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Ladegerät outdoorfähig machen für Trekkingtouren
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BID = 918796
Tretmine
Gerade angekommen
Beiträge: 1
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Hallo miteinander!
Ich hoffe, dass ich euch mein Problem anschaulich beschreiben kann, wie es der hier vorgeblendete Text möchte. Ich hoffe wegen der Länge quittieren hier nicht manche das Lesen.
Meine Frau und ich gehen öfters für mehrere Wochen im Jahr auf Trekkingreisen. Nun hat man früher Karte und Kompass genommen und ist damit Jahrzehnte gut gelaufen. Aber der technische Fortschritt hat so einiges zu bieten, unter anderem das GPS. Bisher besaßen wir als GPS-Gerät ein Garmin eTrex H, welcher ausschließlich die Position in Koordinatenform übermittelte. Das Gerät schaltete man dann 3 oder 4 Mal am Tag an und glich es mit der Position ab, an der wir uns (hoffentlich) befinden sollten. In der Regel passte das auch. So hielt ein aus zwei AA-Zellen bestehender Akku auch die ganze Tour.
Nun, die Zeiten sind vorbei: Heute loggt man seine gesamte Tagesroute automatisch über das GPS und hat es daher ständig an. Ebenso zeigen die Geräte heute eine Karte an und haben auch einen eingebauten Kompass. alles wunderbar, nur geht ganz schön auf den Akku. Da machen selbst meine Eneloops mit 2.500 mAh pro Zelle nicht lange mit.
Nun, um zum Punkt zu kommen: Ich habe ein Ladegerät "BC 700" bestellt, das wollte ich schon immer als Ersatz für mein Sanyo Gerät. Dieses kann bis zu 4 Zellen mit 200, 500 oder 700 mA Ladestrom laden. Das Gerät wird wiederum mit einem 3 V Steckernetzteil mit max. 4A Stromabgabe geladen. Jetzt bringt einem ein solches Steckernetzteil in der Norwegischen Wildnis kaum was, trägt man nicht gleich noch ein 230V Stromaggregat mit sich herum. Wäre halt etwas schwer 
Jetzt gibt es KEIN Ladegerät auf dem Markt für den Rücksack mit Solarzellen, welches stinknormale NiMH Akkus laden kann. Entweder sind sie zu schwer (also für den Heimgebrauch oder Camper) oder sie haben nur intern verbaute Akkus mit Mini-USB-Anschluss. Das bringt mir aber nichts, denn das GPS kann zwar mit Mini-USB betrieben werden, läd die Akkus dabei jedoch nicht. Ist mir auch lieber, denn Eneloop-xx-Akkus sind schweineteuer und da hab ich doch lieber ein ordentliches Ladegerät dran.
Jetzt könnt ihr euch schon denken was ich will: Ich möchte das Netzteil für die Trekkingtouren durch ein Solarpanel ersetzen, welches mit einem Spannungswandler auf 3V gebracht wird. Ich würde in diesem "Modus" dann natürlich die Akkus nur mit 200 mA pro Zelle laden. Dauert dann zwar ewig, aber da ich 8 Batterien, also umgerechnet rd. 6 Tage+Notfall Versorgung mit nehme, würde das dann für eine Tour reichen.
Meine Voraussetzungen fürs Trekking:
1.) Das Solarpanel muss widerstandsfähig sein und darf nicht brechen.
2.) Die ganze Konstruktion muss so leicht wie möglich sein, jedes Gramm zählt.
3.) Die Konstruktion muss zuverlässig sein.
4.) Es geht nicht um ein paar Euro hin oder her. Viel wichtiger ist, dass es in schlechten Umgebungsbedingungen (auf dem Rucksack, ins Gras gelegt,...) gut funktioniert.
Jetzt zu meinem geplanten Aufbau:
Ich würde dieses Solarpanel mit 6V Ausgangsspannung:
http://www.conrad.de/ce/de/product/.....etail
an diesen Spannungswandler anschließen:
http://www.conrad.de/ce/de/product/.....angss
Und dieses Konstrukt dann an dieses vorgegebene Ladegerät:
http://www.amazon.de/Technoline-BC-.....C+700
1.) Was mir hier auffällt ist, dass es eng im Grenzbereich läuft. Der Spannungswandler muss mindestens mit 3 V mehr betrieben werden, als die Ausgangsspannung. Da wirds eng. Gibts da bessere Spannungswandler um nicht ganz so scharf herum zu kratzen?
2.) Der Spannungswandler "untersetzt" ja von 6V auf 3V. Ist ein Spannungswandler mit einem Getriebe in dem Sinne vergleichbar, dass dieser zwar die Spannung erniedrigt, dafür aber auch den maximalen Strom erhöht? Also, dass ich anstatt den max. 900 mA nun 1,8 Ah nutzen kann (abzüglich Verlust, das ist klar. Aber wie hoch ist der?)
3.) Der Spannungswandler ist geregelt. Muss man dann den Ausgangsstrom nicht noch durch einen Kondensator etwas puffern und konstant halten?
Oder sollte ein Kondensator lieber eher auf die Eingangsseite parallel zum Solarpanel (das würde ich vermuten)? Welche Kapazität sollte dieser haben? Ich hätte diesen hier mit 15.000 uF und bis 25V spannungsfest genommen: http://www.conrad.de/ce/de/product/.....etail
Ich hoffe ihr könnt mir hier etwas helfen. Natürlich bin ich aber auch für jeden Alternativvorschlag offen!
Grüße aus dem Süden Deutschlands
Philipp |
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BID = 918803
Ltof
Inventar
Beiträge: 9330
Wohnort: Hommingberg
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Bevor Du Dir Gedanken über die konkrete Ausführung machst, stell doch einfach mal eine Bilanz auf:
Welche Leistung braucht das GPS-Gerät durchschnittlich?
Wie groß ist die durchschnittliche Ausbeute am Ende der Kette?
(Faustformel Solarmodul: 20% der Nennleistung; Wandel- und Ladeverluste etc.: geschätzt 50%)
Welche Nennleistung muss demzufolge das Modul haben?
Wie groß muss es dafür sein?
Von mir geschätzt:
Wenn Dein GPS im Schnitt 1 Watt Leistung konsumiert, brauchst Du ein Solarmodul mit 10 Watt Nennleistung, das permanent auf dem Kopf getragen werden muss. Und nun schau mal, wie groß das sein müsste.
Der Vergleich mit dem Getriebe ist eine gute Analogie. Hier noch eine: Der Motor unter der Haube entspricht dem Solarmodul. Die Sonne gibt mehr oder weniger Gas. Bei Standgas (bedeckter Himmel) muss man sich mit Schneckentempo begnügen. Wählt man die Getriebeübersetzung so, dass man mit Standgasdrehzahl 100 km/h fahren würde, würgt man den Motor nur ab und kommt gar nicht voran.
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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor) |
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BID = 918807
elektroluchs
Gesprächig
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Wohnort: Austria
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Zitat :
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Jetzt gibt es KEIN Ladegerät auf dem Markt für den Rücksack mit Solarzellen, welches stinknormale NiMH Akkus laden kann.
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Schon mal von Sunnybags gehört? Link
Das ist zwar das von dir kritisierte Konzept mit eingebauten Akkus und Mini-USB, ABER es gibt auch ein Ladegerät für AA- oder AAA-Akkus. Link
mfg
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So einfach wie möglich, aber nicht einfacher! (Albert Einstein)
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BID = 918808
Murray
Inventar
Beiträge: 4853
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Das funktioniert doch vorn und hinten nicht.
Glaube nicht dass das Modul flexibel genug für dein Rucksack ist.
Der Spannungswandler wird wohl die meiste Zeit nix machen da zu wenig Leistung anliegt.
Dieses Ladegerät spinnt eh rum wenn es keine dauerhafte relativ konstante Spannung bekommt.
Ich würde dich mal auf das PV-Forum verweisen. Da schreiben einige mit mehr Erfahrung.
http://www.photovoltaikforum.com
Da suchst erstmal nach "Rucksack" und liest dich ein.
Wenn du dann noch Fragen hast unter der Rubrik "PV-Inselanlagen" posten
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BID = 918809
Otiffany
Urgestein
Beiträge: 13763
Wohnort: 37081 Göttingen
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Akkus werden nicht mit Spannung, sondern mit Strom geladen, d.h., Du brauchst keinen Spannungswandler. Da das von dir gewählte Solarmodul einen Kurzschlußstrom von 940mA hat (Das ist der Strom, der nur bei voller Sonneneinstrahlung erreicht wird), dürfte es reichen, wenn Du einfach 1-2Dioden in Reihe mit dem zu ladenden Akku installierst, damit kein Rückstrom bei Spannungsdifferenz auftreten kann.
Das Ladegerät, was Du verwenden willst, braucht mindestens 100V am Eingang; wo willst Du die herholen?
Gruß
Peter
P.S.
hier noch etwas zum Nachdenken:
Ladezeiten in der Praxis
Wie lange muss ein Solarlader in der Sonne liegen, um einen Smartphone Akku komplett zu laden?
Mit Hilfe der Werte Solar Watt max bzw. Solar Watt 10k lässt sich das leicht ausrechnen. Ein iPhone-5-Akku hat eine Kapazität von 5,45 Wattstunden. Liegt der Solarlader perfekt ausgerichtet in der Hochsommermittagssonne, bringt er z.B. eine effektive Leistung von 0,34 Watt (Revolt). Teilt man 5,45 Wattstunden durch 0,34 Watt erhält man die Zeit in Stunden: 16 Stunden. Nun muss noch der Wirkungsgrad der Ladeelektronik und der Wirkungsgrad des iPhone-5-Akkus abgezogen werden. Hier kann man grob mit + 15 % rechnen und erhält somit: 18,4 Stunden. 2-3 Tage wird es also im besten Fall dauern.
Im Schatten mit 0,024 Watt (Revolt) dauert es 272 Stunden bzw. einen ganzen Sommermonat!
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Otiffany am 25 Feb 2014 9:26 ]
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BID = 918821
Mr.Ed
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Der verlinkte Regler hat hohe Verluste, die nicht benötigte Spannung wandelt er in Wärme um. Sprich, mit einem Großteil der mühsam eingefangenen Sonnenenergie beheizt du deinen Rucksack.
Das Solarmodul wäre dann viel zu klein, du bräuchtest mindestens 4 Stück davon und müßtest die Urlaubsregion ändern.
Statt Norwegen im Frühling müßtest du dann auf die VAE im Hochsommer ausweichen. Die Gewichtsersparniss an den Akkus geht dann allerdings für Wasserflaschen zigmal wieder drauf.
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Anfragen bitte ins Forum, nicht per PM, Mail ICQ o.ä. So haben alle was davon und alle können helfen. Entsprechende Anfragen werden ignoriert.
Für Schäden und Folgeschäden an Geräten und/oder Personen übernehme ich keine Haftung.
Die Sicherheits- sowie die VDE Vorschriften sind zu beachten, im Zweifelsfalle grundsätzlich einen Fachmann fragen bzw. die Arbeiten von einer Fachfirma ausführen lassen.
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BID = 918827
Murray
Inventar
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Ach und ich dachte dabei handelt es sich um einen Schaltwandler.
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BID = 918834
BlackLight
Inventar
Beiträge: 5320
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Zitat : Tretmine hat am 25 Feb 2014 01:10 geschrieben :
| | Natürlich bin ich aber auch für jeden Alternativvorschlag offen! |
Wie lange hält denn ein Satz Akkus nun durch?
Das sicherste und zuverlässigste wäre einfach genug geladene Akkus/Primärzellen mitzunehmen oder die Elektronik einfach aus lassen. 
P.S.
Wenn man basteln kann und Bäche in der Nähe sind wäre ein Mini-Wasserrad auch eine Option, vor allem kann man auch nachts laden. Nur wird das schnell auch wieder schwerer als ein paar Extraakkus.
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BID = 918835
Mr.Ed
Moderator
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Wohnort: Recklinghausen
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Eingangsspannung 3V höher als Ausgangsspannung, Kühlkörper und nur 1,5A klingen nach Längsregler.
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BID = 918849
Lightyear
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Wohnort: Nürnberg
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Alternativ könnte man auch über Thermovoltaik nachdenken, sofern regelmäßig ein Lagerfeuer oder wenigstens Petroleumlicht vorhanden ist.
Photovoltaik sehe ich unter den gegebenen Umständen als nahezu völlig untauglich an.
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Gruß aus Nürnberg,
Lightyear
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BID = 918889
dl2jas
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Wozu die modernen Spielereien?
Wenn man sich mit Absicht halbwegs fern der Zivilisation bewegt, möchte man normalerweise was von der Natur haben, nicht ständig auf so eine Anzeige glotzen. Auf Anzeige glotzen kann man auch daheim. Man setze sich in den Fernsehsessel und schaue sich einen zur gewünschten Gegend passenden Naturfilm an. 
Würde ich so eine Reise machen, würde ich weitestgehend auf Elektronik verzichten. Gerade Elektronik, die Wind und Wetter ausgesetzt ist, ist anfällig. Karte und Kompass sind auch noch nach einem Unwetter benutzbar, ein abgesoffenenes Mobildings mit irgendeiner App normalerweise nicht mehr. Ich würde so ein Ding nur als Zusatz mitnehmen, mal kurz schauen, ob man weiterhin auf dem richtigen Weg ist und es ansonsten ausgeschaltet lassen. Da reichen ein paar gute Batterien/Akkus, die möglichst auch noch für Taschenlampe und Radio (Wetternachrichten) geeignet sind.
Ist man sehr weit weg von der Zivilisation, würde ich mir einen kleinen Kurzwellensender (Amateurfunk QRP) mitnehmen, auch mit Batterien betreibbar, mit dem man in Telegraphie ein SOS mit Standortangabe senden kann.
DL2JAS
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mir haben lehrer den unterschied zwischen groß und kleinschreibung und die bedeutung der interpunktion zb punkt und komma beigebracht die das lesen eines textes gerade wenn er komplizierter ist und mehrere verschachtelungen enthält wesentlich erleichtert
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BID = 918906
Kleinspannung
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Zitat :
dl2jas hat am 25 Feb 2014 20:26 geschrieben :
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Wozu die modernen Spielereien?
Wenn man sich mit Absicht halbwegs fern der Zivilisation bewegt, möchte man normalerweise was von der Natur haben, nicht ständig auf so eine Anzeige glotzen.
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Offtopic :
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Ich verstehs ja auch nicht so ganz,warum man(n) einerseits Natur-pur will,andererseits aber nicht auf elektronisches Spielzeug verzichten kann/will.
Die Naturvölker hatten/haben auch kein GPS,verlaufen sich aber trotzdem nicht...
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Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)
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BID = 918927
Beckenrandschwimmer
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Wohnort: Altrip
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Das hatten wir doch schon des öffteren.
Das beste Leistungsgewicht haben immernoch Primärzellen. Auf die Sonne würde ich nicht setzen.
Zur Not noch eine Handkurbel. Da kann man dann am Lagerfeuer kurbeln. Oder ein Pelztier ins Feuer legen? Natürlich zwischen den Topf für die Suppe und dem Feuer
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BID = 918929
Offroad GTI
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Wohnort: Cottbus
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Offtopic :
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Zitat :
| | Zur Not noch eine Handkurbel. |
Aber bitte nicht so eine |
Ein Handkurbelgenerator wäre aber auch meine Idee.
Zitat :
| | Karte und Kompass sind auch noch nach einem Unwetter benutzbar, |
Wenn man Pfadfinder ist, und damit umgehen kann 
Zitat :
| | Oder ein Pelztier ins Feuer legen? Natürlich zwischen den Topf für die Suppe und dem Feuer |
Inwiefern war das jetzt ernst gemeint?
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 918943
BlackLight
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Beiträge: 5320
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Zitat : Offroad GTI hat am 26 Feb 2014 09:59 geschrieben :
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Zitat :
| | Oder ein Pelztier ins Feuer legen? Natürlich zwischen den Topf für die Suppe und dem Feuer |
Inwiefern war das jetzt ernst gemeint? |
Gemeint ist bestimmt Thermoelektrizität. Man kann ein Peltier-Element rückwärts beitreiben und den (klassischen) Seebeck-Effekt ausnutzen. Nur ist der Wirkungsgrad sehr bescheiden und die Temperaturen i.A. viel zu hoch. Der Topf mit seinen ~100°C sollte hier die "kalte" Seite darstellen. Der Seebeck-Effekt funktioniert nur bei Temperaturunterschied.
Ich werfe dann (mal wieder) eine Micro-/Nanoturbine oder ein Modellbaubenziner + Generator in die Runde. Der Wirkungsgrad ist Größenordnungen größer als der von aktueller Thermoelektrizität.
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