Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Empfehlungen für einen handlichen Akku für mobile LED-Strips?


von Tom T. (tom_t725)


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Hallo,

ich bin gerade am bauen einer Lichtorgel in Kombi mit einer LED die an 
meine Hose dran soll. Soweit so gut klappt das auch schon mal mit einer 
9V Batterie. Für das Festival möchte ich gerne einen Akku besorgen, der 
das Festival (ca. 3 Tage á 7 Std.) durchhält.

Was sind die Fakten?
- 12V LED
- 30 LED/m Streifen
- 2m (linkes/rechtes Bein jeweils 1m) = 60 LED gesamt
- 1 Farbe (grün) die von der Lichtorgel angetrieben wird. Also maximal 
20mA/Diode -> 20  30  2 = 2,4 A maximale Leistung wenn der DJ 
reinbuttert. Im mittel werden wir bei deutlich weniger sein.

So wenn ich also 7Std. x 3 Tage = 21 Std. überstehen möchte mit den 
Dingern brauche ich 50400mAh. Jow das sehe ich jetzt eher nicht. Was 
sind denn aber realistische Akkus die 12V können und tragbar sind?

- Blei-Akkus gibt es ja nur in riesig und schwer
- Blei-Gel-Akkus habe ich jetzt noch keine guten gefunden und hört sich 
auch nicht viel leichter an
- LiPo gibt es nicht bei so hohen Spannungen -> parallel Schalten von 
mehreren?

Alternativ könnte ich mir auch 5050 LED mit 5V Grundspannung besorgen. 
Da gibt es dann mehr Auswahl. Bin auf jeden Fall für jeden Tipp dankbar 
:)

von Jörg R. (solar77)


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Tom T. schrieb:
> So wenn ich also 7Std. x 3 Tage = 21 Std. überstehen möchte mit den
> Dingern brauche ich 50400mAh. Jow das sehe ich jetzt eher nicht. Was
> sind denn aber realistische Akkus die 12V können und tragbar sind?

Zwischendurch aufladen ist keine Option?


> - LiPo gibt es nicht bei so hohen Spannungen -> parallel Schalten von
> mehreren?

Wenn, dann in Serie;-)

> Alternativ könnte ich mir auch 5050 LED mit 5V Grundspannung besorgen.

Das ändert aber nichts an den Ah die gebraucht werden, die brauchen ggf. 
sogar mehr.

: Bearbeitet durch User
von Tom T. (tom_t725)


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Jörg R. schrieb:
> Zwischendurch aufladen ist keine Option?

Schwierig, muss ich mal schauen was für Möglichkeiten es gibt. Aber 
selbst mit Aufladung, was gäbe es für Optionen? Logischerweise wäre die 
beste Option eine, mit der ich möglichst lange aushalte.

> Wenn, dann in Serie;-)

Facepalm Naja... Natürlich absolut richtig.


>> Alternativ könnte ich mir auch 5050 LED mit 5V Grundspannung besorgen.
>
> Das ändert aber nichts an den Ah die gebraucht werden, die brauchen ggf.
> sogar mehr.

Das nicht, aber es gibt mehr Akkus mit niedrigerer Grundspannung oder?

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Tom T. schrieb:

> Was sind denn aber realistische Akkus die 12V können und tragbar sind?

Nun, ein 50Ah-Autoakku ist durchaus "tragbar". Allerdings für längere
Zeit ist das doch recht anstrengend.

von Jörg R. (solar77)


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Tom T. schrieb:
> das Festival (ca. 3 Tage á 7 Std.) durchhält.
>
> Was sind die Fakten?
> - 12V LED
> - 30 LED/m Streifen
> - 2m (linkes/rechtes Bein jeweils 1m) = 60 LED gesamt
> - 1 Farbe (grün) die von der Lichtorgel angetrieben wird. Also maximal
> 20mA/Diode -> 20  30  2 = 2,4 A maximale Leistung wenn der DJ
> reinbuttert. Im mittel werden wir bei deutlich weniger sein.
>
> So wenn ich also 7Std. x 3 Tage = 21 Std. überstehen möchte mit den
> Dingern brauche ich 50400mAh. Jow das sehe ich jetzt eher nicht.

Bei 60 LEDs mit je 20mA komme ich auf 1,2A max. Strom. Da die LEDs 
flackern sind es großzügig gerechnet vielleicht 800mA, eher weniger.
800mA bei 7 Stunden sind 5,6Ah. Dass kannst Du mit einem LiFePo4 Akku 
mit 6Ah schaffen. Ggf. würde ich den LED-Strom etwas begrenzen, auf 
vielleicht 15mA. Der Helligkeitsunterschied zu 20mA wird nicht so groß 
sein.

> Was sind denn aber realistische Akkus die 12V können und
> tragbar sind?

630 Gramm..

https://www.eremit.de/p/12v-6ah-lifepo4-flach-mit-bms

https://www.eremit.de/c/lifepo4-akkus/12v-lifepo4

Ladegerät:

https://www.eremit.de/p/12v-1a-lifepo4-ladegeraet-mit-extra-ladeanschluss

von Jörg R. (solar77)


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Harald W. schrieb:
> Tom T. schrieb:
>
>> Was sind denn aber realistische Akkus die 12V können und tragbar sind?
>
> Nun, ein 50Ah-Autoakku ist durchaus "tragbar". Allerdings für längere
> Zeit ist das doch recht anstrengend.

50Ah Kapazitätsbedarf bedeutet bei Blei mind. 75Ah Akkukapazität, eher 
100Ah. Sieht bestimmt lustig aus, auf den Rücken geschnallt;-)

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Ich habe ähnliche Spielereien mit WS2812 gemacht.

Der Vorteil: Die Dinger laufen mit 5V. Man braucht also einfach nur eine 
ausreichend hohe Menge an USB-Powerbänken (-banks?).

Man muss nur welche finden, die auch an bleiben, wenn ein geringer Strom 
fließt. Oder eben zusätzlich was in einem Widerstand verbraten, damit 
die Powerbank nicht in den Standby geht.

Für 12V müsste die dann allerdings USB-PB haben und auf der LED-Seite 
noch ein bisschen mehr Logik mit rein.

Also vielleicht doch WS2812 nehmen? Kann man am Hosenbein dann auch 
nette Effekte mit machen.

von Jörg R. (solar77)


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Sebastian R. schrieb:
> Der Vorteil: Die Dinger laufen mit 5V. Man braucht also einfach nur eine
> ausreichend hohe Menge an USB-Powerbänken (-banks?)

Der TO benötigt aber nur grün. Zudem benötigen die WS2812(B) einen uC 
zur Ansteuerung.

Um auf dieselbe Helligkeit zu kommen wie bei rein grünen 5050 LEDs 
benötigt man 3 mal soviel an WS2812. Die haben jeweils nur 1 Chip für 
grün.

: Bearbeitet durch User
von mIstA (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Um auf dieselbe Helligkeit zu kommen wie bei rein grünen 5050
> LEDs benötigt man 3 mal soviel an WS2812.

Drei mal soviel wovon? Zwetschgenknödel? LEDs? Strom?

Btw.: Hast Du mal eben des Datenblatt von den rein grünen 5050 LEDs?

von Olaf (Gast)


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> - LiPo gibt es nicht bei so hohen Spannungen -> parallel Schalten von
> mehreren?

Es gibt fertige Lithiumakkus mit 12V die fuer Motorraeder gedacht sind.
Die haben IMHO so 4 oder 6Ah bei 12V.

Olaf

von mIstA (Gast)


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Tom T. schrieb:
> Für das Festival möchte ich gerne einen Akku besorgen, der
> das Festival (ca. 3 Tage á 7 Std.) durchhält.

Darüber solltest Du eventuell in einer ruhigen Minute noch mal gründlich 
nachdenken. Denn mit einem solchen Akku am Rücken wirst Du beim Tanzen 
vermutlich bestenfalls 7 Minuten durchhalten, ganz sicher aber keine 7 
Stunden.


Tom T. schrieb:
> Was sind denn aber realistische Akkus die 12V können und
> tragbar sind?

Das hängt natürlich in erster Linie von Deiner körperlichen Konstitution 
ab; solange Du also nicht zumindest ein aktuelles Foto von Dir postest, 
wird hierzuforums keiner auch nur eine halbwegs seriöse Vermutung 
darüber anstellen können.

Ganz allgemein würde ich eine Autobatterie jedenfalls als sehr 
realistisch ansehen; auch wäre eine solche problemlos mit der genannten 
Kapazität erhältlich und jedenfalls bei meinem letzten Versuch durchaus 
(alleine) tragbar; damit zu tanzen hab ich aber leider nicht versucht.


Tom T. schrieb:
> - Blei-Akkus gibt es ja nur in riesig und schwer

Hmm... hab zwar so ein Ding noch nie nachgemessen, aber so aus der 
Erinnerung schätz ich mal so ca. 40x30x20 cm³ - gut in 'ne Hosentasche 
paßts wohl nicht so ganz rein, aber riesig beginnt für meine Begriffe 
dann doch eher bei min. einer Größenordnung mehr in jeder Dimension.

> - Blei-Gel-Akkus habe ich jetzt noch keine guten gefunden

Wann gedenkst Du mit Deiner Suche zu beginnen?

> - LiPo gibt es nicht bei so hohen Spannungen

Echt jetzt? - Bist Du sicher? - Hast Du da genauso intensiv gesucht, wie 
nach den Blei-Gel Akkus?

Rein aus der elektrochemischen Sicht betrachtet haben LiPos (mit ca. 
3,6V) fast die doppelte Nennspannung von Blei Akkus (2V); ist vermutlich 
auch der Grund warum man die Dinger Autobatterie nennt, obwohl es doch 
Akkus sind.


Tom T. schrieb:
> 5050 LED mit 5V Grundspannung

Was es nicht alles gibt! - Hast Du da mal einen Link zu 'nem Datenblatt? 
Für 'ne grüne LED hätte ich mir da irgendwas 2-3V erwartet; kann es 
sein, daß Du da im Datenblatt in der Zeile verrutscht bist? Als 
Sperrspannung wären 5V nämlich ein absolut gängiger Wert.


Tom T. schrieb:
> Das nicht, aber es gibt mehr Akkus mit niedrigerer
> Grundspannung oder?

Interessante Frage - da müssten wir jetzt aber vorab klären, was Du 
jetzt genau unter niedriger Grundspannung verstehst.

Falls Deine Frage in die Richtung gehen sollte, ob es mehr LiPo-Akkus 
als Blei-Akkus gibt:
Hmm... schwer zu sagen, aber wenn wir mal nur Europa betrachten, dann 
wird das ziemlich sicher zutreffen. (Praktisch jeder hat mittlerweile 
min. ein Handy, viele auch noch Laptop oder Tablett und ggf. die eine 
oder andere Powerbank; Autos fahren zwar auch noch immer ganz schön 
viele 'rum, aber trotzdem hat bei weiten nicht jeder sein eigenes und 
ein paar davon sind sogar schon elektrisch - also auch mit LiPo o.ä.)

von Tom T. (tom_t725)


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Ich glaube ich habe mich nicht deutlich genug ausgedrückt. Ich will 
damit den ganzen Abend tanzen. Autobatterien etc. Sind daher komplett 
ausgeschlossen. Die Idee ist sogar das unter zu bringen in meiner 
Bauchtasche. Von solchen Dimensionen reden wir. Daher bleibt dann ja nur 
noch LiPo. Gut zu wissen, aber dass es die auch mit 12V gibt. Auch wenn 
die dann ganz schön teuer sind.

Sebastian R. schrieb:
> Ich habe ähnliche Spielereien mit WS2812 gemacht.
>
> Der Vorteil: Die Dinger laufen mit 5V. Man braucht also einfach nur eine
> ausreichend hohe Menge an USB-Powerbänken (-banks?).

Habe ich auch ausprobiert. Problem ist die Ansteuerung. Ich habe ein 
analoges Signal durch die Lichtorgel. Wenn ich das in nen Arduino 
einlese, über den analogen Eingang, habe ich da zum Großteil nur 
rauschen und wenn dann mal ein Signal kommt, dann ein sehr langsam 
absinkendes Voltsignal. Also ordentlich Dämpfung im System. 
Wahrscheinlich durch die Kondensatoren oder direkt vom Arduino? Naja, 
jedenfalls ist da eine Logik zu finden wann die LED angehen sollen 
tricky mit so einem Signal. Die LEDs wiederum direkt anschließen ist 
easy (s. Bild, da wo die LED jetzt sitzt).

: Bearbeitet durch User
von hm... (Gast)


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Also ich verstehe das jetzt wie folgt:

Lauter grüne LEDs sollen zugleich kurz gut sichtbar aufblitzen -
der Basedrum folgend. Richtig???

Falls ja, möglichst viele in Reihe schalten, aus einem um einiges
kleiner auslegbaren (der Tastgrad kann recht gering sein - BLITZEN)
12V LiPo Akku mittels Trafo-Schaltwandler 24...48VDC erzeugen oder
gleich genug ganz kleine in Reihe schalten um diese U zu gewinnen,
daran entspr. Vorwiderstände für die jeweils deutlich über 10 St.
pro Strang (=Reihenschaltung) - je mehr in Reihe desto < Verlust.

Arduino braucht da kein Mensch, geht alles mit Deiner Schaltung,
ggfs. um (Integrator+) Pulsformer erweitert. Und wenn nur kurz
aufblitzen bei "BUMM" reicht, verringert sich der durchschnittl.
Strombedarf/Zeiteinheit gewaltig.

Sollten auch diese Maßnahmen nicht reichen, den Strom weit genug
zu drücken, daß der Akku für die 3 Tage leicht genug, eben drei
Akkus (zwei zum Wechseln) einplanen.

Aber halt jedenfalls wie oben beschrieben "alles auf möglichst
geringen Verbrauch bei max. (Blitz-) Effekt hin geplant", nicht
irgendwas machen und dann wundern, daß das so evtl. zu schwer.

von Tom T. (tom_t725)


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hm... schrieb:
> Also ich verstehe das jetzt wie folgt:
>
> Lauter grüne LEDs sollen zugleich kurz gut sichtbar aufblitzen -
> der Basedrum folgend. Richtig???

Jepp!


> Falls ja, möglichst viele in Reihe schalten, aus einem um einiges
> kleiner auslegbaren (der Tastgrad kann recht gering sein - BLITZEN)
> 12V LiPo Akku mittels Trafo-Schaltwandler 24...48VDC erzeugen oder
> gleich genug ganz kleine in Reihe schalten um diese U zu gewinnen,
> daran entspr. Vorwiderstände für die jeweils deutlich über 10 St.
> pro Strang (=Reihenschaltung) - je mehr in Reihe desto < Verlust.

Das verstehe ich nicht so ganz. Willst du mir also sagen mehrere 12V 
LiPo zu nehmen und die in Reihe schalten? Weil sonst könnte ich ja auch 
einfach 3 von den Dingern nehmen und für jeden Tag eine benutzen... Aber 
die 12V sind so teuer!

> Sollten auch diese Maßnahmen nicht reichen, den Strom weit genug
> zu drücken, daß der Akku für die 3 Tage leicht genug, eben drei
> Akkus (zwei zum Wechseln) einplanen.

von Stefan F. (Gast)


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Tom T. schrieb:
>> Lauter grüne LEDs sollen zugleich kurz gut sichtbar aufblitzen -
>> der Basedrum folgend. Richtig???

> Jepp!

Problem dabei ist, dass der entsprechende Ausgang deiner Lichtorgel 
irgendwie flackern wird, aber ganz sicher nicht im Takt der Musik.

Viele Leute denken, dass der Bass im Takt der Musik pulsiert, aber das 
ist nur sehr selten der Fall. Das klappt vielleicht bei der Marschmusik 
vom Schützenverein, aber nicht mit Rock- und Pop- Musik, und schon gar 
nicht mit Metal.

von Tom T. (tom_t725)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Tom T. schrieb:
>>> Lauter grüne LEDs sollen zugleich kurz gut sichtbar aufblitzen -
>>> der Basedrum folgend. Richtig???
>
>> Jepp!
>
> Problem dabei ist, dass der entsprechende Ausgang deiner Lichtorgel
> irgendwie flackern wird, aber ganz sicher nicht im Takt der Musik.
>
> Viele Leute denken, dass der Bass im Takt der Musik pulsiert, aber das
> ist nur sehr selten der Fall. Das klappt vielleicht bei der Marschmusik
> vom Schützenverein, aber nicht mit Rock- und Pop- Musik, und schon gar
> nicht mit Metal.

Ist richtig. Aber da trifft es sich ja gut, dass ich auf ein Techno 
Festival gehe :D Sonst wäre es richtig, dass es nicht so trivial ist. 
Zudem habe ich ja eine ALC mit drinnen, die wird sich auch auf das 
lauteste Konzentrieren und das wird der Bassbereich sein.

von Stefan F. (Gast)


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Tom T. schrieb:
> Zudem habe ich ja eine ALC mit drinnen, die wird sich auch auf das
> lauteste Konzentrieren und das wird der Bassbereich sein.

Aber der Rhythmus steckt halt nicht im Bass.

von J. T. (chaoskind)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Aber der Rhythmus steckt halt nicht im Bass.

Das hängt, wie schon gesagt wurde, sehr von der Musikrichtung ab. Ich 
würde sogar soweit gehen zu sagen, dass es Musikrichtungen gibt, bei 
denen der Rythmus ausschließlich im Bass liegt.
Und dann gibt es ganz sicher noch Musikrichtungen, die von den einen 
gefeiert werden und von den anderen nicht einmal als Musik akzeptiert 
werden

von Jörg R. (solar77)


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mIstA schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Um auf dieselbe Helligkeit zu kommen wie bei rein grünen 5050
>> LEDs benötigt man 3 mal soviel an WS2812.
>
> Drei mal soviel wovon? Zwetschgenknödel? LEDs? Strom?

WS2812, steht ja da.


> Btw.: Hast Du mal eben des Datenblatt von den rein grünen 5050 LEDs?

Das kannst Du dir mal schön selbst googeln. 5050 ist übrigens eine 
Bauform, kein spezieller LED-Typ.


mIstA schrieb:
> ist vermutlich
> auch der Grund warum man die Dinger Autobatterie nennt,

Wenn Du das DB für die 5050 gefunden hast suchst Du als nächstes was 
Batterie bedeutet.


mIstA schrieb:
> Tom T. schrieb:
>> 5050 LED mit 5V Grundspannung
>
> Was es nicht alles gibt! - Hast Du da mal einen Link zu 'nem Datenblatt?

5050 ist eine Bauform, kein spezieller LED-Typ. WS2812(B) sind Bauform 
5050, arbeiten mit 5 Volt.


> Für 'ne grüne LED hätte ich mir da irgendwas 2-3V erwartet; kann es
> sein, daß Du da im Datenblatt in der Zeile verrutscht bist? Als
> Sperrspannung wären 5V nämlich ein absolut gängiger Wert.

Kann es sein das Du überhaupt keine Ahnung hast und hier nur aus 
Langeweile schreibst?

von Jörg R. (solar77)


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Tom T. schrieb:
> Gut zu wissen, aber dass es die auch mit 12V gibt. Auch wenn
> die dann ganz schön teuer sind.

Dachtest Du Akkus, egal welche Technology. gibt es für lau?

Du wirst über das Aufladen eines "kleinen" Akkupacks nicht herumkommen.
Es ist ja auch eine Frage des Gewichts.

Vielleicht solltest Du mal versuchen zu ermitteln wieviel Ah tatsächlich 
benötigt werden, für 7 Stunden. Es wird wohl auch Pausen geben, in denen 
das Geraffel ausgeschaltet werden kann. Das verlängert die Laufzeit auch 
etwas.

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