Umbau einer mobilen Lautsprecher-Anlage

    Hallo allerseits,


    Meine Name ist Markus ich bin 36 und gelernter Veranstaltungstechniker. Ich kümmere mich in meinem Heimatort für die Kirche, um alles möglich das mit Lautsprechern etc zu tun hat.


    Jetzt haben wir 1-2x im Jahr große Prozessionen mit etlichen 100 manchmal sogar bis zu 3000 Leuten. Aus diesem Grund gibt es mehrere tragbare Prozessionslautsprecher. (Ich kann gerne mal einen Link posten, wusste aber nicht, ob das erlaubt ist.)

    Diese Lautsprecher werden mit einem integrierten 12V / 4000mAh / NiMh-Akku betrieben.


    Leider muss ich diese Akkus alle 2-3 Jahre für viel Geld austauschen, letztes Jahr ging sogar einer mal aus während dem Betrieb....sehr ärgerlich...


    Um dem ganzen entgegen zu wirken grübele ich schon ewig hin und her und hab jetzt folgenden Plan umgesetzt:


    In den Lautsprecher einen I-0-II Schalter einbauen über den ein externer Akku angeschlossen werden kann und somit zum integrierten Akku noch einen externen Akku nutzen zu können. Hier habe ich mich für 12V / 8000mAh / LiFEPo4 entschieden, da ich mir hier weniger Probleme durch Tiefenentladung und auch durch die 8000mAh mehr Kapazität erhoffte.

    Soweit ist das auch alles umgesetzt beim ersten Lautsprecher. Jetzt aber meine Unsicherheit:

    Der Lautsprecher hat 4 LEDs die denn Ladestand anzeigen sollen. Wenn ich den Lautsprecher auf eine ordentliche Lautstärke hochdrehe, geht dies Anzeige quasi im Takt der Musik "in die Knie". Beim Testlauf ist dieser zwar nicht ausgefallen, allerdings möchte ich nicht riskieren, dass die umgebauten Geräte dann im Ernstfall, nach wenigen Metern keinen Strom mehr haben und stumm bleiben


    Liegt es einfach daran, dass diese Anzeige mit dem Umbau von NiMh auf LiFePo4 bzw von 4000 auf 8000mAh nicht klar kommt. Oder habe ich einen eklatanten Denkfehler gemacht?

    Hallo,

    der Spannungsabfall im Takt des Laststroms weist auf einen gegenüber der NiMH-Batterie erhöhten Innenwiderstand der verwendeten 12V LFP-Batterie hin. Hier würde ich als erstes prüfen, ob das tatsächlich die Ursache des Problems ist. Eine qualitativ halbwegs brauchbare LFP-Batterie mit 12,8V und 8Ah sollte sich, ausreichender Kabelquerschnitt und ein brauchbares BMS vorausgesetzt, weit weniger von Lastströmen beeindrucken lassen als eine 12V/4Ah NiMH-Batterie.

    Mit einer handelsüblichen 12V/50W-Halogenlampe kann man den Batterien gezielt etwa 4,3A Laststrom abfordern. Wenn man bei Anschluss der Last zugleich die Batteriespannungen misst und dann beide vergleicht, bekommt man ein gutes Gefühl für die Größe des Spannungsabfalls unter Last. Der Spannungsabfall der LFP-Batterie sollte dabei nicht höher sein als der der NiMH-Batterie.

    Grüße, Tom

    Wow Tom ,


    vielen Dank für die schnelle praktische Antwort.


    Eine 50W Birne werd ich mir besorgen und testen.


    Aber mit dem Thema Leitungsquerschnitt hast du mich auf ein Problem hingewiesen. Vom Akku zum Umschalter hab ich ein verriegelbares Kabel von einer Lichterkette umfunktioniert. Dieses hat aber nur einen Querschnitt von 0,3mm2 im Vergleich zum Rest, der ist alles in 1,5mm2 ausgeführt. Vllt hab ich hier ja auch schon einen Schuldigen.


    Ich werde aber wie gesagt auch noch mit der Lampe testen und messen.


    Aber dann beruhigt mich ja schonmal, das niemand direkt aufspringt und mir sagt, das mein Plan kompletter Quatsch ist.


    Übrigens im LFP ist laut Aufdruck ein BMS enthalten. Zu meiner Schande gestehe ich jedoch: die Akkus sind vermutlich nicht die allerbeste Qualität. EcoWorthy heißt die „Marke“


    Ich berichte weiter.

    Für einen kleinen Audioverstärker (bei 12 Volt Betriebsspannung und 4 Ohm Lautsprecher-Impedanz können max. 3 Ampere Strom fließen) sind in der Regel keine dicken Leitungsquerschnitte erforderlich, aber auch die Leitungslänge bestimmt den höchstmöglichen Spannungsabfall! Im Starkstrombereich dürfen Kupferleitungen mit 1,5 mm² Leitungsquerschnitt bis zu 16 Ampere abegesichert werden, allerdings stellen bei 230 Volt Netzspannung bis zu 5 Volt Spannungsabfall keine nennenswerten Probleme auf beispielsweise 30 Meter Leitungslänge dar. Bei niedrigen Betriebsspannungen (beispielsweise nur 12 Volt) funktioniert unter vergleichbaren Bedingungen schon lange nichts mehr, siehe Innenwiderstand von 8,5 cm 1,5mm² Kupferdraht.



    Auch bei einfacher Leitungslänge mit 85cm erreichen wir nur bescheidene 10 MilliOhm Leitungswiderstand, wird daraus aber eine zweiadrige Versorgungsleitung mit 8,5 Meter, dann hätten wir schon ca. 200 MilliOhm Leitungswiderstand und theoretisch 1,8 Watt elektrische Verlustleistung bei 3 Ampere Strom. Das wiederum entspricht einem Spannungsabfall von 0,6 Volt welcher in den meisten Fällen noch vertretbar wäre. Dickere Leitung verursachen naturgemäß weniger Verluste, sind aber bei mobilen Einsatzbedingungen eher unhandlich!


    Völlig anders sieht die Welt aus, wenn Du nach dem Energiespeicher einen kräftigen Leistungsverstärker über Step-Up Wander betreibst, welcher dann bis zu 10 Ampere Strom ziehen könnte. Dann steigt die mögliche Verlustleistung an der gleichen Zuleitung (von ursprünglich max. 1,8 Watt) auf bis zu 20 Watt an. Dann würde aber die maximal mögliche Einsatzdauer mit einem gesunden und vollgeladenen 12V 4Ah NiMh Akku und hoher Lautstärke, auf unter 30 Minuten absinken!

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