2000 Lumen LED- Kasten

[Prince]

Einen wunderschönen Tagesgruß
Zuerst: Seht es mir bitte nach, wenn das die falsche Forenecke sein sollte und zum anderen, wenn ich nicht unbedingt mit Fachwissen glänzen kann. Ich bin keineswegs gelernter Elektriker und erhoffe mir von euch versierten ein paar Tipps, Anregungen und Hilfestellungen in Bezug auf eine Idee von mir.

Zum Projekt:
Ich möchte gerne einen ca. 20cm breiten/ 5cm hohen LED- Kasten mit ca. 2000 Lumen aus LED- Stripes bauen. Über Sinn und Zweck brauchen wir glaube nicht philosophieren ^^
Wichtig dabei ist: er soll mittels Batterien betrieben werden.

Was ich bisher "herausgefunden" habe und worin ich eure Unterstützung benötige:

Meine "auserkorene" LED- Leiste benötigt eine 24V DC Betriebsspannung.
Diese kann ich (meines kleinen Wissens nach) mittels Reihenschaltung von diversen Batterien erreichen - auch wenn es unter Umständen recht viele wären.

Frage(n):
1. Kann ich z.B. 16x AA Batterien mit 1,5V in Reihe schalten, um auf die gewünschten 24V zu kommen?
2. Hindert mich der Kürzel "DC" daran, Batterien zu nutzen?
3. Muss ich in Bezug auf die mAh etwas "beachten"?
4. Ist es möglich, auch andere Batterieformate wie bspw. 18650 Akkus zu nutzen, welche 3,65V haben (zusammengerechnet benötige ich also entweder diese 6x um auf 21,9V oder 7x um auf 25,55V zu kommen)?
5. Wie gehe ich mit der Thematik Ampere und Watt um - gibt es maximale Werte, die ich nicht überschreiten sollte?
6. gibt es etwas, was ich nicht bedacht habe?

Ich bin für jegliche Kritik offen! Seht es mir aber bitte nach, wenn ich kein "Fachmann" bin. Ich möchte dennoch gerne mit euch zusammen meinen Horizont erweitern und das am Anfang stehende Projekt in Zukunft umsetzen

Danke im Voraus und ich freue mich auf eine reichhaltige Diskussion

 

[eFuchsi]

Als erstes brauchst Du mal nähere Daten des Lichtbandes.
24V DC wissen wir schon mal.
Aber die benötigte Gesamtlänge, und damit die Leistung des Bandes währen wichtig für die Batteriekapazität.

Ich kann jetzt 2000Lm schwer abschätzen, aber ich fürchte das ist schon mal eine ganze Menge.

Vermutlich würde ich eher auf 12V Ledband und 12V aufladbarem Akku tendieren.

 

[Octavian1977]

für 2.000lm wirst Du je nach Effizienz der Teile schon mal 15 bis 25W brauchen.

Wie lange soll das leuchten?
Somit wirst Du allein nur für eine Stunde Betrieb einen 24V Akku mit ca 1Ah benötigen sowie entsprechenden Tiefentladeschutz.

 

[Akkublitz]

2000 Lumen sind etwa 20 Watt Leistungsaufnahme bei einem effizienten LED-Strip (etwa 100 Lumen pro Watt).

Hier ist mal ein Beispiel, wo man etwa 1 Meter davon braucht:
https://www.led-shop.com/LED-S:)treifen-600-HE-Mono_1


Bei 24 Volt fliessen dann 0,833 Ampere Strom
(man errechnet das aus 20 Watt Leistung geteilt durch 24 Volt Spannung, das Ohm'sche Gesetz).

Die Frage ist, wie lange soll das Ding denn leuchten?
Wenn es 1 Stunde leuchten soll, braucht es bei 0,833A Stromaufnahme einen Akku mit etwa 1 Ah (Amperestunde), für 2 Stunden dann rechnerisch 2 Ah usw.)

Ich würde zwei 12 Volt Bleigel-Akkus in Reihe (hintereinander) schalten, um auf die 24 Volt zu kommen.

zu 1):
Ja - Du kannst 1,5-Volt-Batterien in Reihe schalten

zu 2):
alles gut - Batterien liefern DC (= Direct Current) = Gleichstrom

zu 3):
von der benötigten Leuchtdauer der LEDs hängt ab, wie viele Ah bzw. mAh Du benötigst.
Deine Leuchte wird etwa 1 Ampere (= 1000 Milliampere) Stromaufnahme haben

zu 4):
Es erfordert technischen Aufwand einen selbstgebastelten Akkupack aus 18650er Lithiumzellen zu laden.
Man braucht eine individuelle Ladeelektronik mit Balancer-Funktion. Also eher nicht zu empfehlen.

zu 5):
Watt und Ampere wurde ja schon erwähnt.

zu 6):
Es gäbe fertige konfektionierte Leuchten mit Lithium-Akku, Tiefentladeschutz und USB-Ladegerät.
Ein 12-Volt-Betrieb mit Bleigel-Akku und einen kleinem Ladegerät (z.B. Kfz-Ladegerät) wäre auch eine Idee.
Aber es sollen ja die ausgewählten 24V-LED-Stripes verwendet werden.


Wenn Du uns Dein Geheimnis doch noch anvertraust, wie und zu welchem Zweck die Leuchte verwendet werden soll, wären noch passendere Tipps möglich.

Aber Du möchtest ja nicht philosophieren, stimmt's?

 

[bigdie]

Einen LED Stripe sollte man nicht direkt aus einer Batterie versorgen. Der braucht eine stabilisierte Spannung.

 

[Akkublitz]

Du meinst bestimmt, wenn die Batterie leerer wird, werden die LEDs dunkler.
Es gibt Spannungsstabilisatoren, die 12 Volt konstant halten, auch wenn die Batterie nur noch 9 oder 10 Volt hat.
Dann schalten sie ab und dienen bei Akkus quasi als Tiefentladeschutz.

 

[bigdie]

Ich meine, das du die Strips überlastest. Ein 24V Akku hat nach der Ladung etwa 25,5V während der Ladung auch über 28V.
25,5V sind ca. 25% Überlastung in einem Stripe

 

[Akkublitz]

Der Gedanke ist richtig, aber 25,5V sind nur etwa 6,5% Überspannung.

Ich habe in Auto 12 Volt LED-Stripes im Fussraum. Während der Fahrt hat das Bordnetz 14 Volt und nach einem Jahr (ca. 150 Stunden) sind die alle durchgebrannt. Ich setze jetzt einen 7812 Festspannungsregler davor.

Wenn die Leuchte des TE aber nur gelegentlich benutzt wird, könnte man das vielleicht vernachlässigen.
Ein 7824 Festspannungsregler kostet aber nur 25 Cent...
https://www.reichelt.de/pl/en/voltage-regulator-1-5-a-positive-to-220--a-7824-p23465.html

 

[bigdie]

Der Gedanke ist richtig, aber 25,5V sind nur etwa 6,5% Überspannung.

Ja und 6,5% Überspannung machen bei einem Stripe 25% Überlast Je nach Stripe auch mehr
Und anders herum ist es genauso krass. 1,5V weniger und dir fehlt ein großteil der Leistung.

 

[Akkublitz]

6,5% Überspannung machen bei einem Stripe 25% Überlast

Das zu verstehen überfordert mich aktuell...

 

[bigdie]

Ist ganz einfach, im standard LED Stripe 24V hast du 6 LEDs in Reihe und einen Widerstand.
6x3V =18V und 6V überm Widerstand. Nimm mal an die LEDs gehen mit 20mA Der Widerstand hat dann 6V / 0,02A = 300 Ohm
Änderst du nun die Spannung von 24 auf 25,5V, dann bleiben die 18V der LEDs annähernd konstant. Über dem Widerstand liegen also nicht mehr 6V sondern 7,5V. 7,5V / 300 Ohm = 0,025A. Es fließen also 25mA statt 20mA. Du überlastest die LEDs also mit 25%
Vorher hatte eine 3V x 20mA =60mW und nun 3V x 25mA = 75mW
Ein LED Stripe ist kein ohmscher Verbraucher.

PS gibt auch 24V Strips, die haben 7 LEDs je Zweig und nur 3V überm Widerstand, da ist die Überlastung dann noch viel größer

 

[Akkublitz]

Danke - jetzt verstehe ich was Du meinst.

Es gibt übrigens auch LED-Stripes mit Konstantstromquellen (KSQ) pro Abschnitt.
Vielleicht wäre das auch eine Option.

Beispiel:
MaxLine35 LED-Streifen, 35 LEDs, 28cm, Konstantstrom 350 mA

 

[bigdie]

Ein 7824 Festspannungsregler kostet aber nur 25 Cent...
https://www.reichelt.de/pl/en/voltage-regulator-1-5-a-positive-to-220--a-7824-p23465.html

Der ist völlig ungeeignet. Er klaut dir nur unnötig Batterieleistung.
Besser du nimmst so etwas
https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-30-w-24-v-1-25-a-ddr-30g-24-p256733.html?&trstct=pol_11&nbc=1

Da ist es auch egal, ob der Akku 12 oder 24V hat

 

[eFuchsi]

Ein 7824 Festspannungsregler kostet aber nur 25 Cent...

diese Festspannungsregler brauchen aber eine Eingangsspannung, die um 2-3V höher ist als die Ausgangsspannung.

 

[bigdie]

Der braucht aber 2V zwischen Ein und Ausgang. Du brauchst also min. 26V wenn er 24V liefern soll.
Wenn dir das Teil im Link zu teuer ist, bei den China leuten gibt es sowas auch günstiger
DC-DC Buck Boost Converter CC CV Output 0.5-30V Adjustable Power Supply Module. | eBay

https://www.ebay.de/itm/16330818111...UNYiDW7VHxMk5dUKJbM/NwFS0=|tkp:Bk9SR8yE0sPxYg

Das Meanwell Teil aus dem 1. Link passt auf die Hutschiene und Ein/Ausgang sind galv. getrennt. K9ostet halt etwas. Der 7824 ist auch nur scheinbar billig. Brauchst garantiert noch einen Kühlkörper und ein Gehäuse, min.2 Kondensatoren usw.