Solarbetriebene Mobile Musikbox

[varnhagen]

Hallo Leute,

Da ich mein Bollerwagenprojekt abgeschlossen habe, kann es weiter zum nächsten gehen. Der Bastler hat mich da auch ganz dumme Gedanken gebracht und meinte, was Sonnen betriebenes wäre fein, recht hat er...

Pflichtenheft:
-klein (muss mit in einen Rucksack passen)
-leicht (ebenfalls im Rucksack tragbar:-)
-robust (sollte halt im Rucksack nicht kaputt gehen neben den Schwimmsachen, oder so..)
-genug Lautstärke für Hintergrundmusik auf der Picknickdecke für ~5 Leute
-Der Akku sollte bei Regen/Dunkelheit min. 5h überbrücken

Optional:
-ein "eingebauter" Mp3 Player, der sich aus dem Pufferakku mit Strom versorgt
-ein eingebautes Radio, am liebsten Weltempfanger
-Lademöglichkeit für externe Geräte (Handy, Navi (nicht diese Spielzeug/Auto-Teile...)

Warum das ganze?
- Langeweile nach dem Bollerwagenprojekt...
- Befriedigung der DIY-Sucht (Vorsicht, starke Einstiegsdroge ;-)
- Möchte, wenn ich mit dem Rad zum See fahre nicht das große Teil hinter mir herziehen
- Wenn ich zum klettern gehe kommt es öfter vor, dass ich mehrere Tage ohne Strom auskommen muss..

Wenn das ganze zum Abschluss kommt, verspreche ich natürlich wieder eine ausführliche Doku!

Ich werd mich nun mal schlau lesen, aber wer schon Ideen hat, immer her damit!

Grüße
Theo

[Der Bastler]

Ok,
das grast direkt mehrere Pflichtpunkte ab:
http://www.pollin.de/shop/dt/NTUxOTQ2OTk...deset.html
Es beinhaltet den akku, die ladeelektronik, ladeektronik für externes.

Die Solarzelle ist unbrauchbar(hatte was ähnliches) und wird durch folgende ersetzt:
http://cgi.ebay.de/4-STUCK-SOLARZELLEN-M...43a593be5f
Das ergibt mit etwas holz ca ein ~18x18cm Panel was(hat die erfahrung gezeigt) variabel ausrichtbar sein sollten sowie auch etwas entfernt von der musikkiste aufgestelt werden kann.

Verstärker:
Das gute alte TDA 2822m in brücke an 2 parallel geschaltete kleins BB (so läufts in meiner solar kiste)
Alternativ was aus China:
http://cgi.ebay.de/2-2W-4-PAM8803-Class-...3a63f8e525
Eine lipo zelle hat ~3,7V, voll geladen max. 4,2V.
Eventuell müsst eman noch einen Verstärker suchen der ähnlich ist aber bis 6V verträgt.
Da gabs noch so einen, wenn ich ihn hab gibts den Link.

Board Layout für den 2822M hab ich bei bedarf hier. Ich habs weils so schön einfach ist auf Lochraster aufgebaut.

Als LS: 2 frs 8M? oder ähnliches?
Da lass ich jetzt mal andere suchen :p

Weiter nötige TTeile:
ein Poti mit schalter, Diode für die Solarzellen.
Etwas nachbausicheres womit das solarpanel ausgerichtet werden kann(bei mir waren es überreste einer "dritten Hand")

Edit: Sicher das elektronik die richtige Kategorie ist? "sonstiges" passt eher
Und 2 FRS8M laufen in 2-2,5L mit dem kleinsten Visatonrohr schon ganz passend.

[varnhagen]

Danke schon mal dafür. Guter Start!

Ich hab mich in der Zwischenzeit mal bei Wikipedia schlau gelesen:

Was ist so die schwerste Komponente eurer Boombox, abgesehen vom Holz?
Richtig, die Batterie! Dazu folgende Daten:

System-Energiedichte [W/kg]

Bleiakku-0,11
NiCd Akku-0,14
NiMH Akku-0,36
Li Ionen Akku-0,5
Li Polymer Akku -0,54
hier hört es jetzt auf mit "realistischen" Systemen für dieses Projekt. Zum Vergleich:
Wasserstoff(inkl Tank)-1,19
TNT-4,0
Kerspaltung U235-90.000.000
Kernfusion-300.000.000
Masse zu Energie-90.000.000.000 diese E=mc² Geschichte...

Quelle: Wikipedia

Der Vorschlag vom Bastler einen Lipoly-Akku zu nehmen ist also vernünftig, man kann einen Lipoly-Akku nehmen, der nur 1/5 eines Bleiakkus gleicher Energie wiegt, oder man hat bei gleicher Masse die fünffache Menge an Energie zur Verfügung.

Gehen wir jetzt davon aus, dass unser Verstärker eine Leistungsaufnahme von 2W hat, wären das bei einer Spannung von 4V

P=U*I <=> I=P/U=2W/4V=0,5A

Bei einer Kapazität von 1,5Ah des Akkus würde ich nun bei 3h Maximallaufzeit im Dunkeln kommen. Daraus folgt nun, entweder, ich habe mich verrechnet, oder falsche Annahmen in Bezug auf aufgenommene Leistung und Spannung gemacht, oder aber wir müssten einen Akku mit einer höheren Kapazität wählen, um die geforderten 5 Stunden Akkulaufzeit zu erreichen.
Dazu kommt noch, dass ich den Stromverbrauch der Quelle nicht mit einbezogen habe, dieser dürfte jedoch bei einem Mp3 Player im mA Bereich liegen.

Der vom Bastler verlinkte Akku hat den Charme, dass er die Ladeelektronik direkt mitbringt. Man könnte also um die geforderte Zeit zu erreichen zwei davon verbauen, wobei mir eine andere Lösung besser gefiele.

EDIT: Ich weiß nicht was du für Kategorien hast, ich hab Lautsprecher,Elektronik, Phono, Musik, Selbstbaugruppen und Community Center. Denke mal hier wird sich der Hauptteil um die Elektronik drehen, aber ich lass mich auch gern woanders hin verschieben^^

Grüße
Theo

[Der Bastler]

2 und schon brauchen wir einen Balancer

Musst du halt auf Akku betrieb etwas leiser machen. Dann hält das mit mühe und not 5std.
Ich habs nicht gemessen, aber meine hält so schon ca. 3std und ich hab 1Ah.

Das Ding von pollin bringt auch gleich n Ladegerät für die steckdose mit, sowie die möglicheit das ganze am PC aufzuladen.
Zudem lassen sich damit dann Handy, mp3 player und co aufladen.
Den Mp3 player würde ich extern lassen, stromversorgung ebenfalls, ggf vorher damit aufladen. So ersparen wir uns merkwürdige störungen durch die kleine step up schaltung für die 5V am USB.

Ohne kompromisse wirds nicht gehen.
Oder ich bestell mir nächstemal das mit:
http://www.pollin.de/shop/dt/NDYwOTQ2OTk...0_mAh.html
und schau ob das auch via solar zu laden ist. Eventuell werden da andere Solarzellen nötig(etwas höhere spannung)

[varnhagen]

Warum den keinen Akku mit getrennter Ladeelektronik verbauen, wenn wir damit an die geforderte Kapazität kommen?

z.b. diesen Akku mit 11,1V und 2,2Ah es gäbe sogar welche mit 5Ah
und dazu so ein Ladegerät
jetzt noch Solarzellen, die 1,5A bei 12V liefern. Diese z.B. 12V 20W geht sicher noch günstiger, wenn man die einzelnen Zellen selber miteinander verschraubt.

EDIT: Das vom Basler würde deutlich günstiger kommen, und nicht aus China, denn Lipos sind nicht ganz ungefährlich...
und nochmal die Edith...: dafür ist das von Pollin kein Lipo, sondern ein Li-Ion

Kosten zusammengefasst:
4400mAh 5V 1,5A Li-Ion von Pollin 14,95€
5000mAh 5V 1A Lipo 39,95€ von Pollin
Ebay LiPo mit Ladegerät auch etwas 40€

Grüße
Theo

[Fluxon]

Oder ich bestell mir nächstemal das mit:
http://www.pollin.de/shop/dt/NDYwOTQ2OTk...0_mAh.html
und schau ob das auch via solar zu laden ist. Eventuell werden da andere Solarzellen nötig(etwas höhere spannung)

Die maximale Spannung die das Teil abgeben kann, weißt darauf hin, dass zwei Akkus verbaut sind.


Die Idee mit externem Lader scheint mir ganz brauchbar, aber bei dem ausgewählten Lader ist der Eingangsspannungsbereich ein bißchen klein. Die Spannung der Solarzelle schwankt bestimmt ganz schön oder?

[Der Bastler]

Was für einen Rucksack hast du?
Mir wär das viel zu groß und sperrig.
Ich probier das Li-ion ding von pollin mal aus, 4,4Ah werden dicke reichen.
Solarzellen die in frage kommen und kompakt sind hab ich ja hier.

Edit: @Fluxon: ich hatte sowas mit 1Ah lipo als basis...Step up regler hat die höheren spannungen gemacht.
Da die ladespannung 5V ist denke ich wird es da auch einer sein
Und je mehr zellen (eigl hat eine zelle nur ~0,5V) in reiohe geschaltet werden desto stärker kann die spannung variieren.
-> alles spricht für die kleinen 5V zellen mit humanen größen und allgemein niedrige spannung.
Das es riecht weiß ich ja...meine solarbox beschallt gerade die Wohnung.
Mit etwas größeren LS ist da noch mehr drin, zur not halt 2 Brückenamps.

[varnhagen]

Wenn ich das richtig sehe gibt das bei den von dir verlinkten Solarzellen dann bei richtiger Verdrahtung ein Modul mit 5V und 600mA, ist das nicht etwas zu wenig? Wenn man jetzt das Zehnerpack von dem nehmen würde käme man auf 5V bei 1,5A, sprich genau das was auch dieser Li-Ion Akku von Pollin bräuchte. Das könnte man dann ja unter Umständen "faltbar" machen, damit man auf ein vernünftiges Transportmaß kommt.
Ich denke, wenn man eine Kiste mit den Maßen hxbxt ca. 100mmx200mmx250mm würden sich die beiden BBs wohlfühlen.

Zur Schaltung im Verstärker:

in Brücke an 2 parallel geschaltete kleine BB

Du Brückst beide Känäle, sprich wir haben hinterher nurnoch Mono, oder. Dann also so eine "Monoweiche" aus drei 1kOhm Widerständen im Eingangssignal des Verstärkers verbauen?

Ich denke die FRS 8 M von Visaton wären schon in Ordnung, 88dB/W/m für so ein kleines Chassi sind okay. Aber falls noch wer ein besseres kennt, her damit!

Grüße
Theo

[Der Bastler]

Ich muss nicht mit soviel laden, ich könnte es aber
richtig, das Panel hätte 3W.
Für stereo dann halt 2 der Amps aufbauen.
Evtl dann auch 6 dieser zellen oder vllt ganz andere
Hab noch brauchbare 156x18mm zellen gefunden die stk. 0,5V und ~1W haben.
Das panel wäre dann kaum größer und sollte fast 1A liefern(das ist viel)

erstmal warte ich mit weitere planung der elektronik ab bis ich dem li-ion ding unter die haube geschaut habe

[Eggger]

Ich werde euer Solartreiben gespannt verfolgen

Für den Sommer steht bei mir auch noch ne Kiste in der Planung. Ich hab mir vorerst mal den Visaton FR 10 rausgesucht. Gibts in 4 und 8 Ohm und simuliert sich nicht übel.

Grüße
Daniel

Edit: Grad nochmal bei Spectrumaudio die Übersichtsliste durchgeschaut, sehr übersichtlich mit SPL,VAS und QTS. Hab den [URL="http://spectrumaudio.de/breit/faital/faital3FE20.html"]Faital PRO 3FE20 entdeckt. Muss ins Bett, könnte ja mal jemand simulieren
[/URL]

[manollo139]

Super sache, die ihr hier vorhabt.
Frage mich nur, ob das mit Solarzellen wirklcih so kompakt gehalten werden kann?
Oder wie groß muss eine solche Zelle werden?

[varnhagen]

Der sieht in der Tat sehr gut aus, vor allem die 91db/W/m machen Eindruck. nur ist der fast doppelt so teuer, wie die FSR 8m.

Stereo ist in so einem kleinen Teil wohl kaum nötig, da lieber zwei 8Öhmer nehmen, Parallel klemmen und eine Monoweiche davor machen. Außerdem hießen zwei Verstärker ja auch wieder mehr Stromverbrauch, aber man könnte auch etwas lauter (3dB halt)

@Bastler: Hast du den Li-Ion jetzt schon bestellt? und kannste mal einen Link zu den anderen Zellen posten?

Grüße
und gute Nacht
Theo

[varnhagen]

@Manollo139:

Nunja, diese Zellen sind 80x70mm groß, wenn man davon jetzt 6 Stück nimmt wären das 240mmx210mm was in etwa dem "Deckel der Kiste entsprechen würde.
Das man die da nicht fest drauf klebt, sondern flexibel gestaltet ist klar, aber für den Transport wollte ich das Panel schon an der Seite der Box haben.
Diese 6 Zellen würden dann 5V und 900mA liefern, das wären dann 4,5W. Genug um den Amp zu bedienen und den Akku zu laden.
Wenn man das dann noch faltbar macht, könnte man auch gleich 12 Zellen nehmen und noch viele andere Lustige Sachen damit machen...

Grüße
Theo

[Achenbach Akustik]

Zu beachten wäre, dass Solarzellen die Nennspannung und -Strom nur dann abgeben, wenn wenn die Sonne richtig drauf brennt. Ist es auch nur ein bisschen diffus, geht die Leistung schnell in den Keller.
Von daher würde ich eher die Zellen alle in Reihe schalten, dass eine hohe Spannung entsteht und die mit einem Schaltregler auf die Akkuspannung bringen. Die Energie wird so wesentlich effizienter genutzt.

Gruß
Dieter

[varnhagen]

Verliere ich nicht in dem Schaltnetzteil wieder Wirkungsgrad, oder wird der dadurch, das ich dem Verstärker/ dem Akku eine konstante Spannung zur Verfügung stellen kann ausgeglichen? Dann wäre noch die Frage, ob die Panels soviel Spannung vertragen, zehn in Reihe wären immerhin 50V. Hast du da Erfahrung?
Außerdem sind die angegebenen Werte schon nicht die maximal möglichen, dass sie im täglichen Gebrauch aber nur Mittags bei klarem Himmel erreicht werden ist auch klar...

Grüße Theo

[Achenbach Akustik]

Verliere ich nicht in dem Schaltnetzteil wieder Wirkungsgrad, oder wird der dadurch, das ich dem Verstärker/ dem Akku eine konstante Spannung zur Verfügung stellen kann ausgeglichen? Dann wäre noch die Frage, ob die Panels soviel Spannung vertragen, zehn in Reihe wären immerhin 50V. Hast du da Erfahrung?
Außerdem sind die angegebenen Werte schon nicht die maximal möglichen, dass sie im täglichen Gebrauch aber nur Mittags bei klarem Himmel erreicht werden ist auch klar...

Grüße Theo

Du kannst auch 100 Module hintereinander schalten. Am Einzelmodul wird nie mehr als die Nennspannung auftreten-außer es ist defekt. Das juckt das Einzelmodul wenig.
Ich frage mal anderrum: was passiert, wenn bei parallel geschalteten Panels eines abgedeckt wird? Das mögen die nicht unbedingt. Oder sollen die alle über eine Diode entkoppelt werden? Frisst auch wieder Spannung.
Wenn klar ist, dass die 5V nur bei sehr guter Einstrahlung erreicht werden, macht diese Art der Verwendung wenig Sinn. Ode Du brauchst wieder einen Stepup Regler. Aber auch der kostet etwas Leistung.
Lieber hohe Spannung und die runterschrauben. Das hält länger.
Wird ja auf den Dächern auch so gemacht. Meine Wechselrichter dürfen mit maximal 440V gefüttert werden. Rein gehen bei 8 Modulen aber "nur" bei voller Einstrahlung um die 230V. Kurzschlussstrom ca. 8A. Gibt einen schönen Lichtbogen, wenn man nicht aufpasst. :eek:

[varnhagen]

Hm, Solarpanels zusammen zuschalten scheint doch etwas komplizierter, als wenn man Batterien zusammen klemmt... Aber Probleme sind da um gelöst zu werden.
Du meinst wenn ein Panel abgedeckt wird fließen dann Ausgleichsströme?
Hohe Spannung runter schrauben ist jedenfalls einfacher als niedrige rauf, und weniger Verluste hat man dabei auch (P=R*I²)
Werden da heute Abend mal weiter denken, ich geh erstmal arbeiten...

Grüße
Theo

[Der Bastler]

Der Einwand vom Dieter ist berechtigt, Solarzellen werden auch in der Regel nur in Reihe geschaltet
Das mit der höheren Spannung macht man auch so, daher ist die nennspannung eines 12V panels ja auch 18V.

Das mit dem Abdecken/verdecken ist bei ganz kleinen Solarpanels kein prblem(erfahrungswert) klein = unter 20x20cm(für solarpanels sehr klein).

Das mit dem "nicht sonnig" problem hab ich bei meiner musikkiste außen vor gelassen, das ding war für den Sommer und zum See gings nur wenns Sonnig war
So konnte das ganze kompakt werden.

Maximale (durchschnittliche) systemspannung für die module ist bei 1-2kv...soviele werden wir nicht in reiche schalten

Als Alternative dachte ich an die Zellen:
http://cgi.ebay.de/40-solar-cells-cellul...3a63842ec7
Oder evtl. die nummer größer davon.

Ich habe mich gestern auch noch mit einem bekannten über einen intelligenten Laderegler mit Pic Prozi unterhalten der dank kleiner PWM oder step down stufe im eingang einiges an Eingangspannungsschwangungen verträgt.
Das könnte man evtl. auch mit balancer funktion lösen und so dann zu mehren lipo zellen greifen.

Edit: dieser spannungregler ist auch interessant: http://www.reichelt.de/index.html?;ACTIO...707251ebc6
Aber ob den jeder hier verarbeiten kann?

Edit: ELV bietet einen bausatz an, leider wird dort das IC nicht voll genutzt, weiterhin kostet der bausatz fast 50€
Der wäre interessanter(vom Preis):
http://www.elv.de/USB-Lademodul-fuuml;r-...ch_/marke_
kommt der elektronik nahe die in diesen "solardingern" ist.

Oder hat hier jemand eine vernünftige Ätze und einen Reflow ofen?

[Eggger]

Welche Akkuspannung wird denn letztendlich angestrebt? 3,6V mit einer Zelle?

Wäre es nicht vielleicht einfacher wenn man letztendlich ~12V für den Amp zur Verfügung hätte? Man hätte für die Lautstärke eine verfügbare Reserve und bei Minimalbetrieb(leise) verheizt der Amp doch auch nicht mehr Strom als ein schwächerer Baustein oder?

[varnhagen]

Diesen LTC3780 Spannungsregler aufzubauen sieht auf den ersten Blick mal kompliziert aus...

Wenn es so was in fertig gibt wäre das Perfekt um ein 12V Panel zu bauen, welches dann hinterher mit 5V unseren Akku lädt.
Das USB-Ladegerät von ELV braucht ja auch schon die "kleinen" 5V zum laden und würde uns nur flexibler in der Wahl des Akkus machen, aber da wir auch mit China Akkus kaum unter die 15€ für diesen Li-Ion von Pollin kommen, halte ich den für überflüssig, oder hab ich da was übersehen?

Die 5V für den Amp finde ich gut, da ja auch 5V aus dem günstigen Akku von pollin raus kommen.

Grüße Theo