Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannung kontaktlos über ein bis zwei Millimeter übertragen


von Michael M. (michaelz)


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Tach ooch.

Ich hab da sone blöde Idee.

Ein Gerät soll kontaktlos mit Spannung versorgt werden. Die 
Energiequelle ist idealerweise ein Pack mit 1..2...3... LiPo-Akkus. Ob 
die energie an zwei getrennten Stellen oder an einer gemeinsamen 
übertragen wird wäre egal.

Die "Empfangseinheit" kann unter einer Lackschicht versteckt sein oder 
auch unter einem dünnen Kunststoff oder Blech. Da wäre ich offen für 
neues.

Diese Spannungsquelle soll aussen auf ein Gerät gesetzt werden und dort 
einen Funkempfänger unter Spannung setzen der dann ein Relais für eine 
kurze Zeit schliessen soll. Der Vorgang dauert nur einige Sekunden, ich 
sag mal so bis zu 10 Sekunden.

Wie lässt sich das praktikabel umsetzen?

Ich hab ein paar Sachen finden können, aber ohne jegliche praktische 
Anwendungsmöglichkeiten oder nähere Infos. Bzw. ohne Infos die ich auch 
verstehe.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Royer_Converter

Beitrag "kontaktlos Energie übertragen"

Beitrag "Energie kontaktlos übertragen"

Beitrag "Kapazitive energieübertragung"

Das mit der Übertragung wie bei Rasierapparaten und Zahnbürsten wäre 
glaub ich nutzbar? Aber reicht die Energie um damit einen Funkempfänger 
mit Relais zu betreiben?


Ich brauch übrigens noch einen genügsamen Funkempfänger :D

Dachte erst an eine Funke fürs Auto, da die auch verschlüsselte / 
wechselnde Codes usw. haben. Aber da wären dann 12V fällig und wieviel 
Strom die benötigen weiß ich nicht, aber jedenfalls nicht soo wenig da 
die gern auch mal versagen wenn die Autobatterie etwas schwach ist. Ist 
die nötige Spannung und Strom vielleicht zuviel um das kontaktlos zu 
übertragen?

Mit hoffenden Grüßen, Michl.

: Bearbeitet durch User
von Wühlhase (Gast)


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Grundsätzlich erstmal machbar. Die hier schaffen 3,3kW über 10cm:
https://www.youtube.com/watch?v=xEUnBNL8Dyk

Würth hat eigens für solche Anwendungen, wenn auch in kleinerem Maßstab, 
jede Menge Spulen im Angebot. Es kommt halt noch ein wenig drauf an 
wieviel Platz du hast, aber 5W-10W zu übertragen sollte kein Problem 
sein.

von Wühlhase (Gast)


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Und Würth hat auch jede Menge Application Notes zu ihren Produkten. Da 
kannst du dich schlau lesen.

von DPA (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Diese Spannungsquelle soll aussen auf ein Gerät gesetzt werden und dort
> einen Funkempfänger unter Spannung setzen der dann ein Relais für eine
> kurze Zeit schliessen soll. Der Vorgang dauert nur einige Sekunden, ich
> sag mal so bis zu 10 Sekunden.

Kannst du nicht einfach nen Magnet + Reed switch dafür nehmen? Geht dann 
sogar ganz ohne power.

von Dieter (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Wie lässt sich das praktikabel umsetzen?

Es gibt dafür schon ein Fahrradschloss, dass sowas macht. Also nix 
Neues.

Verrate erst mal wie groß die Fläche zur Übertragung sein darf. Schaue 
Dir dazu mal die Halbschalensätze von Ferritkernen an. Z.B. bei Conrad. 
Suche Dir da eine Größe heraus die Dir mundet, dann sagen wir Dir ob es 
reicht.

von Wolfgang (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Wie lässt sich das praktikabel umsetzen?

Schlachte eine elektrische Zahnbürste aus, die werden oft genau so 
geladen.

von Michael M. (michaelz)


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DPA schrieb:
> Michael M. schrieb:
>> Diese Spannungsquelle soll aussen auf ein Gerät gesetzt werden und dort
>> einen Funkempfänger unter Spannung setzen der dann ein Relais für eine
>> kurze Zeit schliessen soll. Der Vorgang dauert nur einige Sekunden, ich
>> sag mal so bis zu 10 Sekunden.
>
> Kannst du nicht einfach nen Magnet + Reed switch dafür nehmen? Geht dann
> sogar ganz ohne power.

Daran dachte ich auch schon.

Das könnte ich nebenbei noch weiter verfolgen.

Ey die Idee ist gar nicht so schlecht. Über mehrere verschiedene 
Positionen könnte das eine Art Code ergeben.

So das die Spannung nur durchgeschaltet wird wenn Magnete an den 
richtigen Stellen positioniert werden.

Da kämen doch im Prinzip INIs infrage? So wie sie an Pneumatikzylindern 
z.b. verwendet werden?

Da könnte man eine Schaltung nutzen die auch gleich die Spannung liefert 
um den Funkempfänger einzuschalten?

Da müsste die Spannung geschaltet werden wenn die INIs in einer 
bestimmten Reihenfolge betätigt werden. Ein Zeitfaktor wäre auch gut, 
also so das man die INIs meinetwegen im Abstand von zwei Sekunden z.b. 
betätigen muss.

von Michael M. (michaelz)


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Wühlhase schrieb:
> Grundsätzlich erstmal machbar. Die hier schaffen 3,3kW über 10cm:
> https://www.youtube.com/watch?v=xEUnBNL8Dyk
>
> Würth hat eigens für solche Anwendungen, wenn auch in kleinerem Maßstab,
> jede Menge Spulen im Angebot. Es kommt halt noch ein wenig drauf an
> wieviel Platz du hast, aber 5W-10W zu übertragen sollte kein Problem
> sein.

Mit Spulen lässt sich nur Wechselspannung übertragen? Oder gibts dafür 
auch was für Gleichspannung?



Wolfgang schrieb:
> Michael M. schrieb:
>> Wie lässt sich das praktikabel umsetzen?
>
> Schlachte eine elektrische Zahnbürste aus, die werden oft genau so
> geladen.

Der Gedanke kam mir. Überträgt das Gleichspannung oder Wechselspannung?
Ich müsst dann aus den LiPo gegebenenfalls noch Wechselspannung machen 
und dann im Gerät anschliessend wieder Gleichspannung. Da geht ja auch 
einiges verloren an Spannung? Die Dinger laden ja über langen Zeitraum, 
also mutmaßlich mit sehr wenig Energie?

Vermutlich bekomme ich damit keine 5 - 12 V in das Gerät reingemorst?

von Stefan F. (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Mit Spulen lässt sich nur Wechselspannung übertragen?

Ja

> Da geht ja auch einiges verloren an Spannung?

Wenn schon, dann geht Leistung verloren. Bei den drahtlosen 
Smartphone-Ladeschalen gehen nur etwa 50% verloren, wenn die beiden 
Teile optimal aufeinander ausgerichtet sind.

> Oder gibts dafür auch was für Gleichspannung?

Nein. Außer eine Lampe und Solarzelle mit geschätzt mageren 2% 
Wirkungsgrad.

> Da kämen doch im Prinzip INIs infrage?

Was soll das sein?

von Ich_eben (Gast)


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Nimm doch fertige Qi Module um Smartphones zu laden

von Stefan F. (Gast)


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> Ich hab ein paar Sachen finden können, aber ohne jegliche
> praktische Anwendungsmöglichkeiten
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Royer_Converter

Da warst du schon richtig. Wenn du mit diesem Artikel nichts anfangen 
kannst, dann wirst du wohl fertige Produkte kaufen müssen.

von Michael M. (michaelz)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Michael M. schrieb:
>> Mit Spulen lässt sich nur Wechselspannung übertragen?
>
> Ja
>
>> Da geht ja auch einiges verloren an Spannung?
>
> Wenn schon, dann geht Leistung verloren. Bei den drahtlosen
> Smartphone-Ladeschalen gehen nur etwa 50% verloren, wenn die beiden
> Teile optimal aufeinander ausgerichtet sind.
>
>> Oder gibts dafür auch was für Gleichspannung?
>
> Nein. Außer eine Lampe und Solarzelle mit geschätzt mageren 2%
> Wirkungsgrad.
>
>> Da kämen doch im Prinzip INIs infrage?
>
> Was soll das sein?

Ok dann fällt diese Lösung an sich schon aus.

INIs sind Magnetschalter, gibts in zig Ausführungen, damit werden 
Positionen von Metallteilen abgefragt oder einfach das vorhandensein 
eines Metallteiles. Eine SPS verarbeitet das dann und gibt z.b. 
Funktionen frei oder sperrt sie. Z.b. an Maschinen. An 
Pneumatikzylindern wedern die verwendet um die Position der Kolbenstange 
abzufragen um so festzustellen ob der Zylinder bis in die richtige 
Position ausgefahren ist oder nicht.

https://www.ifm.com/de/de/category/010/010_010

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (michaelz)


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Ich_eben schrieb:
> Nimm doch fertige Qi Module um Smartphones zu laden

Das wäre vermutlich ebenfalls ungeeignet bei den Verlusten die 
entstehen.

Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Ich hab ein paar Sachen finden können, aber ohne jegliche
>> praktische Anwendungsmöglichkeiten
>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Royer_Converter
>
> Da warst du schon richtig. Wenn du mit diesem Artikel nichts anfangen
> kannst, dann wirst du wohl fertige Produkte kaufen müssen.

Ja das wäre eine Möglichkeit. Ich informier mich da mal weiter.

Parallel dazu würde ich die Sache mit den INI-Schalter und einer 
Steuerung mal inspizieren ob das eine Möglichkeit wäre.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Michael M. schrieb:
> INIs sind Magnetschalter, gibts in zig Ausführungen, damit werden
> Positionen von Metallteilen abgefragt oder einfach das vorhandensein
> eines Metallteiles. Eine SPS verarbeitet das dann und gibt z.b.
> Funktionen frei oder sperrt sie.

Michael M. schrieb:
> Parallel dazu würde ich die Sache mit den INI-Schalter und einer
> Steuerung mal inspizieren ob das eine Möglichkeit wäre.

Womit willst du die SPS versorgen?

von Wolfgang (Gast)


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Michael M. schrieb:
> INIs sind Magnetschalter, gibts in zig Ausführungen, damit werden
> Positionen von Metallteilen abgefragt oder einfach das vorhandensein
> eines Metallteiles.

Nenne sie einfach "induktive Näherungsschalter".
Das kommt dem Verständnis ungemein zugute ;-)

von Michael M. (michaelz)


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Also da ich fleissig bin hab ich Möglichkeiten entdeckt die eigentlich 
sogar relativ einfach sind, hätte ich jetzt so spontan nicht erwartet.

Wenn das mit den INIs oder Reedrelais und einer Steuerung für mich 
umsetzbar ist dann ist die Sache an sich schon weitgehend geritzt.

Ich hab nur noch keine Schaltung oder Baustein / whatever gefunden die 
ich mit Näherungsschaltern benutzen kann und die programmierbar ist. 
Vielleicht hab ich nicht die richtigen Suchbegriffe benutzt.

Könnte das auf einen Raspi hinauslaufen als Steuerung? Ardouino?
Ein paar Links wären hilfreich damit ich auf die richtige Spur kommen 
kann.

Die Anforderung wäre das mehrere Reedrelais oder INIs in einem Abstand 
von meinetwegen 1-2 Sekunden und in der richtigen Reihenfolge per Magnet 
(Reedrelais) oder Metallstück (INI Näherungsschalter) betätigt werden 
und dann ein Relais geschaltet wird das eine Spannung durchschaltet, 
oder das die Schaltung die Spannung direkt durchleitet.


So also was ich gefunden habe ist folgendes:
https://www.voelkner.de/products/1292333/Sygonix-SY-3435062-Codeschloss-Oberflaechenmontage-12-V-DC-IP66-mit-beleuchteter-Tastatur-mit-Touchscreen.html?ref=43&gclid=EAIaIQobChMIv5Pw663K5wIVBOaaCh0vzAGrEAQYAyABEgLTN_D_BwE

Das geht per Transponderkarte z.b.
Damit scheint es relativ einfach zu sein etwas zu betätigen, ein 
Relaisausgang ist da schon mit bei.

Die Strategie sieht so aus:
Per Megnet oder Metall werden die Reedrelais / INI in der richtigen Zeit 
und Reihenfolge betätigt. Daraufhin wird das Tastenfeld aktiviert und 
man kann mit der Transponderkarte den Relaisausgang des Tastenfeldes 
benutzen.

Mit diesem Relais wird dann eine Funke eingeschaltet und man kann 
mittels Funksender einen Motor laufen lassen.

-> Dreifaktor-Authentifizierung.

Die ursprüngliche Idee war den ersten Faktor über die externe 
Stromquelle zu machen. Aber das scheint unpraktikabel.

Ich transferiere daher ein paar der Beiträge in einen neuen Thread, wäre 
das okay?

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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> Ich transferiere daher ein paar der Beiträge in einen
> neuen Thread, wäre das okay?

Nee, nicht Ok, aber jetzt ist es zu spät. Warum fragst du überhaupt, 
während du die Antwort nicht abwartest?

> Die ursprüngliche Idee war den ersten Faktor über die externe
> Stromquelle zu machen. Aber das scheint unpraktikabel.

Und die zweite Idee geht mit eine SPS, oder gemäß deinem neuen Thread 
mit einem Raspberry Pi oder einem planlos gewählten Arduino - obwohl die 
oben gestellte Frage nach der Stromversorgung immer noch offen ist!

von Michael M. (michaelz)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Ich transferiere daher ein paar der Beiträge in einen
>> neuen Thread, wäre das okay?
>
> Nee, nicht Ok, aber jetzt ist es zu spät. Warum fragst du überhaupt,
> während du die Antwort nicht abwartest?
>
>> Die ursprüngliche Idee war den ersten Faktor über die externe
>> Stromquelle zu machen. Aber das scheint unpraktikabel.
>
> Und die zweite Idee geht mit eine SPS, oder gemäß deinem neuen Thread
> mit einem Raspberry Pi oder einem planlos gewählten Arduino - obwohl die
> oben gestellte Frage nach der Stromversorgung immer noch offen ist!

War etwas im Stress.

Es sollte hier erstmal zur Orientierung dienen. Das mit der 
Stromversorgung fällt flach, ist also erledigt.

Hab aber nix gefunden wo ich des Thema als erledigt markieren kann.

Ich schrieb ja das die idee mit der externen Stromversorgung 
unpraktikabel scheint. Es geht mutmaßlich besser über einen 
Mikrokontroller und einem Code.

Ich kann aber nicht alle Details hier aufführen da ich nicht alles 
komplett offenlegen kann vorerst.

von Andreas (Gast)


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Ich_eben schrieb:
> Nimm doch fertige Qi Module um Smartphones zu lade

Beste Antwort hier!

von Stefan F. (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Es sollte hier erstmal zur Orientierung dienen. Das mit der
> Stromversorgung fällt flach, ist also erledigt.

> Ich schrieb ja das die idee mit der externen Stromversorgung
> unpraktikabel scheint. Es geht mutmaßlich besser über einen
> Mikrokontroller und einem Code.

Aber Mikrocontroller brauchen Strom, also hat sich da gar nichts 
erledigt!

Du brauchst immer noch eine Stromversorgung.

> Ich kann aber nicht alle Details hier aufführen da
> ich nicht alles komplett offenlegen kann vorerst.

Einverstanden. Du musst aber wenigstens die nötigen Details offen 
legen, sonst ist das hier reine Zeitverschwendung.

Und wenn du das wahlweise mit einer SPS, einem Raspberry Pi, einem 
Arduino Modul  oder einem losen Mikrocontroller machen willst...

... hast du offenbar überhaupt keinen Plan.

Ich kann dich doch auch nicht darum bitten, mir einen Anhänger zu 
empfehlen und danach erzähle ich Dir erst, dass ich ihn vielleicht an 
einen Güterzug, einen Lastwagen oder ein Fahrrad anhängen möchte. Und 
welches Fahrzeug denn für mein geheimes Vorhaben das Beste sei.

So ungefähr kommt deine Anfrage gerade herüber. Ich würde Dir wirklich 
gerne helfen, aber mit den verfügbaren Infos geht das ärgerlicherweise 
nicht einmal im Ansatz.

von Stefan F. (Gast)


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Das ist jetzt der dritte Thread innerhalb von 2 Tagen zum selben Thema.

von Joachim B. (jar)


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kennen wir doch hier....

ich hätte ja noch eine Idee zum Threadtitel: Spannung kontaktlos über 
ein bis zwei Millimeter übertragen

mehr als 2mm geht auch....

http://4.bp.blogspot.com/_LKBS9yuaRSo/TUXzvrr-Q3I/AAAAAAAAAQM/laYYmxxZUsc/s1600/Arco_Eletrico.jpg

: Bearbeitet durch User
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