Ich bin ein Tetraplegiker. Kann ich meinen Luftbefeuchter mit einer Batterie betreiben?


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Ich bin ein absoluter Neuling in der Elektrotechnik, und ich hoffe, dass Ihr Fachwissen mich in die richtige Richtung leiten kann. Ich weiß, dass dies ein ungewöhnlicher Beitrag für dieses Forum ist, und ich danke Ihnen im Voraus für Ihre Überlegung.

Lassen Sie mich zunächst einen Kontext zu meiner Frage angeben. Ich bin ein Tetraplegiker und benutze ein Beatmungsgerät, um meine Atmung zu unterstützen. Das Beatmungsgerät enthält einen Luftbefeuchter, der meine Lunge feucht hält. In meiner besonderen Situation kann ich für einen längeren Zeitraum nicht ohne Befeuchtung auskommen. Ich benutze einen beheizten Draht mit dem Luftbefeuchter, der die Kondensation im Beatmungsschlauch verringert. Sowohl das Beatmungsgerät als auch der Luftbefeuchter sind an meinem Rollstuhl befestigt und haben jeweils eigene Netzkabel. Das Beatmungsgerät hat auch eine eigene Batteriekomponente, der Luftbefeuchter jedoch nicht. Wie Sie sich vielleicht vorstellen können, schränkt das Anschließen an eine Steckdose meine Mobilität stark ein.

Angesichts all dessen würde ich gerne meinen Luftbefeuchter mit einer Art Akku betreiben können - obwohl ich nicht weiß, wie oder ob das möglich ist. Mit den Fortschritten in der Batterietechnologie würde ich gerne glauben, dass dies möglich ist. Meine anfängliche Idee war, die Batterien, die meinen Rollstuhl antreiben, anzuschließen, aber die Leute, die meinen Stuhl warten, sagten mir, dass diese Batterien aus dem Befeuchter schnell erschöpft sein würden.

Hier sind die elektrischen Spezifikationen für den Luftbefeuchter zusammen mit ein paar anderen Bildern:

elektrische Spezifikation des Befeuchters

Luftbefeuchter 1

Luftbefeuchter 2

Ich habe wohl mehrere Fragen. Wo würden Sie anfangen, wenn Sie dieses Problem lösen müssten? Welche Batteriekapazität benötige ich, um den Luftbefeuchter mehrere Stunden laufen zu lassen? Ist eine solche Batterie leicht verfügbar oder muss sie speziell für diesen Zweck entwickelt werden? Konnte die Verbindung geerdet werden? Gibt es noch andere Probleme, die ich übersehen könnte?

Ich wäre sehr dankbar für jedes Wissen, das Sie mit mir teilen könnten.

Vielen Dank, David


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Das ist keine Kleinigkeit. Sie werden zig Kilogramm Batterie benötigen, um es mehrere Stunden lang laufen zu lassen.
Ignacio Vazquez-Abrams

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Einfach die Zahlen laufen lassen, wenn man 10 l / min benötigt. Luft mit einer absoluten Luftfeuchtigkeit von 40 mg / l und einer Verdampfungswärme des Wassers von etwa 2260 J / g bedeutet dies, dass Sie etwa 15 W Wärme benötigen, die an das Wasser abgegeben wird. Der Trick, um einen guten Wirkungsgrad zu erzielen, besteht darin, den Wärmeverlust an die Umwelt zu minimieren.
Dave Tweed

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Ich weiß es wirklich nicht. Ich wollte nur herausfinden, welche grundlegenden Anforderungen auf der Physik der Situation beruhen. Die Option "Heizdraht", falls Sie sie verwenden, soll offensichtlich die Kondensation im Zuführungsschlauch minimieren. Möglicherweise gibt es auch andere Feinheiten im Design, die den zusätzlichen Energieverbrauch bestimmen. Aber ich denke, wenn die Heizkammer und das Zufuhrrohr angemessen isoliert wären, könnten Sie den Leistungsbedarf auf 30-40 W senken.
Dave Tweed

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Ich würde ernsthaft empfehlen, einen Luftbefeuchter zu kaufen, der für den Betrieb mit Gleichstrom ausgelegt ist. Die Verwendung eines Wechselrichters zur Umwandlung des Gleichstroms der Batterie in Wechselstrom ist äußerst ineffizient und würde die Lebensdauer der Batterie noch weiter verkürzen.

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Ich würde in eine isolierte Schlauchabdeckung ( snugglehose.com ) schauen , um den Stromverbrauch des Heizdrahtes zu reduzieren oder zu eliminieren.
Gabe

Antworten:


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Meine Frau hat eine HC-150, die kleiner ist als Ihre, weil sie sie nur nachts benutzt. Wie Olin bereits sagte, ist eine kleinere Einheit möglicherweise eine Option, wenn Sie sie nur für einige Stunden benötigen.

Die anderen Antworten sprachen über die Spitzenstromwerte, aber was für die Batteriekapazität wichtig ist, ist der Durchschnittsstrom . Das Gerät meiner Frau hat einen Spitzenwert von etwa 90 W, läuft aber bei einem Kaltstart nur mit einem Arbeitszyklus von etwa 33% und viel weniger, als es einmal aufgewärmt war, was einen durchschnittlichen Stromverbrauch von deutlich unter 30 W bedeutet. Sie läuft problemlos sowohl ihren Luftbefeuchter und CPAP von einem Marine zyklenfeste Batterie für 9+ Stunden auf campouts. Es ist schwer, aber nicht so schwer, dass man es nicht an einem Rollstuhl befestigen könnte.

Der beste Weg, um Ihren tatsächlichen durchschnittlichen Stromverbrauch zu ermitteln, besteht darin, ein Kill-A-Watt zu erhalten und unter typischen Bedingungen mehrere Stunden lang zu messen. Oder nehmen Sie einfach den experimentellen Ansatz, kaufen Sie eine Batterie und den effizientesten Wechselrichter, den Sie sich leisten können, und sehen Sie, wie lange diese hält, während Sie sicher zu Hause sind. Sie möchten wahrscheinlich auch eine Art Füllstandsanzeige, damit Sie nicht zu weit entladen.

Beachten Sie, dass die Spitzenleistung bei der Auswahl Ihres Wechselrichters nach wie vor wichtig ist, da diese Leistung sowie ein gewisser Spielraum für Effizienz und Fehler auch bei kurzen Bursts bewältigt werden muss.

Etwas anderes zu beachten, wenn Sie dies für den Umzug in Ihr eigenes Zuhause wünschen, ist möglicherweise eine Art Docking- / Ladestation. Wenn Sie also in einen neuen Raum umziehen, können Sie den Netzstecker ziehen und den Netzstecker wieder einstecken. Suchen Sie nach einer Roboter-Ladestation für einige Ideen.

Meine Tochter hat Zerebralparese und ich weiß, wie wichtig Mobilität für sie ist. Ich wünsche Ihnen viel Glück bei der Suche nach einer guten Lösung.


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Sehr hilfreiche Gedanken, @ Karl Bielefeldt. Ich habe in den HC-150 hineingeschaut und ein 100-V-Modell gefunden, das jedoch keine Anschlüsse für Heizkabel und Temperatursonden bietet. Ich habe die Wichtigkeit (und die Nachteile) dieser Funktion in meinem ursprünglichen Beitrag nicht erkannt. Ich werde das Kill-a-Watt-Gerät bestellen, das Sie vorgeschlagen haben. es sieht aus wie etwas, das einfach toll ist. Danke für deine Hilfe! Ich wünsche deiner Tochter alles Gute.
Starbucksguy

Möglicherweise können Sie auch den Stromverbrauch des Luftbefeuchters reduzieren, indem Sie ihn in eine wärmeisolierende Folie einwickeln, damit weniger Wärme durch die Seiten verloren geht.
John Meacham

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Das Grundproblem ist, dass dieser Luftbefeuchter viel Strom benötigt. Nach den von Ihnen angegebenen Spezifikationen werden 184 W im schlimmsten Fall benötigt. Nehmen wir also 210 W für einen Wechselrichter. Nehmen wir an, es muss 2 Stunden durchhalten, das sind also 1,5 MJ. Bisher ist das alles nur Grundphysik, nichts Kluges an Elektronik kann herumkommen.

Stellen wir die 1,5-MJ-Zahl in die Perspektive einer Autobatterie. 210 W bei 12 V erfordern 17,5 A. Für zwei Stunden sind das 35 Ah, aber Sie können eine solche Batterie nicht vollständig entladen, ohne sie zu beschädigen. In Bezug auf Autobatterien benötigen Sie eine Batterie mit einer Nennleistung von mindestens 50 Ah. Das wird nicht klein oder leicht.

Heutzutage gibt es andere Batterietechnologien, die bei gleichem Energiespeicher sowohl kleiner als auch leichter sind. Zum Beispiel haben die prismatischen 20 Ah 3,3 V Lithiumzellen von A123 jeweils etwa 500 g. (210 W) / (3 V) = 70 A insgesamt, so dass theoretisch vier 20-Ah-Zellen eine Stunde lang damit umgehen können. Dies muss jedoch aus verschiedenen Gründen herabgesetzt werden, so dass 5 Zellen mindestens für eine Stunde, also 10 für zwei Stunden. Das sind 5 kg, obwohl das den Wechselrichter, das Ladegerät und die Mechanik nicht mitzählt, um alles zu halten.

Ja, es könnte mit erheblichem Aufwand durchgeführt werden, würde viel Platz und Gewicht in Anspruch nehmen und sehr viel kosten. Eine bessere Antwort ist, das Geld stattdessen für einen besseren Luftbefeuchter auszugeben, der auf Effizienz und Ersatzbatterien ausgelegt ist. Ich habe nicht nachgesehen, was da draußen so ist, aber dort würde ich beginnen.


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Vielen Dank, dass Sie mich durch die Grundphysik dieses @OlinLathrop geführt haben - das brauche ich auf jeden Fall. Ein anderer Benutzer wies auch darauf hin, dass ein besserer Luftbefeuchter die beste Lösung wäre, und deshalb werde ich das untersuchen. Aber ich weiß es zu schätzen, dass Sie auch die prismatischen 20 Ah 3,3 V-Lithiumzellen von A123 vorschlagen. Danke noch einmal!
Starbucksguy

Vier 3,3V 20Ah-Zellen in Reihe liefern 13,2 Volt bei 20Ah. Um eine 12V 60Ah-Batterie zu erhalten, würde er drei 12V-Strings parallel benötigen, das sind 12 Zellen.
EM Fields

@EMFi: (210 W) / (3,3 V) = 64 A, die vier 20-Ah-Zellen theoretisch für eine Stunde liefern könnten. Dies weist jedoch darauf hin, dass ich vergessen habe, dass dies für eine Dauer von 2 Stunden vorgesehen ist, nicht für eine. Ich werde das jetzt beheben.
Olin Lathrop

Sie können auch nach Wechselrichterquellen mit 3,3 V-Eingängen suchen.
EM Fields

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@OlinLathrop: Im Gegenteil, alles, was ich getan habe, war auf einen Fehler hinzuweisen, den Sie begangen haben, und jetzt versuchen Sie, das Wasser mit viel Ablenkungskacke zu trüben, damit es so aussieht Du bist blitzsauber, du Betrüger.
EM Fields

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Wenn Ihr Luftbefeuchter mit Wechselstrom betrieben wird und Sie ihn über eine Batterie mit Strom versorgen müssen, müssen Sie einen Wechselrichter zwischen die Batterie und den Luftbefeuchter schalten, um den Gleichstromausgang der Batterie in den Wechselstrom umzuwandeln, den der Luftbefeuchter benötigt.

Aus den technischen Daten geht hervor, dass der Luftbefeuchter im ungünstigsten Fall im 230-V-Heizdrahtmodus mit einer Verlustleistung von 184 Watt betrieben wird.

Bei einem Wirkungsgrad von 60% über den Wechselrichter muss die Batterie den Wechselrichter mit etwa 307 Watt versorgen, um 184 Watt an den Luftbefeuchter zu liefern.

Bei einer 12-Volt-Batterie entspricht dies einem Stromverbrauch von etwa 26 Ampere. Wenn Sie den Luftbefeuchter also eine Stunde lang laufen lassen möchten, bevor die Batterie leer ist, muss er eine Kapazität von 26 Ampere-Stunden haben. Für einen zweistündigen Betrieb muss die Kapazität 52 Amperestunden betragen. für einen 3-stündigen Lauf, 78 Amperestunden und so weiter.

Außerdem werden die Batteriekapazitäten normalerweise mit der Zeitvariablen angegeben, die auf dem Strom basiert, der bei C / 10 oder C / 20 aufgenommen wird, wobei C die Kapazität der Batterie in Amperestunden ist. Wenn ich einen höheren Strom als diesen nehme, führt dies zu einer Laufzeitstrafe von etwa -10% bei C für Blei-Säure, wenn ich mich recht entsinne.

In jedem Fall sollten Sie in den Datenblättern der Batteriehersteller nach etwas Bestimmtem suchen. Tiefentladene Batterien - wenn Sie Blei-Säure verwenden - sind wahrscheinlich das, wonach Sie suchen sollten.

Wie schaffen Sie es, aus Neugierde und ohne die Absicht, in irgendeiner Weise beleidigend zu sein, hier zu posten, wenn Sie querschnittsgelähmt sind?


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Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, Ihre sehr hilfreiche Antwort EM Fields zu formulieren. Ich habe ehrlich gesagt nicht über die Verwendung eines Konverters nachgedacht. Das ist wirklich alles neu für mich. Meine wichtigste Erkenntnis hier ist, dass mein Ziel erreichbar ist, insbesondere mit einem effizienteren Luftbefeuchter. Um Ihre Frage zu beantworten, erlaubt mein neuromuskulärer Zustand eine eingeschränkte Verwendung von Daumen und Zeigefinger. Ich benutze eine Trackball-Maus in Verbindung mit einer Bildschirmtastatur namens WiViK, um meinen Computer zu bedienen.
Starbucksguy

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Ihr Zustand hat sicherlich keinen Einfluss auf Ihr schönes Englisch.
EM Fields

Ich stimme zu; es ist ziemlich beeindruckend.
Leichtigkeitsrennen im Orbit

Sie finden Wechselrichter bei Ebay und in vielen Geschäften, die Auto-, Boots- oder Solartechnik verkaufen. Sie benötigen einen Wechselrichter mit 12 V bis 120 V Wechselstrom oder 12 V bis 230 V Wechselstrom, der für mindestens 300 W ausgelegt ist. Es sollte leicht zu finden und nicht zu teuer sein. Sie können es mit einer normalen Autobatterie betreiben, aber stellen Sie sicher, dass Sie eine erhalten, die stark genug ist, um für längere Zeit 26 A zu liefern. Wenn Sie keine ausreichende Batterie finden, verwenden Sie zwei oder mehr parallel geschaltete Batterien. Die Batterien sind schwer, aber nicht schwerer. Sie können jemanden dazu bringen, sie am Rollstuhl selbst zu befestigen. Der Wechselrichter wiegt nicht viel.
Minthos

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Wenn Sie weitere DIY-Lösungen ausprobieren möchten, können Sie einen Vernebler anstelle des aktuell verwendeten Luftbefeuchters in Betracht ziehen:

Wir haben den Zerstäuber auf langen Reisen mit Kochsalzlösung oder sterilem Wasser verwendet. Der Zerstäuber verbraucht weniger Strom und ist kleiner. Wir haben einen Die Hard Power Wechselrichter, der an das Feuerzeug im Auto angeschlossen wird, und wir schließen den Zerstäuber daran an und lassen ihn wie erwähnt mit Kochsalzlösung oder sterilem Wasser laufen. Das könnte bei Ihnen funktionieren. ( Quelle )

Wenn es wichtig ist, dass die befeuchtete Luft erwärmt wird, wird dies Ihren Anforderungen nicht gerecht. Wenn Sie jedoch in die Lüfterluft zerstäubtes Wasser bei Raumtemperatur verwenden können, funktioniert dies möglicherweise recht gut und würde Ihren Stromverbrauch erheblich verringern. Sie müssen jedoch die beheizte Leitung beibehalten oder eine Wasserfalle hinzufügen. Wenn Sie weiter daran arbeiten, können Sie den Zerstäuber so steuern, dass nur beim Einatmen Wasser hinzugefügt und beim Ausatmen ausgeschaltet wird. Dies würde Kondenswasser und Wasserverschwendung reduzieren sowie Energie sparen. Möglicherweise finden Sie einen Zerstäuber, der in Ihren Schlauch passt, so dass Sie ihn einfach und kostengünstig ausprobieren können. Es gibt eine Reihe von tragbaren, batteriebetriebenen Ultraschallverneblern, die relativ kostengünstig sind und getestet werden könnten.

Eine weitere Ressource zum Auschecken sind CPAP-Computer. Es gibt einige mit aufsteckbaren Luftbefeuchtern, die über eine Gleichstromversorgung verfügen. Kaufen Sie einfach den Befeuchteraufsatz, schauen Sie sich das Netzteil an und stellen Sie einen Akku und einen Regler her, die den gleichen Gleichstrom liefern. Diese wären leichter mit Batterien zu versorgen. Wie beim Vernebler gibt es wahrscheinlich einige Kompromisse, aber es lohnt sich wahrscheinlich, sie zu überprüfen.

Ich frage mich, ob es besser wäre, eine Zerstäuberspitze oder einen Ultraschallverdampfer direkt am Eingang der Tracheotomie mit Strom und einem kleinen Wasserversorgungsschlauch zu haben, der den Luftschlauch hinaufführt. Bei richtigem Timing ging mit jedem Einatmen ein Feuchtigkeitsstoß einher, der nichts für das Ausatmen erzeugte. Vielleicht eine kleine Heizung, wenn das Wasser warm sein musste.


Das ist eine so interessante Ressource, die Sie aufgespürt haben, @AdamDavis. Gerade wenn Sie glauben, Sie hätten das Internet durchsucht, taucht etwas Großartiges auf. Tatsächlich verwende ich mehrmals täglich einen Vernebler (in Verbindung mit dem Luftbefeuchter), um Medikamente zu verabreichen, und so wäre es wirklich einfach, mit diesem Vorschlag zu experimentieren - besonders in den Sommermonaten. Ich werde es auf jeden Fall versuchen. Vielen Dank für das Aufspüren des Threads, auf den Sie verwiesen haben.
Starbucksguy

Wenn es erwärmt werden muss, könnte ein separates Heizelement funktionieren.
Ratschenfreak

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Erdgas = 13.900 Wh / kg

Lithiumbatterie = 180 Whr / kg

Ein Luftbefeuchter ist eine Heizeinheit. Batterien sind nicht die effizienteste Art, Energie zum Erhitzen von Wasser zu transportieren. Erdgas ist Muuuuch effizienter. Möglicherweise gibt es Befeuchter mit vorhandenem Gas.

Außerdem verwenden sie heutzutage Vibrationen, um Wasser zu befeuchten, die atmosphärische Wasserdampferzeugung kann vielleicht als Lungenbefeuchter angepasst werden, sie verbrauchen ungefähr 10 Watt.


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Dies ist der richtige Ansatz für eine tragbare Wärmequelle, obwohl ich Erdgas oder Campinggas für zu komplex und riskant halte. Ein Spiritusbrenner wäre eine einfachere Wahl - eine kleine "Spirituslampe" mit einem fadenförmigen Docht gibt etwa 100-150 W Wärme ab. In jedem Fall ist die sichere Integration mit der elektronischen Steuerung und der Pumpe noch viel Arbeit.
Brian Drummond

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Sie haben hier bereits eine Reihe hervorragender Antworten. Mehrere Personen haben bereits den stündlichen Energiebedarf für Ihren Luftbefeuchter berechnet. Sowohl die Bleisäure- als auch die viel leichtere Lithium-Option (E-Bike-Batterie) wurden vorgestellt. Der Wechselrichter ist ein Muss, um die Batteriespannung auf 120 und Wechselstrom zu bringen. Leider ist ein effizienter Wechselrichter groß, etwas teuer, verursacht einen Energieverlust von mindestens 15%, ist sperrig, fügt Stromkabel hinzu und beansprucht Platz.

Ich würde Sie ermutigen, zu untersuchen, ob ein Unternehmen einen 12-Volt-Luftbefeuchter herstellt. Vielleicht nutzt die Armee sie auf dem Feld, wo es keinen Strom und nur Batterien gibt? Die meisten Haushaltsgeräte können jetzt in einer 12-Volt-Gleichstromform gekauft werden. Warum also nicht ein Luftbefeuchter? Wenn es keine gibt, können Sie möglicherweise ein Unternehmen, das Luftbefeuchter herstellt, davon überzeugen, eine 12-Volt-Gleichstromversion zu bauen. Sicherlich gibt es viele andere Menschen, die selbst nach Unabhängigkeit suchen.

Nur ein Gedanke, um Ihr Projekt einfacher zu machen.

Viel Glück.


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Danke für deine Gedanken, Filek. Ich werde andere Optionen für Luftbefeuchter untersuchen. Leider ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Unternehmen eine neue Version erstellt, sehr gering. Als ich diese Frage hier stellte, stand ich in Kontakt mit einem Unternehmen, das eine tragbare Saugmaschine herstellt. Ich fragte, ob sie mir ein Diagramm oder andere Informationen zur Verfügung stellen könnten, mit denen ich ihre Einheit mit einem Berührungsschalter ändern und die Maschine ein- und ausschalten könnte. Sie lehnten jede künftige Korrespondenz ab und mieden sie. Das Ausgießen von Hilfe hier ist wunderbar.
Starbucksguy

Schlechter Kundenservice! Je nach Motor ist die Umrüstung auf einen direkten Betrieb mit 12 Volt für sie sehr einfach. Ich vermute, dass der Hersteller zögert, Änderungen für den Endverbraucher vorzunehmen, da der Befeuchter für Ihre Gesundheit wichtiger ist. Sie könnten befürchten, dass Sie nicht wissen, was Sie tun, sich selbst verletzen und dann die Firma beschuldigen. Ein Einzelhandelsgeschäftsleiter, der Luftbefeuchter verkauft, kann den Hersteller möglicherweise leichter davon überzeugen, die Änderung vorzunehmen. Ein guter Elektriker kann es auch zu einem 12-Volt-Gerät machen.
Filek

Es sieht so aus, als hätte Adam Davis einen Luftbefeuchter mit Gleichstromversorgung gefunden, der in Verbindung mit einem CPAP-Gerät verwendet wird. Wahrscheinlich ein 12 Volt Gerät, damit sie existieren. Durch die Vermeidung des Wechselrichters wird Ihr Projekt effizienter, wahrscheinlich billiger (gute Wechselrichter kosten $), weniger Wärme, spart Platz usw. Viele gute Gründe, diese Option zu prüfen. Außerdem benötigt Ihr Luftbefeuchter viel Energie und benötigt daher eine erhebliche Batteriekapazität (wie in anderen Antworten berechnet). Vatisäurebatterien erhöhen das Gewicht erheblich und beanspruchen viel Platz, sodass der Lithium-Ionen-Akku die ideale Wahl ist.
Filek

Fortsetzung des vorherigen Kommentars ... Das Problem ist, dass praktisch alle Wechselrichter für Blei-Säure-Batterien entwickelt wurden (in der Tat habe ich keinen Wechselrichter für Lithium-Batteriespannungen gesehen). Sie funktionieren nicht für die Lithiumbatterien, weil die Spannungen ein wenig unterschiedlich sind. Ein weiterer Grund, sich nach einem 12-Volt-Luftbefeuchter umzusehen (oder einem direkt mit Gleichstrom betriebenen Luftbefeuchter, wie Sie Batterien verkabeln können, um die Spannung zu erhöhen).
Filek

Das sind großartige Informationen: "Ich habe keinen Wechselrichter für Lithiumbatteriespannung gesehen." In diesem Thread gibt es so viel zu überlegen. Ich habe einen Anruf beim Hersteller und ich habe das Gefühl, dass ich jetzt die relevanten Punkte damit ansprechen kann. Ich werde versuchen, alle hier auf dem Laufenden zu halten, wenn ich Fortschritte mache.
Starbucksguy

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Ihr Gerät benötigt ca. 180 W im Heizdrahtmodus und ca. 120 W ohne. Fügen Sie den Overhead eines regulären Wechselrichters hinzu, sagen wir 80% Wirkungsgrad, der im beheizten Modus 225W beträgt. Dies liegt im Kapazitätsbereich von Elektrofahrradbatterien, hier ist beispielsweise eine 360-Wh-Batterie für 200 GBP . Mit jeder 5-kg-E-Bike-Batterie würden Sie ungefähr 1,5 Stunden Zeit haben, was mit zunehmendem Alter der Batterien abnimmt.

Das Problem besteht dann darin, die Batterie (n) zu verwalten - sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß geladen werden, den Wechselrichter ordnungsgemäß speisen, wenn Sie mehrere Batterien haben, wann Sie zwischen ihnen wechseln müssen, wie Sie feststellen, dass sie schwach werden usw. Die Batteriemanagement-Lösungen für Elektrofahrräder und andere Ausrüstungsgegenstände kann hier Abhilfe schaffen.

Ein größeres Problem ist jedoch die Zuverlässigkeit. Wenn der Akku Ihres Laptops leer ist, schalten Sie ihn einfach aus. Wenn die Batterie Ihres Beatmungsgeräts leer ist, besteht Lebensgefahr. Das Entwerfen eines Systems zur Bewältigung dieser Probleme (Backups, Failafes usw.) erhöht die Kosten und das Gewicht erheblich. Der Verkauf eines solchen Geräts oder vielleicht sogar die Weitergabe eines Geräts würde auch die Genehmigung der FDA oder einer gleichwertigen Aufsichtsbehörde erfordern - mehr Zeit und Kosten. Sie werden sehr darauf achten wollen, dass das System nicht Menschen tötet, und das zu Recht.

Sie könnten also einen Freund bitten, zu helfen, und Sie könnten damit durchkommen, indem Sie sich bereit erklären, das Risiko selbst einzugehen. Aber es kommt wirklich darauf an, wie lange man ohne Strom auskommt - wenn die Antwort "sehr wenig" ist, würde ich es nicht riskieren wollen.


Es hört sich so an, als ob er dies nur für sich selbst tun möchte. Ich glaube nicht, dass die Aufsichtsbehörden das Problem so sehr lösen, als ob das System ausfällt und seinen Luftbefeuchter oder andere Geräte beschädigt. Es gibt auch die Frage, wie und wo diese Batterie mit beträchtlicher Größe an seinem Rollstuhl befestigt werden soll.
I. Wolfe

@ user1908704 Ich weiß Ihre lange Antwort wirklich zu schätzen. Ich sollte zunächst klarstellen, dass Zuverlässigkeit zwar wichtig ist, weil ich ein zuverlässiges Gerät haben möchte, aber in keiner Weise lebensbedrohlich ist. Mein Beatmungsgerät verfügt über ein integriertes Batteriesystem, das unabhängig vom Luftbefeuchter funktioniert. Wie ich bereits erwähnte, wäre eine Beschädigung des Luftbefeuchters das größere Risiko für mich. Wollen Sie angesichts dieser Risiken sagen, dass die E-Bike-Batterie mit einem Wechselrichter etwa 90 Minuten Strom liefern kann?
Starbucksguy

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Sie können die Batterielebensdauer verlängern, indem Sie Verluste im System reduzieren.

Ein von Ihnen erwähnter Verlust ist die Kondensation im Schlauch, der durch einen beheizten Draht entgegengewirkt wird. Diese Wärme entweicht durch die Wände des Schlauchs und geht verloren. Wenn Sie die Röhre isolieren, benötigt der Draht weniger Strom.

Das andere, was ich sehe, ist das Kondenswasser an den Wänden des Luftbefeuchters selbst und die Warnung vor heißen Oberflächen. Dies lässt die Wärme entweichen. Auch hier hilft die Isolierung. Es kann jedoch zu einer Brandgefahr kommen, wenn die Wärme an der falschen Stelle eingeschlossen wird Vorsicht!


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Das Patchen dieser Energieverlustquellen bedeutet nicht, dass das Gerät über einen Kontrollmechanismus verfügt, um diese Vorteile nutzen zu können.
Scott Seidman

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@ ScottSeidman Deshalb der Haftungsausschluss und Feuerwarnung
Ratschenfreak

Wenn es keinen solchen Kontrollmechanismus gibt, hat die Isolierung auch keinen Einfluss auf die Batterielebensdauer.
Scott Seidman

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Ratchet, vielen Dank, dass Sie das Thema Isolierung erneut angesprochen und eine Diskussion darüber geführt haben. @ScottSeidman, könnten Sie mir mehr über die Art des Kontrollmechanismus erzählen, der vorhanden sein müsste, damit die Isolierung die Batterielebensdauer verlängert? Der Luftbefeuchter hat eine Sonde, die die Temperatur der Luft überwacht, die ich einatme. Wäre das eine Art Kontrollmechanismus?
Starbucksguy

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Ja, das würde es tun.
Scott Seidman

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Nur um eine ziemlich extreme Theorie zu verwerfen ... (Das wäre nur dann sinnvoll, wenn Sie eine Komplettlösung einschließlich der Stromversorgung eines Rollstuhls wollten. Die Luftbefeuchtung selbst könnte mit Lithiumbatterien viel einfacher durchgeführt werden, wenn Sie die Spannung erhöhen.) , aber es wäre relativ ineffizient (was eigentlich kein großes Problem ist, nur ein bisschen "fühlt sich schlecht an")

Es ist möglich, dass Sie LiFePO4-Batterien aus China als längerfristige tragbare Lösung beziehen. Sie könnten 77 3,2 V LiFePO4-Batterien mit jeweils 100 Ah verwenden und eine Regelungsmethode finden, um eine Leistung von 230 V zu erreichen. Sie sollten sie nicht unter 3 V betreiben (nur weil die Spannung unter Last um diesen Punkt von einer Klippe abfällt), aber Sie sollten auch bedenken, dass LiFePO4s mit einem schnellen "Anstieg" bei einer deutlich über den Spezifikationen liegenden Spannung beginnen (~ 3,9 V) - das würde wahrscheinlich alles ruinieren, was daraus schöpft, also muss es wirklich reguliert werden.

Wie auch immer - also 300Wh pro Batterie vorausgesetzt, das wären 23.1KWh. Unter der Annahme, dass das Gerät im Durchschnitt 35 W verbraucht, ergibt dies eine Leistung von ca. 3 Wochen (Selbstentladung mit eingerechnet). Wenn es auch Rollstuhlfahrer antreibt (hier eine grobe Vermutung mit unvollständigen Informationen) und Sie in Bewegung setzt (bei einer Gehgeschwindigkeit [~ 3.7mph] auf ziemlich flachem Gelände), würden wir 10% eines 24-Stunden-Zyklus erreichen Fügen Sie ~ 12.5Wh zu den 35Wh vom Luftbefeuchter hinzu, um eine geschätzte Laufzeit von ~ eineinhalb Wochen zu erhalten.

-Aber zum Teufel, nehmen wir an, Sie sind auf einer ähnlichen Wandertour (wenn man bedenkt, dass dieser Batterietyp bei normaler Hitze und Sonneneinstrahlung im Freien relativ gut ist) und bewegen sich 60% der Zeit auf rauem Untergrund Terrain mit Schrittgeschwindigkeit für einen durchschnittlichen Stundenverbrauch von 240 Wh (275 nach Luftbefeuchtung). Die geschätzte Laufzeit würde etwas mehr als drei volle Tage betragen, was einen anständigen Wochenendtrip ermöglichen würde.

Ich würde die Kosten für die Batterien auf rund 7.700 US-Dollar schätzen (dies ist keine konservative Schätzung und setzt voraus, dass Sie einen ziemlich soliden Deal erzielen). Sie benötigen einen Regler (~ $ 100), einen Bankrahmen / eine Verkabelung (~ $ 500) und eine Gebührenmethode (~ $ 500-5000). Wahrscheinlich benötigen Sie auch eine Hebemethode oder eine Schiebemethode, um die Bank zum Laden zu entfernen (alternativ könnte ein Laderahmen über die Batterien passen, aber Sie müssen den Rollstuhl verlassen). Mit jemandes Arbeit (~ 25-75h) würde ich vermuten, dass dieses Projekt bei ~ $ 11k angekommen ist. Sie könnten jedoch die Anzahl der Batterien halbieren und bei 115 V laufen, was ungefähr die Hälfte aller Kosten bedeuten würde (da die Batteriebank bei einer Halbierung der Größe mit etwas mehr als ein paar hundert Pfund belastet würde, könnte dies möglich sein) nur ein paar Leute brauchen, um es manuell zu bewegen, vorausgesetzt, es hat gute Griffpunkte), Hier müssten Sie nur die ursprünglich angegebenen Laufzeiten um ~ 55% verringern. Das Projekt wäre albern, wenn es selbst keinen Elektrorollstuhl antreiben würde - aber Sie gewinnen erheblich an Effizienz, wenn Sie nicht auf Hochspannung schalten müssen. Diese Bank wird es seinmassive , wie 2-4 elektrische forktruck Batterien (aber die Bank muss nicht unbedingt ein fester Block sein, da Sie effektiv 77 "Module" haben), und wiegen ~ 500 Pfund (obwohl die Last gut zentriert und gesichert vorausgesetzt, Sie könnten Wahrscheinlich wird es etwas verrückter, auf schrägen Oberflächen zu fahren - es sei denn, es ist glatt, wo ein Überschlag definitiv tödlich sein könnte. Abhängig davon, wie das Ladegerät aufgebaut ist, sollten Sie in der Lage sein, 1500-4000 Lade- / Entladezyklen aus dieser Bank herauszuholen, bevor Sie unter 80% der ursprünglichen Kapazität fallen (ich glaube, eine LiFePO4-Lösung würde Sie> 15 Jahre halten, bevor Sie es überhaupt bemerken es hält nicht so viel Ladung, und es würde wahrscheinlich ein Leben lang halten können, wenn Sie bereit sind, es zu ertragen, jede Woche oder so aufgeladen zu werden.

Zusätzliche Hinweise: Da die Entladung pro Zelle extrem gering sein wird (da die Last auf eine relativ große Anzahl von Zellen aufgeteilt wird), werden die Laufzeiten wahrscheinlich um ~ 10-20% unterschätzt (Sie sollten in der Lage sein, signifikant zu werden) über 100AH ​​pro Batterie). Sie sollten relativ cool laufen und nicht explodieren. Auch bei der Wartung hätten Sie nicht viel zu befürchten. Ich habe das Gewicht der Bank bei der Schätzung des Stromverbrauchs eines Elektrorollstuhls nicht berücksichtigt, und ich habe nur eine schwache Vorstellung davon, was ein Elektrorollstuhl zeichnet (und besonders schwach, wenn ich daran denke, was Ihr mysteriöses Gerät zeichnet) wissen, ob der Rollstuhl für das zusätzliche Gewicht ausgelegt ist. Es könnten wahrscheinlich bessere Kompromisse geschlossen werden, um die Größe der Bank auf Kosten der Laufzeit zu verringern - das wäre eine Diskussion mit jemandem, der dies nicht tut. Ich habe nicht zufällig ein paar freie Minuten ohne entsprechendes Wissen und suche nicht nur nach einer Ablenkung. : P

Alles Gute - klingt nach einem lustigen Projekt. Möglicherweise finden Sie einen Fachmann vor Ort, der bereit ist, das Projekt nur aufgrund der Erfahrung in Angriff zu nehmen.

ETA: Ein gut konzipierter Regler kann die Stromversorgung für alle Geräte außer dem Luftbefeuchter unterbrechen, wenn die durchschnittliche Spannung pro Batterie unter 3 V sinkt. Im Idealfall wird auf 115 V und eine Unterspannung umgeschaltet, sodass Sie die Batterien voll nutzen können. Umschaltung auf 115V erforderlich). Ich schätze, dies würde Ihnen im Notfall Tage zusätzliche Laufzeit auf dem Luftbefeuchter verschaffen. Ein komplexes (schweres, großes, teures) Ladegerät im Stuhl könnte Solarlösungen oder ein einfaches Anschließen an die Wand ermöglichen, aber ich denke, die Kosten dort überwiegen die Vorteile.


Ziemlich extrem ist richtig. 77 Batterien ... Gute Arbeit, denke ich, aber keine praktische Lösung, würde ich sagen.
I. Wolfe,

Sehr interessante theoretische Lösung, aber unter Berücksichtigung meiner Geschichte von Roll-Over-Vorfällen würde ich dies wahrscheinlich nicht weiterverfolgen! Ich mache nur Spaß. Das Gewicht wäre jedoch ein entscheidender Faktor, wenn es darum geht, auf den Rollstuhllift meines Lieferwagens zuzugreifen - der meiner Meinung nach 400 Pfund schwer ist.
Starbucksguy

@Kluge - nur für Ihre LiFePO4-Tiefentladungskommentare - Ich bin mir bewusst, dass einige Wiederverkäufer behaupten, dass 100% DOD die Lebensdauer von LiFePO4 nicht beeinträchtigt, dies scheint jedoch nicht zuverlässig zu sein. Informationen über die Auswirkung einer hohen DOD variieren je nach Quelle, aber die allgemeinen Hinweise sind, dass Sie auf jeden Fall sowohl die% DOD- als auch die Klemmenspannung begrenzen müssen, um die von LiFePO4 erreichbare lange Lebensdauer zu erreichen. Ein Absinken unter 3V ist eine sehr schlechte Idee. Wiederverkäufer, die hier langjährige Garantien anbieten, verlangen ein absolutes Maximum von 80% DOD unter Verwendung der "gasgeprüften" Batterieüberwachung und empfehlen nicht mehr als 70% DOD.
Russell McMahon

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Die Antwort auf Ihre Frage lautet: Ja , Sie können Ihren Luftbefeuchter über eine Batterie mit Strom versorgen. Sie benötigen lediglich einen Wechselrichter , der die Batteriespannung aufnimmt und in die vom Luftbefeuchter benötigte Spannung (und Stromstärke) umwandelt.
Unter Verwendung der angegebenen Spezifikationen benötigen Sie (mindestens) eine Ausgangsspannung von 120 V, 2A (240 W) . 12V 20A Eingangsinverter ; und eine Marine "Tiefentladung" 12V, 400CCA Batterie.

Die Batterie und der Wechselrichter können auf einem kleinen Anhänger (alles mit Rädern) montiert werden, so dass sie einfach am Stuhl befestigt und gezogen werden können. Zur Vereinfachung empfehle ich, diese zu duplizieren, damit ein Gerät aufgeladen wird, während das andere verwendet wird. Viel Glück!


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Sie können eine kleinere Batterie mit kontinuierlichem Aufladen über eine Brennstoffzelle verwenden. Siehe: http://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell

Einige Probleme von Brennstoffzellen sind: (1) Wärmeerzeugung ... effizientere Brennstoffzellen neigen dazu, bei höheren Temperaturen zu laufen, und (2) Sauerstoffverbrauch.

Eine Brennstoffzelle könnte mit austauschbaren Propan- oder Erdgaspatronen betrieben werden, was zu Wasserdampf als Nebenprodukt führt. Dies würde Sauerstoff verbrauchen und Sie würden dies nicht auf engstem Raum verwenden wollen. In Brennstoffzellen fehlen die schädlichen Nebenprodukte, die bei herkömmlichen Brennstoffverbrennungsgeneratoren zu befürchten sind.

Leider weiß ich nicht, wo ich eine geeignete Brennstoffzelle finden kann. In Bezug auf Batterien würde ich zunächst versiegelte Batterien untersuchen, die für die Luftfahrt verwendet werden. Die Qualität und Reichweite der für Batterien moderner mittlerer und großer Flugzeuge verwendeten Umgebung ist sehr hoch.


Brennstoffzellen sind definitiv nicht der erste Ort, an dem ich nach dem Ausschau halten würde, was OP will. Oder der fünfte Platz ...
I. Wolfe

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Wenn Sie es tolerieren können, ein Gerät im Freien zu haben, das ein Stromkabel im Inneren liefert, gibt es eine viel billigere Lösung. Ein Rasenmäher, der eine Lichtmaschine antreibt, ist um einiges billiger als der Wechselrichter und die Batterien. Da Benzin 9700wh / Liter ist; Das Gesamtsystem für die Versorgung mit 12 Volt ist auch sehr viel leichter. Auch unter Berücksichtigung der Wirkungsgradverluste; Ein 5-PS-Rasenmähermotor könnte die Ausrüstung betreiben und gleichzeitig die Batterien aufladen, so dass ein "Gasbrenner" betrieben werden kann, der intermittierend Abgas erzeugt.

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