Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Taschenlampe Umbau von 13,5V (9x1,5V) Alkaline auf 3x 18650 Li Ion


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von Oliver (zakmckracken)


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Hallo und frohe Ostern!

Ich bin gerade dabei eine meiner Taschenlampen von Batterie- auf 
Akkubetrieb umzubauen.

Aktuell wird die Lampe mit neun in Reihe geschalteten 1,5V Alkaline 
Zellen (AA) betrieben. Leider halten die Batterie nur 1-2 Stunden. Da 
mir das auf Dauer zu teuer wird und ich noch jede Menge 18650 Zellen aus 
ausgemusterten Notebookakkus hier rumfliegen habe, möchte ich die Lampe 
gerne umrüsten und mit drei Li Ion Zellen betreiben.

Damit die Zellen in das Gehäuse passen, habe ich ein Zwischenstück aus 
PLA mit Innen- und Außengewinde gedruckt. Für den unteren Teil, werde 
ich noch eine Führung drucken, da die 18650 einen geringeren Durchmesser 
als das Batteriepack haben.

Die Masseverbindung(-) läuft über das Alugehäuse. Um diese 
wiederherzustellen, laufen 2 Nickelbleche (Akkuverbinder/Lötfahne) durch 
das Adapterstück.

Grundsätzlich funktioniert die Konstruktion und die Lampe leuchtet.
Da ich die Lampe nicht jedesmal zerlegen möchte, um die Zellen zu laden,
möchte ich ein kompaktes BMS mit in das Gehäuse einbauen.
Auch unterwegs möchte ich die Lampe unkompliziert laden können.
Daherkam mir der Gedanke eine USB C Buchse und einen Step Up Konverter 
zu verbauen.
Meine Frage ist jetzt:
Gibt es so etwas auch in Form von einem einzigen Modul (BMS+Step UP mit 
5V Eingang)für kleines Geld? Ich habe zwar bei eBay diverse "All In One" 
Module gefunden, diese haben aber keinen Balancer, was ich bei 
gebrauchten Zellen für suboptimal halte.
Kann ich z.B. ein MT3608 2A Step Up Modul mit diesem BMS verwenden: 
https://www.ebay.de/itm/122950806114 ?
Oder sollte ich da lieber einen Aufwärtswandler mit fester Spannung 
verwenden?
Schaffe es wahrscheinlich erst nächstes Wochende zurückzuschreiben, 
daher bedanke ich mich vorab schonmal für eure Antworten!

von Klaus R. (klaus2)


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...und sowas o.ä.? Pro Zelle noch nen UV protect wäre ggf 
Zusatzsicherheit.

https://www.ebay.de/itm/175873538439

Suche 3s charger usb.

Klaus.

von Oliver (zakmckracken)


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Klaus R. schrieb:
> ...und sowas o.ä.? Pro Zelle noch nen UV protect wäre ggf
> Zusatzsicherheit.
>
> https://www.ebay.de/itm/175873538439
>
> Suche 3s charger usb.
>
> Klaus.

Das Modul unterstützt leider kein Balancing für 3 Zellen. Dieses wird 
nur im 2S Modus unterstützt. Das trifft leider auch auf alle anderern 
Module zu, die ich bisher finden konnte.
Kann ich hinter dieses Modul problemlos ein BMS schalten, das die 
Akkuspannungen einzeln reguliert und UV und OV Protection bietet, wie 
beispielsweise dieses hier https://www.ebay.de/itm/122950806114

von Klaus R. (klaus2)


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Ja

von Björn W. (bwieck)


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Oliver schrieb:
> Leider halten die Batterie nur 1-2 Stunden. Da
> mir das auf Dauer zu teuer wird und ich noch jede Menge 18650 Zellen aus
> ausgemusterten Notebookakkus hier rumfliegen habe, möchte ich die Lampe
> gerne umrüsten und mit drei Li Ion Zellen betreiben.

Warum nimmst du nicht 2 Stück 18650? Da liegst du Spannungsmässig recht 
nah an der originalen Lösung. Voll 8,4V vs 9V, Leer 5,4V vs 5,4V.
In den gewonnenen Platz passt ein 2S-BMS sowie das andere Zeug gut rein.

von Kutte R. (kutte)


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von Björn W. (bwieck)


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Kutte R. schrieb:
> Björn W. schrieb:
>> Voll 8,4V vs 9V
>
> hmmm, siehe:
> Beitrag "Können die Leute nicht mehr rechnen?"

Bei Dir sind 2 Stück Li_Ion in Reihe vollgeladen was anderes als 8,4V?
Bei Dir sind 6 Stück AA-Zellen in Reihe was anderes als 9V?

Sondern?

von Mario P. (mario_71950c)


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rechnen weiß ich nicht, jedoch das Lesen fällt Björn W. offensichtlich 
schwer:

Oliver schrieb im Beitrag #7636122 (bereits im Eröffnungsbeitrag!):
> Aktuell wird die Lampe mit neun in Reihe geschalteten 1,5V Alkaline
> Zellen (AA) betrieben.

Björn W. schrieb:
> Bei Dir sind 6 Stück AA-Zellen in Reihe was anderes als 9V?

: Bearbeitet durch User
von Peter R. (pnu)


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Warum keine 2S 18650 und ein Wandler, der auf x,x V hochwandelt, wobei 
der Erhöhungsfaktor für die Helligkeitseinstellung verwendet werden 
kann? Das könnte doch spannungsmäßig im Arbeitsbereich der Lampe liegen.

Oder gar eine einstellbare Stromquelle im Amperebereich, die von den 2S 
18650 versorgt wird?

Noch besser, finde ich, wäre:

ein oder mehrere 18650 oder 18500, nur parallel, mit entsprechendem 
Schaltwandler auf den Strom oder die Spannung der LEDs hinauf.

für Ladung aus USB sind bei 1S,xP jede Menge Module oder ICs erhältlich. 
Die übernehmen meist auch die Überwachung des Ladezustands.

: Bearbeitet durch User
von Björn W. (bwieck)


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Mario P. schrieb:
> rechnen weiß ich nicht, jedoch das Lesen fällt Björn W. offensichtlich
> schwer:

Ich sehe!.. hab nur die 6 Zellen gesehen und daraus gefolgert.
Asche auf mein Haupt.

von H. H. (hhinz)


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Oliver schrieb:
> Aktuell wird die Lampe mit neun in Reihe geschalteten 1,5V Alkaline
> Zellen (AA) betrieben. Leider halten die Batterie nur 1-2 Stunden.

Muss ja ein heftiges Teil sein.


Wie wärs mit zwei bereits geschützten 26650er Zellen?

https://eu.nkon.nl/rechargeable/kp-26650-6000.html


Schaltregler ist natürlich noch nötig.

von Klaus R. (klaus2)


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...fraglich wieso man das mit einer recht hohen spannung gelöst hat, ich 
kapier es nicht. Zudem sind Batteriehalter so alt, dass auch die lm/W 
vermlt mittler Weile völlig überholt sind. Aber ja, kein Grund zum 
Wegwurf.

Aber nen 2s balanced charger + step up wäre vll wirklich nicht so 
verkehrt (wenn man das dort rein bekäme).

Klaus.

von Peter D. (peda)


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Oliver schrieb:
> Aktuell wird die Lampe mit neun in Reihe geschalteten 1,5V Alkaline
> Zellen (AA) betrieben. Leider halten die Batterie nur 1-2 Stunden.

Ich würde den schweren Halogenprügel wegschmeißen und was heutiges mit 
LED kaufen. Dann halten die Alkaline ewig, ohne ständig ans Laden denken 
zu müssen.
Ich finde Flächenstrahler auch deutlich angenehmer als Punktstrahler 
(blendet nicht so):
https://www.kaufland.de/product/322016453/

von Klaus R. (klaus2)


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...das sieht NICHT nach Halogen aus! Und je nach Optik kann man da auch 
sehr weit auffächern.

Klaus.

von Uli S. (uli12us)


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Die Ströme die in dem Teil fliessen sind doch recht überschaubar, wärs 
denn möglich, die Akkus mit nem Relais aufzutrennen und parallel zu 
laden, nach Wegnahme der Ladespannung schaltet das Relais wieder um, 
damit die Akkus in Reihe geschaltet sind.

von Klaus R. (klaus2)


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...gabs da nicht neulich hier mal so einen "ungewöhnlichen" 
Bauvorschlag? ;)

Mich würd immer noch interessieren wieso man 9x AA in Reihe und nicht 3x 
C parallel genutzt hat...any ideas?

Klaus.

von Fred F. (fred08151)


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Klaus R. schrieb:
> ...gabs da nicht neulich hier mal so einen "ungewöhnlichen"
> Bauvorschlag? ;)
>
Wenn du mich damit meinst, ja, die Lampe läuft auch prima.
6s Li-Ion mit Step-Up und 14 LEDs in Reihe.
Aber ohne BMS, ich muss die Akkus rausnehmen zum laden.

von U. M. (oeletronika)


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Oliver schrieb:
Hallo
> Ich bin gerade dabei eine meiner Taschenlampen von Batterie- auf
> Akkubetrieb umzubauen.
Aber was ist mit dem Leuchtmittel?
Statt der 12V-Halogen oder so was solltest du eine HP-LED einsetzen.
Die macht mit viel weniger elektrischer Leistung viel mehr Licht.

> Aktuell wird die Lampe mit neun in Reihe geschalteten 1,5V Alkaline
> Zellen (AA) betrieben. Leider halten die Batterie nur 1-2 Stunden.
Da ist es auch sehr zweckmäßig, eine einfache Dimmer-Schaltung zu 
verwenden, so dass die TaLa nicht immer mit voller Leistung betrieben 
wird.
So kannst du die Leuchtdauer auch viele h bis mehrere Tage Dauerlicht 
stecken.

> mir das auf Dauer zu teuer wird und ich noch jede Menge 18650 Zellen aus
> ausgemusterten Notebookakkus hier rumfliegen habe, möchte ich die Lampe
> gerne umrüsten und mit drei Li Ion Zellen betreiben.
Ok, macht Sinn.

> Damit die Zellen in das Gehäuse passen, habe ich ein Zwischenstück aus
> PLA mit Innen- und Außengewinde gedruckt. Für den unteren Teil, werde
> ich noch eine Führung drucken, da die 18650 einen geringeren Durchmesser
> als das Batteriepack haben.
Wenn du solche Möglichkeiten hast und handwerklich gut unterwegs bist, 
kann man die Sache viel optimaler angehen.

> Grundsätzlich funktioniert die Konstruktion und die Lampe leuchtet.
> Da ich die Lampe nicht jedesmal zerlegen möchte, um die Zellen zu laden,
> möchte ich ein kompaktes BMS mit in das Gehäuse einbauen.
Kann man machen. Ist aber evtl. eher umständlich.
Das Akkupack raus nehmen ist ja wohl kein Problem.
Wenn du daran eine geeignete Steckverbindung hast, dann kannst du es 
auch bequem extern laden.
siehe 
hier:http://uwiatwerweisswas.schmusekaters.net/Uwi/ELEKTRONIK/LED_LAMPEN/TASCHENLAMPE_20W/20W-TaLa_mit%20Li-Akku_a.JPG

> Auch unterwegs möchte ich die Lampe unkompliziert laden können.
Ladegerät mußt du eh bei haben, da wäre ein kleiner Ladeadapter auch 
nicht das Problem.

> Daherkam mir der Gedanke eine USB C Buchse und einen Step Up Konverter
> zu verbauen.
Ist elektronisch möglich, aber eigentlich alles umständlich.
Kannst du eine LPL mit rel. kleinen Strukturen für USB-C Buchse machen?
Lohnt sich das für eine Lampe?

Ich mache dir alternative Vorschläge. Habe selber schon sehr viele 
Lampenprojekte in den letzten 20 Jahren realisiert.
Kannst du dich gerne hier durch klicken
http://uwiatwerweisswas.schmusekaters.net/Uwi/ELEKTRONIK/LED_LAMPEN/

Und hier im Forum kürzlich ein Projekt vorgestellt.
Beitrag "LED-Umbau Artas NVA Signallampen"
Das ist inzwischen schon weiter fortgeschritten.

> Oder sollte ich da lieber einen Aufwärtswandler mit fester Spannung
> verwenden?
> Schaffe es wahrscheinlich erst nächstes Wochende zurückzuschreiben,
> daher bedanke ich mich vorab schonmal für eure Antworten!

Als Leuchtmittel würde ich eine Cree XML auf Star-LPL empfehlen.
https://www.led-tech.de/de/CREE-XM-L2-U4-auf-Star
Die Ausmessung "U4" ist derzeit so das beste was man bekommen kann.
Eine "U2" wäre aber auch sehr gut und billiger.

Die kann bei guter Kühlung zumindest kurzzeitig bis ca. 2A gepowert 
werden. Die macht aber auch schon mit paar 10mA ordentlich Licht.

Die XML-LED haben eine typische Flußspannung bis ca. 2,8V.
Die Li-Akkus haben voll max. 4,2V (Ladeschlußspannung) und können bis 
runter auf unter ca. 3V entladen werden. Wenn man also eine einfache 
Konstantstromquelle mit rel. gringer Dropspannung (bis 0,2...0,3V)
verwendet, dann brauchst du keine Reihenschaltung und keine Step-Up 
Wandler und somit keine komplizierte Ladeschaltungen mit Balancierung 
der Zellen usw. Statt dessen 2 oder 3 Zellen parallel (macht bei 
ordentlichen Akkus gesamt über 6000 mAh Ladung).
Achtung: Bei Paralellschaltung von Li-Akkus beachten, dass diese vorher 
auf gleiche Spannung gebracht werden sollten!

Zum Laden kann ich dir auch was vorschlagen. Gibt auch auch fertige 
Sachen mit 5V Stromversorgung (USB).

Alternativ kann man auch einen 20W-Strahler in so eine TaLa einsetzen.
Das habe ich z.B. hier mit dieser Konstruktion gemacht.
http://uwiatwerweisswas.schmusekaters.net/Uwi/ELEKTRONIK/LED_LAMPEN/TASCHENLAMPE_20W/
Sowas ist dann geeigent, um "Flutlich" auf kleineren Sportplätzen zu 
geben.

Kannst mich gerne kontaktieren, wenn du noch Vorschläge oder 
Unterstützung brauchst. Ich habe selber eine kleine Drehmaschine, mit 
der ich auch mal eben passende Adapter für solche LED drehen kann.
Gruß Oeletronika

: Bearbeitet durch User
von Hadmut F. (hadmut)


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Mach ich immer so.
Die 3 mal AAA lampen werden auf ein mal 18650 umgebaut ohne gehäuse zu 
verändern. Neuerdings verwende ich die 21700 (nkon.nl). Die passen 
gerade noch rein und doppelte kapazität. Die exoten sind etwas teurer 
als 18650.

Für D-size lampen habe ich die 26500 genommen. Mal schauen wie lange der 
led-treiber die überspannung abkann.

von Peter (wokinloksar)


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Sowas kostet mit Zubehör 20,-€, bei Ali teilweise noch günstiger.
Per USB-C ladbar.
https://www.amazon.de/foo/dp/B0C4L59NLJ/

von Hadmut F. (hadmut)


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Peter schrieb:
> https://www.amazon.de/foo/dp/B0C4L59NLJ/

Hübsches teil. Mit 26650. 👍

von Peter M. (r2d3)


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Klaus R. schrieb:
> Mich würd immer noch interessieren wieso man 9x AA in Reihe und nicht 3x
> C parallel genutzt hat...any ideas?

Vermutlich befindet sich vorne keine Einzel-LED, sondern vier Stück in 
Reihe.

Spannend wäre es zu wissen, mit welcher Billigelektronik man dem 
Spannungshub zu Leibe rückt. Hat die Lampe einen Stromtreiber?

Vielleicht sind die Akkus auch noch halbvoll, wenn das Licht nach 1-2 
Stunden zurückgeht.

==========================================================

Hallo Hadmut,

vielen Dank für Deine Demonstration der Shenzen-Physik. 20 000 Lumen 
möchte diese Taschenlampe abgeben können:

https://www.amazon.de/foo/dp/B0C4L59NLJ/

Da rechnen wir doch mal schnell nach:

Legen wir eine Cree XM-L zugrunde, die bei 3,3 Volt und 3 Ampere 10 Watt 
verbrät und etwa die 3,3-fache Helligkeit von 364 Lumen (gemessen bei 
700 mA laut Datenblatt liefert), sind mit 10 Watt etwa 1200 Lumen 
herauszuholen.

Eine Taschenlampe, die mit Cree XM-L bestückt ist und 20 000 Lumen 
liefern will, bräuchte etwa 17 XM-L Leds, die dann schlappe 170 Watt 
verbrennen.

Potzblitz!

Die verbaute 26650-Zelle, vermutlich LiFePO4, würde dann über 50 Ampere 
liefern müssen und wenn Sie dies könnte, würde die Taschenlampe nach 
etwa 3 Minuten erlöschen.

Faszinierend!

: Bearbeitet durch User
von Hadmut F. (hadmut)


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Lol.
Dass du china lumen glaubst zeig naivität.
Auch der akku wird kaum 5ah haben sondern eine 26650 format mit einer 
18650 drin sein.

von Fred F. (fred08151)


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Ich habe mal diese mit 26700er gekauft, Akku hat ~100 Gramm, Lampe zieht 
4 Ampere:
https://www.amazon.de/gp/product/B09WHX6CYQ

von Hadmut F. (hadmut)


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Fred F. schrieb:
> Ich habe mal diese mit 26700er gekauft, Akku hat ~100 Gramm

Huch.
Mein litokala Lii-51s 26650 hat 96g. Angeschrieben 5100mah, 18.8Wh. Max 
20A.
Die ganze lampe ist 300g. Ist mit voll leistung ziemlich schnell leer. 
Brauch ich zum stechmücken jagen.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Hadmut F. schrieb:
> Mein litokala Lii-51s 26650 hat 96g. Angeschrieben 5100mah, 18.8Wh. Max
> 20A.
> Die ganze lampe ist 300g. Ist mit voll leistung ziemlich schnell leer.
> Brauch ich zum stechmücken jagen.

Andere nehmen dafür eine Kanone.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Hadmut F.,

Hadmut F. schrieb:
> Lol.
> Dass du china lumen glaubst zeig naivität.

au weia, das ist eine peinliche Fehldeutung von Dir!
Ich empfehle Dir einen VHS-Kurs zum Thema Umgang und Deutung von Texten.

Viel Erfolg!

: Bearbeitet durch User
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