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Forum von www.energie-bewusstsein.de / Elektrogeräte, Elektroinstallationen, Elektronik und Computer / Joule-Dieb - Holt das letzte bisschen Energie aus leeren Batterien... oder anderen Stromquellen
Autor Mitteilung
Pizzamann88
Mitglied
# Gesendet: 24 Okt 2011 22:52
Antwort 


Hallo

Ich wollte in diesem Forum auch mal auf eine kleine, simple Schaltung hinweisen,
die es ermöglicht aus leeren Batterien noch Energie rauszuholen. Ein sogenannter Joule-Dieb ist ein einfacher Aufwärtswandler, der sogar bis 0,35V arbeiten kann und daraus nutzbare Spannungen von über 3V erzeugen kann.

Für die Schaltung braucht man nur 5 Bauteile:
LED, Transistor (z.B. BC548 C), Widerstand (1 Kiloohm), einen Ferritkern und zwei Kabel (am besten unterschiedlich gefärbt).

Ein Video, dass den Aufbau der Schaltung auf Englisch einfach erklärt findet sich hier:
http://www.youtube.com/watch?v=gTAqGKt64WM

Die englische Wikipedia hat auch den Schaltplan der Schaltung:
http://en.wikipedia.org/wiki/Joule_thief


[u]Meine persönliche Erfahrung mit der Schaltung:[/u]

Ich wollte mit der Schaltung etwas mehr Strom am Ausgang haben, um ein Radio zu betreiben. Dazu ersetzte ich den 1 Kiloohm-Widerstand nach ein wenig Ausprobieren durch einen 100 Ohm Widerstand.
Meine Schaltung konnte dann das Radio problemlos betreiben. Mittlerweile habe ich auch einen kleinen Audio-Verstärker, ausgebaut aus Computerlautsprechern, getestet. Der läuft auch mit den 3-5 Volt wunderbar, obwohl er eigentlich 9V AC verlangt. Ich kann halt nur auf Zimmerlautstärke aufdrehen, aber lauter mach ich sowieso meistens nicht.
Ab einer Batteriespannung von unter 0,6V ist die Ausgangsspannung für Verstärker und Radio nicht mehr hoch genug. Beim Verstärker kratzt dann der Ton und das Radio wird leiser. Für eine LED reichts aber immer noch und um einen Kondensator aufzuladen reicht es allemal.

Ich habe die Schaltung erst auf dem Experimentierboard nachgebaut und am Kollektor des Transistors noch eine Diode und dahinter eine 5,1V Zener-Diode und einen Superkondensator (5,5V 1F) angeschlossen.
Ohne die Zener-Diode kann die Spannung ohne Verbraucher mühelos über 30V ansteigen.

Nach erfolgreichen Tests hab ich die Schaltung auf eine winzige Platine gelötet und dann alles in einer kleinen, weißen TicTac Schachtel untergebracht. Außen habe ich zwei Stecker für Spannungseingang und Ausgang angeschlossen. Auf die Oberseite der Schachtel habe ich eine weiße 5mm LED angeklebt. An einer Seite sind zwei Schalter: Einer um den Joule-Dieb an- und auszuschalten, der zweite zum Umschalten zwischen LED und Spannungsausgang. Es war etwas Arbeit mit der Pinzette nötig, aber dafür habe ich jetzt einen kompakten Spannungswandler

Es lassen sich auch andere Spannungsquellen außer Batterien verwenden. Solarzellen (3V Spannung) haben an der Schaltung genauso funktioniert. In voller Sonne haben sogar nur zwei kleine Solarzellen (0,8V Spannung) ausgereicht, um die Schaltung anzutreiben.

Mittlerweile nehme ich von Kollegen immer deren alte Batterien mit und benutze sie an meinem Joule-Dieb. So erspare ich mir das Aufladen von Akkus und, wie in obigem Video auch erwähnt, verwerte ich die Batterien wieder, bevor diese auf andere Art wiederverwertet werden.

MfG
Pizzamann88

Pizzamann88
Mitglied
# Gesendet: 24 Dez 2011 12:14
Antwort 


Nachdem ich das ganze jetzt auch über einen längeren Zeitraum getestet habe bin ich durchaus zufrieden.
Ich habe mittlerweile auch einen zweiten Joule-Dieb zusammengebaut und lasse die Weihnachtsbeleuchtung damit erhellen (3V LED-Lichterkette).

Leere Batterien finde ich genügend, meistens bei Kollegen oder Verwandten
und was die "leeren" Batterien noch an Leistung haben erstaunt mich manchmal schon noch.
Bei einigen konnte ich den ganzen Tag die PC-Lautsprecher betreiben.
Auch teilweise ausgelaufene Batterien, bei denen sich am Minuspol schon kleine Kristalle gebildet haben,
können noch entladen werden.


Übrigens:
Bei der Ausgangsspannung des Joule-Diebs ist noch viel Luft nach oben.
Hier betreibt einer eine Leuchtstoffröhre mit 2 1,5V Batterien:
http://www.youtube.com/watch?v=CJgb6tZWlP0

Frohe Weihnachten!

MfG
Pizzamann88

Pollythefirst
Mitglied
# Gesendet: 24 Dez 2011 12:36
Antwort 


Pizzamann88:
Aufwärtswandler, der sogar bis 0,35V arbeiten kann und daraus nutzbare Spannungen von über 3V erzeugen kann.

Dazu interessiert mich mal, wo diese nutzbaren Spannungen genau herkommen - muss das nicht irgendwie auf Kosten der Stromstärke gehen, weils ja kein Perpetuum Mobile gibt?

Mfg. Pollythefirst

Pizzamann88
Mitglied
# Gesendet: 27 Dez 2011 15:22
Antwort 


Ich habe gerade mal schnell gemessen:

Bei einer Battierie, die noch 0,56V unter Last lieferte, flossen etwa 50mA.
Bei einer anderen, die noch 1,15V hatte flossen etwa 100mA.
Am Ausgang sind kurzfristig etwa 200-250mA (wegen einem Superkondensator) möglich.

Am zweiten Joule-Dieb, der eine größeren Ferritkern benutzt,
sind kurzfristig auch bis zu 300mA wegen dem Superkondensator möglich.

MfG
Pizzamann88

Pizzamann88
Mitglied
# Gesendet: 7 Apr 2012 17:21 | Bearbeitet von: Pizzamann88
Antwort 


Mittlerweile habe ich auch einen dritten Joule-Dieb zusammengebaut.
Dieser ist nur als Taschenlampe benutzbar, hat 3 deshalb LEDs fest verbaut und keinen Superkondensator,
sondern nur einen gebrauchten 180uF Kondensator.

Allerdings erzeugt der Joule-Dieb am Ausgang genug Leistung,
um das Badezimmer hell genug zu erleuchten, sodass ich die Deckenbeleuchtung fast garnicht mehr brauche.
An die Helligkeit (vergleichbar mit einer Kerze) habe ich mich schon gewöhnt.

Dadurch habe ich nach meiner Rechnung* etwa 89% an Energie eingespart gegenüber der LED-Beleuchtung an der Decke.


Rechnung:
3 weisse LEDs à 30mA bei 4,7V;
Wirkungsgrad 50% (da ich meine Joule-Dieb Schaltungen auf Leistung und nicht auf Wirkungsgrad optimiert habe gehe ich von einem schlechten Wirkungsgrad aus).

==> 0,846W Leistung beim Joule-Dieb
8W Leistung bei der Deckenleuchte (LED)

==> Joule-Dieb benötigt 10,575% der Leistung der Deckenleuchte
==> Joule-Dieb benötigt 89,425 weniger Leistung als Deckenleuchte

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