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Ultraleicht Trekking

Iterationen einer Solarpanel-Powerbank-Lösung


Stromfahrer

Empfohlene Beiträge

Am 13.5.2019 um 10:56 schrieb kra:

Vorsicht das ihr euch da nicht selber "in's Knie schießt" - eines der Probleme beim direkt laden ist ja, das dann der Bildschirm (der ja der Hauptenergiefresser ist)  beim Wiederanlaufen des Ladens aktiviert wird und bei schwacher Beleuchtung die mögliche Ladung wieder frisst.

Wenn ihr so was vorhabt ist (nur meine Meinung) ein kleiner Pufferakku notwendig. Den Direktmode sehe ich zum direkten laden vom Kamera-Akkus o.ä., nicht für Smartphones.

Danke für den guten Input, Akku als Zwischenspeicher ist immer besser und gibt Sicherheit bei Schlechtwetter oder in der Nacht. Vielleicht bieten wir einen diesmal Optional an, da viele schon ein Akkupack von uns oder anderen Herstellern haben.

 

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Hallöchen, bin grade zurück aus Dänemark von meiner 14 Tage Wanderung entlang der dänischen Westküste. Ich habe zum ersten mal meine Tour Autark mit einem 24w Solarpanel abgeschlossen und ich konnte Licht, Kindle, Radio und Handy (Huawei p20 pro) uneingeschränkt nutzen.

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Genutzt wurde das Rav Power 3 port Panel welches sich an meinen Rucksack aufhängen ließ und an meinen Zelt Abends bzw Nachmittags befand... 

Ladestrom war mit 2,1 Ampere sehr flott und selbst bei Wolken lud das Panel mein Handy und die Lampe ganz problemlos. Mein Zusatzakku beim,P20pro musste nur einmal nach 3 Tagen Regen einspringen und das auch nur bis 75% 

IMG_20190618_151927.thumb.jpg.cad8291757b6feb5b3d6ae893e29362d.jpg

Ich hoffe das es interessant ist und hierher passt 

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Gibts bei dem Klettband von 3M/Scotch eigentlich einen Trick?

Das hält zwar wie beabsichtigt sehr gut und fest, aber um die Powerbank am Panel befestigen zu können muss schon ordentlich Druck ausgeübt werden. Und ein Abnehmen der Powerbank ist auch  eher schwer möglich. Oder lasst ihr die PB tendenziell immer am Panel?

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  • 4 Wochen später...
  • 2 Wochen später...

Hey, ich hoffe es ist ok, wenn ich mich hier mal mit dranhänge... Da ich gerade dabei bin mich mit meinem kompletten Elektronik-Setup auseinanderzusetzen, bin ich hier bei euch reingestolpert; und bin echt begeistert wie viel Kompetenz und Fachwissen hier zusammenkommt…

Ich hab' jetzt ungelogen mehrere Tage versucht mich in die Materie „reinzufuchsen“, aber jetzt raucht’s mir schon aus den Ohren und so richtig schlüssig sind mir einige Dinge immer noch nicht... (hab wohl damals in Elektrotechnik das ein oder andere Mal zu oft geschwänzt:oops:). Deshalb wäre es sehr nett, wenn sich von den Profis hier der ein oder andere erbarmen würde und mir ein paar Sachen mal näher bringt.

Grundsätzlich würd' ich so eine Lösung mit kleinem A5-Größe-Panel gerne selbst ausprobieren; dabei wären mir allerdings die folgenden Punkte wichtig… Worauf soll ich dabei aufpassen? Was sind eure Gedanken und Empfehlungen dazu?...:

Am besten würden mir eigentlich die Varianten gefallen, wo solche Einschacht-Ladegeräte/Powerbanks für (auswechselbare!) 18650er-Akkus verwendet wurden. Modularität war/ist einfach schon immer mein Ding… Dabei haben mich allerdings mehrere Aussagen etwas verunsichert, die ich hier (und auch in anderen Foren zu dem Thema) gelesen habe... Deshalb:

1.)

Es wurde bspw. von @khyal Folgendes geschrieben:

Am 5.2.2019 um 23:57 schrieb khyal:

Bei Ladegeraeten mit PB-Funktion fuer 18650 empfehle ich sehr, die mal auf Wirkungsgrad durchzumessen, bevor man damit mit Panel auf Tour geht.

Ich benutze ja unterwegs fuer Zellen nur Solo-Ladegeraete und da gibt es ja auch Einige, die ne Powerbank-Funktion haben, allerdings haben die bis jetzt von mir Durchgemessenen im Vergleich zu einer guten PB einen grottigen Wirkungsgrad (35-40%).

Umfangreicher gemessen habe ich Liitokala Lii-100 (ein klasse Ladegeraet fuer unterwegs, geht alles rein von 18650 - AA und kann auch Lions, die in Schutzschaltung sind, wieder reaktivieren, Nachteil ist unter bestimmten Bedingungen der geringe Ladestrom, muss man aber aufpassen, wirklich die alte Version zu bestellen, die Neue is nix),
Opus BT-C100 (Ladegeraet mit guten Diagnose/Refresh-Funktionen, kann aber keine Lion in Schutzschaltung deaktivieren und fuer unterwegs waere es mir zu schwer, benutze ich aber zuhause Mehrere neben meinen Opus BT-C700).

Was eine positive Ausnahme war (60%) Folomov A1 (Kabellader, muss man halt mit den Magneten wegen Kompass, Kreditkarten, evtl Elektronik aufpassen, kann keine AA, kein einstellbarer Ladestrom, laedt 16340 mit lebenszeitverkuerzendem zu hohen Strom > C1, aber wer nur 18650 hat, fuer den isses fuer unterwegs prima).

@ULgeher hat - wenn ich mich recht entsinne - auch erwähnt, dass er deshalb bei seiner Lösung die 18650er angelötet hat. Muss ich deshalb davon ausgehen, dass Systeme mit fest verbauten Zellen grundsätzlich etwa doppelt (s.u.) so hohe Wirkungsgrade aufweisen?

Warum? Leiten die kleinen Federplättchen (bei den austauschbaren Akkuvarianten) um so viel schlechter, als eine Lötverbindung?

Ist deshalb die genannte Folomov besser? Wegen der Magnetverbindung?

Beziehen sich die genannten 35-40% (bzw. 60%) Wirkungsgrad auf den Lade- oder Entladevorgang, oder auf beides?

Habe (ich glaub aber bei den Jungs von ODS) gelesen, dass gute (Anker) PB einen Wirkungsgrad von etwa 75% haben (ich glaube in dem Fall bezog sich‘s auf das Laden von Verbrauchern aus der PB); sind wir dann also bei oben genanntem Faktor 2 (35-40% Vs 75%)???

 

2.)

Die Sache mit den Verlusten durch den Wandler vom Solarpanel, der die Ausgangs-Spannung auf 5 V regelt, wie u.a. von @ULgeher und @AlphaRay angemahnt wurde… Da wurde zwar schon darauf eingegangen, aber eben wie ich finde noch nicht so ganz eindeutig…

Am 5.2.2019 um 14:56 schrieb AlphaRay:
Am 5.2.2019 um 14:46 schrieb ChristianS:

Hat zwischenzeitlich mal einer von den E-Nerds mit Messgerät unter euch herausgefunden, wieviel effektiver das Laden mit der Solarzelle direkt über einen TP4056 an der Liion-Zelle gegenüber der Standard-Kombination Powerbank an unmodifiziertem Panel ist?

Mir reicht es zu wissen,  dass es effektiver ist..messen muss man das nicht unbedingt  ;)
Den Internen Umwandler von Solar auf 5V Out direkt durch TP ersetzen dürfte auch bei 90% Effektivität beider Schaltungen ja mind. etwa 1/10tel effektiver sein.
5 Wp * 0,9 * 0,9 = 4,05
5 Wp * 0,9 = 4,5
Wenn beide einen Wirkungsgrad von 90% hätten, dann hätte die Methode mit dem TP direkt an Solar 11% mehr Ertrag bzw. Ladezeitverkürzung.

Am 15.2.2019 um 22:24 schrieb ULgeher:
Am 5.2.2019 um 14:46 schrieb ChristianS:

Hat zwischenzeitlich mal einer von den E-Nerds mit Messgerät unter euch herausgefunden, wieviel effektiver das Laden mit der Solarzelle direkt über einen TP4056 an der Liion-Zelle gegenüber der Standard-Kombination Powerbank an unmodifiziertem Panel ist?

Wahrscheinlich lässt sich das nicht so pauschal beantworten und hängt von der Powerbank ab. Unter 'guten' Verhältnissen ist der Unterschied wohl nicht gross. Bei wenig Licht könnte er aber wichtig werden.

Nach dem was ich in diesem Thread gelesen habe, könnte der wichtigste Vorteil sein, dass bei Schwachlicht keine Entladung 'rückwärts' über das Panel erfolgt wie das einige berichtet haben.

Gibt’s dazu evtl. neue Erkenntnisse?

Ich sag mal so: Wenn ich ein Solarpanel habe das mit Ach und Krach mit einem Wirkungsgrad von ~20% (?) arbeitet, und ich dann in der Powerbank davon nochmal 25% - 65% (:shock:) verheize… dann schrecken mich die 11%, die hier in den Raum gestellt wurden auch nicht mehr... wenn man dafür (als Nicht-Elektroniker) nicht selbst anfangen müsste so arg „umeinander-zu-basteln“, sondern stattdessen auf fertige Kaufteile zurückgreifen könnte...

Dann hätte man ja andere Hebel, wo man dringender ansetzten könnte/müsste...

Wenn das allerdings doch mehr wäre (20% aufwärts), dann kann man’s halt eigentlich schon wieder schlecht verdrängen… In irgendeinem Beitrag in den Weiten des www wurden 30% Verluste in den Raum gestellt, wenn man Panele ohne MPP betreibt... (ich meine das war im Micro-Controller-Forum; find’s aber jetzt grad nicht mehr; hab der Diskussion aber offengesagt kaum folgen können… :blink:). Kann/ Mag sich dazu wer äußern? Neue Erkenntnisse?

 

3.)

Stichwort: „Pass-Through“: Brauch ich das? Will ich das (unbedingt) bei meiner Puffer-Powerbank?

Ich hab diesbezüglich so ziemlich alles an Meinungen im Netz gelesen - sinngemäß hier jetzt wiedergegeben:

 

…Braucht man unbedingt, damit man Ladeverluste (in der Powerbank) verringern kann…

…ja, aber (fast) alle namhaften Hersteller haben das wieder vom Markt genommen, weil’s nur Probleme gemacht hat. -> Powerbank geht schneller kaputt?...

…gibt scheinbar Geräte, die mit Pass Through beworben werden, aber dabei die Powerbank eigentlich gar nicht beim Laden „mithilft“ (und zumindest die Spannung konstant hochhält?), sondern wo die Funktion eigentlich nicht nur ein (pseudo-mäßiger) „Bypass“ ist…

…und bestimmt noch mehr; alles fällt mir jetzt grad nicht mehr ein…:rolleyes:

 

Wie haltet ihr das? Ist „Pass-Through“ ein Must-have? Worauf soll man achten?

...

 

Puh, ich hätt‘ jetzt noch mehr Fragen, aber ich glaube dabei belass ich’s erst mal; nicht dass nachher keiner mehr Lust hat zu antworten… Hoffe, dass ich den Bogen nicht jetzt schon überspannt hab… So als Neuling… :unsure:

Lg

 

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Die Wandlerluste sind wohl bei viel Sonne nicht so ein Problem... Allenfalls das 'rückwärts' wieder entladen wenn das Panel weniger als fünf Volt bringt. Dann kann man das Setup nicht einfach irgendwo hängenlassen wenn ab und zu Schatten vorbeikommt (Bäume, Wolken). 

Das gleichzeitige Laden von Geräten finde ich schon sehr praktisch. Nehmen wir mal an, mein Handyakku (oder was auch immer) ist leer und es scheint die Sonne. Ohne diese Möglichkeit muss ich erst die Powerbank voll aufladen (die ev. auch nicht für eine komplette Ladung ausreicht), was eventuell den ganzen Tag dauert. Direkt am Panel laden geht nicht, da die Sonne zu schwach oder zu variabel ist (mein Motorola-Handy hört dann komplett mit Laden auf). Mit dem 18650 als Puffer kann ich fehlende Sonne ergänzen oder überschüssige im Akku speichern, je nach Licht).

Für wechselbare Akkus entweder mehrere kleine Powerbanks (wiegt nicht so viel mehr) oder z.B. so was wie das kleine Nitecore Ladegerät.

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Hallo allerseits, ich suche auch eine Loesung und habe folgendes hier:

- 18650 3400mah akkus
- Lixada Panel: https://www.amazon.de/Lixada-Ladegerät-Sonnenkollektor-Anschluss-Digitale/dp/B071D9MB7J
- Folomov A1

Macht die Kombination Sinn? Gibt es bessere Puffer als die 18650 mit Folomov A1?
Muss am Panel etwas geaendert werden, oder ist das effizient genug?

Die Kombination an Geraeten die ich normalerweise, je nach Trip dauer, habe sind:

1) USB-C Smartphone + Fenix 3 Mini USB + Nitecore Nu20
2) USB-C Smartphone + Fenix 3 Mini USB + Zebralight H53c AA
3) USB-C Smartphone + Fenix 3 Mini USB + Zebralight H600w MK II 18650

Bei 2) bin ich nicht sicher ob die H53c mit 14550 Akkus funktioniert die der Folomov laden kann.

Zu welcher Kombination aus Panel + Charger wuerdet ihr mir da raten?

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Hm, ich würde dir zu keiner Kombination aus Panel und Charger sondern zum Studium des Threads raten ;-). Sorry, nicht böse gemeint, aber solange keiner weiß, wo du hin willst und was der Energiebedarf für dein Szenarium ist kann dir niemand helfen.

Und wenn das bestimmt hast findest du im Thread alle nötigen Antworten.

PS. zum Folomov A1 bzw. Ähnlichem - nett, wäre mir aber zu wenig solide und dauerhaft. Gerade auf Akkus mit erhabenen Pluspol ist es kein sehr sicherer Kontakt.

Bearbeitet von kra
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Am 1.8.2019 um 15:04 schrieb chbla:

@ULgeher wieviel wiegt deine DIY Loesung mittlerweile? Und, hast du statt dem TP4056 auch mal den TP5400 damit verwendet/getestet?

Ich bin gerade in der High Sierra unterwegs. Mit dem TP5400 war ich leider nicht erfolgreich. Der stoppt die Laderei weil er zu heiss wird. Mein Telefon kann ich leider so nicht laden. Auch entlädt sich der Akku von selbst innerhalb ein paar Tagen. Da unterwegs kann ich den Fehler leider nicht beheben. Die Variante mit dem TP4056 funktioniert super, ist aber leider zu Hause. Soviel zu ungetesteter Ausrüstung mitnehmen ;-)

Ich habe jetzt ein neues Panel bestellt und eine Walmart Powerbank. Funktioniert zwar, verliert aber die Ladung, wenn ich zwischendurch im Schatten bin... Kann sie also nicht an Baum oder Rucksack aufhängen und 'vergessen'.

Zur Frage nach dem Gewicht: Alle Lösungen sind wohl etwas gleich schwer. 

Mehr wenn ich wieder zurück bin...

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Hallo,

mir ist noch nicht klar geworden, ob ich die Ladeschaltung mit dem TP4056 direkt an dam 'Lixada'-Panel ohne dessen eigene Schaltung betreiben kann oder der Eingangsstrom doch wieder begrenzt werden muss (für den Fall der vollen Sonneneinstrahlung) und wenn ja, wie.

Bisher hatte ich es so verstanden, dass das Panel ohnehin maximal 6,5 Volt liefert und der TP4056 das verträgt.

Viele Grüße 

diet

Bearbeitet von diet
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vor 13 Stunden schrieb diet:

Hallo,

mir ist noch nicht klar geworden, ob ich die Ladeschaltung mit dem TP4056 direkt an dam 'Lixada'-Panel ohne dessen eigene Schaltung betreiben kann oder der Eingangsstrom doch wieder begrenzt werden muss (für den Fall der vollen Sonneneinstrahlung) und wenn ja, wie.

Bisher hatte ich es so verstanden, dass das Panel ohnehin maximal 6,5 Volt liefert und der TP4056 das verträgt.

Viele Grüße 

diet

Genau. So ist mein Setup. Wichtig ist, dass beim TP4056 nichts 'rückwärts' fliesst bei beschattetem Panel.

Zu den Wirkungsgraden: wie @Stromfahrer geschrieben hat spielt der bei viel Sonne keine Rolle, und bei schlechter Beleuchtung ist die Ausbeute eh tief. Jetzt gibt es zwei Strategien. Entweder man sagt ich lade eh nur bei gutem Licht, und die Bank ist in ein paar Stunden voll, mit Schaltregler etwas schneller. Oder man möchte auch bei wenig Licht irgendwann noch einen vollen Akku haben. Dann ist der TP4056 direkt am Panel besser, da nicht zwei Schaltregler Strom verbrauchen. Der Wirkungsgrad der Schaltregler geht dann gegen Null. Aber auch mit dem Linearregler kann es ein paar Tage dauern bis der Akku voll wird.

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Am 4.8.2019 um 14:14 schrieb chbla:

@ULgeher laut Aliexpress Comments hat der verwendete Step Up Regler einen Wirkungsgrad von nur 50-60%. Macht da ein besserer etwas aus? Kenne da nur zb. https://www.pololu.com/product/2564 oder MAX8815A

Hmm, dachte ich hätte geantwortet, aber offenbar ist der Post verlorenen gegangen. Welcher Kommentar ist das genau? Ein Wandler sollte um die 90% Wirkungsgrad erreichen bei hoher Last, das ist keine Hexerei. 50% kann ich mir nicht vorstellen, vielleicht hast das jemand Strom und Leistung verwechselt, oder falsch gemessen.

Am 10.8.2019 um 09:50 schrieb chbla:

@ULgeher welche Module hast du da zum anzeigen des Ladestandes? Hab welche bestellt das sind allerdings 5mm hohe, sehr große Blöcke.

Ich finde den gerade nicht, aber es war so was ähnliches.

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Ich nutze die 5. Iteration ja bereits seit über 100 Tagen auf dem PCT- und es klappt noch immer prima -weil ich auf Redundanz gesetzt habe.

Die Powerbank direkt unter das Panel zu packen war bei hohen Temperaturen nicht so gesund für die Powerbank. Die funktionierte plötzlich nicht mehr. Ich denke wegen Hitze. Aber glücklicherweise bin ich ja nicht so ganz ultraleicht gestartet und habe eine zweite kleine Batterie dabei. Die wird nun vor Hitze geschützt. 

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  • 3 Wochen später...

Ich habe mir das Lixada-Panel so angepasst:

20190905_213035.thumb.jpg.02cb4b97167bf82a2f785ed94c8242d0.jpg

 

Wiegt insgesamt 85g.

Ich habe dieses 4056 Modul zum Laden genommen:

https://www.ebay.de/itm/10X-5V-1A-TP4056-Electronic-Lithium-Battery-Charging-Module-USB-Board-Nett-s/183147452936?hash=item2aa4705a08:m:mHpJh7tEs4gPed41gVA5SSA

Als Ladestandsanzeiger dient:

https://m.de.aliexpress.com/item/32851867042.html?spm=a2g0n.orderlist-amp.item.32851867042&aff_trace_key=7f1ca793a89248ef9f762a62ee3c6eaa-1550085671674-09855-Y7bAZbY&aff_platform=msite&m_page_id=5708amp-6sCEMqtXUz-a14d2weDzVg1567712685626

Die Ladeschale mit Lademodul und Ladestandsanzeige kann ich alternativ auch mittels USB-Netzteil nutzen. Ausserdem habe ich noch den Miller102V9 dabei, mit dem ich mittels der geladenen Akkus meine Geräte lade.

20190905_212952.jpg

Bearbeitet von diet
doppeltes Foto entfernt
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  • 2 Wochen später...
  • 3 Wochen später...
Am 7.5.2019 um 20:37 schrieb sunnybag:

Danke für deinen Input Kra; wir planen auch einen reinen, einfachen USB Ausgang und hierbei für die Direktladung von iPhone etc. einen Auto-Restart Mode eingebaut, damit bei kurzem Schatten/Wolken das Smartphone nicht aus und wieder angesteckt werden muss. Modularität ist uns auch sehr wichtig, daher sicher mit separatem Akku. Echte 10W ist schon sehr viel, aktuelles Design schafft echte 8,5 Watt, fyi.

Das wird die Käufer vermutlich überzeugen, für mich sind solche Spielereien ein Ausschlusskriterium.

Das bestmögliche Solarmodul ist eines, das exakt gar keine Elektronik enthält, selbst Bypassdioden braucht man bei diesen Minimodulen nicht.

Dafür einen stabilen Wasserdichten Anschluss.

Die Elektronik lagert man aus. Zum einen in die Powerbank mit einem vernünftigen Ladeeingang und wenn es unbedingt sein muss dann in ein Adapterkabel zum Direktladen eines Smartphones. da könnt ihr Euch dann mit features wie "Autostart" austoben.

Bei der Powerbank würde ich mir eine kleine LCD Anzeige wünschen wie beim Sunload M5, das mich über die aktuelle Leistung am Ladeeingang informiert. Außerdem ist es in der heutigen Zeit möglich, den Ladezustand in %-Schritten anzugeben

Aber ich bin ein Bastler und daher sowieso nicht die Zielgruppe, trotzdem Dinge die ich gut fände:

- Solarmodul robust und flach und klein genug, dass es oben schräg auf dem Rucksack Platz finden. Flexible Solarmodule die wild den Rucksack herunter baumeln sind sinnlos.

- ich bevorzuge beim Solarmodul wie beim Rucksack gedeckte Farben, ich mag nicht wie ein Papagei herum laufen

- Solarmodul und Anschlusskabel muss wasserdicht sein. Ich würde sagen IP 67 wäre schön.

- Kabel abnehmbar, stabil, kein Kabelbruch, keine Druckstellen auf Zellen beim Verpacken des Moduls im Rucksack, indem man hinten aufs Modul irgendwelche Buchsen und Elektronik aufklebt

- ETFE Vorderseite, kein PET. Idealerwiese strukturiert, damit es nicht so spiegelt

- leicht und damit meine ich unter 20g pro Wp (ohne Kabel)

Powerbank:

- 3x 18650 Zellen parallel, idealerweise mit Zellhalter, optional auch mit 2 oder 1 Zelle bestückbar

- Gehäuse aufschraubbar, Zellen nach aufschrauben tauschbar (Nachhaltigkeit! Spezilaanfordeurngen z.B. bei großer Kälte)

- wasserdicht soweit möglich inkl Anschlüsse

- Ladeiengang abgestimmt auf Solarmodul, stablier Stecker, kein flimsiger Micro USB

- meinetwgeen 2. Ladeeingang für 5V Micro USB

1x oder 2x USB Ausgang. Die moderne Version, die auch 9V usw bereit stellen kann wäre interessant

- Gute passive Kühllung der leistungselektronik, z.B. Teil des Gehäuses aus Alu

- Gehäuse in weiß, damit es sich beim versehentlich in der Sonne liegen nicht übermößig aufheizt

- LCD Display, das den Ladezustand, Ausgangsleistung und Eingangsleistung anzeigt, evtl auc noch Lademenge und Entlademengen in Ah oder Wh bis zu einem Reset

- Ausgang soll bereits ab 20mW Leistungsaufnahme funktionieren und nicht abschalten!!! (Meine alte "Sistec" Powerbank kann das, alle meine anderen Powerbanks können das nicht)

- Abnehmbare Silikon-PE-Hülle für die, die was robusteres brauchen, das mal nen Stoß überlebt (wer leicht sein will lässt die zuhause) Wer es noch leichter will setzt nur eine Zelle ein.

Im Grunde wäre  ein aufschraubbarer und wasserdichter Sunload M5 mit 3x wechselbaren 18650 und Leistungsstärkeren Ausgang das was mir gefallen würde.

Die Zellen sollten im Spannungsfenster 2,5V bis 4,2V betreiben werden. Wenn man die selbst tauschen kann ist der reduzierte Zyklenlebensdauer nicht so relevant, dafür hat man maximale Kapazität, wenn man sie braucht.

Meine Wunschzelle für der Erstbestückung wäre die LG MJ1. Sie ist elektrisch robuster als die Schwesterzellen von Panasonic/Sanyo (GA) und Samsung (35E). Ggf auch eine Version ohne Zellen anbieten, für die, die schon welche haben oder Sonderwünsche haben (Nachhaltigkeit!)

MfG

 

Bearbeitet von Cephalotus
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