Schaltung mehrerer 12x Nichia LEDs

[FAQ-Forum-Bot]

Zum Bauen eines Leuchtkörpers mit 3 bis 4 der Arrays suche ich nach der geeignetsten Lösung, um diese mit einem möglichst kleinen Akku zu betreiben.
Wenn ich die Arrays in Reihe schalte, benötige ich z. B. eine KSQ mit z. B. 700 mA, jedoch einen Akku mit 3x9,6V plus drop an der KSQ von etwa 2,5V = ca. 32 V. Die KSQ verträgt bis zu 35 V, dies würde also gehen. Haben Sie Erfahrung, welche Akkutechnik für eine Lösung zum Unterwasserbetrieb (natürlich in einem entsprechend konzipiertem Akkugehäuse) zu favorisieren wäre? Sollte man die Spannungsquelle auf etwa 12 V limitieren, so lässt sich daran ja nur ein Array betreiben, da an diesem ja etwa 9,6 V anfallen. Im Prinzip möchte ich also 3 -4 Arrays zu einem Leuchtkörper zusammenfassen, möglichst platzsparend, und mit einer realisierbaren Akkulösung mit möglichst geringer Spannung. Hat jemand diesbezüglich Erfahrung und weiß jemand Rat? Herzlichen Dank!

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Diese Frage von Mirco bezieht sich auf LED SmartArray, 12x Nichia LED, 6W und wurde durch den FAQ-Bot automatisch eingestellt.

[Achim H]

Besorg Dir einen 6 Zellen Lipo-Akku (nominal 22,2V; voll geladen 25,2V) und schließe daran 2 Konstantstromquellen an, an deren Ausgänge jeweils 2 SmartArrays in Reihe angeklemmt werden.

Einen ZIPPY Flightmax 5000mAh 6S1P 25C bekommt man schon für 44 US-Dollar (zum Beispiel in China), in DE sind diese etwas teurer (ca. 60 EUR).

5000mAh reichen für mehr als 3 Stunden Licht.

[sunydiver]

Hallo,
da ich mich auch mal wieder mit ner neuen UW-Lampe beschäftige, bin ich auch auf die Nichia´s gestossen.
Kann ich nicht einfach 4 Nichia paralell anschliessen und mit einer KSQ 700mA an einem 12V Akku betreiben? Oder jeweils 2 Nichia paralell an einer KSQ und diese dann paralell an den Akku?
Und vielleicht kann mir mal jemand erklären, wass die vielen kleinen Anschlüsse an dem Zippy Flightmax sind. Haben die was mit dem Laden zu tun?

Danke

[Achim H]

Leds parallel schalten ist immer eine ganz schlechte Idee (je nach Höhe des Strom). Fällt eine Led aus, müssen die verbleibenden Leds sich den Strom teilen. Man läuft sehr schnell Gefahr, dass diese überbestromt werden. Ein sicherer Strom sollte daher nur maximal so hoch sein, den eine einzelne Led dauerhaft vertragen kann.

Bei einem Strom von 700mA erhalten
2 Leds parallel --> je 350mA (ungefähr*)
4 Leds parallel --> je 175mA (ungefähr*)

* herstellungsbedingt unterliegen auch Leds Toleranzen, sodass sich der Strom nie gleichmäßig aufteilen wird.

Die vielen Anschlüsse an einem LiPo-Akku sind tatsächlich zum Laden.
Ein (zum Beispiel) 11,1V Lipo-Akku besteht aus 3 Zellen. Alle Zellen sind in Reihe geschaltet. Bei der Einzelzellenladung wird jede Zelle separat geladen. Dafür sind 4 Kabel nötig. Die beiden mittlerer Kabel funktionieren bidirektional (das heißt: sie können sowohl Plus als auch Minus sein). Jede Zelle wird separat und nur für Sekunden geladen, danach wird die Spannung überprüft, bevor die nächste Zelle dran ist.

Schematisch:

Code: Alles auswählen

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|     3,7V      |     3,7V      |     3,7V      |
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|               |               |               |
o               o               o               o

+              +/-             +/-              -

Es ist immer 1 Kabel mehr notwendig als Zellen in einer Reihe geschaltet sind: n+1

2 Zellen --> 3 Kabel
3 Zellen --> 4 Kabel
4 Zellen --> 5 Kabel
usw.

[sunydiver]

Danke für die schnelle Antwort.
Da werd ich mich wohl doch mit nem neuen Akku beschäftigen müssen. Denn wenn ich schon solche Led´s habe, dann will ich die Leistung auch nutzen. Denn bei 350 mA reicht mir die lichtausbeute nicht.

Die LiPo-Akkus sind ja relativ preiswert. Wesentlich teurer sind die Ladegeräte.

Alternativ könnte ich mir vorstellen, vor jede LED eine KSQ zu schalten.
Wäre wahrscheinlich preiswerter als ein neuer Akku mit Ladegerät.

Ich würde mich freuen, wenn sich Mirco mal meldet zwecks Erfahrungsaustausch

[Achim H]

Die LiPo-Akkus sind ja relativ preiswert. Wesentlich teurer sind die Ladegeräte.

Nicht wirklich. Ich habe meinen Turnigy Accucel 6 (Eingangsspannung: 11 bis 17V) bei Hobbyking (China) für unter 18 EUR gekauft. Damit können 1 bis 6 Zellen LiIon/LiPo/LiFe, 1 bis 15 Zellen NiCd/NiMH und Bleiakkus (2 bis 20V) mit bis zu 6 Ampere Ladestrom geladen werden. Man braucht dafür allerdings noch ein Netzteil (zum Beispiel: 15V/75 bis 100 Watt). Und ein solches gibt es hierzulande für ungefähr 20 EUR.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Und wenn man versehentlich eine zu hohe Zellenzahl eingestellt hat gibt's ein Feuerwerk...???

[Borax]

Im Prinzip schon. Aber das gilt ja eigentlich bei 'Universal-Ladegeräten' immer. Das Ladegerät kann ja auch nicht erkennen, ob ein NiMh oder LiPo oder LiFePo Akku angeschlossen ist. Daher muss man das passende Programm und die Zellenzahl schon selbst vorgeben.

[Achim H]

Intelligente Ladegeräte (LiIon, LiPo und LiFe) haben eine Einzelzellenladung. Dort wird nur noch der Ladestrom eingestellt. Der JST-Stecker passt nur in einer der nachfolgenden Buchsen (siehe Seitenansicht des Turnigy Accucel 6).

turnigy_seite.jpg

[Borax]

Intelligente Ladegeräte (LiIon, LiPo und LiFe) haben eine Einzelzellenladung.

Nein. Nicht wirklich. Ansonsten müsstest Du ja nur den kleinen Stecker verwenden... Diese dünnen Leitungen sind aber nicht für mehrere A geeignet. Diese Anschlüsse dienen nur zum 'Balancieren', also um Differenzen der Zellen während dem Ladevorgang auszugleichen. Dafür gibt es verschiedene Methoden. Am häufigsten wird nach einem Ladeimpuls jede Zelle gemessen und ggf. mit einem Widerstand an der Zelle mit der höchsten Spannung ein wenig Ladung wieder 'entsorgt'. Teilweise geht das auch während der Ladung (nicht gepulst). Siehe zB. hier: http://www.mpoweruk.com/balancing.htm
Aber Du hast Recht... der Turnigy Accucel 6 hat eine Zell-Anzahl-Erkennung, aber die funktioniert auch nur dann, wenn der Typ LiIon, LiPo und LiFe schon korrekt eingestellt ist:

TurnigyAccucel6.png (18.4 KiB) 5299 mal betrachtet

[CRI 93+ / Ra 93+]

So eine Zellenzahl-Erkennung kann aber auch dann versagen, wenn der Typ richtig eingestellt ist, nämlich wenn die Spannung des Akkupacks z.B. unzulässig niedrig ist.

Und eine Akkutyp-Erkennung kann auch nur klappen, wenn man wirklich die Balancer-Stecker am Akkupack dran hat --- und diese dann auch noch passen und korrekt belegt sind (oder sollte es da einen Standard für geben)? In der EU gibt's weder für Festplatten-Wechselrahmen noch für Netzsteckdosen einen einheitlichen Standard, also hier wohl auch eher nicht...

Insbesondere LiPo-Akkus tendieren zum im Flammen aufgehen, bei schlechter behandlung z.T. auch nach Tagen oder Monaten des einfach nur herumliegens --- ich halte gerade diese Akkusorte für zu gefährlich im Bastelbereich und wenn man nicht pingeligst eine Maximalspannung garantiert einhelten kann.

Bei NiMH-Akkus kann die Zellenzahl dank Minus-Delta-U-Effekt ohne Notwendigkeit einer Einstelleung immer automatisch erkannt werden --- allerdings auch nur, wenn der Akkupack in Ordnung ist, wobei kurzgeschlossene Zellen einfach ignoriert werden können und hochohmig gewordene durch einen ungewöhnlich schnellen Spannungsanstieg vom Ladegerät erkannt werden, welches sich dann i.d.R. weigert zu laden.

Vor allem aber gehen NiMH-Akkus nicht in Flammen auf, erst recht nicht beim Herumliegen.

LiPo Akku - Mal wieder ein Keller ausgebrannt

Und 6A Ladestrom muss der LiPo-Akku auch erstmal vertragen.

Wenn Lithium-Technik, dann am besten LiFePo4 --- allerdings bentöitgen die ca. doppelt soviel Platz, sind aber auch sehr günstig und geben (wenn man's braucht) nochmal um einiges Mehr an Strom ab als LiPo-Akkus (60-120 Ampere aus einer 2300mAh-Zelle) --- Bei Kurzschluss sicher auch nicht ungefährlich allein durch die Hitzeentwicklung/schmorende Leitungen.

[Achim H]

Vor allem aber gehen NiMH-Akkus nicht in Flammen auf

... eine zu hohe Zellenzahl eingestellt ...

Am falschen Ladegerät angeschlossen (zum Beispiel für Gabelstapler-Batterien (z. B. 80V)) wird das Dingens sicherlich auch knallen. Vielleicht knallt es auch nicht und schmort nur vor sich hin.

Falsch laden kann man praktisch jeden Akku.