Projekt-Beschreibung : Schrittmotor (oder anderer) als Generator. ( "Opfer-"Akku als Zwischenpuffer. ) Powerbank als Speicherzelle. Indem verschiedene "Aufsätze" auf die Welle gesetzt werden, können Wellendrehung auf folgende Arten erzeugt werden : - Pendel (wie bei Automatikuhren nur größer) + zwei Piezo Elemente (je eins am Ende des Pendelbereiches) - kleiner Rotor für Wind - kleines Rad für fliesendes Wasser - Kurbel Das Pendel kommt zum Einsatz wärend das Gerät (der tragbare Generator) im Rucksack liegt und gewandert wird. Die meisten Schritte sollten dann ein hin und her schwingen des Pendels bewirken. Sollte es zu einem sehr starken Ausschlag kommen und der Pendelbereich überschritten werden (ca. 45°) "schlägt" das Pendel gegen ein Piezo Element um das Potential nicht vollständig zu verlieren. Das Wind- und Wasserrad wird, wenn nicht gewandert wird, im/beim Camp aufgebaut (Windrad am Wanderstock mit Halterung) wenn entsprechende Verhältnisse gegeben sind (Bach/Wind). Die Kurbel wenn Not am Mann ist per Hand. Ein Microcontroller oder ein Schaltkreis wird dafür verantwortlich sein, wann die Powerbnk geladen wird, was immer dann stattfinden soll, wenn der "Opfer-"Akku bei über 30% Kapazität ist. _________________ Rahmenbedingungen : Tägliche Gehzeiten werden irgendwo zwischen 5h - 10h liegen. Tägliche Arbeitszeiten mit dem laptop bei 1h - 3h. Es steht also viel Zeit zum Energie speichern zur Verfügung. Das Pendel hat z.B. die gesamten Gehzeiten um Energie zum speichern bereit zu stellen. Der Laptop ist der größte Verbraucher. Smartphone ist aus und nur für Notfälle und die Taschenlampe verbraucht wenig Energie. __________________________ Bockiges Prinzipienproblem : Ich kann Solarzellen nicht leiden, ich weiß das sie praktisch sind und ihren job erfüllen und es fertige Wander-Solar-Module mit Akkupacks gibt, nur der bockige kleine Mann in mir sagt nein. ___________ Mein Ansatz : 1. Gleichrichter mit Dioden 2. Spannungsregler ( Vin -0,3 -> +40 VDC ) https://www.reichelt.de/spannungsregler-einstellbar-1-2--37-v-to-220-lm-317-220-sg-p120703.html?&nbc=1 3. Laderegler https://www.reichelt.de/entwicklerboards-4in1-modul-fuer-3-7v-li-ion-akkus-debo-4in1-3-7li-p291376.html?&trstct=pol_8&nbc=1 ( 4. ggf. einen kleinen "Opfer-"Akku um die Powerbank mit einem konstanten Strom zu Laden ) 5. Powerbank Als Energie Speicher/Ladestromquelle für Endgeräte (Laptop/Handy/Taschenlampe ...) https://de.hama.com/i/00200012/hama-universal-usb-c-power-pack-26800mah-power-delivery-pd-5-20v-60w?bySuggest=powerbank _________________________ Meine spezifischen Fragen : 1. Gleichrichter : 1.1 - Bei der Suche für Dioden für den Gleichrichter, macht es dort Sinn nur auf den Spannungsverlust zu achten oder gibt es andere Werte die ebenfalls wichtig sind? 1.2 - Welcher Spannungsverlust ist denn wohl realistisch? Ich habe bei Reichelt eine Diode gefunden mit 0.24V UF. https://www.reichelt.de/schottkydiode-30-vrrm-0-2-a-sot-23-bat-54a7f-dii-p219352.html?&trstct=pol_0&nbc=1 1.2.1 Ist noch nedriger realistisch? 1.2.2 Würde diese Diode für einen/diesen Gleichrichter funktionieren? 1.3 Da der Spannungsregler scheinbar mit -0.3V Eingangspannung zurecht kommt, würde ich mir den Kondensator im gleichrichter sparen, oder verstehe ich da etwas falsch? 3. Laderegler : 3.1 Mit dem Spannungsregler ist es möglich, zumindest im Datenblatt beschrieben, einen Ladeschaltkreis zu bauen. Lohnt sich dann der Laderegler noch oder macht es mehr Sinn einen bestimmten Akku-Typ für den "Opfer-"Akku zu verwenden der keinen weiteren Ladeschaltkreis benötigt? 3.1.1 Gibt es überhaupt solche Akkus? 4. OpferAkku : 4.1 Meine Vermutung ist, dass der Akku eine recht kurzen Lebenszyklus haben wird, da der Ladestrom sehr wechselhaft ist. Ist die Vermutung Berechtigt? 4.2 Welcher Akku Typ wäre am Sinnvollsten? (NimH scheint recht schmerzfrei zu sein was die Ladeströme angeht wenn ich das nicht falsch verstanden habe) 6. Spannungspulse : 6.1 Mit den -0.3V Eingangspannung des Spannungsreglers sollte ich eigentlich kein Problem mit den Spannungsimpulsen (minimale spannung & Leistung) von dem Pendel haben oder doch? __________________________________________________ Für Anregungen und Anmerkungen bin ich sehr dankbar, selbstverständlich auch für alle Antworten. __________________________________________________ P.S. (um euch eine Vostellung zu geben für wen ihr Antworten verfasst) : Ich lerne gerne und auch gerne viele Details, ausführliche Antworten sind immer gerne wilkommen sowie links zu Wissensquellen. Ich habe eine verkürzte Ausbildung zum Mechatroniker gemacht und dann nur ein halbes Jahr als selbiger gearbeitet (im Anlagenbau). Daher ist mir die Thematik nicht gänzlich fremd, nur habe ich keine Ahnung von den Details, da meine Aufgabe das zusammenbauen von Anlagen war, da ging es eher ums Motoren montieren und Roboter stellen, beide wurden von anderen Leuten (Konstrukteuren) ausgesucht.
McRaef schrieb: > ____________________________ > Bockiges Prinzipienproblem : > > Ich kann Solarzellen nicht leiden, ich weiß das sie praktisch sind und > ihren job erfüllen und es fertige Wander-Solar-Module mit Akkupacks > gibt, nur der bockige kleine Mann in mir sagt nein. Das goldene Zeitalter der Mechanik ist schon längst vorbei. Heute versucht man - soweit es geht - alles Mechanische zu vermeiden. https://www.google.de/search?q=solar+backpack
Nimm eine Kurbel-Lampe oder -Radio mit DC-Motor als Generator und laß den ganzen anderen bockigen Schwachsinn bleiben... Wie schwer soll der Rucksack incl. Laptop werden? Versuche mal eine Energiebilanz eines Pendelgenerators oder kleiner Windräder aufzustellen. Der Akku ist leer, bevor Dein Laptop gebootet hat.
Hallo, das Pendel wird nicht viel bringen oder es wird sehr schwer und unangenehm zu tragen. Die Kilovolt eines Piezos in Ladestrom umzuwandeln ist aufwendig. Ich würde beides weglassen. Bernd
> Für Anregungen und Anmerkungen bin ich sehr dankbar, selbstverständlich > auch für alle Antworten. Anstatt lange rumzulabern solltest du deinen Taschenrechner einschalten und mal alles komplett durchrechnen. Das du aber ueber einen LM317, linearregler(oergs!) mit 3mA (doppel-oergs) Mindestlast nachdenkst, zeigt das du noch VIEL lernen musst. Hier mal was frisch aus der Siliziumkueche: https://www.nexperia.com/products/analog-logic-ics/power-ics/energy-harvesting-power-management-ics/NEH2000BY.html Vanye
McRaef schrieb: > [Platzhalter Post für Änderungshistorie] Wird nicht funktionieren, denn wenn mal ein Folgepost geschrieben wurde, kannst du nicht mehr editieren. McRaef schrieb: > Tägliche Gehzeiten werden irgendwo zwischen 5h - 10h liegen. > Tägliche Arbeitszeiten mit dem laptop bei 1h - 3h. Du musst also 1/3 der Energie, die der Laptop braucht, laufend "nebenher" mit Muskelkraft erzeugen. Mal angenommen, das ist ein halbwegs potenter Bursche mit Leerlaufleistung 20W, dann musst du also allein für den Bildschirmschoner "laufend" 6W erzeugen. Das ist richtig viel! Mit so einem Handkurbelgenerator kannst du laut Hersteller maximal 20W (Chinaangabe!!, rechne in der Praxis mit viel weniger) erzeugen: https://www.amazon.de/Handkurbelgenerator%EF%BC%8CJectse-Multifunktions-Hochleistungs-Ladegenerator-Notfallkommunikation%EF%BC%8CTourismus%EF%BC%8CNotstrom/dp/B07RYMVVXM Dann tust du da für diese paar Watt aber rein gar nichts ausser Kurbeln (lies die Bewertungen zu dem Ding). Und das alleine macht dich schon müde, da ist nichts mit "nebenher" noch irgendwo hinschlendern. > 4.2 Welcher Akku Typ wäre am Sinnvollsten? (NimH scheint recht > schmerzfrei zu sein was die Ladeströme angeht wenn ich das nicht falsch > verstanden habe) Energiedichte ist bei NiMH viel zu niedrig. Lipo ist auch einfach zu Laden, so lange man den nicht überlädt.
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