ChristianS

Eine sehr gute Idee, werde ich ausprobieren! Im Idealfall kann ich dann die Ladegeschwindigkeit mit der Wahl des Kabels steuern Manchmal muss es ja auch schnell gehen... Auf der Adafruit-Website habe ich noch folgende Info gefunden: D.h., wenn ich es richtig verstehe, kann man mit dem Kurzschluss von D+ und D- ein "dummes", langsameres Laden erzwingen.

@ULgeher Cool, danke für deinen detaillierten Input! Da muss ich mich in die Thematik erstmal einarbeiten und schauen, ob ich mit meinen grobmotorischen Fähigkeiten überhaupt Änderungen an der Miniplatine löten kann Ich werde berichten, ob ich das Problem in den Griff kriegen konnte.

Inzwischen habe ich eine kontraproduktive Eigenschaft des Boostconverters kennen gelernt: Hänge ich mein schnellladefähiges Smartphone zum Laden an, aktiviert sich immer die Schnellladefunktion und der Boosrconverter produziert eine große Verlusthitze. Am Ende kriege ich statt zwei vollständiger Smartphoneladungen nur noch ca. 1,2 Ladungen raus. Leider hilft es nichts, wenn ich in den Smartphoneeinstellungen das Schnellladen deaktivieren, es lädt trotzdem schnell. Ich habe zwar in den Specs gelesen, dass die Schaltung bis 4A Ladestrom kann, mir aber nichts weiter bei gedacht. Hat jemand eine Idee, wie man die Ladeschaltung zu 1A Ladestrom überreden kann, damit sie möglichst effizient bleibt?

Moin, also bestellt hatte ich 13 halbe Yard Camo DCF á 234$, plus 25$ Versand. Hinzu kamen etwa 70€ für den Zoll. Die restlichen Materialen hatte ich noch "auf Lager", d.h. das Transfer-Klebeband, 34er und das Woven DCF für Verstärkungen, Linelocs, Nähgarn, Dyneema-Kordeln, Schnittmuster-Karton, etc. musste ich nicht extra anschaffen und kann hierfür keine genauen Kosten ausweisen.

Endlich hatte ich wieder genug Zeit das Laminieren des Panels in Angriff zu nehmen. Dabei bin ich doch wieder beim Handlaminierverfahren mit anschließender Pressung geblieben, weil ich für Vakuumierung keine zuverlässige Ausstattung und Erfahrung habe. Und so sieht das aktuelle Ergebnis aus: Ein paar wenige Lufteinschlüsse gab es auch diesmal, was aber nur noch eher die Ästhetik als die Funktion beeinträchtigt. Auf der Rückseite habe ich einen Rand und ein Verstärkungskreuz aus 3mm Styrodur einlaminiert, um die Steifigkeit zu erhöhen. Vom Laminierprozess habe ich eine Zeitrafferaufnahme gemacht, in der man den Laminataufbau ganz gut sehen kann, aber das kommt später Grob zugeschnitten bringt das Panel nun 190 Gramm auf die Waage. Etwas mehr als zuerst erhofft, aber die Verstärkung der ursprünglich kalkulierten Konstruktion wiegt natürlich. Wenn man jedoch als Benchmark das käufliche Solbian Energyflyer mit seinen 360g heran zieht, ist es immer noch sehr leicht. Nun müssen noch die Feinarbeiten folgen und ich bin gespannt, was es elektrisch kann...

Du warst auf jeden Fall ein toller Gast und ich wäre gerne einfach mit gegangen... viel Spaß auf dem "Rest" des Weges!

Neuer Zwischenstand: Ich habe den LiPo in dieses Alu beschichtete Windschutzscheibenzeug für mechanischen und thermischen Schutz eingewickelt. Dann die Platinen auf ein leichtes Sperrholzbrettchen geklebt und das Ganze erstmal provisorisch in Segmente von Blisterpackungen eingepackt. So ist es erstmal ganz gut geschützt, recht leicht und man kann die LEDs noch sehen. Gesamtgewicht liegt bei 207g.

Puh, gut dass ich Anfang des Jahres mein DCF-MYOG-Projekt schon umgesetzt habe... Ich meine mal irgendwo gelesen zu haben, dass die Folienstärke erst ab dem 1.0er / 34g/m2 DCF dicker wird und es daher auch viel als Zeltboden verwendet wird. Kann mich aber an die Quelle nicht mehr erinnern, evtl. RSBTR.

Das Thema hat mir keine Ruhe gelassen und da ich eh schon zuviel Geld in dem Projekt versenkt habe, habe ich mir noch den Adafruit Boostconverter Powerboost 1000 Basic bestellt. Wurde recht schnell geliefert und so konnte ich flugs einen erneuten Entladetest machen, hier das Ganze im Zeitraffer: Leider ist das Display nicht ganz scharf, aber man kann die Wh-Zahl doch ganz gut entziffern. Bei 31,9Wh hat der Boostconverter abgeschaltet und man sieht ganz nett, wie vorher noch die Akku-WarnLED angeht. Also 86% des Nennenergiegehalts! Geht doch, mit diesem Wert kann ich gut leben. Also war mein Ali-Boostconverter irgendwie Murks. Das Teil von Adafruit wird auch nicht brennend heiß, nur leicht warm. Jetzt kann es weiter gehen!

Also kostenseitig ist das Projekt eine Katastrophe, viel Ausschuss und Fehlversuche. Daher möchte ich das gar nicht beziffern. Die wichtigsten Bezugsquellen sind doch hier im Thread verlinkt. Bei Standardsachen hilft Google oder Bing oder Yahoo oder...

Schon klar, das geht auch schon Richtung Betrug. Aber das zeigt, dass die Hersteller eher kleinere Zellen als angegeben verbauen. Nein, das waren Werte von meinen Messungen. Nach dem Aufladen hatte der LiPo 4,1V, nach dem Entladen hatte er 3,3V Restspannung. Kann natürlich dazu kommen und sich aufaddieren, ich hatte alles mit relativ kurzen Kabeln verlötet, auch wenn ich sie für den finalen Zusammenbau weiter kürzen könnte. Allerdings bin ich mir bei diesen Steckkontakten auf der Adafruit-Platine nicht sicher, wie gut die sind. Sehr interessant, so genau habe ich mir das gar nicht angeguckt. Bis 2,5V entladen, so ein Schwachsinn. Aber auch mit den NCR18650B im China-Powerbank-Gehäuse habe ich immerhin 76% der Nennkapazität rausgekriegt, mit den gleichen Akkus an der Adafruitplatine mit dem Ali-Boostconverter nur 55%. Also entweder reizen die käuflichen Fertigpowerbanks den Spannungsbereich deutlich mehr aus (z.B. von 2,9-4,2V auf Kosten der Langlebigkeit) als meine Kombi oder mein Boostconverter ist ein ineffizientes Montagsmodell. Oder die Kombination aus beidem

Da gebe ich dir völlig Recht und ich sehe die spezifizierte Kapazität auch nicht als korrekt an. Aber: Alle Zell- und Powerbank-Hersteller machen ähnlich optimistische Angaben zu ihren Produkten. Deswegen meine Vergleichstests mit anderen Produkten, die ähnlich optimistisch deklariert sind. Und dieser Vergleich hat für mich ergeben, dass man 85% des angegebenen Energieinhaltes praktisch nutzen und erwarten kann. Dass ausgerechnet mein Akku so dermaßen deutlich schlechter sein soll, kann ich erstmal nicht glauben. Deswegen der Vergleich mit den 3x18650er mit je 3400mAh, die in Kombination mit meiner Elektronik auch sehr wenig nutzbare Kapazität zeigen. Und gerade diese Zellen haben einen sehr guten Ruf, werden viel von Taschenlampenfans u.ä. vermessen. Daher vermute ich weiter hartnäckig, dass irgendwo bei meiner verwendeten Elektronik der Wurm drin ist. Das mache ich ja auch mit der Messung nach dem USB Boostconverter. Genau das glaube ich eben nicht! Dann müsste das Gewicht deutlich höher sein, denn die Akkutechnologie ist überall etwa die gleiche. Und es gibt auch Leute, die ihre Powerbanks öffnen und sich die Zelle angucken, z.B. bei der 10000er TNTOR steckt nur ein 9000mAh-LiPo drin (gibts Bilder im Netz).

@ULgeher Boah, was für ein Aufwand! Danke für die Messung! Also kann man beim Ali-Boostconverter etwa mit 90% Effizienz rechnen. Also müssten theoretisch bei meinem 37Wh LiPo am USB-Ausgang des Boostconverters etwa 33Wh nutzbar "rauskommen". Natürlich gibt es noch ein paar Prozent andere Verluste. Es waren aber nur 23,8Wh (64%). Mein Vergleichscheck mit der technisch ähnlichen Tqka-Powerbank hat 31,6Wh (85%) gebracht, wie machen die das? Das ist in Summe die Effizienz, die ich für die knappe Sonnenenergie mindestens haben möchte. Vom Kaufpreis her lässt sich schließen, dass in der Powerbank nicht die allerbeste, aber gute Technik verbaut ist. Das Gewicht lässt schließen, dass darin auch keine größere LiPo-Zelle als meine verbaut ist. (Powerbank etwa 220g vs. LiPo nackt 150g, die Hightech NB10000 schafft eine ähnliche Kapazität mit insgesamt 150g) Das Alter der Powerbank ist deutlich höher als bei der neuen LiPo-Zelle, die Anfang 2021 als Produktionsdatum ausweist Ich hätte einfach die Tqka-Powerbank aufschneiden und die Komponenten verwenden sollen, wäre am Ende billiger geworden

Ich habe nur neu gekaufte Akkus (LiPo und 18650er) verwendet. Die Benchmark Powerbanks von mir sind z.T. 1-3 Jahre alt und liefern in der Kombination mit der eingebauten Elektronik deutlich bessere Werte. Gute Idee für das wissenschaftliche Interesse, kriege ich aber kaum praktisch umgesetzt. Außerdem geht das an meiner eigentlichen Zielsetzung vorbei, an einem USB-Ausgang möglichst effizient die geerntete Solarenergie an den Zielverbraucher zu übergeben. Ich habe noch eine andere Boost Converter Schaltung rumliegen, die kann zwar nur 5V/0,5A und hat keine Unterspannungsabschaltung, macht aber nichts bei dem geschützten LiPo. Das könnte einen Hinweis geben, ob die schlechte Effizienz an der Schaltung liegt.

Der Vergleichsentladetest ist durch. Das Ergebnis ist noch schlechter als mit dem LiPo: 21,3Wh stand am Ende auf dem Tacho, also ca. 56%. Dass die schlechte Energieausbeute beim LiPo an einer zu optimistischen Deklaration liegt, kann ich nun ausschließen.

Vielen Dank erstmal für eure Ideen und Rückmeldungen. Unabhängig von technischen Details der Messwertermittlung u.ä. bleibt für mich jedoch stehen, dass meine Kombination aus Akku und "Elektronik" deutlich schlechter bei der Energieausbeute dasteht, als eine vergleichbare Powerbank. Die Entlademessungen wurden gleich durchgeführt und am Ende kamen bei meiner Bastellösung nur 23,8Wh ggü. der Tqka-Powerbank mit 31,6Wh als nutzbare Energie raus (beide theoretisch mit 37Wh). Als Ursache sehe ich drei mögliche Gründe: 1. Die Ladegrenzen/Abschaltgrenzen gehen bei meiner Bastellösung schonender mit dem Akku um und nutzen ein kleineres Kapazitätsfenster. (Am ruhenden Akku 4,1V aufgeladen, 3,3V entladen) 2. Die Boost-Converter-Schaltung arbeitet deutlich weniger effektiv als die in der Tqka-Powerbank und verheizt mehr Energie. 3. Der Akku hat einen deutlich schlechteren Energieinhalt als vom Hersteller angegeben. Die Idee beim Solar-Laden möglichst gleich den Zielverbraucher z.B. das Smartphone dranzuhängen und den Pufferakku möglichst wenig zu verwenden wäre aber nur hilfreich, wenn Punkt 2 nicht zutrifft. Punkt 3 werde ich jetzt nochmal mit einem Vergleichstest untersuchen, indem ich 3 parallel geschaltete Panasonic NCR18650B mit meiner Bastel-Elektronik entlade. Diese sind vom Energieinhalt gut vergleichbar (10200mAh/37,7Wh) und als Marken-Akkus kann ich mir relativ sicher sein, dass die angegebenen Nennwerte stimmen. Hat jemand eine Idee, wie man Punkt 2 verifizieren oder falsifizieren kann? Eine alternative USB Boost-Converter Schaltung mit Unterspannungsabschaltung habe ich bei meiner Suche noch nicht gefunden.

Den Wert ermittelt das USB-Meter. Wie genau, keine Ahnung Ich lese es dann nur ab....

Ich habe nochmal ein paar Vergleichsmessungen mit anderen Powerbanks, aber dem gleichen USB-Meter und USB Lastwiderstand mit 1A gemacht. Das zeigte folgende Ergebnisse: China-Powerbankgehäuse mit 2x Panasonic NCR18650B, 130g Nennkapazität: 6800mAh Nennenergieinhalt: 25,1 Wh --> Entladung mit 5W Entnahmekapazität: 3789mAh (55%) Entnommene Energie: 19,1Wh (76%) TNTOR 5000, 110g Nennkapazität: 5000mAh Nennenergieinhalt: 18,5 Wh --> Entladung mit 5W Entnahmekapazität: 3228mAh (64%) Entnommene Energie: 16,2Wh (87%) Tqka 10000, 215g Nennkapazität: 10000mAh Nennenergieinhalt: 37 Wh --> Entladung mit 5W Entnahmekapazität: 6175mAh (61%) Entnommene Energie: 31,6Wh (85%) Eigentlich hatte ich erwartet, dass mAh oder Wh den gleichen Prozentsatz ergeben...? Aber die Ergebnisse zeigen, dass die TNTOR am effektivsten arbeitet, gefolgt von der Tqka. Meine Selbstbau-Konfiguration ist der Verlierer in meinem Vergleich. Die Werte der Tqka möchte ich aber schon erreichen. Evtl. schaue ich nochmal nach effektiveren Boost-Converter-Schaltungen, falls die vorhandene wirklich die Ursache sein sollte. Diese hier scheint ganz gut ("bis zu 90% Wirkungsgrad"), ist aber kein Schnapper...

Na, ich hoffe, dass die Technik sich inzwischen weiterentwickelt hat! Und die 50-60% galten dann auch nach Abzug der Verluste im Zielgerät, z.B. der Ladelektronik im Smartphone. Meine Werte waren aber nur Ex-Powerbank, und dafür sind sie sehr schlecht. Stimmt, etwa 64%, wenn man sich auf die Wh bezieht. Bezieht man sich auf die mAh kommen nur etwa 55% raus... Die Belastung sollte bei 1A liegen, jedenfalls habe ich so einen Lastwiderstand, bei dem man zwischen 1 und 2A wählen kann. Das Messgerät zeigte bei Entladung jedoch geringere Werte (4,6V bei 0,8A), vermutlich kann der Boostconverter nicht mehr. Ja, dafür habe ich nicht das nötige Messequipment.

So, die erste vollständige Entladungsmessung mit 1A ist fertig. Ergebnis enttäuschend: Von den auf dem Akku angegebenen Kennwerten 10.000mAh bzw. 37Wh kommen nur knapp 5.500mAh bzw. 23,8Wh (also etwa 60%) am Ende vom Boost-Converter raus. Da hatte ich mir mehr erhofft. Klar gibt es Verluste, aber so viel...? So 80% hatte ich mir schon erhofft. Zum Großteil schätze ich wird es am Ladefenster der verwendeten Schaltungen liegen. Wenn die Ladeschaltung nur bis 4,1V läd und der Akku nach dem Abschalten bei Entladung durch den Boost-Converter noch 3,3V hat, wird die verfügbare Kapazität nicht ausgereizt. Was geben denn eure 10.000er Powerbanks so her? Zum anderen könnte der verwendete Boost-Converter nicht besonders effektiv sein. Er wird jedenfalls deutlich heißer, als ich es von kommerziellen Powerbanks kenne. Bei nur etwa 3,5W Output wird die Spule auf der Schaltung so heiß, dass man sich den Finger verschmort. Hat vielleicht jemand einen Tip für eine erwiesener Maßen hoch effektive Boost-Converter-Schaltung?

Hm, ok, komisch. Na, ich beobachte das mal weiter, ob das öfter passiert beim Aufladen.

Noch ein kleines Update: Über Nacht hatte ich nochmal den 10.000er LiPo über die Adafruit-Ladeschaltung mit einem USB-C Ladenetzteil aufgeladen. Jetzt eben in der Mittagspause gemessen: 4,1V und nicht abgeriegelt von der Schutzschaltung. Das macht Hoffnung, vielleicht hatte ich beim ersten Messversuch doch irgendwie einen Kurzschluss mit den Messspitzen verursacht oder so. Nun läuft nochmal die Entladungsmessung, was der Akku mit diesen Ladegrenzen so an Kapazität hergibt.

Das stimmt. Ich vermute die Ladezustandsanzeige ist allgemein etwas "verschoben ". Ich teste das nochmal etwas ausgiebiger mit Spannungs- und Anzeigeangaben. Im Vergleich dann auch nen Liion. Diesmal nicht beim Entladen (da schaltet der Boost- Converter vorher bei 3V ab) sondern beim Aufladen! Vermutlich will die Ladeschaltung bis 4,2V drücken, aber die Schutzschaltung am Akku macht bei 4,1xV zu. So zumindest meine Vermutung.

Danke! Hier: https://ripstopbytheroll.com/collections/dyneema-composite-fabric/products/0-67-oz-camouflage-dyneema-composite-fabric-ct1e-08-c21k-18 Danke für den Tip, gucke ich mir mal an!

Zumindest dieses Problem konnte ich nach einiger Internetrecherche lösen. Man muss kurz einen anderen Akku parallel schalten. Hat auch funktioniert, danach lagen wieder 4,1x V an und ich kann den Akku wieder entladen. Aktuell läuft dabei die Kapazitätsmessung. Nur wenn der Akku auf Tour in die Schutzabschaltung geht, habe ich eher keinen anderen Akku zum parallel schalten dabei... Hat jemand eine Idee, wie man das verhindern kann?