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Freitag, 10. November 2017

Warum eine "Cold Charge" Powerbank?

"Verstehe ich das richtig: du baust dir deine eigene Powerbank? Jetzt bin ich gespannt, warum. Hoffentlich verstehe ich deine Erklärung".

O Barbara, vielen Dank für diese deine Frage (auf so etwas habe ich doch nur gewartet ^^), gibt sie mir doch Gelegenheit, meine Gedankengänge dazu zu erläutern. Ob die letztlich vernünftig oder blödsinnig sind, überflüssig oder lohnenswert, das sei mal alles dahingestellt - sie sind, was sie sind, erst mal einfach nur da. Und keine Bange, das technische Vokabular und diese Besserwisserei in den üblichen Foren, in denen die Leute sich mit theoretischen Berechnungen gegenseitig um die Ohren hauen, das findet hier nicht statt, "Technik-Speach" beherrsche ich eh schon mangels Wissen nicht und das "Gegockel" in den Foren ist mir ebenfalls zuwider. Aus dem Alter sind wir gottlob raus, gell? Zusammenhänge lassen sich nämlich auch in normalen Worten beschreiben.

Zuerst bedarf es trotzdem ein klein wenig einer ausführlicheren Einleitung, um zu verstehen, weshalb ich diese mobile "Cold-Charge-Powerbank" selber baue. "Cold Charge" also "kalte Ladung" nennt man die schonende 0,5-Ampere-Beladung eines Lithium-Ionen-Akkus, weil dort so wenig Energie fließt, dass sich weder Akku noch Elektronik erwärmen. So etwas gibt es aber nicht zu kaufen. Warum nicht? Weil kein bzw. definitiv zu wenig Bedarf dafür besteht. Es sind einerseits schwer Situationen hierzulande vorstellbar, in denen rund um die Uhr keine Steckdose zur Verfügung steht und andererseits existieren kaum technische Geräte, die, wie leider meine Billig-E-Pfeife, keine ausgefeilte Ladeelektronik besitzen, die den Ladevorgang der Akkus steuert. Jedes Smartphone besitzt so etwas.

Lithium-Ionen-Akkus sollten schonend geladen werden, da andernfalls ihre Lebensdauer deutlich abnimmt. Selbst diese Tatsache wird aber relativ unbedeutend bei Neupreisen von um die 6 bis 8 Euro für einen Akku. Also sogar wenn durch eine schonende Ladung rein theoretisch die Lebensdauer um zwei Jahre verdoppelt werden sollte, wäre es unerheblich, ob ich nun beispielsweise 8 Euro ein einziges Mal oder zweimal in 4 Jahren ausgebe. Dafür eine mobile Ladestation für ca. 20 Euro selber zu bauen, würde sich, je nach Stromverbrauch bzw. Häufigkeit der Ladung, erst in 8 bis 10 Jahren wirtschaftlich zu rechnen beginnen. Zumal die Akku-Haltbarkeit in allen technischen Dokumentationen sowieso immer nur eine theoretische Annahme ist, also eine Schätzung, deren Amortisations-Rechnung dann genauso nur geschätzt werden könnte und es darüber hinaus keine praktische Untersuchung dazu gibt (zumindest habe ich noch von keiner gehört). Sie kann es im Grunde auch nicht geben, da die Anwendungen für Akkus so unsagbar vielfältig sind und die Anforderungen an die Akkus, die ebenfalls deren Lebensdauer beeinflussen, entsprechend unterschiedlich ausfallen. Um Geld geht es mir daher überhaupt nicht, sondern um den möglichst langen Erhalt eines ganz bestimmten Produkts. Der schönen Pfeife halt.

Bei einem Gerät, dessen maximale Leistung genau definiert ist, ist die Verwendung des dafür geeigneten Akku-Types leicht ausgewählt. Laden und Verbrauch findet innerhalb bestimmter stets gleichbleibender Parameter statt. Erstmalig sieht es hier anders aus, seit es E-Dampfgeräte gibt, deren Leistungsspektrum tatsächlich von 5 bis 200 Watt und zukünftig wohl sogar darüber hinaus reicht. Bei ihnen kann die verbaute Überwachungselektronik nicht ausschließlich für eine korrekte Handhabung der Akkus und des Geräts sorgen (dazu würde es bereits einen Mini-Computer benötigen), sondern der User selber ist gefordert, den für sein spezielles Bedürfnis innerhalb der möglichen Bandbreite tauglichen Akku zu verwenden.

Lithium-Ionen-Akkus sollten also grundsätzlich zwischen 0,5 und einem Ampere "betankt" werden. 0,5 stellt hierbei das Optimum für die Lebensdauer des Akkus dar, alles andere bedeutet erhöhten Verschleiß. Der ist aber bereits oft kalkuliert und Teil des wirtschaftlichen Konzepts, denn wenn eine "Betankung" beispielsweise eines E-Autos oder E-Fahrrads im akkuschonenden Verfahren 12 Stunden dauern würde, so wären diese Gefährte praktisch im Alltag nutzlos. Also findet beim Laden ein Kompromiss statt, der die Grenzen des Vertretbaren ausreizt, manchmal auch darüber hinausreicht. Dasselbe gilt im Prinzip für Smartphones & Co. - hierbei soll von mir aber überhaupt keine Wertung stattfinden, denn wirtschaftliche Überlegungen sind genauso legitim wie technische. Es kann durchaus gerechtfertigt sein, beim Laden das Optimum für eine Haltbarkeit der Akkus dauerhaft zu überschreiten, wenn dafür andere Vorzüge erreicht werden. Es ist nicht zwingend und unter allen Umständen sinnvoll, zu sparen, zu schonen oder auf Haltbarkeit zu setzen. Wenn also zum Beispiel das Smartphone mit 2 statt 0,5 Ampere geladen wird, so macht die zeitliche Einsparung eines Ladezyklus' den erhöhten technischen Verschleiß des Akkus wett.

Inwieweit ein zu starkes Laden zu einem beabsichtigten höheren Verschleiß fest verbauter Akkus führt, damit in möglichst kurzen Zeitintervallen eine Neuanschaffung der Geräte erfolgt, dies wäre dann allerdings nur eine böswillige Spekulation meinerseits. Auch allgemein gehören Moden zu diesen bösen "wirtschaftsdestruktiven" Vermutungen: was ist Sinn und Zweck von Mode, wenn nicht der Neukauf des Produkts? Ich nenne dieses Verhalten destruktiv, die Wirtschaft versteht es hingegen genau entgegengesetzt als positiv. Ein weites aber ein anderes Feld :-)

So, jetzt wird’s erst persönlich hier.

Grundsätzlich nutze ich E-Dampf-Geräte mit wechselbaren Akkus. Die kann ich zu Hause im externen "Festnetz-Ladegerät" schonend laden, da reichlich Wechselakkus zur Verfügung stehen. Nach dem Laden eines Akkus wird er in eine "Akkurutsche" gelegt und wartet dort erholsame ein, zwei Wochen, bevor er wieder an der Reihe ist. Für die E-Pfeifen als einzige Geräte mit fest verbauten Akkus benutze ich zu Hause ein 0,5-Ampere Ladegerät, das an den USB-Anschluss der Pfeifen angesteckt wird. Soweit kein Problem.

Bin ich beruflich an unterschiedlichen Einsatzorten tätig, lassen sich einerseits Wechselakkus benutzen, die ich stets in meiner Arbeitstasche mit mir führe, oder für die Pfeifen kann ich irgendeine in der Nähe befindliche Steckdose benutzen, um nachzuladen. Außerdem erfordert ein normaler achtstündiger Arbeitstag meistens gar keine Nachladung, da wegen meines moderaten E-Dampfens der Stromverbrauch sowieso entsprechend niedrig ausfällt.

Jetzt bin ich allerdings voraussichtlich ein halbes Jahr, vielleicht sogar länger, in einer Umgebung beschäftigt, in der rund um die Uhr keine einzige Steckdose zur Verfügung steht. Kann man sich gar nicht vorstellen, nicht wahr? Auch bin ich ohne Auto ausschließlich mit dem Fahrrad unterwegs, also tatsächlich auf meine eigene mitgeführte Stromversorgung angewiesen und zwar auf die Wechselakkus und eine normale handelsübliche 2-Ampere-Powerbank. Mein Gepäck schleppe ich 12 Stunden in Satteltaschen und ausgebeulten Jackentaschen mit mir herum; dazu gehören neben Wechselkleidung (für jedes Wetter), Essen, Trinken, Elektronik (E-Reader, Telefon, Radio), Hygieneartikel (zwei Handtücher nehmen erstaunlich viel Platz ein, auch wenn eines als Zusatzisolierung einer Thermoskanne quasi doppelt fungiert) und eben die verschiedenen E-Dampfen samt Zubehör (Akkus, Liquid). Alles unterliegt deshalb gewissen gewichts- und platzmäßigen Einschränkungen. Gerade in den einsamen und langen Arbeitsnächten möchte ich jedoch absolut nicht auf den Genuss der E-Pfeife verzichten. Sie muss also unbedingt mit. Lieber kein Handtuch aber die E-Pfeife.

Deren fest verbauter Mini-Akku hält keine 12 Stunden durch, ihn will ich also während der Arbeitszeit immer mal wieder etwas nachladen können. Hierbei ist mir eine kräftige 2-Ampere-Ladung der Powerbank eben nicht egal, denn ausnahmsweise steht die Haltbarkeit des eingebauten Akkus für mich im Vordergrund. Die Pfeife ist als solche zwar billig, doch wahrscheinlich nur zeitlich begrenzt verfügbar. Ihren Verschleiß möchte ich daher nicht unnötig beschleunigen und schlussendlich soll sie deshalb nur mit 0,5 Ampere nachgeladen werden. Jetzt kannst du einwenden, ich bräuchte doch einfach nur zwei oder drei Pfeifen mitzunehmen, der Platz- und Gewichtsbedarf sei derselbe wie bei der Box der selbstgebauten 0,5-Ampere-Powerbank. Das stimmt sogar, du hättest absolut recht, das wäre tatsächlich eine Alternative. Es gibt zwei Möglichkeiten, die dasselbe kosten und raum-gewichtsmäßig ebenfalls gleich sind. Hier habe ich schlicht und ergreifend die Qual der Wahl und mich für den Powerbank-Eigenbau entschieden.

Er ist übrigens nicht fertig, ich benötige noch Hilfe bei den Einstellungen des Spannungswandlers, der will einfach nicht, wie ich es will, obwohl er es kann - aber das ist dann schon wieder eine andere Baustelle.

Jedenfalls sind das nun halt meine Gedankengänge: warum einfach, wenn's doch kompliziert genauso geht?  ;-)

Bitte, gerne, einen schönen Start ins Wochenende wünsche ich dir, liebe Barbara, und dir, liebe Leserin und lieber Leser natürlich ebenso.

Kommentare:

  1. Eine "Akkurutsche", lol.
    Habe es tatsächlich verstanden.
    Klar, wenn man so viele Dampfgeräte besitzt, ist das langsame Aufladen kein Thema.

    Übrigens finde ich, der E-Reader von K****e hat einen gigantisch starken Akku.
    Den haben wir uns seinerzeit aufgrund deiner Review gekauft und sind bis heute glücklich damit.

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    1. Diese 18650er Li-Ionen Akkus benutze ich schon jahrelang, also lange bevor ich 2013 überhaupt mit dem E-Dampfen begonnen hatte, und zwar für meine Hochleistungs-"Taschenlampen" (in Anführungsstrichen, da immerhin eine 120 Euro gekostet hat. Sie ist nicht vergleichbar mit einer ähnlich dreinschauenden ALDI-LED-Funzel, denn mit dieser von 2 Akkus in einer parallelen Schaltung betriebenen Taschenlampe erhellst du taghell auf Knopfdruck eine halbe Lagerhalle). Bis heute ist von meinen mittlerweile rund 50 Akkus kein einziger kaputt oder zeigt erkennbare Schwächen, wenngleich ich mir nicht die Mühe mache, ihren Innenwiderstand regelmäßig zu überwachen. Multimeter plus Ladegerät mit digitaler Ladestandanzeige reichen völlig aus. Geladen werden die Akkus teilweise seit 2008 mit 0,5 oder 1 Ampere. Und von den ganz kleinen 18350er Akkus, von denen ich auch rund 15 besitze und die ich von 2012 bis 2014 sehr oft für die alten E-Pfeifen benutzt hatte, ist seit der letzten Erhaltungsladung, die ich vor ca. einem halben Jahr kontrolliert hatte, auch noch keine erkennbar verschlissen.

      Mein E-Bike-Akku besteht aus Lithium-Polymer Akkupacks aus 2011. Sie können im Worst-Case-Fall (bei einem Unfall, der einen Kurzschluss verursacht) sogar brennen statt nur auszugasen. Die angegebenen (theoretischen) 500 Ladezyklen sind dort bereits locker um das 4-fache überschritten aber dennoch sind auch dort keine merklichen Leistungseinbußen wahrnehmbar. Alleine das Ladegerät mit seiner Überwachungselektronik kostet über 100 Euro, ein Akkupack beim Fachhändler 540 Euro - das erwähne ich nur, um den Unterschied zur Chinaware klarzustellen, denn beides gibt es dort für ein Zehntel des hiesigen Preises, was eindeutig in diesem Fall auf mindere Qualität schließen lässt oder sogar gefälschte Ware bedeutet - in beiden Fällen besteht extreme Gefahr.

      Lithium Akkus "darf" man natürlich auch in China kaufen, schließlich werden alle namhaften Akkus in Asien hergestellt, man kann aber angesichts der Produktionskosten, die ebenso in Asien nicht unerheblich sind, davon ausgehen, dass super Billigangebote IMMER auf Minderwertigkeit hindeuten. Bei diesen Akkus kann das gefährlich werden. Deshalb weiß ich auch, dass meine Billig-Pfeife nur einen minderwertigen Akku verbaut hat. Er ist zwar so klein, dass von ihm ...

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    2. ...keine echte Gefahr ausgeht, doch seine Leistungsfähigkeit und Lebensdauer sind sicher sehr eingeschränkt. Und deshalb ist mir die schonende "Cold Charge" Ladung auch so wichtig. Das ist ein weiterer Aspekt, den ich sogar vergessen hatte, zu erwähnen.

      Es gibt viele Mythen zu Akkus, die meist aus Unwissenheit entstehen und im Internet nicht totzukriegen sind. Akkuhaltbarkeit von höchstens einem Jahr oder explodierende Akkus usw. - es sind die luftdichten Röhren, übrigens wie es bei meiner wasserdichten, nach Militärstandard robusten Outdoor-Lampe der Fall ist, die bei einer Akku-Entgasung explodieren würde, nicht aber die Akkus explodieren. In E-Dampfen wird dies durch die Bauart dieser E-Dampfen verhindert. Aber die größten Lügen stehen auf vielen Akkus aufgedruckt, nämlich die ihrer Kapazität. 1. werden Akkus nie vollständig geleert, dann sind sie nämlich kaputt, sodass man von ihrer Kapazitätsangabe sowieso schon mal rund 1/4 bis 1/3 rechnerisch abziehen muss. Und 2. sind es fast immer "Verkaufslügen", denn rein technisch existiert kein Lithium-Ionen-Akku der Baugröße 18650 mit mehr als 3000/3500 mAh. Gerade Hochleistungsakkus, die viel Ampere Belastung aushalten, besitzen eine deutlich geringere Kapazität, meist nur zwischen 2000 und 2500 mAh. Wer irgendwo deutlich höhere Angaben aufgedruckt findet, weiß, dass er an eine Fälschung oder einen "Schauspieler" geraten ist.

      In Zeiten, in denen alles immer nur schnell, schnell und jetzt sofort gehen muss, in denen mehr und mehr und gar ein Wettrennen von Geschwindigkeit und Leistung zu absurden Blüten führt, werden Hersteller von den Kunden geradezu gezwungen, zu übertreiben oder Leistungsgrenzen bewusst zu überschreiten. Kunde A zu Kunde B: "Mein Akkulader lädt meine Akkus als Schnellladung in der Hälfte der Zeit wie deiner - er ist also besser als deiner". Schon kauft Kunde B dasselbe Gerät und zerstört damit seine Akkus aber Hauptsache, er kann mit Kunde A mithalten. Dieses Verhalten sehen die Hersteller und passen ihre Produkte den Wünschen an. Kopfschüttelnd vielleicht sogar, doch was bleibt ihnen übrig, um nicht auf der technisch besseren aber langsameren Ware sitzen zu bleiben? Die Kunden sind die Verantwortlichen für ihren eigenen Selbstbetrug und für ihre unglaubliche Dummheit. Das kann man gar nicht anders sagen.

      Hachja. ich echauffiere mich ;-)

      Ja, der E-Reader ist wie die alten Handys, das Teil hält tage- oder sogar wochenlang ohne nachgeladen werden zu müssen. Da macht Elektronik wirklich Freude, das sehe ich genauso wie du.

      Bin jetzt erst mal wieder bis Montag arbeitsbedingt offline und wünsche dir/euch ein schönes Wochenende.

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Zu alten Blogeinträgen (ab dem zweiten Monat ihrer Reifung) kannst du leider nicht mehr kommentieren, denn um die Lagerung all meiner täglich aromatisierten verbalen Liquide über Jahrzehnte hinweg im Auge zu behalten, geschweige denn ihre Kommentare, bin ich als einzige also einzelne verantwortliche Person schlicht überfordert. Ja, so isses nun mal. Danke trotzdem für dein Interesse.