LED Band/Streifen per Akku/Powerbank

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

xxatixx
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Do, 12.12.19, 13:10

Hallo Leute, ich benötige ein Akku, der meine 2,2 m LED Strip (WS2813)

(5V Eingangsspannung) zum leuchten bringt. Das LED Band verbraucht pro Meter laut Datenblatt 18Watt pro Meter. Ich bräuchte also 39,6Watt Ausgang. Ich habe es erstmal mit einer Powerbank versucht, (30000mAh 5V 3A) diese bringt aber nur ca. 36 LED Chips bzw. 60cm des LED Bandes zum leuchten. Das es nur 15 Watt Ausgang ist. (5V x 3.0 A = 15Watt) jetzt komme ich mit der Berechnung nicht ganz klar.

Wenn

100cm LED Band 18W Verbrauch hat

1 LED Chips = 0,3W

10cm LED Band 1,8W Verbrauch hat

30cm LED Band 5,4 W Verbrauch hat

Aber es müssten ja mehr leuchten, da ich ja laut der Angaben auf der Powerbank ja 15 Watt Ausgangsstrom (5V x 3A = 15W).

Warum leuchten nur ca. 60 cm bzw. 36 LED Chips?

Jetzt meine Frage, ist es möglich irgendwie dieses LED Band mobil zu betreiben? Auf Basis einer Powerbank oder Akkuzellen zusammen zu schließen?
Bitte entschuldigt mich, wenn ich irgendwas was falsch erklärt bzw geschrieben oder recherchiert habe.
Mein Projekt ist eine Hängende Bar, dort gibt es keine Steckdose, deswegen brauche ich einen Ausweg um dieses mit einer mobilen Stromquelle zu versorgen.

Bin auf elektronik Ebene sehr unerfahren.

Danke schonmal im voraus für eure Antworten
Borax
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Do, 12.12.19, 14:18

Sollte schon machbar sein. Am besten mit einem Blei-Akku (oder Li-Akku) mit etwa 12V und einem Step-Down Wandler der so etwa 5V und 5A kann (so was: https://www.amazon.de/Power-Modul-DC-DC ... B071ZRXKJY ). Das sollte reichen. Wie lang soll/muss es leuchten?
Warum leuchten nur ca. 60 cm bzw. 36 LED Chips?
Möglicherweise sind die 3A einfach gelogen.
Buddhamilch
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Do, 12.12.19, 15:30

Ist das Led-Band aus mehreren kürzeren Abschnitten zusammengelötet worden?
Möglich wäre eine schlechte Lötverbindung an den Kontakten am Anfang/Ende der Teilabschnitte oder ein Teilabschnitt falsch herum (verpolt) angelötet.
xxatixx
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Do, 12.12.19, 16:14

Also ob es gelogen ist weiß ich nicht, das zumindest steht auf der Powerbank (Hama).
Die genaue Leuchtdauer weiss ich garnicht, es soll nur zu Demonstrationszwecken mal gemacht werden, vlt. maximal 60min. Wie berechne ich den das, also ob das band leuchtet? Die andere Sache ist, das ich die ganze Geschichte auf der Rückseite der Bar verstecken möchte. Das Fach dafür habe ich mit folgenden Maße: 260mm lang 140mm hoch und 26mm tief. Achja der step Up Wandler wird wahrscheinlich warm oder? Da in diesem Fach keine natürlich Lüftung gegeben ist.
Danke schon jetzt für deine Antwort.
xxatixx
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Do, 12.12.19, 18:53

Würde das mit diesem Akku und dem step down Wandler funktionieren?
Spezifikation
Farbe: Blau
Kapazität: 6800mAh.
Batterietyp: Li-on Batterie.
Eingangsspannung: 12.6V
Ausgangsspannung: 10,8 ~ 12,6 DC
Ausgangsstrom: 1-2A
Lebensdauer: Zirkulation Ladung und Entladung mehr als 500 Mal

6800mAh Li-Ion Akku Größe: 11,5 × 6 × 2,6 cm Paketgewicht :265g

9800mAh Li-Ion Akku Größe: 13 x 6,7 x 2,6 cm Paketgewicht :340g
Buddhamilch
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Do, 12.12.19, 20:45

Die Ausgangsspannung der Akkupacks (10,8 bis 12,6V) würde zum Wandeln genügen.
Der DC/DC-Wandler funktioniert mit Spannungen von 9 - 36V.

Aber
der DC/DC-Wandler kann nur max. 6A liefern. Bei 5V Ausgangsspannung reicht dieser nur für max. 30 Watt Leistung.
Für 39,6 Watt brauchst Du einen ähnlichen Wandler, der einen höheren Strom liefern kann.
xxatixx
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Do, 12.12.19, 21:11

1X 10A DC Step Down Converter Spannungswandler Modul 6.5-60V to 3V 5V 9V 12V 19V

Spezifikation:

Brandneu

Modulgröße: Ca. 75 mm × 21 mm × 16 mm (L * B * H)

Eingang: 6,5 V-60 V

Ausgang: 1,25-30 V (einstellbar)

Wirkungsgrad: 97% (MAX)

Arbeitstemperatur: -40 ° C ~ + 85 ° C

Belastbarkeit: bis 10A

DC-DC-Synchrongleichrichtermodul mit einstellbarer Untersetzung

Verdrahtungsmethode: Die Klemme ist lötfrei, IN wird eingegeben, OUT wird ausgegeben



Eigenschaften:

Dies ist ein DC-DC-Abwärtswandlermodul, das 6,5 V bis 60 V in 1,25 bis 30 V umwandelt. Der maximale Strom beträgt 10 A.

Das Abwärtswandlermodul wird zur Spannungsreduzierung verwendet. Stellen Sie daher sicher, dass die Eingangsspannung höher als die Ausgangsspannung ist.

Das Buck-Modul ist bemerkenswert effizient (maximal 97%) und eignet sich daher zur Spannungsreduzierung.

Eingang und Ausgang sind mit Schraubklemmen zum bequemen Anschluss versehen.

Weit verbreitet für Niederspannungsnetzteil, 6V, 12V, 14V, 24V Batterieladung und geregelte Stromversorgung.
Und dieser hier???
Buddhamilch
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Sa, 14.12.19, 21:22

Und dieser hier???

Der Wandler sollte eigentlich dafür geeignet sein.
In den Bewertungen steht aber, dass er nicht hoch belastbar sei.

Du benötigst auch einen anderen Akku-Pack.
Bei 10,8 bis 12,6V müssen dort dauerhaft bis zu 3,7A entnehmbar sein.

Irgendwie gefällt mir die ganze Klamotte nicht.
Kannst Du nirgendwo ein Netzkabel verlegen? Zum Beispiel hinter einer Fußbodenleiste.
Dann bräuchtest Du nur ein 5V Netzgerät mit entsprechender Leistung.
xxatixx
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So, 15.12.19, 20:19

Also ein Netzkabel klappt nicht, das macht die ganze Optik hinüber, und eine Steckdose dorthin verlegen ist mir der Aufwand zu hoch....
Ich habe jetzt diesen Step Up Wandler bestellt, Mal gucken wenn er kommt, ob es klappt.
Wieso gefällt dir die ganze Sache nicht?
Und was meinst du mit nicht dauerhaft belastbar? Wieso 3,7A bei 12v
Sorry...das ich so unentwegt Frage.
Gruß Gerenger
Buddhamilch
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So, 15.12.19, 23:29

Wieso gefällt dir die ganze Sache nicht?

Den Akku muss man laden,
danach montierst Du ihn an die Bar,
und einen Tag später hängt er schon wieder am Ladegerät.

Und wenn Du den Akku vergisst zu laden, dann hast Du kein Licht.

Mal abgesehen von diesen Umständen: lange werden die Steckverbinder das auch nicht mitmachen.
Wieso 3,7A bei 12v
Die Ledleiste hat eine Leistungsaufnahme von 39,6W (maximal).
Die 12,6V kann der Akku nur kurz liefern, nämlich dann, wenn er kurz zuvor geladen wurde. Danach sinkt die Akkuspannung recht schnell auf die Nominalspannung (3x ca. 3,7V = ca. 11,1V). Bei 10,8V gilt der Akku schon als leer (ohne diesen zu schädigen).

Somit ergeben sich 3 Bereiche für die Akkuspannung unter Volllast:
Voll geladen (nur eine kurze Zeit): 39,6V / 12,6V = 3,1428...A --> gerundet 3,15A
Nominalspannung (eine lange Zeit): 39,6V / 11,1V = 3,567...A --> gerundet 3,6A
Fast leer: 39,6V / 10,8V = 3,666...A --> gerundet 3,7A

Der Wirkungsgrad des Spannungswandler ist angegeben mit maximal 97%.
Bei einer durchschnittlichen Akkuspannung von 11,1V werden aus dem Akku 3,6A / 0,97 [97%] = 3,711A entnommen.
Und diese 3,711A muss der Akku auch liefern können.

Wenn beim Akku dabei steht, dass dort nur 1-2A entnommen werden können, dann reicht das nicht für die fast 40 Watt Leistung.

An einem digitalen Strip sind im Dauerbetrieb selten alle Leds zur gleichen Zeit an.
Diese 40 Watt werden wahrscheinlich nur für einen Funktionstest aller Leds in allen Farben anfallen.
Aber der Akku und dessen Steckverbindung sollte dann noch funktionieren und nicht aufgrund einer kurzzeitigen Überlastung geschrottet werden.
xxatixx
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Mo, 16.12.19, 07:12

Ahh, ich verstehe. Könntest du mir den ein Akku Pack raussuchen das diesen Anforderungen standhalten würde? Oder wonach muss ich suchen? Was muss bei maximale Entnahme stehen?

Ich bin dir jetzt schon sehr dankbar für deine Hilfe.
Borax
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Mo, 16.12.19, 16:40

Zwei Möglichkeiten:
Modelbauakku (LiPo - klein, leicht, aber spezielles Ladegerät nötig und relativ teuer). Beispiel:
https://www.amazon.de/Zeee-8000mAh-Batt ... B07JZ3S457
(würde bei Volllast knapp 3 Stunden halten). Größere Akkus sind schwierig zu bekommen.
Blei-Gel-Akku (schwer aber ggf. mit einem einfachen Autobatterie-Ladegerät zu laden, ziemlich robust und preisgünstig). Beispiel:
https://www.amazon.de/Blei-Akku-Batteri ... B00F2RRELO
(würde bei Volllast knapp 4 Stunden halten). Größere Akkus sind einfach zu bekommen (kosten dann halt mehr und sind recht schwer).
Buddhamilch
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Mo, 16.12.19, 17:24

Ich hätte auch einen Modellbauakku vorgeschlagen.
Ich habe ein wenig bei Hobbyking (China, hat aber auch Warenhäuser in EU + UK) nachgeschaut, konnte aber kein günstigeres Angebot finden. Der Preis bei Amazon ist unschlagbar

Zur Info:
3S: Anzahl Zellen in Reihe (Serie). Bei einer Nominalspannung von 3,7V je Zellen hat dieser Pack folglich 3x 3,7V = 11,1V.
2P: Anzahl Zellen parallel.
100C: es können Ströme bis zum 100-fachen der Nennkapazität einer Zelle (bei diesem Akkupack sind 2 Zellen parallel geschaltet) entnommen werden. Der Akkupack wäre dann allerdings schon nach 1/100 der Zeit leer.

1C: 8000mAh = 8000mA für die Dauer von 1h (1 Stunde).
100C: 8000mAh = 8000mA x 100 = 800.000mA = 800A für 1h/100 = 0,6min = 36 Sekunden.

Bei max. 40 Watt wären es 0,45C:
40W / 11,1V = 3,6A --> 3600mA
8000mAh / 3600mA = 2,22h
1C / 2,22 = 0,45C
Im Normalbetrieb wird aber weniger Leistung benötigt (wird dem Akku weniger Strom entnommen), sodass die Zeit länger wird.
xxatixx
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Di, 17.12.19, 22:30

Also ich habe heute den Wandler bekommen, nur leider funktioniert er nicht oder ich bin zu blöde. Sowohl vom bei Eingang und Ausgang ist die Spannung immer fast die selbe. Egal ob ich nun das Akku Pack nehmen oder ein 12v Netzteil. Also entweder der Dreh Regler ist defekt oder ich mache was falsch. Ich habe bloß Angst das Ding an die LED Strip anzuschließen, da er ja 12 v hat und die Strip 5v, dann würde ich ja direkt die Strip durchbrennen.
Zumindest denke ich es. Jetzt über lege ich ein anderen Wandler zu holen der mit einem Display versehen ist.

Achja bei YouTube gibt es mehere Videos wo Leute Strips mit einem Akku bzw. Powerbank betreiben. Wieso geht das bei ihnen? Ich Stelle Mal ein paar Links unten rein, damit ihr mir das vlt erklären könnt.

https://youtu.be/3GVfrjn6PWY

https://youtu.be/SFVgRrLrLro

https://youtu.be/gq8laZFyh-8

Wäre echt super wenn ihr mir helfen könntet....
Es kann ja nicht sein das wir zum Mond fliegen und ich kriege 2,2 m LED band nicht per Akku zum leuchten.
Buddhamilch
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Di, 17.12.19, 23:07

Also ich habe heute den Wandler bekommen, nur leider funktioniert er nicht oder ich bin zu blöde. Sowohl vom bei Eingang und Ausgang ist die Spannung immer fast die selbe. Egal ob ich nun das Akku Pack nehmen oder ein 12v Netzteil. Also entweder der Dreh Regler ist defekt oder ich mache was falsch.

Gab es dazu keine Bedienungsanleitung, was wo angeschlossen werden muss bzw. welcher Drehregler wie eingestellt werden muss?
Möglicherweise gibt es bei Youtube ein Video, wo der Wandler genauer erklärt wird.
Achja bei YouTube gibt es mehere Videos wo Leute Strips mit einem Akku bzw. Powerbank betreiben. Wieso geht das bei ihnen? Ich Stelle Mal ein paar Links unten rein, damit ihr mir das vlt erklären könnt.

Beim 1. Video steht im Text: "Make sure your led strip only need 2A 10watt"
Beim 2. Video (russisch) kann man auf dem Controller ablesen, dass auch dieser nur 2A bzw. max. 10W steuern kann.
Im 3. Video wird ein 12V / 24W Ledstrip verwendet.

Dein Ledstrip hat eine Leistung von bis zu 40 Watt.
Borax
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Mi, 18.12.19, 13:06

Wenn ich mir die Bewertungen ansehe (die natürlich auch nur einen groben Anhaltspunkt geben können: https://www.amazon.de/Akozon-Converter- ... B07H5MC6V3 ) kann es durchaus sein, dass dieses Modul schon kaputt bei Dir angekommen ist. Besser eines der üblichen Standard-Module verwenden (Beispiel: https://www.amazon.de/LAOMAO-Wandler-ei ... B00HV4EPG8 ). Dieses Modul gibt es von diversen Händlern schon seit Jahren und hat sich wohl halbwegs bewährt.

Ich habe gerade noch mal Deine maximalen Abmessungen gesehen. Da bringst Du den Akku nicht rein. Dieser hier:
https://www.amazon.de/dp/B07WGSRVKX/ würde noch passen. Hält aber nur gut eine Stunde bei Volllast.
xxatixx
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Mi, 18.12.19, 23:25

OK, ich verstehe. Das Problem ist, das es eigentlich die WS2813 LED Strip nur in 5v gibt und selbst wenn er die mit 30led pro Meter genommen hat, wären das bei 5m Länge trotzdem 45w....aber egal. Würde es den einfacher werden wenn ich mir einfach ein neues band bestelle, was aber mit 12 betrieben wird? Also ich meine wäre es einfacher das mit einem Akku zum leuchten zu bringen?
Vielen Dank im voraus
Buddhamilch
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Do, 19.12.19, 00:30

Die WS2813 gibt es 4 Versionen.

WS2813A: 18mA je RGB-Farbe
Helligkeit R: 480mcd
Helligkeit G: 1500mcd
Helligkeit B: 320mcd
Helligkeit Weiß (Mischfarbe aus R + G + B): 2300mcd
---
WS2813B: 18mA je RGB-Farbe
Helligkeit R: 360mcd
Helligkeit G: 1150mcd
Helligkeit B: 220mcd
Helligkeit Weiß (Mischfarbe aus R + G + B): 1710mcd
---
WS2813C: 5mA je RGB-Farbe
Helligkeit R: 120mcd
Helligkeit G: 540mcd
Helligkeit B: 130mcd
Helligkeit Weiß (Mischfarbe aus R + G + B): 790mcd
---
WS2813D: 5mA je RGB-Farbe
Helligkeit R: 100mcd
Helligkeit G: 420mcd
Helligkeit B: 110mcd
Helligkeit Weiß (Mischfarbe aus R + G + B): 630mcd

WS2813 Ledstrips gibt es mit unterschiedlichen Mengen montierter Leds:
30 Leds/m
44 Leds/m
60 Leds/m
100 Leds/m
144 Leds/m
Möglicherweise noch ein paar Varianten mehr, jedoch kaum mehr als 144 Leds/m.
Wahrscheinlicher sind Zwischenwerte (Beispiel: 72 Leds/m).

Beispiel:
Ein 5m langer Ledstrip mit 30 Leds/m vom Typ WS2813C hat eine Leistungsaufnahme von:
0,005A je Led-Chip x 3 Farben x 30 Leds/m x 5m = 2,25A
2,25A x 5V = 11,25W

Dreht man den Controller nur bis 88,88% auf, sind es nur 10 Watt.
Borax
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Do, 19.12.19, 10:42

Würde es den einfacher werden wenn ich mir einfach ein neues band bestelle, was aber mit 12 betrieben wird? Also ich meine wäre es einfacher das mit einem Akku zum leuchten zu bringen?
Ein wenig schon, aber nicht viel. Die WS2815 (12V) brauchen bei Einzelfarben mehr Strom als die 5V Versionen (2812 und 2813) und sind eigentlich nur bei Weiß wirklich gut. Siehe: https://www.mikrocontroller.net/topic/465969 Für Akkubetrieb ist das also nicht ideal, weil der Akku dann weniger lang hält. Ich glaube, dass Du mit dem 11V -> 5V Wandler und 11V LiPo noch am besten dran bist (und idealerweise mit WS2813C LEDs wobei die natürlich schon deutlich weniger hell sind als die A oder B). Letztlich sind 40W für einen Akku einfach schon relativ viel Leistung. Günstig und mit vernünftiger Laufzeit ist das eigentlich nur mit Blei-Akkus machbar. Dafür fehlt Dir aber der Platz...
xxatixx
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Do, 19.12.19, 13:04

OK, ich verstehe. Wenn ich den Platz vergrößere, würde eine Roller bzw Motorradbatterie ausreichen? Müsste halt mit der Oberfräse die tiefe aussparen. Habe jetzt mal den Wandler reklamiertbund mir sofort eine neuen bestellt. Mal Scheunen in es klappt. Wie gesagt mir geht es eigentlich nicht so um die leucht Dauer, sondern mehr um die kurze Demonstration. Ich denke wenn ich die Mal anmache, dann nur so für 5min und das höchstens 2-3 im Monat. Gruß Gerenger
Borax
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Do, 19.12.19, 15:24

Wenn ich den Platz vergrößere, würde eine Roller bzw Motorradbatterie ausreichen?
Klar. Aber:
mir geht es eigentlich nicht so um die leucht Dauer, sondern mehr um die kurze Demonstration. Ich denke wenn ich die Mal anmache, dann nur so für 5min und das höchstens 2-3 im Monat
In dem Fall würde ich eher nur eine Minimallösung verwenden. Dafür reicht schon der kleinere Akku (oder auch noch eine Nummer kleiner: https://www.amazon.de/dp/B07DR7BL1Z ) . Bei nur 5 Minuten Laufzeit und das 2-3 Mal im Monat reicht dieser kleine Akku auch schon für 2-3 Monate. Wichtig ist die Qualität des Wandlers.
Habe jetzt mal den Wandler reklamiert und mir sofort eine neuen bestellt
Den gleichen oder einen anderen?
xxatixx
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Fr, 20.12.19, 09:56

So ich habe jetzt den anderen Wandler bestellt, sollte morgen kommen, wenn er arbeitet, werde ich berichten. Achja noch eine Frage
Was ist der Unterschied zwischen den folgenden Akkus

https://www.amazon.de/dp/B07WGSRVKX/

Und

https://www.amazon.de/dp/B019DFLKJ2/ref ... .DbQWBJ5DT

Vielen Dank nochmal das ihr mir so mit meinem Problem helft.
xxatixx
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Fr, 20.12.19, 10:47

Diesen hier, also den du mir empfohlen hast
https://www.amazon.de/LAOMAO-Wandler-ei ... B00HV4EPG8
xxatixx
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Fr, 20.12.19, 11:05

Noch eine Frage, wie lade ich den diesen Akku

https://www.amazon.de/dp/B07WGSRVKX/
Borax
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Fr, 20.12.19, 16:54

Der Unterschied zwischen den beiden Akkus (mal abgesehen von den grottenschlechten Bewertungen des 'blauen' Akkus) ist dass bei dem blauen Akku kein Entladestrom angegeben ist. Kann also sein, dass der nur 1-2A liefern kann. Da muss eine Angabe in XXC dabei sein (und XX sollte größer als 10 sein).
Du brauchst dafür ein LiPo Balance Ladegerät. Die günstigsten liegen so um die 15€: https://www.amazon.de/Balance-Compact-I ... B019ZF86EM Braucht aber für den 5000mAh Akku etwa 6-7 Stunden zum Aufladen. Bessere Ladegeräte (Beispiel: https://www.amazon.de/Ladeger%C3%A4t-En ... gatorclips ) schaffen das auch in 1-2 Stunden. Und man kann es ggf. auch mit 12V Eingangsspannung betreiben (KFZ).
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