Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Großen USB-Akku bauen


von Nico L. (nico_l88)


Lesenswert?

Hallo,

ich bräuchte einen Akku mit relativ größer Ladung und USB Ausgang.


Ich will einen Akku mit USB-Ausgang bauen, mit dem ich mein Handy und 
GPS schon mal 5-6 Tage betreiben kann, ohne an die Steckdose zu müssen.

Ich könnte auch einfach einen fertigen nehmen, aber ich wollt halt 
irgendwas selber machen, und ich könnt mir vorstellen, dass ich selber 
ein besseres Preis-Leistungsverhätnis hinbekomme.

Also ich hab mir überlegt, ob ich nicht einfach nen großen BLei Akku mit 
12V nehmen kann und denn dann einfach über nen Festspannungsregler auf 
5V bringe.
Ich hab lider nicht so die Ahnung bei Akkus und so, deswegen wollt ich 
hier nochmal nachfragen.

Also was für ein Akku eignet sich da am besten, und wie bekomm ich da 
schön meine 5V raus? Mehr brauch ich ja eig. nicht für so einen Akku 
oder?

Für die Prioritäten hätt ich mal folgende Reihenvolge vorgeschlagen:

1. Gewicht (Muss in die Fahrradtasche)
2. Leistung
3. Preis

Gruß
Nico

von Schleifbock (Gast)


Lesenswert?

Der USB-Standard sieht üblicherweise vor, dass Geräte zunächst im Low 
Power-Mode (100 mA oder 150 mA) starten und bei höherem Strombedarf 
diesen erst vom Host anfordern, BEVOR sie den normalen Modus schalten. 
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus#Kurioses

von STK500-Besitzer (Gast)


Lesenswert?

Schleifbock schrieb:
> Der USB-Standard sieht üblicherweise vor, dass Geräte zunächst im Low
> Power-Mode (100 mA oder 150 mA) starten und bei höherem Strombedarf
> diesen erst vom Host anfordern, BEVOR sie den normalen Modus schalten.
> Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus#Kurioses

Nicht, wenn das USB-Kabel entsprechend codiert ist.

Zum Akku:
Ich dachte erst an einen "fetten" Modellbau-LiPo, allerdings haben die 
Dinger Probleme mit Kälte.

von Manfred F. (manfred_f)


Lesenswert?

Nur hält sich halt so gut wie keiner daran. Die handelsüblichen 
"Powerbanks" verhandeln nicht mit den Geräten über den Strombedarf und 
die meisten Geräte ziehen trotzdem oft gut 2A Ladestrom. Wäre anders ja 
auch kaum sinnvoll, sonst müsste fast jedes USB-Steckernetzgerät - die 
meisten liefern heutzutage >= 2A - ja noch einen Haufen zusätzliche 
Elektronik beinhalten um die USB-Kommunikation zu machen.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


Lesenswert?

Nico L. schrieb:
> Also ich hab mir überlegt, ob ich nicht einfach nen großen BLei Akku mit
> 12V nehmen kann und denn dann einfach über nen Festspannungsregler auf
> 5V bringe.

Den Festspannungsregler vergiss mal wieder. Damit wirfst Du mehr als die 
Hälfte der Ladung des Akkus weg - denn über dem Spannungsregler fallen 
7V ab, was multipliziert mit dem entnommenen Strom die in Abwärme 
umgesetzte Leistung ergibt.

Nimm einen Schaltregler, so etwas gibt es auch als Fertigmodul, wenn 
Dir die Konstruktion zu kompliziert erscheint.

von Andreas M. (elektronenbremser)


Lesenswert?

Nimm doch so ne Power Kfz 12V Zigarettenanzuenderbuchse da hast du dann 
schon mal 12V wenn du brauchst. Da rein steckst du dann von Hama so nen 
Dual Power Usb Adapter, hat 2 USB Ausgänge  mit 2A

von Frank M. (frank_m35)


Lesenswert?

Ich würde dir vorschlagen:
Nimm NiMh AA Akkus, bspw. Eneloop. Die sind zwar nicht die mit der 
höchsten Leistungsdichte, dafür aber leicht zu laden und auszuwechseln. 
D.h. leicht handzuhaben. Ebenfalls kannst du dir mal Batterien kaufen 
und verwenden falls die Akkus leer gehen sollten und du sie unterwegs 
nicht nachladen kannst.
Willst du mehr Kapazität bei gleichem Volumen so musst du zu Li-Ion oder 
LiPoly Akkus greifen, nur da stellt sich die Frage: Wie laden? Du kannst 
zwar eine Ladeschaltung aufbauen, nur kommt es dann auf dein technisches 
Können an.

Ein großer High-End Smartphoneakku hat ca. 7Wh, ein 2Ah AA Akku 2.4Wh. 
D.h. ohne Berücksichtigung von Verlusten, brauchst du 3 AA Akkus für 
einen vollen Ladevorgang.

Darauß kannst du nun mal rechnen wieviele Akkus du für dein Vorhaben 
planst zu verwenden.


Dann geht es an's Ladegerät allgemein. Nun kannst du alle Akkus auf 
einmal einbauen und entladen (parallel und/oder in Reihe verschalten), 
oder du überlegst dir immer nur einen kleinen Satz von Akkus zu entladen 
und diese dann auszuwechseln sofern sie leer sind. Je nachdem wie groß 
du dein Ladegerät eben bauen willst.

Spannung:
Es gibt eine einfache Version, Spannungsregler. Dazu musst du soviele 
Akkus in Reihe schalten bis du mit deren Entladeschlussspannung über ca. 
6V gekommen bist. Die Entladeschlussspannung liegt bei 0.9V, d.h. 7 
Akkus in Reihe. Er regelt die Spannung auf 5V indem er das überschüssige 
verbrät. D.h. er ist ineffizient und wird warm. Dafür sehr simpel im 
Aufbau.

Die bessere Version, Spannungswandler. Die brauchen ein bisschen mehr 
Bauteile.
Nun kannst du es genauso wie beim Spannungsregler machen und ein 
Step-Down (Buck) Converter dir aufbauen, der die Spannung auf 5V 
wandelt. Er ist sehr Effizient (meist um die +90%), und da reichen auch 
schon 6 Akkus um die Spannung aufzubringen (keine Verlustspannung).
Du kannst aber auch einen Step-Up (Boost) Converter aufbauen, der die 
Spannung hochwandelt. Dadurch kannst du nur 3 Akkus bspw. verwenden und 
er macht 5V draus. Ebenfalls sehr Effizient (+80%), aber etwas 
umfangreicher im Aufbau.

Bei egal welcher Variante musst du aber unbedingt noch einen 
Unterspannungsschutz bauen, damit die Akkus nicht tiefentladen werden.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


Lesenswert?

Nico L. schrieb:
> Ich will einen Akku mit USB-Ausgang bauen, mit dem ich mein Handy und
> GPS schon mal 5-6 Tage betreiben kann, ohne an die Steckdose zu müssen.

Wie wäre es mit Wechselakkus für die Geräte? Das ist die günstigste und 
leichteste Möglichkeit, wenn die Geräte einen wechselbaren Akku haben.


Wenn du selbst etwas bauen willst, würde ich den Vorschlägen von Frank 
M. folgen. Also NiMH-Zellen wenn es einfach sein soll, und Li-Ion wenn 
es kompliziert sein darf, aber dafür ein bisschen leichter ist.

von Hans (Gast)


Lesenswert?


von Nico L. (nico_l88)


Lesenswert?

Danke erst mal für die veilen Antworten.

Das mit dem fertigen Akku kaufen wäre ne Idee gute Idee. Die waren mir 
die ganze Zeit bisschen teuer, aber was solls. Ich glaub das mach ich.

Grüße
Nico

von Max D. (max_d)


Lesenswert?

Es gibt aus Chinesischer Produktion rel. billig RC-LiPos (zb. 
hobbyking.com) die sind dann mit zwei Zellen in serie schon bei 6V 
Entladeschluss, ein balancer für 2 Zellen besteht aus nur 2 
mosfets/transis und nem opamp mit Spannungsteiler, da hält sich der 
aufwand in grenzen und das preis/kpazitätsverhältniss ist ganz gut :D

von peter (Gast)


Lesenswert?

Wie effektiv sind denn die usb Zigaretten anzuender adapter. Sonst 
könnte man ja einfach 10 eneloops in reihe schalten und mit so einen 12v 
usb Adapter verbinden

von bingo (Gast)


Lesenswert?

> Wie effektiv sind denn die usb Zigaretten anzuender adapter

Da ist oft ein MC33063 als Step-Down drin.

von peter (Gast)


Lesenswert?

Und das heißt?  Sorry bin nicht so bewandert auf diesem Gebiet

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


Lesenswert?

peter schrieb:
> Und das heißt?

Mehr Infos findest du hier: MC34063
Wirkungsgrad maximal: 85%

von frt (Gast)


Lesenswert?

ob  sich  da  Eigenbau  wirklich  lohnt ?

z.b.
http://www.ebay.com/sch/i.html?_nkw=18650+usb+power&_rdc=1

dazu  die  passenden 18650 Akkus

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.