Drahtlose Stromübertragung

Hallo liebes Forum,

ich beschäftige mich gerade ein bisschen mit drahloser Stromübertragung.

Ich habe mal diese Schaltung nachgebaut
http://skory.gylcomp.hu/kapcs/Wireless-led_2.gif

von dieser Seite http://skory.gylcomp.hu/kapcs/ (ganz unten)

Das funktioniert soweit auch gut.
Ich verstehe sie nur nicht ganz, bzw. ich weiß nicht wie man da berechnen kann welche Kondensatoren, Durchmesser/Windungszahl für die Spulen, Widerstände man am besten verwendet.

Könnt ihr mir dabei helfen?

viele Grüße,
Crypi

Was du gebaut hast nennt sich Royer-Converter.
Suche mal im www danach, da gibt's etliches an Dokumentation drüber.

Nur mal so am Rande.
Da es sich um ein Sender handelt solltes du dir auch um die eventuellen Folgen gedanken machen.

Zitat:

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Zitat von Cyclon

Was du gebaut hast nennt sich Royer-Converter.
Suche mal im www danach, da gibt's etliches an Dokumentation drüber.

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Mitnichten, ein Royer-Converter ist eine Gegentaktschaltung, davon ist auf dem Schaltplan nichts zu erkennen.

MfG Klebwax

Das ist ein modifizierter Hartley-Oszillator mit dynamischer Arbeitspunkteinstellung des Transistor's
Anhang 24265Das ist die Standartschaltung eines Hartley-Oszillator.
Das einzige was vor deiner Schaltung abweicht ist die Arbeitpunkteinstellung vom T1.
Damit ist und bleibt es ein Sender und darüber freut sich immer die Post.

Zitat:

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Zitat von Klebwax

Mitnichten, ein Royer-Converter ist eine Gegentaktschaltung, davon ist auf dem Schaltplan nichts zu erkennen.

MfG Klebwax

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Wie der Name schon sagt eine Gegentaktschaltung besitzt immer 2 Versärkerelemente(2 Transistoren)

Guten Morgen,

und ab wann muss man sich da Gedanken machen, dass die Herrschaften davon Wind bekommen?
Also ab welcher Leistung sendet das überhaupt stark genug um von außen bemerkt zu werden?

Der Empfänger braucht ungefähr 3mW klingt nicht viel.
Der Sender erzeugt ungefähr 170mW HF. Das hört man noch im Nachbardorf.

Entscheidend ist die Entfernung zwischen Sender und Empfänger die du Überbrücken willst.
Dein Radio hatt eine Eingangsleistung im µW Bereich das ist 1000x wehniger und die Sendeanlagen arbeiten im kW bereich.

Mit steigender Frequenz verbessert sich auch die Energieausbeute aber auch die Reichweite

Bei Handzahnbürsten sind die Schalenkerne des Übertragers so ausgelegt das so gut wie keine Strahlung abgegeben wird

Frage
- Entfernung zwischen Sender und Empfänger ?
- Aufbau offen oder gekapselt ?
- Frequenz des LC Kreißes

Habe mir mal das Datenblatt vom BD139 angeschaut das Teil kann bis 1W liefern da er anscheinend nahe der Transit Frequenz betrieben wird scheind sich daraus die niedrige Stromaufnahme / Sendeleistung zu erklähren.
Das heist das eine Frequenz von 1-10Mhz erzeugt wird.

Die Funkamateure werden sich auf dem 3,5Mhz band Freuen.
Die kommen nämlich mit 50W einmal um die Erde.(Kurzwelle):)

Hallo!

Zitat:

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Zitat von Syrus

Bei Handzahnbürsten sind die Schalenkerne des Übertragers so ausgelegt das so gut wie keine Strahlung abgegeben wird

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Damit habe ich mal ein bischen gespielt .... (siehe: https://www.roboternetz.de/community...ürste-fertig)? ;)

Abstand zwischen Sender und Empfänger sind ca 3cm.
Gekappselt ist da nichts.
Sind zwei freie Luftspulen auf nem Breadboard.

Ich habe die Konfiguration verwendet die auf dem Bild als Optimal für 5V genannt wird und habe mit unterschiedlichen Eingangsspannungen experimientiert.
Wie man da die genaue Frequenz berechnet weiß ich leider nicht.

Spannend was sich aus dem Versuch einer drahtlosen Stromübertragung für Probleme entwickeln können. :)

Ist dieser Versuchsaufbau schon so, dass man lieber die Finger davon lassen sollte?

Zitat:

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Zitat von jcrypter

Wie man da die genaue Frequenz berechnet weiß ich leider nicht.

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Die Formel zur Berechnung ist zwar bekannt (f = 1 / 2 pi SQR (LC) ), sie basiert jedoch auf geneuen Werten von L und C und nutzt praktisch nicht viel, weil sie sich bei Belastung des Schwingkreises ändern kann (Transformator). Wenn man im Rundfunksbereich 150 kHz bis 30 MHz bzw. 87 bis 108 MHz bleibt, kann man zum Messen der Frequenz und Schätzung der Störungen ein Radio benutzen (optimal wäre ein Weltempfänger). Zum Experimentieren würde ich deshalb empfehlen den Schwingkreis des Empfängers auf max. Effizienz der Energieübertragung durch Änderung der Kapazität anzupassen.

Zitat:

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Zitat von jcrypter

Ist dieser Versuchsaufbau schon so, dass man lieber die Finger davon lassen sollte?

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Das denke ich nicht, wenn es Spass macht, weil bei Leistung des "Senders" ohne Antenne im mW Bereich praktisch keine Störungen generiert werden. ;)

Das lässt sich nicht so einfach sagen im Kurzzeitbetrieb ist so ein sender Schwerer auszumachen als im Dauerbetrieb.
Von Solchen schönen Experimenten würde ich die Finger lassen(bei mir war auch schonmal die Post da).
Wenn Du keinen anderen die Frequenzen störst wird sich keiner um dich kümmern.
Aber in Europa sind fast alle Vergeben.
Die Frequenzgenauigkeit bei einem LC-oszi ist wie ein Sack Flöhe die ist sehr ungenau und auch eine Berechnung ist keine Garantie das diese mit +/- 25% dort ankommt eher noch mehr daneben.
Wenn du mit solchen sachen Experimentieren willst dann sollte die Frequenz um 10kHz liegen und eine Sinuswelle zur vermeidung von oberwellen haben.

NF-Sinusgenerator -> NF-Verstärker(linear) -> Ferritstab mit aufgewickelten Draht (100x umwickelt)(kein C! paralelschalten)

http://de.wikipedia.org/wiki/Phasenschieber
http://hobby-bastelecke.de/grundscha...enschieber.htm

Mit 3 RC war immer meiner.

- - - Aktualisiert - - -

Zitat:

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Zitat von PICture

Das denke ich nicht, wenn es Spass macht, weil bei Leistung des "Senders" ohne Antenne im mW Bereich praktisch keine Störungen generiert werden. ;)

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ohne Antenne ? DIE SPULE IST DIE ANTENNE !


http://www.bis0uhr.de/index.htm?http...atur/index.htm

Zitat:

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Zitat von Syrus

DIE SPULE IST DIE ANTENNE !

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Sicher, aber als Sendeantenne, bei kleinem Durchmesser und geschlossenem Schwingkreis sehr uneffizient. ;)

Ist nicht korrekt die effizens liegt in der Frequenz und in der Schwingkreißgüte und die ist bei hohen Frequenzen oder deren oberwellen nicht zu unterschätzen.

Der Durchmesser spielt bei der Induktivität der Spule eine große Rolle. Ist aber der Schwinkreiß mit der Frequenz in Resonanz ist der Durchmesser unerheblich zum Senden.

Ein Dipol und eine Ringantenne sind bei resonanz gleichwertig.

Viele geräte besitzen nur einen Schwingkreiß und das reicht vollkommen.

Bei Funkgeräten werden Spulenantennen in Form von Stabantennen eingesetzt.

Empfehlung Antennenbuch von Karl Rothammel

Zitat:

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Zitat von Syrus

Der Durchmesser spielt bei der Induktivität der Spule eine große Rolle. Ist aber der Schwinkreiß mit der Frequenz in Resonanz ist der Durchmesser unerheblich zum Senden.

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Verwechselst du da nicht die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises bestehend aus L und C mit der Resonanzfrequenz eines Strahlers für elektromagnetische Wellen, einer Antenne?

Zitat:

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Die Voraussetzung dafür, daß sich elektromagnetische Wellen im freien Raum ausbilden können, besteht darin ... Dies ist dann der Fall, wenn die Leiterlänge (= Antennenlänge) elektrisch der halben Wellenlänge des erregenden Wechselstroms entspricht.

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Bei einer Frequenz von 1MHz ist die halbe Wellenlänge 150m. Das passt selbst zum Ring gebogen nicht in ein Labor.

Zur Übertragung von Energie taugt die Raumwelle garnicht, das ist einfach ein Transformator. Typische Frequenzen liegen im Bereich einiger 10kHz bis zu 100kHz. Die Geometrie dieser Teile so so weit weg von Lambda/2, daß eine Raumwelle garnicht entsteht. Mit einem Ferritstab und kann ich soetwas empfangen und mit einer Spule (am effizientesten in elektrischer Resonanz) auskoppeln (DCF77), eine elektromagnetische Welle kann ich so nicht erzeugen.

Die Konstruktion der Spulen in der Zahnbürste soll nicht das Entstehen einer Strahlung verhindern, sondern den Koppelfaktor der Trafos vergrößern. Generatoren mit größerer Leistung im kW Bereich arbeiten mit offenen Spulen: Induktionsherde. Und auch dort bildet sich, obwohl die Spule Teil eines Resonanzkreises ist keine Raumwelle aus. Weil die Leiterlänge nicht mal annähernd der halben Wellenlänge entspricht.

Fazit: die gezeigt Schaltung ist ein Oszillator. Sie wird erst dann zum Sender, wenn die halbe Wellenlänge der Oszillatorfrequenz in die Nähe der mechanischen Spulengröße kommt. Je nach Aufbau sind das so 1 bis 2 GHz, also bei Handyfrequenzen. Und solche Frequenzen kann ein Transistor, der mit BD anfängt nicht verarbeiten.

MfG Klebwax

P.S. Die Abstrahlung im Bereich kleiner 30MHz wird bei EMV Messungen nicht gemessen. Es werden nur die leitungsgebundenen Störungen bewertet. Ein Objekt, daß in eine 10m Messkammer passt, kann bei diesen Frequenzen keine Raumwelle ausbilden, angeschlossene lange Leitungen wie Strom oder Ethernet schon.

Nochmal Ein Strahler besteht aus einer L und einer C Komponente und Beide Komponenten Strahlen Elektrische bzw magnetische Strahlung ab und diese ist bei resonanz was bei einem Oszillator dieser Bauart erforderlich ist der fall.

Bei einer Frequenz von 1MHz ist die halbe Wellenlänge 150m. Das passt selbst zum Ring gebogen nicht in ein Labor.

Und wieso kanst du dann bei dir zu hause DCF77 empfangen? Die Antenne müßte ja bei Dir im Vorgarten stehen und wieso gibt es dan Funkuhren am Handgelenk?

Zur Übertragung von Energie taugt die Raumwelle garnicht, das ist einfach ein Transformator. Typische Frequenzen liegen im Bereich einiger 10kHz bis zu 100kHz. Die Geometrie dieser Teile so so weit weg von Lambda/2, daß eine Raumwelle garnicht entsteht. Mit einem Ferritstab und kann ich soetwas empfangen und mit einer Spule (am effizientesten in elektrischer Resonanz) auskoppeln (DCF77), eine elektromagnetische Welle kann ich so nicht erzeugen.


Auskoppeln = Energieabnahme bei der keine Resonanzfrequenz nötig ist. (trift auf Empfängerseite zu)

elektrischer Resonanz = Selektion einer Frequenz


Mit einem Ferritstab und kann ich soetwas empfangen und mit einer Spule (am effizientesten in elektrischer Resonanz) auskoppeln (DCF77), eine elektromagnetische Welle kann ich so nicht erzeugen.

Nur mal so am rande Oszillator mit SF127 und Ferritstab mit C als Meißer oszillator geschaltet und die Post war am nächsten Tag da un es gab großen Ärger.
Ich hatte bei 3,5Mhz ein schönes Signal abgegeben das in ca. 3km entfernung in einer Kasserne empfangen wurde.

Die Abstrahlung im Bereich kleiner 30MHz wird bei EMV Messungen nicht gemessen.

Die Angabe ist ungenau.
Die Freigabe solcher Geräte ist an die Einhaltung des zugewiesenen Frequenzbereichs , Leistung, Oberwellen, ... gebunden ansonsten gibt es keine Betriebserlaubnis früher mal der schwarze Bundesadler heute in der EU gibt es ständig neue Richtlienien.

Das Monopol der Frequenzen in Deutschland hatt immer noch die Post.

Und was die Funkamateure zum Thema Funkstörung sagen kanst du in Ihren Foren sicher mehr erfahren.

Am besten du Fragst Jemand anderst aus den Bereich Nachrichtentechnik mit Spezialisierung für Funktechnik anscheinend habe ich nach Studium und 24J in der konstruktion keine Ahnung.

Zusammenfassend : Pass auf und frag die die das sagen haben bevor jemand dich Verklagt.

Ich binn dan mal weg.

Moin,

ich danke euch für eure Antworten!

Da ich von dem was ihr schreibt nicht die Hälfte verstehe und ihr euch auch uneinig seid werde ich die Finger davon lassen.
Vielleicht muss ich mich dann doch mir den etwas komplexeren Schaltungen zur drahtlosen Stromübertragung beschäftigen.

noch einmal vielen Dank an alle, die sich die Mühe gemacht haben hier zu schreiben!

Crypi

Hallo,
ich habe die Schaltung mal aufgebaut und (kurz, testweise) in Betrieb genommen. Mit dem L-Meter kann man die Induktivität der Spule zu etwa 400nH ermitteln (das passt recht gut zu den erwarteten Werten, wenn man die Geometrie der Spule in die Wheeler Formel einsetzt), mit einem 5nF Kondensator kommt man mit der Thomsonschen Schwingungsgleichung (siehe Wikipedia) auf etwa 3,5MHz.
Dort kann man mit dem Kurzwellenradio dann auch ein starkes Rauschen (das möglicherweise auf viele Oberwellen hindeutet? kA so gut kenne ich mich damit nicht aus) empfangen, wenn die Schaltung in Betrieb ist. Auf etwa 7MHz (erste Oberwelle) habe ich aber keine Störungen feststellen können. Entfernt man sich von der Schaltung, nimmt das Rauschen schnell ab und in 3-4m Abstand ist auch auf dieser Frequenz wieder normaler Radio Empfang möglich. Für mich deutet das darauf hin, dass nur das Nahfeld betroffen ist, und man keinen gar so bösen Störsender hat. Dennoch darf man das Ding vermutlich nicht betreiben, schon gar nicht dauerhaft.

Ich würde "eigentlich" das Lernpaket Tesla-Energie von Franzis empfehlen, wenn du dich für solche Sachen interessierst, dort wird unter anderem auch eine ähnliche Art der Energieübertragung als Experiment beschrieben, wobei dort mit einem Quarz eine Sendefrequenz gewählt wird, die für Experimentierzwecke freigegeben ist. "Eigentlich" deshalb, weil das Paket recht teuer ist, dafür, dass eigentlich nur ein Steckbrett und paar Pfennig-Bauteile drin sind. Das wichtigste ist das kleine Heftchen, in dem die Versuche beschrieben sind. Vielleicht hat jemand in deinem Bekanntenkreis das Lernpaket, so dass du dir das Heft mal ausleihen kannst.

Grüße von der Katze

Guten Morgen,

ich habe mich jetzt, da ich nicht glaube, dass ich es vernünftig hinbekomme, dazu entschieden, das Touchstone-System von HP, ehemals Palm, zu verwenden.
Vermutlich waren meine Ziele, dies komplett selbst hinzubekommen zu hochgesteckt.
Jetzt funktioniert es einwandfrei!
Mien Handy wird drahtlos geladen :)

Ich danke euch alle für die Mühe!

Crypi

Anhang 24673Anhang 24674

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Ich werd nochmal etwas ausführlicher darauf eingehen, wie ich das gemacht habe.

Ich hatte das Ziel, dass ich mein Handy laden kann ohne ein Kabel anstecken zu müssen.
Die neueren Smartphones kommen schon vorbereitet für diese Funktion. Samsung S3 z.b., dies hat schon extra Ladekontakte unter der Abdeckung, allerdings gibt es von Samsung noch keine Ladestation und auch keinen Akkudeckel mit integrierter Spule. Für das Iphone gibt es Nachrüstsätze.
Das ist dann eine Art Schutzhülle die die Ladeelektronik integriert hat.

Ich wollte ursprünglich die Elektronik selber bauen. Davon habe ich mich aber distanziert, da ich nicht denke, dass ich das hinbekommen würde.

Palm, jetzt HP, hat diese induktive Ladung schon länger im Programm.
Die Ladestation heißt Touchstone und ist bei Amazon für <20€ zu bekommen.
Die Spulen sind auch hier in den Akkudeckeln untergebracht und auch diese bekommt man bei Amazon.

Ich habe die Elektronik aus dem Akkudeckel entfernt und in meine schon vorhandene Gummi-Schutzhülle des Handys geklebt.
Veränderungen am Handy gab es in der Form, dass ich zwei Kabel von den USB-Ladekontakten nach draußen führen musste.
Das ist etwas schwierig, man benötigt ein dünnes Kabel, die Platzverhältnisse sind doch etwas beengt..
Um den Akkudeckel weiterhin schließen zu können, hab ich dünne Kupferstreifen verwendet, selbstklebend, die gibts bei Conrad für relativ wenig Geld.(Bloß nicht die Rolle mit mehreren Metern kaufen!! Es gibt die als dünne Streifen beim Ätz-Zubehör).

Von den Kontakten der eingeklebten Ladeelektronik habe ich ebenfalls zwei Kupferstreifen in Richtung der von innen kommenden Streifen geklebt.
Diese werden durch die eng anliegende Gummihülle gegeneinander gedrückt.

Wichtig ist, dass die Haltemagnete ebenfalls in die Hülle geklebt werden. Sonst funktioniert es nicht.
Und nicht denken, dass es nicht klappt.. es dauert ein paar Sekunden (gefühlt ewig) bis der Ladevorgang beginnt.

Man findet online auch Anleitungen dafürm z.b. für das S3 aber für mein Handy hatte ich kein Glück.

Bilder aus dem Inneren habe ich leider nicht.

Crypi

Ich kenne die Umbauanleitungen vom S3 schon. Meine Frage: Wielange braucht der Akku zum laden? Z. B. von 50 % auf 100 % oder von 10 % auf 100 %? Bzw. kann man das Handy voll auslasten (WLAN, Spiele, Beleuchtung 100 %) und nebenbei Laden? Oder kann man nur das Entladen verlangsamen?

Guten Morgen,

das Laden dauert länger als per Ladekabel.
Wie lange genau hab ich nicht gemessen.

Ich nutze das Handy nicht wenn es auf der Ladestation liegt.
Ich müsste dazu ja die Ladestation mit in die Hand nehmen, dass wäre schon sehr unpraktisch.
Also kann ich dazu leider nichts sagen.


Crypi

Als Tipp am Rande - Fordere nicht die Physik heraus! :D