtung für 12 V wählst sparst Du die den Wechselrichter, Geld, Gewicht und Wandlerverluste.

Gruß
nicki

#3

Hallo Chemer,

Licht: drei LED-Strahler mit in Summer ca. 80 W Leistung

Da fehlen einigige informationen, um eine Antwort zu einen wirklich guten Konzept geben.

  • Wie lange soll das verwendet werden?
    Das hat wensentlichen Einfluss auf das Akkukonzept.

  • Welche Budged?

  • Ist schon was vorhanden?

  • Für welche Anwendung soll das dienen?
    Mit der letzten Frage sind einige andere Fragen verbunden, wie
    Will man auch dimmen könne z.B. auch um Energie zusparen.
    Womöglich braucht man nicht immer die vollen 80W.
    Was ist mit Schutz gegen Witterung.

Eigentlich spielen die LED bei dem Akkukonzept keine Rolle, aber falls man nun schon sauteure Leuchtmittel gekauft hat, die normal an 230V laufen, ist das Kind eigentlich schon in den Brunnen gefallen. Evtl. auch nicht. Auch fertige Strahler kann man auf Kleinspannung umbauen. Im Regelfall muß man nur die 230V-LED-Stromquelle abklemmen.
Evtl. ist es aber einfacher, sich selber passende LED-Strahler zu basteln, die zum Akkukonzept passen. Da hat man dann auch die Wahl bei der Qualität der Strahler (CRI-Wert) bzw. kann nach gusto kombinieren und modifizieren.

Um die zu versorgen habe ich folgendes überlegt.
Autobatterie, eine 10-A Sicherung  dort einen
Zigarettenanzünder dran montieren und von dort einen
Spannungswandler (in der Art wie http://www.spannungswandlershop.de/spannungswandler/…
)auf 230 V. Vielleicht noch einen Schalter.

Kann man sicher so machen. Aber wozu diese Umständlichkeiten?

Gerade LED brauchen keine 230V. Eine weiße LED hat eine Flußspannung um 3V.
Da verheizt man nur 2 mal sinnlos Energie, um erst die Kleinspannung mit dem Spannungswandler hoch zu transformieren um sie anschließend im LED-Netzteil wieder runter zu transfomieren.
Das ist ein eher schlechtes Konzept, das auch noch ohne guten Grund zu Problemen mit der elektrischen Sicherheit führt.

Wäre das eine Möglichkeit, oder gibt es andere Möglichkeiten?

Ja, auf alle Fälle. Und sicher nicht nur eine.

Das Ganze auf eine Sackkarre montiert, mit der ich dann auch
die Lampen mit Stativen transportiere.

Aha, soll es wohl zum Filmen oder Fotografieren dienen?

Will man wirklich mit so schwerem Gerät herum fahren? Auch der Transport einer Sackkarre ist doch eher lästig.
z.B. Lithiumakkus sind bezahlbar, haben aber ein deutlich besseres Verhältnis von Akkumasse zu Energieinhalt.
Gruß Uwi

#4

Moin,

erst mal Danke für die Antwort.

  • Wie lange soll das verwendet werden?
    Das hat wensentlichen Einfluss auf das Akkukonzept.

Immer wieder mal und dann teilweise auch ein paar h lang. Meist sollen es Portraitaufnahmen werden und die Strahler werden als Aufheller oder Effektlicht genutzt. Teilweise auch nachts/im Dunkeln.

  • Welche Budged?

Siehe Unten

  • Ist schon was vorhanden?

Die Strahler. Ein 20 Watt Strahler und zwei mit je 30 Watt. Die werden momentan im Studio und ‚halbmobil‘ genutzt. Letzteres bedeutet, daß die Dinger mit einem Spannungswandler und dem Zigarettenanzünder am PKW betrieben werden.
Was also noch anzuschaffen wäre sind die Batterie, und die Elektrik dazwischen (Zigarettenanzünder, Kabel, Sicherungen, Schalter…)
Es soll also eine vollmobile Variante werden.

  • Für welche Anwendung soll das dienen?

Hauptsächlich Portraitbilder in freier Natur oder da, wo es keinen Stecker gibt.

Mit der letzten Frage sind einige andere Fragen verbunden, wie
Will man auch dimmen könne z.B. auch um Energie zusparen.
Womöglich braucht man nicht immer die vollen 80W.

Dimmbarkeit wäre etwas, zu dem ich nicht grundsätzlich nein sagen würde, aber es ist kein Muss. ev. kann man die Strahler anders bzw. weiter entfernt positionieren.

Was ist mit Schutz gegen Witterung.

Nicht nötig, es soll Schönwetterkrams sein. Bei Regen kommt das Zeug in eine Kiste.

Eigentlich spielen die LED bei dem Akkukonzept keine Rolle,
aber falls man nun schon sauteure Leuchtmittel gekauft hat,
die normal an 230V laufen, ist das Kind eigentlich schon in
den Brunnen gefallen

Tja :wink:
Aber die Dinger werden ja auch normal genutzt.

Will man wirklich mit so schwerem Gerät herum fahren? Auch der
Transport einer Sackkarre ist doch eher lästig.
z.B. Lithiumakkus sind bezahlbar, haben aber ein deutlich
besseres Verhältnis von Akkumasse zu Energieinhalt.

Beim Akku bin ich völlig offen, der andere Krams existiert teilweise schon und wird auch anderweitig genutzt. (Der Spannungswandler z.B. im Wohnmobil, um dort Kleinakkus (Kamera, Mobiltelefon, Labtop etc.) zu laden wenn kein Stecker in den Highlands zu finden ist)

Welche Li-Akkus mit bummelig 50 - 60 Ah bei 12 V gibt es denn so? Und was kosten die? Schwerelos werden die ja auch nicht sein :wink:

Gandalf

#5

Moin,

danke für die Antwort, nähere Angaben findest Du in meiner Antwort an Uwi.

Gandalf

#6

Hallo Gandalf,

wie wäre es den mit einem kleinen, eigenständigen Stromerzeuger ? Den kannst Du immer laufen lassen, ist meistens nicht sehr laut und liefert Dir genug Leistung direkt auf 220 V ohne Gleichrichter & Co.

Wenn Du dann noch einen Dieselmotor nimmst, den Sprit findet Du überall und brauchst dich nicht mit Gemischen herumärgern.

Viel Glück

#7

Moin,

wie wäre es den mit einem kleinen, eigenständigen
Stromerzeuger ?

daran wurde auch schon gedacht, aber so richtig leicht sind die Dinger nun mal nicht und da alles Zeug auch durch die Gegend getragen/gefahren werden soll…

Gandalf

#8

Hallo Gandalf,

Dein Plan ist gut so: billig, einfach, schnell machbar.

Vielleicht eine Anmerkung: Wenn Du wirklich eine Sackkarre (und keinen Bollerwagen) nimmst, kommst Du kaum weit in den Wald hinein. Dann wäre ein 100 oder 200m Verlängerungskabel 230V vielleicht eine Alternative (also 4 Kabeltrommeln), in Kombination mit gängigen 3- oder 4-kant schlüsseln. Um den Wagen ab und an nachzuladen, ggf. zweiten Autoschlüssel mitnehmen.

Gruß
achim

#9

Moin,

Dann wäre ein 100 oder 200m Verlängerungskabel
230V vielleicht eine Alternative

danke für die Anregung, aber meist liegen die Photoaktivitäten weit mehr als die von Dir genannten 200 m vom Parkplatz entfernt.

Uns sooo problematisch ist das Gelände selten, das mit der Sackkarre klappt schon, zur Not lasse ich etwas Luft aus den Reifen.

Gandalf

#10

Hi,

Welche Li-Akkus mit bummelig 50 - 60 Ah bei 12 V gibt es denn so? Und was kosten die? :Schwerelos werden die ja auch nicht sein :wink:

wenn du an 60Ah Blei gedacht hast, kannst du bei LIfeypo4 getrost auf 40 Ah gehen, da ein Bleiakku nur ca. 50 % entladen werden soll und ein Lifeypo4 bei 80 % Entladung noch 2000,
bei 70% 3000 Zyklen haben.
4 Lifeypo4 40Ah Zellen (ergeben 12 bzw. 14,4V) wiegen ca. 6Kg + Gehäuse oder als Fertigbatterie (was ich nicht empfehle http://faktor.de/batterien-einzelzellen/batterien-12…
wichtig Zellbalancer oder BMS (BatterieMangementSystem) sind Pflicht.
Ich verwende seit einigen Jahren Winston Zellen mit 100 bzw. 40Ah.
http://faktor.de/batterien-einzelzellen/einzelzellen…

bin weder beteiligt noch verwandt etc.
gibt auch andere Bezugsquellen z.B. litrade.de
OL

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#11

Hallo,

da die 230V Leuchten ja leider schon existieren, wirst du um die verlustbehaftete Wandlung von 12V auf 230V nicht herum kommen.

Starterakkus für Autos sind NICHT für tiefe Entladungen gedacht.
Und auch leider nicht geeignet.
„Wohl“ fühlen die sich, wenn sie mal 10% entladen werden. Nicht auf 10%, sondern UM 10%.
Die bereits genannten 50% Entladung halte ich für recht optimistisch.

Besser:
Jede Form zyklenfester Akkus.
Ich habe jetzt auch solche Starthilfe-Packs gesehen mit Lithium-Zellen drin.
80W sind sicher um die 120W beim Wechselrichter.
Dann brauchst du je Stunde rund 10Ah Akkukapazität.

Man könnte auch mit den 18650er Lithium-Zellen was basteln, oder mit PowerPacks aus dem Modellbau.

Nachteil ist die aufwändigere Ladeelektronik.

#12

Moin,

auch Dir Danke für Deine Gedanken.

Gandalf

#13

Ein Danke an alle!
Hallo liebe Antworter,

vielen Dank für die Gedanken und Anregungen eurerseits.
Aber manchmal ist das Leben einfacher als man denkt, Mein Spannungswandler http://www.cartechnic.at/proddetail.asp?langid=1&lan… kann mehr als ich bisher wusste, beim nochmaligen Gucken stellte ich fest, daß man dort auch Klemmen anschließen kann um direkt an eine Batterie zu gehen, Die Elektrobastelei hat sich somit glücklicherweise erledigt,
Die Batteriefrage wurde ja auch von einigen angesprochen und da werde ich mal schauen, was ich mache.

Gandalf

#14

Moin,

4 Lifeypo4 40Ah Zellen

also die hier http://faktor.de/batterien-einzelzellen/einzelzellen…
dann brauche ich noch die Verbindungsstege und das BMS.
Meinst Du das hier?
http://faktor.de/batterie-management-systeme/program…
Dann brauchts sicher noch ein Ladegerät (ich vermute, daß normale Ladegeräte für Bleiakkus nicht funktionieren)
Wäre das http://faktor.de/ladegeraete/lifepo4-bis-0-6kw/cl4y-… geeignet?

Warum nicht die 12 V-Teile? wegen des Preises?

Gandalf

#15

Hallo,

  • Wie lange soll das verwendet werden?

Immer wieder mal und dann teilweise auch ein paar h lang.
Meist sollen es Portraitaufnahmen werden und die Strahler
werden als Aufheller oder Effektlicht genutzt. Teilweise auch
nachts/im Dunkeln.

Da sollte man evtl. etwas über das Energiemangment nachdenken.
Zwischendurch wird sicher auch viel vorbereitet oder umgestellt usw.
Da braucht man nicht immer Licht mit voller Helligkeit, oder?
Wenn man die Leistung z.B. auf 25% reduziert und nur bei Bedarf hoch fährt, kann man die Laufzeit womöglich deutlich strecken oder leichtere Akkus verwenden.

Du schreibst was von z.B. 60Ah bei 12V = ca. 720Wh
Mit optimistischen 65% Wirkungsgrad max. ca. 500Wh nutzbar.
Macht bei 80W ca. 6h Betrieb. Praktisch werden es wohl eher nur 5h werden.
Daran orientiere ich mich mal.

  • Welche Budged?

Siehe Unten

Da steht völlig offen? Preis also ergal?

  • Ist schon was vorhanden?

Die Strahler. Ein 20 Watt Strahler und zwei mit je 30 Watt.

Ich würde echt darüber nachdenken, die Stahler passend zum Akku und dem Gesamtkonzept zu machen.
Das hat Vorteile bezüglich Effizienz, aber auch bezüglich Komfort.
Auch wäre eine dezentrale Versorgung für jeden Strahler separat möglich.

Angenommen man nutzt 20W-Strahler die man bei ca. 85% Wirkungsgrad betreibt, so braucht man für 6h ca. 140 Wh. Wenn man aber das Akkupack recht klein und leicht wechselbar gestaltet, kann man auch noch kleiner werden.

Eigentlich spielen die LED bei dem Akkukonzept keine Rolle,
aber falls man nun schon sauteure Leuchtmittel gekauft hat,
die normal an 230V laufen, ist das Kind eigentlich schon in
den Brunnen gefallen

Tja :wink:
Aber die Dinger werden ja auch normal genutzt.

Umgekehrt ist es kein so großes Problem.
Netzteile für 12V oder noch besser für 24V mit ca. 100W sind preiswert zu haben.

Für z.B. einen 20W-Strahler auch als kleines, rel. billiges Steckernetzteil.
http://www.conrad.de/ce/de/product/510822/Stecker-Ne…
http://www.conrad.de/ce/de/product/510824/Stecker-Ne…
Dem Indoorbetrieb stände da also nichts im Weg.

Welche Li-Akkus mit bummelig 50 - 60 Ah bei 12 V gibt es denn
so? Und was kosten die? Schwerelos werden die ja auch nicht
sein :wink:

Dass Fahrzeugakkus bei solcher Anwendung kaum die aufgedruckte Kapazität bringen, wurde ja schon geschrieben. Da müßtest du spezielle Akkus nehmen, die auch teurer sind.
Da kann ich nur auf die Hinweise von Offline verweisen.
Da sind ja auch Preise und techn. Daten zu finden.

So große Akkus habe ich persönlich aber noch nicht verbaut.
Ich habe bisher nur Rundzellen 18650 genutzt, z.B. in einen Handstrahler mit 60W LED-Leistung verbaut.
Der macht mit LED im Farbsprakturm Neutral weiß (um 4000…5000K) schon Licht wie ein Halogenstrahler mit 400…500W.
http://uwiatwerweisswas.schmusekaters.net/Uwi/ELEKTR…
Da sind aber auch die LED mit der am Markt derzeit höchsten Effizienz verbaut.
Klar, die kann bei maximaler Last gerade mal ca. 15.20 Minuten leuchten, dann gehen die Akkus zu ende. Aber mit moderater Last 10…15W geht es auch weit über 1h.

http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Cree/CREE-…

Vermutlich hast du in deinen Lampen nicht so hochwertige LED-Strahler.
So dass man auch mit etwas geringerer Leistung die gleiche Ausleuchtung erzielen kann.

Man könnte auch 10W-Strahler machen und dafür mehr verwenden (z.B. 6 Stück).
Das gibt noch mehr Flexibilität (bis zu 3h mit einem Pack und mehr Flexibilität).
Dimmung ist da auch keine große Sache.
http://uwiatwerweisswas.schmusekaters.net/Uwi/ELEKTR…
Solche einfache Schaltung ist auch für 24V verwendbar.

Wenn man z.B. 3W-Strahler nimmt und 6 Stück in Reihe schaltet, dann wären die mit gesamt 10W nicht sehr hoch belastet. Um so besser wird der Wirkungsgrad bei guter Kühlung der Einzel-LED (je nach Typ um 120…140 Lumen/W).
Wenn man will, kann man aber auch bis 15…20W belasten um auch mal deutlich mehr Licht zu haben (bis über 200lm pro Strahler).

Ein Pack mit 6 solcher Zellen (ca. 2200…2500Ah bei ca. 3V) hat dann dann etwa 30…35Wh. Damit kann man einen 20W Strahler ca. 1,5h leuchten lassen oder einen 10W-Strahler ca. 3h.
Das 6er-Pack wiegt gerade mal ca. 250g und man kann es in die eine Jackentasche stecken. Auch für 3 oder 6 solcher Packs braucht man keine Sackkarre und keinen Waagen. Das kann man einfach in einer Tasche mit nehmen.
Die oben genannten 500Wh wiegen kaum mehr als ca. 5kg.
Gruß Uwi

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#16

Hi,

Moin,

4 Lifeypo4 40Ah Zellen

also die hier
http://faktor.de/batterien-einzelzellen/einzelzellen…
dann brauche ich noch die Verbindungsstege und das BMS.

ja richtig du benötigst 3 Verbindungsstege und ein Gehäuse …

Meinst Du das hier?
http://faktor.de/batterie-management-systeme/program…

ich verwende am liebsten das hier,http://faktor.de/batterie-management-systeme/balance… und gebe jeweils einen Bimetallschalter auf die Keramikwiderstandsgruppe.
Die Bimetallschalter werden in Serie geschalten und unterbrechen den Ladestrom (gesteuert primär), sobald der Widerstand zu warm wird.
damit erreiche ich eine sichere und volle Schnellladung, wenn nach dem 3ten bis 5ten Wiedereinschlten alle Leds zugleich aufleuchten.
Ich finde das bei vielen Zellen (zb.: 16stk) am sinnvollsten.
Das von Dir verlinkte, oder ähnliche finde ich gut, ist mir aber zu kompliziert.
und ich kann mit meiner Methode auch sehr gut per Solar Laden.

Dann brauchts sicher noch ein Ladegerät (ich vermute, daß
normale Ladegeräte für Bleiakkus nicht funktionieren)
Wäre das
http://faktor.de/ladegeraete/lifepo4-bis-0-6kw/cl4y-…
geeignet?

Theoretisch ist das Ladegerät eher unkritisch wenn das BMS gut ist.
aber das von Dir gewählte ist ok. und preiswert.
Bei wenigen Zellen ist es ohnehin unkritischer, wobei ich festgestellt habe dass diese Ladegeräte etwas zu spät (bei zu hoher Spannung) den LAdestrom reduzieren , das müsste man bei den Balancern die ich verwende etwas runterregeln, um die BAlancer nicht zu überhitzen.

Warum nicht die 12 V-Teile? wegen des Preises?

nein da diese kein BMS beinhalten, und nur selektierte Zellen verwenden (ähnlich den Akkuschrauber-akkus)

Der Vor und Nachteil von Lifepo4 ist, dass die Zellen so um 3,3 Volt fast die ganze Energie speichert, mit geringem Spannungsabfall, dann plötzlich leer wird und umgekehrt beim Laden, ganz plötzlich die Spannung steigt.
Also müssen deshalb die Zellen einzeln überwacht werden da je mehr Zellen in Serie verwendet werden, eine Einzelne zu hoch lädt bevor die Anderen ganz voll sind.

OL

#17

Nachgeschoben

Moin,

wie wäre es den mit einem kleinen, eigenständigen
Stromerzeuger ?

daran wurde auch schon gedacht, aber so richtig leicht sind
die Dinger nun mal nicht und da alles Zeug auch durch die
Gegend getragen/gefahren werden soll…

Moin.

Ein kleines Inverteraggregat ist mit ca. 14kg plus ca. 2kg Benzin nicht so viel grösser und schwerer als ein 60Ah Bleiakku plus Gerödel.

Aber dafür viel bequemer im Handling.
Jedenfalls ist das meine Lösung der Wahl für mobile Stromversorgung.
Als „Hügelfunker“ hat man ähnliche Probleme.

#18

Tach,

Ein kleines Inverteraggregat ist mit ca. 14kg plus ca. 2kg
Benzin nicht so viel grösser und schwerer als ein 60Ah
Bleiakku plus Gerödel.

das ist natürlich auch noch eine Variante.
Welches Gerät hast Du denn in Gebrauch, bzw. kannst Du empfehlen.
Preislich gibt es da ja einen merklichen Unterschied zwischen den Dingern und Schrott will ich mir auch keinen anschaffen.

Gandalf

#19

Tach,

Ein kleines Inverteraggregat ist mit ca. 14kg plus ca. 2kg
Benzin nicht so viel grösser und schwerer als ein 60Ah
Bleiakku plus Gerödel.

das ist natürlich auch noch eine Variante.
Welches Gerät hast Du denn in Gebrauch, bzw. kannst Du
empfehlen.

Ich selber habe ein grösseres 2,5KW-Billig- Aggregat mit 12ltr-Tank aus dem Baumarkt.
Das kommt dann mit 50mtr Kabel angeschlossen weggestellt.
Das hat inzwischen klaglos eine eine mittlere 2-stellige Anzahl an 24-Std-Nonstop-Betrieb bei jedem Wetter hinter sich. Da ich das aber auch gelegentlich für höheren Strombedarf (Baustelleneinsatz) brauchte, kam nur ein Gerät ab 2 KW in Frage. Da war ein Inverter unbezahlbar und für mich auch technisch nicht erforderlich. Billig muss also nicht unbedingt schlecht sein.
Zudem hat die „Dampftechnik“ den charmanten Vorteil, dass man zur Not noch selber dran rumschrauben kann, was bisher nicht erforderlich war.

Ein Hobbyfreund hat dafür ein Honda Inverteraggregat mit 1KW.
Das ist aber auch schon 5-6 Jahre alt und war neu auch mal sauteuer.

Das ist allerdings auch so leise, dass es in wenigen Metern Abstand schon nicht mehr beim Funkbetrieb stört.

Preislich gibt es da ja einen merklichen Unterschied zwischen
den Dingern und Schrott will ich mir auch keinen anschaffen.

Qualitätsmässig geht nach allem, was man hört, nichts über Honda.
Die waren die Ersten mit dieser Technik auf dem Markt und halten einige Patente, die dem Wettbewerb das Leben schwer machen.
Bei Kipor gehen die Meinungen etwas auseinander.

Ich selber würde wohl auf ein Billigmodell schielen und Nachteile wie mehr Geräuschemission und insgesamt geringere Lebensdauer in Kauf nehmen.

Da deine Leistungsanforderung eher im Leeelauflastbereich liegt, sehe ich da allerdings kein Problem.

#20

Moin,

Da sollte man evtl. etwas über das Energiemangment nachdenken.

den Spannungswandler kann man ausschalten und einen regelbaren Thyristor hab ich auch noch rumliegen (wenn der einsetzbar ist)

Aber odo01 hat mich da auf die Schiene Stromerzeuger gesetzt, da schau ich jetzt auch mal, ob das eine bezahl- und betreibbare Variante ist.

Gandalf