China Powerbank

Moin, heute gehts um ne Powerbank aus China, die ich von nem Arbeitskollegen bekommen habe. Passende „Akkus“ hatte er auch auch gleich mitbestellt. Blöderweise ist er da aber in eine chinesische Falle getappt und hat Müll gekauft. 😀

Erstmal zu den Akkus. Es sind „Everfire 12000mAh“ Akkus… Wenn man keine Ahnung von 18650 Zellen hat, kann einem da leider nicht wirklich auffallen, dases kompletter Quatsch ist, dass die Zelle ne Kapazität von 12000mAh haben soll. Glaube aktuelle Zellen sind bei 3500 – 4000 als Maximum, was man privat so kaufen kann.

Ist aber natürlich trotzdem interessant zu wissen, was dieser Schrott an wirkliche Kapazität hat. Also meine Ladegeräte ausgepackt und jede Zelle mal vollgeknallt und danach entladen. Die Ergebnisse waren besser als erwartet, aber Müll bleibt eben Müll.

Mit vierstelligen Ergebnissen hatte ich nicht gerechnet. Die Kapazitäten gehen von 700 – 1000mAh. Also nicht mal 10% von der aufgedruckten Zahl. Mein Kollege meinte noch, dass mit den 12000 das komplette Paket an Akkus gemeint sein könnte. 10 Stück waren im Paket – Das kommt sogar halbwegs hin.

Nun zur Powerbank, bzw dem Gehäuse. Da kann man eigentlich nicht mal meckern. Lithiumakkus müssen ja mit nem BMS betrieben werden. Großartig Platz um an der Zelle ein BMS anzubringen gibts nicht und ob Zellen mit internem BMS reinpassen, bin ich mir nicht ganz sicher. Also muss diese Aufgabe die Powerbank übernehmen und das macht sie auch einwandfrei. Bei etwa 4,1V wird die Ladung beendet (4,2V ist Ladeendspannung) und bei etwa 3V wird die Entladung beendet, bzw die Powerbank ist bei 0% (Entladespannung ist 2,5V). Damit kann man absolut arbeiten und die Zellen werden dadurch geschont.

Logischerweise sind die super tollen Everfire rausgeflogen und ich habe Notebookzellen mit ~2200mAh reingepackt. Somit kommt man dann also roh auf 15400mAh, ohne Wandlerverluste.

Mal sehen, vielleicht find ich dafür nen Anwendungszweck beim Fahrrad fahren. Mein Akku im Handy ist nicht mehr der beste und mit nem ausreichend langen Kabel könnt man das während dem navigieren puffern…oder ich tape es irgendwie an den Lenker, das sollte das kleinste Problem sein.

Bis dann!

Kleines Powerwallchen

In meiner Wohnung hatte ich bisher immer Bleiakkus, um den Solarstrom auch abends oder wann immer verwenden zu können. Meistens Autobatterien oder woran man eben so kommt. Das Problem an den Akkus kennt aber jeder: Schwer, groß und im Endeffekt recht wenig Kapazität, wenns nicht wirklich wirklich groß werden soll und na ja, meine Wohnung wird immer voller mit Maschinen und anderem Zeugs, also muss ich schon ein wenig wegen Platz schauen. 😀

Viele Alternativen außer Lithium Ionen gibts eigentlich nicht. Lipos sind mir zu gefährlich und viel mehr kannte ich zu dem Zeitpunkt auch nicht. Mittlerweile wären LiFePo4 Akkus interessant aufgrund der günstigeren Spannung (Blei hat 14,4V und LiFePo4 14,8V, LiIon 12,6V oder 16,8V) aber letzlich tuts LiIon auch absolut für meine Ansprüche.

Los gings also erstmal damit, indem ich bei Ebay ein Paket mit 100 gebrauchten Notebook Akkus ersteigert habe für… 150€? War wirklich ein Schnäppchen. An sich ists aber okay, wenn man 3-4€ pro Akku zahlt. Irgendwo hatte ich mir mal die konkrete Ausbeute notiert – Ca 80% der Zellen war brauchbar, mit Kapazitäten von 500 – 2500mAh. Falls ihr das auch machen möchtet: Aufpassen! Die Zellen haben teilweise wirklich noch jede Menge Power und können bei Kurzschlüssen schnell zu Bränden führen. Am besten also draußen machen, vorallem weil ihr nahezu jeden Akku gewaltsam „öffnen“ müsst.
Danach werden die Zellen aufgeladen und entladen, um die Kapazität zu prüfen oder aber auch defekte Zellen auszusortieren, die sich zum Beispiel beim Laden stark erhitzen.

Die Kapazitäten habe ich immer mit Edding auf die Zellen geschrieben. Der Akku ist als 4S mit 15Ah gebaut, damit ich auch genügend Spannung habe, um größere Dinge zu befeuern. Runterregeln geht ja immer.

Da sich die entstehenden Ströme in Grenzen halten werden, habe ich als Verbinder der Zellen verzinte Kupferstreifen benutzt, die man auch in Solarpanels zum verbinden von Strings verwendet. Damit die Zellen beim Löten an ihrer Stelle bleiben, wurde ein wenig improvisiert. 🙂

Jede einzelne Zelle ist mit einer 2A Sicherung abgesichert. Bei neuen Zellen braucht man sowas denke ich nicht machen, aber bei gebrauchten Zellen… wäre ich vorsichtig. Grade wenn der Akku in der Wohnung oder an einem Platz mit brennbaren Dingen steht.
Ansonsten wurde als Ladegerät ein großer Stepdown verwendet – Nicht die effizienteste Lösung, aber die wird hier auch nicht benötigt. Verbraucher schließt man mit Plus an den Sicherungshalter und über einen 50A Shunt gehts an Minus, wodurch sämtliche verbrauchte Energie gemessen wird – Einfach ein nettes Gimmick.

NiMh Akkulader

Mist, da hab ich diesmal den Sonntagsblogpost nicht geschafft. 😀

Meine ersten NiMh Akkus waren von ANSMANN. Ein Ladegerät war auch dabei, allerdings hat das nicht so gut funktioniert. Meine Zahnbürste ist immer recht schlagartig ausgegangen, weil eine der beiden Zellen leer war – Also hatten die unterschiedliche Kapazitätsstände nach dem Laden. Als nächstes hab ich das berühmte IMax B6 (Klasse Ladegerät) ausprobiert, welche mit DeltaU lädt, aber auch hier war ich nicht so ganz zufrieden. Was aber dann relativ gut funktioniert hat, war die Abschaltung nach Temperatur. NiMh Akkus erwärmen sich recht schnell, wenn sie voll sind. Allerdings ging das nur im Modus DeltaU, der immer mal wieder ein wenig unzuverlässig zu früh abgebrochen ist.

Hier kam dann die Idee für ein eigenes Ladegerät, eben auch weil ich nichts käufliches fand, das einfach nur nach Temperatur abschaltet. Von Effizienz oder sowas brauch man aber ganz sicher nicht reden. 5V kommt rein und je ein LM317 verbrennt dann einfach den unnötigen Mist und regelt auf 1A Ladestrom runter. Deshalb auch der Lüfter. 😀

Der Anfang wurde wie immer am Breadboard gemacht. Der Arduino checkt über 2 Analogeingänge, ob Zellen in den Schächten sind. 3 Temperatursensoren überwachen je eine Zelle, sowie die Umgebungstemperatur als Referenztemperatur. Der Lastkreis wurde noch bewusst weggelassen – Die vielen Übergangswiderstände durch Steckverbindungen würden sowieso alles verfälschen.

Den ersten „Prototyp“ hab ich auf na einzelnen Platine gelötet, auch um den passenden Widerstand für die Strombegrenzung des LM317 zu finden. Ein Mosfet ist dann noch als Ein/Aus Schalter drauf, bzw über PWM gibts hier noch die Möglichkeit den Strom weiter runterzuregeln.

Die finale Platine mit allen Teilen wurden dann doch relativ groß. 2 LEDs sind als optische und ein Buzzer für akustische Ausgabe, sowie ein Taster als Bedienung vorhanden. Es können AA, sowie AAA Zellen geladen werden.

Das Gehäuse des Ladegeräts ist nicht unbedingt schön geworden…aber es funktioniert. Mit Design und so hab ichs nicht wirklich, entsprechend steck ich da ehrlich gesagt auch nicht viel Aufwand rein.

Was ganz cool geworden ist, sind die beiden Federn für die Temperatursensoren an den Zellen. Hab lange lange überlegt, wie ichs am besten anstelle, dass die möglichst unkompliziert direkt an den Zellen aufliegen – und so funktioniert das wirklich sehr gut.

Der Ladevorgang funktioniert so: Wenn eine Zelle erkannt wird, leuchtet die entsprechende LED zum Schacht auf. Nun kann mit einem langen Druck des Tasters zur Auswahl der Ladegeschwindigkeit gesprungen werden. Die LED blinkt nun und mit einem kurzen Tastendruck kann zwischen AA(1A), sowie AAA(0,4A) gesprungen werden. Mit einem langen Tastendruck gehts zur Überprüfung der Temperaturen. Der Ladevorgang wird nur begonnen, wenn die Umgebungstemperatur unter 35 oder über 10 Grad ist und wenn die Akkutemperaturen maximal 3 Grad Unterschied zur Umgebungstemperatur haben. Wenn alles passt, wird als Ladeendtemperatur die Umgebungstemperatur + 10 Grad angesetzt. Wird diese von einem Akku erreicht, wird der entsprechende Schacht deaktiviert und ist voll.
Sind alle Akkus voll, piept der Buzzer und das Ladegerät geht in einen Cooldown von einer Minute, damit sich der Umgebungstemperatursensor wieder stabilisiert. Da dieser im Gehäuse mit den LM317 ist, erwärmt er sich ebenfalls. Danach können weitere Zellen geladen werden.

Das Ladegerät benutze ich jetzt mittlerweile seit bald einem Jahr und ich bin immernoch absolut zufrieden. 🙂

Akkuupgrade meiner Campingleuchte

Moin ihr und noch ein frohes neues Jahr! Hoffe ihr seid alle gut reingerutscht und habt Weihnachten und Silvester ordentlich gefeiert.

Heute gibts mal wieder eine kleinere Bastelei an meiner Campingleuchte, die ich zu Weihnachten bekommen habe. Grundsätzlich gefällt mir das Teil, nur war der Akku mit seinen 1,6Ah ein wenig klein ausgelegt. Bei voller Helligkeit war nach etwa 4h Schluss. Da muss mehr gehen.

Wie bei den meisten Geräten heutzutage sitzen in dem Ding 18650er Lithiumzellen drin. Entweder neu im Handel erhältlich oder man besorgt sich gebrauchte Notebookakkus und plündert die Zellen.

Ich hab im zerlegten Zustand mit den Bildern angefangen. Komplett sieht man die Leuchte am Ende. In den preiswerteren Geräten sind leider immer ziemlich minderwertige Akkus verbaut. Hier haben wir zwei 0,8Ah Zellen. Mittlerweile haben einzelne Markenzellen glaube ich schon 3 – 3,5Ah.

Da der Originalplatz es zulässt, habe ich mich für insgesamt 8Ah entschieden. Das wird zwar wahrscheinlich schon eher zuviel sein, aber ich hab die Zellen sowieso hier liegen, also rein damit.
Eigentlich ist es nicht ratsam die Zellen so wie auf dem Bild zu verbinden. Wir haben hier jetzt quasi eine Leitung, über die der Strom fließt. Bei kleinen Strömen, wie bei der Campingleuchte macht das nichts, aber bei höherer Last könnte es je nach Querschnitt brenzlig werden. Wenn möglich, jede Zelle miteinander verbinden. Also über Kreuz und so weiter.

Nun verklebt im originalen Akkuschacht. Das dünne Kabel ist die Originalleitung, die zum BMS der Leuchte geht und das dickere Kabel hab ich zum Laden für höhere Ströme angelötet. Mit dem Originalnetzteil dauert mir das zu lange. So kann ich dann einfach mit meinem Modellbauladegerät innerhalb von 2-3h den Akku von 0 auf 100 laden.

Fertig. Die Campingleuchte hat unten einen praktischen Schraubdeckel. Dort kann ich prima mein Kabel verstauen.

Wie immer natürlich wenn ihr mit Lithiumzellen bastelt: Aufpassen! Da können und werden hohe Ströme fließen wenn ihr versehentlich etwas verpolt oder die Isolierung beschädigt.

Zellenwechsel nochmal ein wenig detailierter

Hier die versprochenen Bilder.

Ist ein 3S Akku. D.h. hier sind einfach 3 Zellen in Reihe geschaltet, die dann am Ende 12,6V im voll geladenen Zustand ergeben.

An den neuen Zellen löten wir uns jetzt also erstmal einfach alles genau so an, wie beim alten Akku. Für die Verbindungen hab ich verzinnte Kupferstreifen genommen. Die hab ich hier, weil ich diese auch zum verbinden von Solarzellen benötige (Hierzu kommt auch noch irgendwann ein Beitrag).
Denke man kann aber auch einfach die Verbindungen vom alten Akku mit einer Zange abziehen, verzinnen und auf die neuen Zellen löten.

Nur eben darauf achten, das die Lötpunkte nicht zu übertrieben fett werden. Zum einen könntet ihr ausversehen durch überlaufendes Zinn nen schönen Kurzschluss verursachen und zum anderen könnte der Akku nicht mehr richtig ins Gehäuse passen. Bei mir ist jetzt auch ein kleiner Spalt am Gehäuse.

Als nächstes werden die Zellen mit dem BMS (Battery Management System) verbunden.
Wie schon gesagt, müssen bei Lithiumakkus sämtliche Zellen überwacht werden. Wenn ihr also mit eurem Akkuschrauber Vollgas in ein Stück Metall bohrt und die Akkuspannung zu weit einbricht, trennt das BMS den Akku vom Motor, damit dieser nicht zu tief entladen wird. Das gleiche bei Überspannung.

Hier der fertige Akku, bei dem nur noch der Deckel fehlt. In der Regel hat so ein BMS auch einen Temperatursensor, um bei zu hoher Temperatur ebenfalls den Akku von der Last zu trennen. Achtet bei der Montage darauf, dass dieser guten Kontakt zu den Zellen hat (Am besten mit irgendwas ausstopfen – Stoff, etc).

Als letztes kam bei mir jetzt noch das Balancerkabel dran. Hab mir unter anderem hierfür ne passende Crimpzange gekauft, damit ich mir Kabel und Stecker entsprechend wie ichs brauch selbst herstellen kann.

Die neuen Akkus haben jeweils eine Kapazität von 2,5Ah(Die alten hatten nach einer Messung 1,1 und 0,4Ah) Ich bin absolut zufrieden mit dem Ergebnis. 🙂

Zellenwechsel vom Akku des Akkuschraubers

Wollte neulich draußen im Garten in ein Ölfass (Benutzen wir als Kohlewanne für nen Schwenkgrill) ein paar Lüftungslöcher bohren. Die beiden Akkus meines Schraubers sind aber dabei gnadenlos in die Knie gegangen. Sind halt mittlerweile auch schon 9 Jahre alt.

Was machen wir also? Genau. Wir wechseln die Zellen im Akku gegen frische aus.

Blöderweise war ich vorhin beim Tausch des ersten Akkus wieder so vertieft, dass ich nicht ein einziges Bild gemacht habe. Sorry. 😛 Innerhalb der Woche werde ich den anderen aber auch noch tauschen und dann auch mit dem ein oder anderen Bild.

Hier seht ihr schonmal den zerlegten Akku und den fertigen:

Im Endeffekt gibts gar nicht so übertrieben viel zu beachten. Wichtig ist eigentlich nur, dass ihr nicht wie ich die Isolierung der Zellen zerkratzt und dann durch Zufall irgendwas kurzschließt. Das gibt heftig Funken, also aufpassen!
Meine Fresse bin ich zusammen gezuckt…

Das zusätzliche Kabel aus dem Akku ist ein Balancerkabel. Bei Lithiumakkus müssen die Zellen seperat auf Über/Unterspannung überwacht werden, da ansonsten mit der Zeit Ungleichmäßigkeiten zwischen den Zellen auftreten können, was dann irgendwann sicher zur Überladung führen wird.
Die Akkus besitzen sowas von Haus aus, allerdings hab ich bei meinem frisch geladenen Akku ziemliche Unterschiede gemessen(Möglicherweise hat das BMS was ab?), deshalb lad ich jetzt sicherheitshalber über mein Modellbauladegerät.

Mehr kommt demnächst!