Hallo liebe Elektronik-Freunde, ich entwickle gerade mit einem Kollegen ein Soundsystem für einen Freizeitpark. Das System ist für eine Bootsfahrt und soll auf den Booten mitfahren. Das ganze funktioniert mit einem bluetooth speaker und einem smartphone. Dort läuft eine App, die mp3-files abspielt, sobald ein bestimmtes bluetooth-signal erfasst wird. Soweit, so gut, das klappt super. Wir haben nur ein Problem mir der Energiebilanz. Problem ist, dass die Boote ca. 5min fahren und nur in der Station 20s nachgeladen werden können. über Nacht gibt es keine Lademöglichkeit, da die Boote im Wasser umhertreiben. Es ist in jedem Fall ausgeschlossen, dass manuell über Nacht irgendwas angeschlossen wird oder so, dass System muss absolut automatisch laufen. Das Systwm haben wir bereits mehrere Tage erfolgreich und zuverlässig geteste, ohne dass eine Person eingreifen musst. Nur die Akkus entladen sich langsam, da die Nachladezeit nicht reicht. Aktuell wird in den 20s in der Station 24v über einen Schleifkontakt auf das Boot gebracht. Dort spannt eine Buchse mit Festspannungsregler und 2USB-Buchsen das ganze auf 5V um und lädt die beiden Geräte. Nun haben wir 3 Ideen die Situation zu verbeseern. 1. Powerbank zwischenschalten, die direkt mit einer größeren Spannung schneller geladen werden kann, als bei einem Umlauf von 5 Minuten verbraucht wird, so dass eine leicht positive Bilanz entsteht. Problem: Keine passenden Geräte gefunden, die schnell geladen werden können. 2. Mit einem Bleiakku ein Bordnetz erzeugen, so dass die Geräte immer versorgt werden. Bleiakku wird in der Station nachgeladen. Problem: Ich habe keine Ahnung was man an Ladetechnik nimmt, da immer nur 20s geladen werden kann und dann 5min nicht. Ich befürchte, dass die Ladeelektronik nicht mal richtig mit Laden angefangen hat, bevor die 20s rum sind. Außerdem mach och mir um die Akkulebensdauer sorgen. 3. Auf Grund dieser Probleme mit 2. vielleicht 5min mit Gold-Cabs überbrücken, die in 20s spielend aufgeladen werden. Nachts laufen diese leer, aber die Geräte gehen dann in Standby und überleben bis zum nächsten Tag mit ihren eigenen Akkus. Wer kann mir helfen, die passende Lösung zu finden? Was meint Ihr, was könnte eher funktionieren? Gibt es noch alternative Lösungen? Liebe Grüße Bastian
Einfach den Ladestrom entsprechend auslegen. Gute Akkus vertragen auch gute Ladeströme. Oder soll das unbedingt über 500mA USB geladen werden?
Goldcaps in 20s laden, dann damit die Akkus laden?
@Bastian (Gast) >dass die Boote ca. 5min fahren und nur in der Station 20s nachgeladen Sowas verkraften die meisten Akkus auf Dauer nicht. Das geht bestenfalls mit aktuellen Superkondensatoren, jedoch nicht mit den "alten" Goldcaps. Die Dinger gibt es mit einigen Dutzend bis tausenden Farad und Ladeströmen im 2-stelligen Amperebereich! >werden können. über Nacht gibt es keine Lademöglichkeit, da die Boote im >Wasser umhertreiben. Es ist in jedem Fall ausgeschlossen, dass manuell >über Nacht irgendwas angeschlossen wird oder so, dass System muss >absolut automatisch laufen. Wirklich? Man könnte die Akkus abends "ausbauen" und an Land laden. Wenn man das mechanisch clever macht, muss man nur eine Art Modul mit integriertem Stecker ziehen ohne zu schrauben etc. >sich langsam, da die Nachladezeit nicht reicht. Aktuell wird in den 20s >in der Station 24v über einen Schleifkontakt auf das Boot gebracht. Dort >spannt eine Buchse mit Festspannungsregler und 2USB-Buchsen das ganze >auf 5V um und lädt die beiden Geräte. ??? Schleifkontakte und Wasser? Da würde ich ganz sicher ein kontaktloses, vollständig gekapseltes System nehmen, siehe [[Royer Converter]]. Aber der löst das Problem der zu kurzen Ladezeit auch nicht. >1. Powerbank zwischenschalten, die direkt mit einer größeren Spannung >schneller geladen werden kann, Geht nicht, auch die verträgt keine extremen Ladeströme. >2. Mit einem Bleiakku ein Bordnetz erzeugen, so dass die Geräte immer >versorgt werden. Bleiakku wird in der Station nachgeladen. Geht genauso wenig. >werden kann und dann 5min nicht. Ich befürchte, dass die Ladeelektronik >nicht mal richtig mit Laden angefangen hat, bevor die 20s rum sind. >Außerdem mach och mir um die Akkulebensdauer sorgen. Eben. >3. Auf Grund dieser Probleme mit 2. vielleicht 5min mit Gold-Cabs >überbrücken, die in 20s spielend aufgeladen werden. diese "gold caps" sind die alten Superkondensatoren, die nur für Entladeströme im einstelligen mA-Bereich zu gebrauchen sind.
Wie werden denn die Boote bewegt? Denke jetzt z.B. an ein kleines "Wasserkraftwerk". (Suchbegriff u.a. "Blue Freedom") Theoretisch könnte man auch die Masse der ein/aussteigenden Leute nutzen. Man müßte halt etwas mehr über die Betriebsbedingungen der Boote und den absoluten Energiebedarf wissen.
Von wie viel Stromverbrauch reden wir denn hier? https://www.amazon.de/gp/product/B012SXRAVI/?tag=powerbanktest-21 Sowas lässt sich in 4h mit QuickCharge 2.0 aufladen. Wenn ich mich nicht gerade verrechne ergibt das 50mWh die man in 20s da reinbekommt? 10 Fahrten pro Stunde würden dann 500mWh Ladung ergeben. Was wohl noch immer knapp ist da ich annehme das Smartphone und Lautsprecher eher auf 800-1000mWh Verbrauch kommen und noch keinerlei Verluste eingerechnet sind. Dann bleibt wohl nur Solar, Supercaps, oder eine kleine Wasserturbine an jedem Boot die durch die Fahrt angetrieben wird.
Hi Tendiere auch zum SuperCap. Das Laden mit 12V im/am Wasser sehe ich als unkritisch, wenn ich auch nicht an den Kontakten lutschen möchte, wenn sensible Körperteile ins Wasser reichen ;) Statt dem jetzigen Anschluß der Akkus an den Boots-Schleifer die SuperCaps daran und von dort die verbauten Geräte versorgen. @falk Ich denke, die Bote 'treiben' mehr oder minder im Wasser und werden durch externen Wasser-Strahlen 'auf Kurs' gehalten. (Kann mich dunkel an ein Fahrgeschäft im Phantasia-Land erinnern ... war aber noch weit zu DM-Zeiten ... werde langsam alt ... ) Sobald Du am Tyrannosaurus-Gehege vorbei kommst (wo ein BT-Sender versteckt ist), spielt das Boot den Beitrag zu diesem Abschnitt. (auf freier Pläne könnte man 'der weiße Hai' einspielen -feix-) Nach Feierabend wird dort Keiner sein, Der die ganzen Fahrgeschäfte abklappern kann, um überall die Akkus auszubauen, weiter wird jedes Fahrgeschäft 'sein eigenes Süppchen' gekocht haben bzw. die Gegebenheiten werden sich kaum so anpassen lassen, daß man mehr als ein Fahrgeschäft mit einer zentralen Ladelösung erschlagen bekommt - auch will das ganze Zeit am Tag drauf wieder montiert werden - da wird Man-power gebunden, Die man durch 'en passant'-Laden einfach einsparen kann bzw. gar nicht erst aufbringen muß. 'en passant' kommt vom Schach und ist ein Sonderzug, wo man einen Bauern 'im Vorübergehen' schlagen kann. MfG
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Einfachste Lösung aus meiner Sicht wäre dicke 20Ah Powerbank pro Boot und bei Gelegenheit einfach austauschen. Tausch dauert keine Minute. Laden allerdings recht lange mit nur 500mA.
Wie fahren denn die Boote? Wenn das Tretboote o.ä. sind, könnte man mit einem kleinen Propellerchen (oder direkt per Dynamo) während der Fahrt harvesten. Dann müssen zwar die Kunden ein wenig mehr treten, laden dabei aber gleich den Akku auf. Könnte man auch einen Kontest draus machen, a là "Wer erntet am meisten Energie".
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Hi, vielen Dank für die vielen Ideen. Wow! Zunächst noch etwas zu den Betriebsbedingungen: 1/3 der Fahrzeit fährt das Boot durch ein dunkles Gebäude. Die Idee mit Solar hatte ich auch schon, allerdings muss das auch bei tagelangen Regen funktionieren. Daher hatte ich das schon verworfen. Personal für Akkutausch ist keine professionelle Lösung. Zu teuer. Die Boote fahren durch einen 2m breiten Kanal mit etwa 0,5m/s. Die Boote schwimmen mit der Strömung. Diese wird durch Strömungspumpen in der Station erzeugt. In der Station werden die Boote durch ein Förderband aus dem Wasser gehoben und werden zum Be und Endladen definiert angehalten. Über Nacht werden die Boote im Gebäude recht definiert aber schwimmend geparkt. Optisch darf das System nicht so auffallen, es soll am Ende in einer Kiste in Holzoptik untergebracht werden. Smartphone: https://www.conrad.de/de/cat-s40-dual-sim-lte-outdoor-smartphone-119-cm-47-zoll-quad-core-16-gb-8-mp-android-51-ip-68-mil-std-810g-schwarzsilber-1380193.html Speaker: https://www.bose.de/de_de/products/speakers/wireless_speakers/soundlink_mini_ii.html#v=soundlink_mini_ii_carbon_at_be_ch_de_fr_it_lu_nl Das Smartphone macht nicht viel, die Box läuft im Betrieb fast ununterbrochen auf Vollgas, nur in der Station herrscht Ruhe. Dann war ich mit den Superkondensatoren auf der richtigen Spur. Wie begrenze ich den Strom beim Laden oder reicht eine kräftige Stromquelle? Wie sorge ich dafür, dass die Kondensatoren den Strom passend abgeben? Am besten wäre, wenn diese eine Runde halten, so dass die Geräte immer am Netz hängen. Im Augenblick wird in der Station mit einen 24V Netzteil Strom aufs Boot gebracht und dort über eine KFZ- USB-Buchse mit Festspannungsregler und 2 Anschlüssen die beiden Geräte geladen. Der Sound geht per Stereoklinke vom Smartphone auf die Box. Idee: Könnte man mit Solar vielleicht doch etwas erreichen? Wenn eine Powerbank während des Betriebes über eine Solarzelle geladen wird und man bei Bedarf über Nacht die Boote in Ihrer Parkposition gezielt hell beleuchtet. (LED-Spot auf jede Solarzelle?) Mein Problem ist, dass ich die Energiebilanz nicht einschätzen kann. Schöne Grüße Bastian
Tja wenn du nicht mal weißt wieviel Energie du ungefähr brauchst, kannst du ja immer noch alles ausprobieren und auf Glück hoffen. ;-) Ein Kondensator hat jedenfalls eine miserable Energiedichte - verglichen mit einem x-bel. Akku. Da paßt nicht allzuviel rein und die Stabilisierung der wegsackenden Spannung wird davon noch einiges wegfressen.
Bastian schrieb: > LED-Spot auf jede Solarzelle Mit einem Lächeln fängt der Tag doch schon mal gut an. Wenn du nur soooo wenig Energie brauchst, dann reicht dir EIN zwanzig sekündiger Ladehalt pro Monat. Energiebedarf - was sagt denn google dazu? Telephon: ========= Max. Gesprächszeit 18 h Akku Li‑Ion, 3000 mAh Spannung steht auf dem Akku Lautsprecher: ============= "Akkulaufzeit: bis zu 10 Stunden" "2230 MAH Original-akku Für BOSE SoundLink Mini Ersatz Li-Ion AKKU 063404" Spannung steht auf dem Akku (7,4 Volt) Warum muß ich eigentlich danach suchen? Zum Rechnen hab ich jetzt leider keine Lust mehr. Übrigens solltest du einen großen Korb mit zum Superkondensatorkauf nehmen...
Bastian schrieb: > Mein Problem ist, dass ich > die Energiebilanz nicht einschätzen kann. Da hilft im Allgemeinen einfach mal messen! Oder meinst du wir können das mit unseren Glaskugeln besser?
Naja viel schlimmer als 1A wird es ja nicht sein. Das macht auf 300 Sekunden also 300As. Mit den gängigen 5.5V/5F Supercaps könnte man schauen ob 4.5V noch zum Laden reichen, dann könnte man mit 300F hinkommen. Das Problem ist dann aber die Ladung: 300As in 20 Sekunden zu laden macht > 15A. Das müssten dann schon ordentliche Schleifer sein - oder eben eine höhere Spannung.
Ich frage mich ja eher, ob wirklich ein Smartphone und ein Bluetoothlautsprecher nötig ist. Das klingt für mich persönlich nach sehr komplex (Akku leer = jemand darf rumgehen und alle Smartphones nach Ladung aktivieren? Pairing?) und geht auch noch mit einem hohen Energieverbrauch einher. nRF52 oder Konsorten wären da eher mein Ansatz. Muss die Audiodatei wirklich durch Bluetooth ausgelöst werden?
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