Akkuladen mit Powerstation und ähnlichem

[E-RICH]

Auf der Heimfahrt ging mir mal wieder der größte Unsinn durch den Kopf.

Mein Roller hat einen 25Ah Akku, der wiegt einiges. Die Nennspannung beträgt 42V. Interessant ist der Ausgangswert in A.

Geladen wird mit 3A und dem passenden Netzteil.

Warum kann man nicht einfach so eine niedliche, in die Hosentasche passende, 20Ah Powerbank zum Laden benutzen?
Naja... Man kann schon. Es geht dann nur sehr langsam. Es stehen 20W Ladeleistung und 1-2A bereit.
Ich hatte mal irgendwas von 1 Woche oder so ausgerechnet.

Da ich kein Talent dazu habe, habe ich einen Denkfehler. Ist mir klar, klappt nicht.

Jetzt habe ich hier einen Akku für einen mobilen Kühlschrank.

Aufdruck:
Maximale Ladespannung: 25,14 V
Nennspannung (Nominalspannung): 21,6 V
Nennkapazität: 13,8 Ah 298 Wh
Typ-C Eingang/Ausgang/Typ-C Eingang/Ausgang/Typ-C Eingang/Ausgang:
5/9/12/15/20 V – 5 A (Konstantspannung/Konstantstrom), max. 100 W

Nun es braucht ein Trafo und den Roller bekomme ich damit auch nicht voll. Alles klar. Aber es ist verführerisch nenn 1/4 Akku, so als Heimbringer...

Wie rechne ich die Ladezeit aus?
(Haben will Ahnung / laden kann A = Zeit h)
Hier kommt ja ein Trafo und damit eine V Änderung und Spiel.

Und gleich dazu: der Akku ist unverschämt teuer. Für das Geld lasse ich mir lieber noch einen Akku bauen und werde den dafür bestimmt nicht nutzen. Ist nur ein Gedankengang.

Kann man meinen wirren Geschreibsel folgen? Und vielleicht auch helfen?


PS: ist ja auch die Frage, wenn ich nenn Adapter an den Zigarettenanzünder packe um zu laden. Wann kann ich den Motor nicht mehr starten ^^

 

[Larsi99]

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Mein Roller hat einen 25Ah Akku, der wiegt einiges. Die Nennspannung beträgt 42V. Interessant ist der Ausgangswert in A.

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Warum kann man nicht einfach so eine niedliche, in die Hosentasche passende, 20Ah Powerbank zum Laden benutzen?
...

42V x 25Ah = 1.050Wh
5V x 20Ah = 100Wh
10,5fache Energiemenge im Scooter

Zum Laden brauchst du ein Spannungsgefälle.
Wie soll das klappen?
Ein Trafo sorgt auch noch für Verluste, bleiben von den 100Wh vielleicht 80-85Wh übrig.

 

[Gummibärchen]

Eher 3,7V x 20Ah = 74Wh, davon 85% = 63Wh

Das wären dann 6% eines 1.050Wh-Akkus.

 

[Herzfinsternis]

Ich fange mal mittendrin an. Ein Trafo funktioniert nur bei Wechselstrom, für Gleichstrom nennt sich das Aufwärtswandler bzw. Boost-Converter.

Um die Zeit zum Laden auszurechnen, musst du wissen, wie viel Watt die Powerbank leisten kann. Dann teilst du die Kapazität des Akkus (in Wh) durch die Leistung der Powerbank (in W) und erhälst die Zeit für 100% Laden (in h).

Beispiel 20W-Powerbank und dein Akku mit 1050 Wh: 1050 Wh / 20 W = 52,5 h (2 Tage und 4,5 Stunden, idealerweise natürlich).

Kapazität der Powerbank so wie Gummibärchen sagt.

 

[Gummibärchen]

Es gibt auch Powerbanks mit 100W (oder höher), damit ginge es dann 5x schneller als mit 20W.

Für USB-C muss die Stromabgabe aber erst ausgehandelt werden, dafür bräuchte man noch ein PD-fähiges Trigger-Kabel oder einen Trigger-Adapter mit welchem man dem USB-C Ausgang die Spannung mitteilt.

z.B. sowas hier für konstante 12V
https://www.amazon.de/dp/B0DRJ9KLRQ...BD0B3XL1&psc=1&ref_=list_c_wl_lv_ov_lig_dp_it

Gibt es auch für andere Spannungen (z.B. 9V, 19,5V oder im Kabel mit Schalter einstellbar),
sofern das PD-Protokoll diese Spannung auch unterstützt.

 

[Gummibärchen]

Beispiel 20W-Powerbank und dein Akku mit 1050 Wh: 1050 Wh / 20 W = 52,5 h (2 Tage und 4,5 Stunden, idealerweise natürlich).

Für dieses Szenario bräuchte man 16,66 Powerbanks mit 74Wh Nennkapazität (davon 63Wh nutzbar) bzw. eine Powerbank wäre nach 3,15 Stunden schon leer (63Wh/20W).

 

[jehe]

mal ausgehend von deinem Setup mit dem Kühlschrank-Akku, könnte die Rechnung so aussehen.
geladen werden soll ein 36V, 25Ah, 900Wh Akkupack,
der Ladeakku liefert 20V, 13,8Ah, 276Wh
für das Vorhaben wird ein Boost- bzw. Stepup Converter benötigt, der aus den 20V 42V macht und etwa einen Wirkungsgrad von konservativ geschätzten 85% hat.
das ergibt 276Wh x 0,85 = 234,6Wh nutzbare Kapazität.
Wir wissen, dass der zu ladenden Akku eine Kapazität von 900Wh hat, wenn er voll ist.
Der Ladeakku liefert 234,6Wh, daraus ergibt sich 234,6Wh : 900Wh = 0,260 also 26%.
Somit lässt sich der zu ladende Akku mit dem Ladeakku auf etwa 26% seiner Gesamtkapazität aufladen.

Die Ladezeit würde bei 67min liegen, mit Idealwerten und ohne berücksichtigung der Ladekurven gerechnet.
nach dem Stepup liefert der Ladeakku also 42V und 5A, 210W. Das ergibt eine Ladedauer von 234,6Wh : 210W = 1,117, was etwas 1,117 x 60 = 67min wären.

 

[Herzfinsternis]

E-RICH wollte ja nur wissen, wie man das rechnet. Interessant finde ich da auch die Rechnung, ab wann Laden schneller ist als Schieben. Die mache ich mal auf.

Geschwindigkeit beim Schieben: 4 km/h
Geschwindigkeit beim Fahren: 20 km/h
Energiebedarf pro Kilometer: 18 Wh
Wenn man noch 4 km bis nach Hause hat, müsste man eine Stunde schieben. Fahrenderweise würde man das in 12 Minuten schaffen, hätte also 48 Minuten (4/5 Stunden) Zeit die benötigte Energie in den Akku zu bekommen. Dann wären das 72 Wh, die man benötigt und 90 W Ladeleistung wäre der Break-Even.

Als Formel würde das so aussehen:
MindestLadeleistung =
EnergiebedarfProKilometer * Fahrgeschwindigkeit * Gehgeschwindigkeit / (Fahrgeschwindigkeit -Gehgeschwindigkeit)

Am Beispiel:
18*20*4/(20-4)=90

 

[E-RICH]

Das klingt doch, in der Theorie, gut. ne Stunde Pause und 20% tanken.
Der Akku wiegt 1,9kg, Der Preis liegt bei über 300€ und bringt mir, ca 17km.

Ein weiterer 25Ah Akku, als Kaufakku, wird ziemlich sicher doppelt so teuer sein und wiegt ca 4,5kg. Er Bringt mir aber das 4 Fache an Reichweite und Ruhe ohne Pausen.

Im Gegensatz zu einem Verbrenner, wo mich 5kg für den Notfall nicht Stören, funktioniert ein "Reservekanister" beim E-Scooter eher nicht. Auch das Argument: du hast ihn ja schon da. Halte ich für schwach.

Nachtrag: Roller schieben. Jain. Die 2 oder 3x wo ich schieben musste (2x Akku ein zwei mal E07), konnte ich mein Tempo durch rollen erhöhen. Es gibt immer kleine Anstiege wo man mal ein zwei Meter rollen kann...
Andererseits, ein Fußmarsch von 4km, weil wirklich nichts mehr geht, würde bei mir deutlich länger dauern. Ich bin zu Faul zum laufen. Roller anketten und jemanden Anrufen der mich holt. Da kann schon ne Stunde ins Land gehen...

 

[Gummibärchen]

mal ausgehend von deinem Setup mit dem Kühlschrank-Akku, könnte die Rechnung so aussehen.

[...]

Die Ladezeit würde bei 67min liegen, mit Idealwerten und ohne berücksichtigung der Ladekurven gerechnet.
nach dem Stepup liefert der Ladeakku also 42V und 5A, 210W. Das ergibt eine Ladedauer von 234,6Wh : 210W = 1,117, was etwas 1,117 x 60 = 67min wären.

Der Gleichstrom-Ausgang von Powerstations liefert meistens nur 12-12,8V bei 10A (wenige auch bis 15A) also etwa 120W. Selbst mit einem Step-Up auf 42V kommen dann nicht mehr als 3A raus, eher 2-2,5A, was die Ladezeit somit verdoppelt.

Die meisten Powerstations haben auch eine Zigarettenanzünder-Buchse mit diesen Werten. Hierfür gibt es fertige Ladegeräte für E-Scooter mit 42V / 2A = 84W, welche man so auch im Kfz verwenden könnte. Ggf. muss man diese aber noch mit dem passenden Stecker für den E-Scooter umrüsten (Adapter oder löten bzw. quetschen). Die Ladegeräte können aber um 50 Euro kosten, weswegen es vermutlich günstiger ist, das Original-Netzteil am Wechselstrom-Ausgang der Powerstation zu betreiben (falls vorhanden und auch nur mit reiner Sinus-Welle empfohlen).

 

[jehe]

Der Gleichstrom-Ausgang von Powerstations liefert meistens nur 12-12,8V bei 10A (wenige auch bis 15A) also etwa 120W. Selbst mit einem Step-Up auf 42V kommen dann nicht mehr als 3A raus, eher 2-2,5A, was die Ladezeit somit verdoppelt.

bei dem Rechenbeispiel ging es aber um das Szenario mit dem Kühlschrankakku der konstant 20V und 5A liefern kann.

 

[Robert_Roller]

So ähnlich hatte ich das mal vor längerem ausprobiert. Da ging hier ein Flugblatt vom Land durch die Haushalte. Wie man sich am besten für das Szenario eines Blackouts vorbereitet. Hatte mir da eine kleine LiFePo Powerbank geholt, die mit 20Ah aber eine Ähnliche Kapazität, wie der Pulse hat.

Also den Pulse fast leer gefahren und das Ladegerät an die Powerbank gestöpselt. Powerbank war dann nach ein paar Stunden leer und hat automatisch abgeschaltet. Der Pulse hatte noch nicht einmal 40% dazu gewonnen.

Das meiste ging durch Wandlungsverluste und Abwärme verloren.

 

[E-RICH]

Für den Notfall habe ich wie gesagt kiloweise Powerbänke mit USB. Dazu zwei Spielzeug Solar Camping Wandern Dinger. Telefon, Radio, Funk und Taschenlampen machen mir keine Sorgen.

Dazu seit kurzem ein Balkon Kraftwerk. Zwar nur 4kW, reicht aber für den Kühlschrank und 2 Tage.

Die beiden Akkus haben je 2kW und wiegen dafür 25kg. Ins Auto ist das möglich, am Roller reicht der Platz nicht


Okay.
Gehen wir das Thema mal anderes an.

Ziel ist ein "Reservekanister" sagen wir 20km Reichweite. Ist ein Akku, mit sagen wir 2kg realistisch umsetzbar?

 

[Herzfinsternis]

bei dem Rechenbeispiel ging es aber um das Szenario mit dem Kühlschrankakku der konstant 20V und 5A liefern kann.

Also bei mehr V entsprechend weniger A. 20V und 5A entspricht 100W minus Effizienzverluste.
Ich kann mir aber vorstellen, dass ein Akku mit 13,8 Ah auch entsprechend entladen werden kann. Die meisten Zellen können mindestens 2C liefern, aber da würden beim Kühlschrankakku bestimmt andere Dinge kaputt gehen.

Ziel ist ein "Reservekanister" sagen wir 20km Reichweite. Ist ein Akku, mit sagen wir 2kg realistisch umsetzbar?

Ja. Überschlagsrechnung mit meinem Akku. Der wiegt ca. 4,5 kg (mit Gehäuse, BMS usw.), hat 864 Wh und reicht für etwa 60 km im Flachen, wenn es warm ist. Das wiegt auch der "nackte" Akku vom EV10S Max ungefähr mit 48V und 27Ah, also 50% mehr Kapa.

 

[Olaf1969]

Da kauft man sich entweder nen Roller mit über 25Ah verbaut oder einen Roller mit Wechselakku wobei man einen davon im Rucksack dabei hat.

Bei ersterem hat man halt schnellladegerät ab 5A und einen Autoladesäulenadapter bestenfalls im Rucksack dabei.

Klar, man könnte sich auch ein passenden kleinen custom Akku schneidern lassen und den mit ner umschaltbuchse an den Scooter dran hängen. Technisch wäre auch eine 150 Watt USB Buchse zum Nachladen per USB denkbar, aber wir leben hier in STEINTAL MITTEN IN DER FINSTERSTEN STEINZEIT !!!

Das dauert noch gut 10 Jahre bis sowas hierzulande dann für viel zu viel Geld angeboten wird !!!

Man bedenke: Federung hinten gab’s vor etwas mehr als 2 Jahre (2024) grad mal an 1-3 scootern ! Der Rest war entweder völlig oder grad mal vorne gefedert. Und noch ein Jahr zurück (2023) gabs noch nichtmal DAS !!!

Verbesserungen brauchen halt viel zu lange !!!