The good, the bad and the ugly?

I going to look at three different constant current sources:

• Meanwell LDD-350L
• ANVILEX CCS2-350 (based on the ZETEX ZXLD1366 chip)
• No-Name from ebay (based on the XLSemi XL4001E chip)

They all work pretty straight forward, you supply them with a voltage between 9V and 30V (+/-) and they output 350mA of current with which you can drive one or more 1Watt LEDs in series (provided the combined forward voltage doesn’t exceed your input voltage). No suprise here, they all do that and work just fine. But what about dimming the LEDs? Each of the drivers has a dedicated pin for that. And here it get’s complicated…

Meanwell LDD-350L

This one is the most uncomplicated of the bunch. To use the dimming pin, simply apply a PWM signal (in my case from an Arduino), and the driver will dim the LED according to your PWM duty cycle. 10% duty cycle = 10% current (which is not neccesarily 10% brightness as the relationship between brightness and current is not linear with these LEDs), 50% duty cycle = 50% current, 100% duty cycle = 100% current. You catch my drift. The driver will align the output to the duty cycle (and even the PWM frequency) of the DIM pin.

LDD350L with 50% duty cycle on Arduino pin 5

LDD350L with 50% duty cycle on Arduino pin 3

Since pins 3/9/10/11 and 5/6 (on the Arduino UNO compatibles) use two different PWM frequencies, this is reflected in the above wave forms.

ANVILEX CCS2

As mentioned in the previous post, the ZETEX chip an this current source is a little odd with regard to PWM control. In my tests, I found out that a duty cycle between 0% and about 45% gives you current control from 0% to 100% (using a 5V PWM signal). If you raise the duty cycle to more than 45%, the driver will exponentially increase the output current, thus overdriving the LED. A duty cycle of 55% will yield more than 520mA output current, guaranteeing premature ageing and death of your LED. So be careful. This driver also copies the PWM frequency from the input source, which is exactly what the datasheet said: Depending upon the control frequency, this will provide either a continuous (dimmed) or a gated output current. Since the PWM frequency is above 300Hz, we see a gated output waveform on the oscilloscope:

Anvilex CCS2 with 40% duty cycle on Arduino pin 3

To work with this driver, you have to make sure to limit the PWM duty cycle to a maximum less than 50%, otherwise you might fry your LED (and maybe more…). This driver also produces hissing noises varying on the PWM duty cycle which may annoy you depending on your use case.

No-Name (with XLSemi XL4001 chip)

This is one of the cheap LED drivers you can get on ebay for just a couple of Euros. It has almost the same components as the CCS2, namely input/output smoothing caps, schottky diode, an inductor and some resistors to configure the chip. The only real difference is the XLSemi XL4001 chip that is used on this module. It it not per se a LED driver, it is a multipurpose DC/DC buck converter, but it features a current control loop, so that it can be used as a constant current source too. This driver can be dimmed using PWM as well, but the output waveform has nothing in common with the input waveform. In fact, it looks a little odd:

XLSemi XL4001 output waveform

Dimming this driver offers some pitfalls: the PWM pin is the ENABLE pin of the chip, which is inverted. This means a PWM duty cycle of 0% will cause the driver to output a current level of 100% and a duty cycle of 100% will shut the driver down. Just keep that in mind when designing your sketch or whatever. The other thing: although the datsheet says, that the default state of the ENABLE pin is low, it will not return to that state if the chip already received a PWM signal and the signal wire is disconnected afterwards. Instead, it will spiral upwards, causing the output off excessive amounts of current to the LED, slowly killing it. So when experimenting with it, be sure not to pull out any wires while the circuit is still live.

Conclusion

There is no winner to be named here, these drivers all do what they were made to do. If I had to pick a favorite, it would be the Meanwell LDD-350L because it is *so* uncomplicated to work with and there a no suprises. You can work with the others as well, but be sure to read up on the special traits of each driver/chip so you can avoid nasty surprises.

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The setup

The setup is pretty straight forward: the thing is powered by 12V DC which is then boosted to 24V by some beefy boost converter. Those 24V are then hooked up to three Anvilex CCS2-350 constant current drivers. Each string of 7 LEDs – with blue haven the highest forward voltage, thus 7×3.5V ~= 24V – is connected to one of these drivers.

Power LED control box

Dimming with the Arduino

Enter the Arduino: for testing purposes I added a classic Freeduino (Duemilanove clone), connecting it to the 12V input voltage and attaching the PWM ports to the DIM ports of the CCS2s. There are some caveats using the CCS2 and the data sheet doesn’t make it very easy to understand them (either this or I am a rather slow learner…). Anyway. The CCS2 uses the Zetex ZXLD1366 LED driver chip and this chip provides the DIM pin. This pin is some sort of „jack of all trades“ and accepts analog voltages, PWM modulated voltages or PWM gating.

Fun with the ZXLD1366 specs

What the hell does that mean? It means you can either

• suppy a true analog voltage or
• a PWM signal which will cause
  • true analog current control at a low frequency (< 300 MHz) or
  • gated output control (meaning „chopped“ on/off/on/off cyles relation to your PWM signal)

Since the lowest PWM frequency you can get on the Arduino is 490 MHz (not using any timer manipulation or soft PWM), we will have gated output control.

That doesn’t sound so bad – but there is another drawback to trip over: the DIM pin can withstand voltages up to 6 volts, BUT the output current will reach the designated maximum value (in my case 350mA) at a voltage of 1.25V. The chip will shutdown to power saving when the voltage drops below 0.2 volts. And (here it comes): anything between 1.25V und 2.5V will further increase the current output up to twice the maximum (700 mA). Voltage increases above 2.5V have no further effect.

Congratulations, we have just found the means of blowing up our LEDs. So I had to limit the PWM range to 0-63 (256 steps/5 Volts * 1.25V ~= 63). No problem here, we are just losing some resolution.

Blowing stuff up

I wrote a small test sketch to see if everything worked an it surely did. I the replaced the bulky Freeduino with a soldered in Pro Mini that will actually fit inside the enclosure. I fired everything up again and there it was: a well audible bzzzt and then silence. Followed by some erratic flashing on the power LED side. The Pro Mini had gone out with a bang (you have to see volume in relation to the size of the components…). But why? Frantically checking everything it turned out the Atmega328 was fried. Interestingly enough, also one of the power LEDs got killed in the process. I realised that when I connected the Freeduino again and the red LED string wouldn’t come on anymore.

I replaced the faulty LED and ran everything again and it all worked fine. I then replaced the Freeduino with another Pro Mini and measured everything without the LEDs attached and it surely would work. I then reattached the LEDs and … bzzzt. Another Pro Mini dead. And another power LED. WTF?

Once more measuring everything after hooking up the Freeduino again. This time I also used my trusty pocket oscilloscope. And what did I find? I was betrayed by my love for cheap components…

WTF? Why?

The components I fried

So, here’s what happened: I am using a rather cheap 30W 12V power supply. It is supposed to power 21 Watts of LEDs and assuming that to boost converter operates at an optimistic 85% efficiency rate, it would need to provide a least 25 Watts of power. And it does. During a brief period when the circuit is already powered and the Arduino has booted, the CCS2 will power the LEDs at full brightness (I guess that’s by design). So the whole thing draws 25 Watts right from the start. The power supply compensates for the sudden demand, but there is a slight voltage spike of ~13V as it does. That spike is no problem for the 7805 on the Freeduino and it would also be no problem for the MIC5205 (up to 16 Volts VIN) on the Pro Mini had I been using a genuine one and not some cheap clones. The clones come with a MIC5219 or some other cheaper regulator that allows only 12 Volts at VIN.

So the regulator was fried by the voltage spike. That in turn damaged the Atmega chip and made it send more than 2.5V to the DIM pins. The LED current was doubled and one LED sacrified itself so that the others could survive. On the second attempt, uregulated voltage was flowing everywhere and even killed one of the constant current sources. Yay! No…

Lessons learned

So, what do I take with me from this whole mess? Well, I guess I could have avoided those mistakes by thinking a little bit more before soldering. Measure twice, cut once they say. I say: But cutting is more fun than measuring :-). So better luck next time. Here are the two major learnings:

• Don’t rely on the linear voltage regulator of your Arduino, especially not on tiny, cheap Arduino clones. Either use a standalone 7805 regulator or – and that is the preferred way – use a switching step-down (or even a really fancy step-up/step-down) converter such as the Pololu D24V5F5 or the S10V4F5. They can take at least 18 Volts and are have builtin safeties.
• Use a voltage divider circuit for the PWM signal on the DIM pin. This gives you the full resolution of 256 steps on the PWM (although atmittedly you really can’t see any difference in brightness using only a single step) and it protects the DIM pin – and your LEDs – against over-voltage/current.

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Nachdem der eigentliche Rahmen nun zusammengesetzt und die Motore montiert war, konnte es an die Verkabelung des Antriebs und der Steuerung gehen. Der Quad verwendet Turnigy Plush 25A ESCs, die ich mit der BLHeli-Firmware geflasht habe. SimonK ging leider nicht, weil die ESCs Silabs-Chips benutzen und keine Atmel-Chips. BLHeli ist aber auch immer noch eine sehr gute Wahl und steht – meiner persönlichen Meinung nach – SimonK in nur wenigem nach. Die Plush-Regler besitze ich schon eine ganze Weile und sie kamen auch schon bei meinen ersten Quadcopter-Versuchen zum Einsatz.

Einpassen der Regler

Ziel war es, die Regler samt Stromverteiler in den Raum zwischen unterer unter oberer Platte zu quetschen, damit das ganze Wirrwarr aus dem Weg ist und ich da nicht mehr ran muss. Nach einer ersten Platzierung wurde dann schnell klar, dass der Stromverteiler nicht wirklich groß werden durfte, also entschied ich mich für die „klassische“ Variante und habe für Plus und Minus jeweils einen 1-auf-4-Kabelbaum gelötet. Dessen Verbindungsteil passte gut in die Mitte zwischen die Regler. Um noch mehr Platz und auch Gewicht zu sparen, habe ich die Stromleitungen direkt and die ESCs gelötet und auf dieser Seite auf Stecker verzichtet.

Fertiger Antriebsstrang

Danach habe ich dann die Regler alle wieder mit Schrumpfschlauch geschützt und den ganzen Antrieb mit Kabelbindern an der Bodenplatte fixiert. Danach sah es dann auch nicht mehr so chaotisch aus ;-). Da bei so viel Löterei auch mal was schief gehen kann, war es notwendig, die Stromleitungen durchzumessen, um sicher zugehen, dass ich nicht irgendwo einen Kurzschluss verursacht hatte. Nichts ist ärgerlicher als eine Lipo-Explosion auf dem Esszimmertisch

Der Kabelbaum bekam einen XT60-Stecker und pro Pol zwei zusätzliche Abzweigungen mit 2mm-Goldkontaktsteckern. Diese nutze ich später für die Spannungsmessfunktion des KK 2.0-Boards und als Stromanschluss für die LED-Beleuchtung. Wichtig: die Deckplatte sollte erst angeschraubt werden, wenn man die Drehrichtung der einzelnen Motoren verifiziert hat, sonst muss man alles wieder zerlegen wenn man zu spät feststellt, dass ein oder mehrere Motoren falsch herum drehen.

Die Deckplatte wird mit 6 kleinen Holzschrauben befestigt, deren Köpfe versenkt sind. Vorbohren hilft hier, sonst wird evtl. der Rahmen beschädigt. Durch die Verschraubung kann die Platte bei Bedarf wieder abgenommen werden. Der Stromanschluss und die Reglerkabel wurden durch ein Loch in der hinteren Hälfte der Deckplatte nach draußen geführt.

Steuerung

KK 2.0-Controller und Batteriehalterung

Da ich bei dem H-Quad in erste Linie auf „Resteverwertung“ setze, musste er mit dem KK-2.0-Board fliegen, dass ich schon seit einiger Zeit rumliegen hatte, mit dem ich aber nie zufrieden war. Das wiederum liegt gar nicht am Board selber sondern an mir, da ich die Lernkurve für die PID-Einstellungen damals noch nicht gemeistert hatte…

Das Board wurde genau in der Mitte der Deckplatte mit Nylonschrauben befestigt. Ich hatte mir zunächst auch einige Sorgen wegen der Batteriebefestigung gemacht: ich bin kein Freund von unter dem Copter montierten Akkus, da immer eine latente Gefahr besteht, dass auch im normalen Betrieb beschädigt werden. Andererseits würde eine über dem Controller montierte Batterie den Schwerpunkt zu weit anheben – zumindest war das meine Befürchtung. Dann aber sah ich ein paar Videos der kleinen Blackout-Racing-Quads, die gerade recht beliebt sind. Die Dinger haben auch den Controller unten und die Batterie oben und deren Flugleistung ist wirklich beeindruckend. Damit war diese Designfrage dann auch gelöst.

Für die Batterie montierte ich einen durchgängigen Steg aus einer 5mm starken und 4cm breiten Holzleiste, die an den Enden über Metallabstandshalter an der Deckplatte befestigt wurden. Um die Abstandshalter stabil zu bekommen habe ich solche mit einem durchgängigen Gewinde verwendet und mit einer recht langen M3-Schraube an der Deckplatte befestigt, die fast komplett durch beide Abstandshalter geht (siehe Foto links). Das gab dem jeweiligen Abstandshalter nochmal zusätzliche Stabilität.

KK 2.0-Board/Motoren anschließen

Steuerung provisorisch montiert für Motortest

Das KK-Board bekam noch eine zusätzliche Leitung verpasst, mit der die Software die Spannung der Batterie messen kann. Seit Version 2.1 des Board ist dieser Anschluss ganz normal als Steckverbindung verfügbar, beim 2.0 muss man noch ein Kabel an ein schon vorhandenes Pad/Bohrung anlöten.

Der Anschluss der Motoren gestaltete sich einfach. Motor 1 ist der Motor links vorne, die anderen folgen dann im Uhrzeigersinn. Die Steckleiste für die Motoren beim KK ist die rechts neben dem Display. Sie beginnt oben mit Motor 1 und alle weiteren Motoren werden jeweils darunter angeschlossen. Zu beachten sind zwei Dinge: a) die Signalleitung muss zum inneren des Boards zeigen, der Minuspol zu Rand. b) Das KK-Board bezieht seinen Strom ausschließlich über den BEC vom Regler von Motor 1. Alle anderen BEC-Pluspole sind im KK-Board nicht angeschlossen. Für diejenigen unter Euch, die Opto-Regler ohne BEC benutzen, heißt dass, dass ihr einen gesonderten BEC braucht und den über den Anschluss für den ersten Motor einschleifen müsst.

Empfänger anschließen

Alle Komponenten montiert

Da das KK 2.0-Board ein recht einfacher Flug-Controller ist, reicht für die Steuerung ein 4-Kanal-Empfänger aus. Die einzige Sonderfunktion, für die man einen 5. Kanal nutzen könnte, ist – zumindest in der Standardsoftware von KapteinKuk – Autolevel. Das lässt sich aber auch über ein Stick-Kommando aktivieren, also muss man mit 4 Kanälen auf nichts verzichten. Ich verwende einen Spektrum AR400-Empfänger. Angeschlossen wurde der Empfänger an die Leiste links neben dem Display. Auch hier gilt wieder: Signal nach innen, Masse nach aussen. Von oben nach unten wurden angeschlossen: Aileron/Querruder, Elevator/Höhenruder, Throttle/Gas, Rudder/Seitenruder. Der Anschluss für AUX bleibt leer, dafür war ja kein Kanal mehr frei.

Abschlussarbeiten

Danach wurde noch der Buzzer am KK 2.0-Board angeschlossen und das Kabelchaos mit Hilfe einiger Klebesockel und Kabelbindern eingedämmt. Da der H-Quad vollkommen symmetrisch ist und ich ihn nicht lackieren wollte, musste eine andere Orientierungshilfe her. Vorne und hinten habe ich daher einen durchgängigen LED-Streifen angebracht. Da die Streifen mit 12 Volt betrieben werden können, ließen sie sich direkt an die Batterie anschließen. Bei Betrieb leuchtet der Copter vorne blau und hinten rot – und das recht hell. Damit sollte die Fluglage auch aus einiger Entfernung noch erkennbar sein.

Damit war die eigentliche Arbeit am Quad beendet, es konnten Einstellungsarbeiten für das KK 2.0-Board, die Fernsteuerung und die PID-Werte folgen.

Bildergalerie für diesen Bauabschnitt

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Also musste ein neuer Plan her und der brachte einen 30x30cm H-Quad hervor mit einer 9cm breiten Mittelschiene. Mit einer Länge von ca. 31cm bietet die immerhin noch 217cm2 Platz und damit immer noch fast doppelt soviel Platz wie der F450-Rahmen.

Zum Einsatz kommen diesmal durchgängig Vierkanthölzer mit einem Maß von 14x14mm (ich wollte eigentlich 15x15mm haben, worauf die Zeichnung auch ausgelegt ist, aber ich musste halt nehmen, was der Baumarkt hergab) sowie zwei Platten aus 3mm starken MDF. Ich finde MDF deutlich leichter zu verarbeiten bei dieser Stärke, denn es lässt sich präzise mit einem Cutter-Messer schneiden.

Wie schon beim 40cm-Rahmen sind alle Teile mit Holzleim verklebt und mit Sekundenkleber verstärkt. Lediglich die obere Platte wird geschraubt, damit ich später noch an die Regler dran komme, die sich im Inneren des Quads befinden werden. In Anlehnung an die sündhaft teuren Mini-H-Quad von Blackout werde ich den Flightcontroller direkt auf der oberen Platte befestigen, während die Batterie auf einen Träger darüber kommt. Wenn das mit dem Schwerpunkt bei den Blackouts hinkommt, dann wird das bei mir auch hinkommen.

Im nächsten Beitrag wird es dann um die Verkabelung des Antriebsstrangs und die Aufbauten für Controller und Batterie gehen.

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Versuchsaufbau

Da die jeweilige tatsächliche Leistung mit den genutzten Komponenten variiert erläutere ich hier kurz den von mir benutzten Aufbau. Andere Leute können zu anderen Ergebnissen kommen, je nach ESC, Batterie, Propeller, etc.

Der A2208-Motor wird an einem Hobbywing Skywalker 20A ESC betrieben, der mit der BLHeli-Firmware geflasht ist. Zum Ansteuern benutze ich die Spektrum DX6i und einen Spektrum AR400-Empfänger. Die Stromversorgung wird über einen vollgeladenen 3S Akku mit 2650mAh sichergestellt, der Stromverbrauch über einen Voltcraft Power Analyzer PA-10 gemessen. Als Propeller habe ich billige Gemfan Slow Flyer in den Größen 8×4,5, 9×4,7 und 10×4,7 verwendet. Dabei ergaben sich folgende Messdaten:

Sunnysky Angel A2208 / 8x4,5 Propeller

Sunnysky Angel A2208 / 9x4,7 Propeller

Sunnysky Angel A2208 / 10x4,7 Propeller

Fazit

Da die Homepage des Herstellers gerade mal wieder nicht richtig funktioniert, lassen sich die maximalen Leistungsdaten des Motors nur aus eBay- oder Goodluckbuy-Angeboten beziehen. Dort ist eine Belastungsgrenze von 13A und 140W angegeben. Damit scheidet der Betrieb mit 10×4,7 Propeller schon aus, da die Leistungsgrenzen dort sehr schnell überschritten werden. Ich werde vermutlich mit 9er Propellern fliegen, weil ich in der Größe noch Grauper eProps habe. Das bedeutet aber: mit 50% Gas erhalte ich etwa 1,1kg Schub. Mit etwas Sicherheitspuffer heißt das, dass der Copter besser nicht mehr als 900g Abfluggewicht haben sollte, um noch einigermaßen knackig zu fliegen.

Das bedeutet: mein 40cm H-Quad-Rahmen ist zu schwer, denn der wiegt leer schon etwas über 800 Gramm. Also wieder zurück ans Zeichenbrett…

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Durch eine kleine Unachtsamkeit bei der Bestellung neuer Motoren für meinen havarierten F450-Quadcopter verfügte ich über einen Satz SunnySky Angel A2208-Motoren, für die ich keine Verwendung hatte (für den kaputten Copter wollte ich eigentlich A2212-Motoren gekauft haben – tja, Pech wenn man nicht richtig lesen kann). Da sie aus China und zu billig zu Zurückschicken waren, habe ich mich kurzerhand entschlossen, einen „Billig“-Quadcopter mit einem H-Rahmen als Basis damit aufzubauen.

Die Idee für einen einfach zu bauenden Rahmen in H-Form habe ich aus einem Video von Flite Test. Der große Nachteil meiner bisherigen Copter war das geringe Platzangebot für Ausrüstung. Ein Rahmen in H-Form bietet hingegen eine durchgängige Plattform in der Mitte des Copters, die sich über die volle Länge erstreckt. Diese bietet mehr als genug Platz für Controller, Empfänger, Batterie, zusätzliche Sensoren und FPV-Ausrüstung.

Zusammenbau

Der Rahmen ist auf einen Achsabstand von 40cm im Quadrat hin dimensioniert. Der vordere und hintere Ausleger wird jeweils von einem 45cm langen 18x18mm Kantholz gebildet. Durch die zusätzlichen 2,5cm auf jeder Seite ist noch genug Platz, um die Motoren mitsamt ihrer Befestigungskreuze zu montieren. Aus dem Grundmaß von 40x40cm bezogen auf den Achsabstand ergeben sich alle anderen Dimensionen. Die Grundplatte in der Mitte misst 14cm in der Breite und 41,8cm in der Länge und bietet damit >500 cm² Platz (zum Vergleich: die Grundplatte des F450 Flame Wheel bietet nur knapp 121 cm² Fläche).

Auf die untere Grundplatte habe ich neben die Ausleger auch noch 13x18mm Kanthölzer mit 38,2cm Länge geklebt, damit eine Box entsteht. In diesem Zwischenraum zwischen oberer und unterer Grundplatte werden später die Regler untergebracht. Die Grundplatte besteht aus 5mm MDF, einfach weil MDF anders als Sperrholz mit einem Cutter-Messer geschnitten werden kann. Die Platte hat zahlreiche Löcher um eine Ausreichende Belüftung der Regler zu garantieren.

Kleine Ausschnitte direkt an den Auslegern erlauben später das saubere Herausführen der Kabel zu den Motoren. Die Grundplatte und alle Kanthölzer habe ich zunächst mit Holzleim verklebt und nach dem Trocknen noch alle Nahtstellen und Fugen mit Sekundenkleber verstärkt. Das Ergebnis ist ein sehr stabiler Rahmen (es sei denn natürlich, bei einem Crash „reißt“ das MDF. Der beste Kleber hilft nichts, wenn der Untegrund einfach zerfällt).

Was aktuell noch fehlt ist eine Deckplatte für oben, auf die die Elektronik, Batterie usw. montiert wird. Diese Platte wird abnehmbar sein und entweder auch aus MDF oder aus Sperrholz gefertigt sein (tut sich vom Gewicht her nicht viel).

Montage der Motoren

Mit Hilfe der Befestigungskreuze der Motoren habe ich die nötigen Bohrlöcher angezeichnet. Die Achsen der Motoren und damit der Mittelpunkt der Kreuze befindet sich 2,5cm vom seitlichen und 9mm vom oberen Rand einer jeweiligen Auslegerseite entfernt. Durch die 3mm durchmessenden Löcher habe ich die Motoren mit Schrauben der Größe M3x30 (x25 hätte auch gereicht) sowie einer Unterlegscheibe und selbstsichernden Muttern befestigt. Die kleinen Schrauben, mit denen der Motor am Befestigungskreuz festgeschraubt ist, wurden mit Schraubensicherungskleber gesichert. Damit der H-Quad nicht auf den Schrauben steht, habe ich aus dem Rest des urprünglich mal 90cm langen 18x13mm Kantholz noch jeweils 2cm lange Abstandshalter gesägt und genau unter den Motorachsen angeklebt. Diese Klötze bilden jetzt das „Landgestell“.

Zweifel

Ich sehe aktuell zwei Probleme mit diesem Rahmen: zum einen besteht die Grundplatte aus MDF, das zwar leicht zu verarbeiten ist, aber auch schnell aufreißen/aufplatzen kann. Die Klebestellen halten extrem gut und meine Sorge ist daher, dass bei einem Crash nicht die Verklebung aufgeht, sondern einfach das MDF reißt. Da muss aber der Praxistest zeigen.

Die zweite Sorge betrifft die Dimensionierung im Vergleich zur Motorleistung. Dies wäre nicht der erste Quadcopter, den ich baue, der sich am Ende als zu schwer zum Fliegen erweist (im Vergleich zur Motorleistung). Sollte dieser Fall wieder eintreten, werde ich den Rahmen kleiner bauen, den glücklicherweise kostet das Baumaterial für den Rahmen nur etwa 5 Euro. Beim Flame Wheel-Copter bekommt man für 5 Euro gerade mal einen nachgemachten Ersatzausleger aus China. Allerdings ist der F450-Rahmen insgesamt erheblich leichter als mein doch recht massiver Holzrahmen. Wartens wirs ab.

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Wo sich jetzt das Grundproblem mit der Flugtauglichkeit überhaupt nicht mehr stellt, konnte ich etwas übermütiger werden und habe eine kleine Kamera in Form eines Schlüsselanhängers unter den Quad gehängt. Sieht man davon ab, dass das Video „wobbelt“ weil noch eine brauchbare Dämpfung fehlt, sind die ersten Bilder schon ganz gut geworden:

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• ein monokristallines Solarpanel mit 50 Watt Leistung (von Enjoy Solar)
• ein Laderegler für max. 20 Ampere Ladestrom (EPIPDB-COM) mit externem Display (MT-1)
• eine 12 Volt-Batterie (zyklenfest) mit 32 Amperestunden Kapazität (Exide Sonnenschein dryfit Solar S12/32 G6)
• ein Wechselrichter für max. 150 Watt Leistung (No-Name)

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Aufbau und Verkabelung

Das Solarpanel findet zwischen Sofa und Balkonfenster Platz und ist somit fast genau gen Süden ausgerichtet. Für wärmeres Wetter werde ich die Solarzelle vermutlich auf den Balkon stellen, die Zuleitungen sind jedenfalls lang genug und einen passenden Halter habe ich auch schon aus OpenBeam-Komponenten zusammengeschraubt.

Um alle Komponenten und auch meine Bude gegen Überlast, Kurzschluss und Brand zu schützen, habe ich die ganze Verkabelung nach Anregung eines Energy Matters-Videos über entsprechende Sicherungsautomaten auf einer DIN-Schiene geleitet. Sicherungsautomaten finden sich in jedem Haushalt im Sicherungskasten und bieten zwei Funktionen: zum einen Trennen sie den Stromkreis bei Überlast und zum anderen kann man sie zusätzlich als Schalter benutzen. In meinem Fall habe ich folgende Sicherungen verbaut:

• 6A zwischen Solarpanel und Laderegler
• 20A zwischen Laderegler und Batterie
• 20 A zwischen Batterie und Wechselrichter

Die 6A dienen primär als Schalter, denn selbst eine Verdoppelung der Solarleistung würde noch nicht an die 6A heranreichen (größter Strom, den ich bisher gemessen habe, waren 2,7 Ampere). Die 20A zwischen Regler und Batterie sind eine großzügig dimensionierte Sicherheitsmaßnahme, denn solange die Solarzelle nicht annähernd 20A liefert werden auch keine 20A Ladestrom erreicht. Die Sicherung zwischen Batterie und Verbraucher hingegen ist notwendig. Der Wechselrichter ist nur für 150 Watt ausgelegt und hat einen Wirkungsgrad von etwa 80-85%. Läuft der also unter Volllast, muss er sich 150 / 0,8 = 187,5 Watt aus der Batterie ziehen. Bei 12 Volt Spannung sind das ~ 15,6 Ampere. Sofern der Wechselrichter also nennenswert überlastet wird, schützt ihn der 20A Sicherungsautomat. Die Batterie selber könnte natürlich sehr viel mehr Strom liefern.

Damit nicht die Verkabelung selber der Schwachpunkt ist, benutze ich Anschlussleitungen mit 4-6mm² Querschnitt. Sollte ich mal einen Wechselrichter mit mehr Leistung anschließen wollen, muss der Querschnitt noch größer werden – das ist einer der Nachteile von Gleichstrom, bei Wechselstrom käme man mit viel kleineren Querschnitten hin. Die Klemmen auf der DIN-Schiene kommen damit immerhin klar, die verkraften 10mm² Querschnitte und 57A Strom. Bei großen Verbrauchern kommt man allerdings nicht mehr umhin, diese direkt an die Batterie anzuschließen, weil kein Zwischenstück das sonst verkraften würde.

Erste Ergebnisse

Auch wenn es noch früh im Jahr ist, konnte ich schon ein paar Erfahrungen mit der Anlage sammeln. Bei guter Sonneneinstrahlung liefert das Panel fast die 50 Watt, für die es nominell gebaut ist. Ist es bewölkt, bricht die Leistung allerdings direkt dramatisch ein und es tröpfeln nur 5-8 Watt in Richtung Batterie. Es macht auch kaum einen Unterschied, ob das Panel direkt auf dem Balkon steht oder hinter dem Fenster im Zimmer, bei voller Sonneneinstrahlung verliert man dadurch nur ein paar Watt. Das kommt mir entgegen, ich habe nämlich keine Möglichkeit, die Zuleitungen permanent nach draußen zu legen. Aber im Sommer ist es ja warm

Eine Sache, die ich aber jetzt schon feststelle, ist die zu geringe Größe der Batterie. Selbst kleinere Geräte (wie z.B. die Energieschleuder in Form des Telekom-Sat-Receivers) mit „nur“ 30 Watt Stromaufnahme lassen sich damit keine 24 Stunden lang betreiben. Die Reserven sind also eher klein und man muss die Verbraucher wirklich selektiv an- und ausschalten.

Oh, und übrigens: die urbane Legende, dass ein Schraubenschlüssel, den man versehentlich an beide Pole der Batterie hält, dort festgeschweißt wird, ist wahr…

Ausbaumöglichkeiten

Mehr geht bekanntlich immer. Als erstes werde ich mit Sicherheit eine größere Batterie kaufen, 100-120Ah sollten es schon sein. Man muss übrigens darauf achten, keine Batterie zu erwerben, die im Betrieb ausgasen kann. Das ist für den Inneneinbau extrem gefährlich. Es kommen daher eigentlich nur Blei-Gel- oder AGM- (Absorbent Glass Mat) Batterien in Frage, die allerdings recht schnell recht teuer und auch schwer werden. Autobatterien hingegen sind ein absolutes No-Go.

Der Laderegler selber hat genug Reserven und eignet sich auch für 24-Volt-Systeme, so dass die Solarkapazität noch bequem erhöht werden kann. Nochmal 50-100 Watt sollten kein Problem darstellen (ok, dann brauche ich einen anderen Sicherungsautomaten, aber die kosten unter 10 Euro).

Wiederum richtig Geld kann man für den Wechselrichter ausgeben. Mit 150 Watt macht man keine großen Sprünge, so ab 500-600 Watt reicht es dann aber für Fernseher etc. Man unterscheidet zwischen den günstigen Wechselrichtern, deren Ausgangsspannung nur eine angenäherte Sinuswelle ist, mit der empfindliche Geräte nicht klar kommen und solche, die eine reine Sinuswelle produzieren. Nicht schwer zu erraten: letztere sind teurer. Der Kauf eines größeren Wechselrichters macht aber erst Sinn, wenn ich eine größere Batterie habe, denn was nützen mit 600 Watt Leistung, wenn ich die nur für 30 Minuten aufrechterhalten kann?

Mehr zu dem ganzen Thema vermutlich in Kürze.

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Es macht mich sprachlos zu sehen, wie viele Frauen mit stetiger Regelmäßigkeit sexistische und sexuelle Übergriffe jeglichen Härtegrads erleben müssen. Es war eigentlich immer klar, dass es eine hohe Dunkelziffer geben musste, aber dass sie so hoch ausfällt, damit hätte ich nie gerechnet (und die Zahl ist vermutlich nochmal deutlich höher, denn die Twitter-Nutzer sind ja nur ein Teil der betroffenen Gruppe).

Ich könnte kotzen, wenn ich in dieser Timeline dann Posts lese, die diese Frauen als weinerlich, empfindlich oder Opferrollen-fixiert hinstellen. Das passt aber natürlich zur ersten Beobachtung, denn die zahllosen berichteten Übergriffe werden ja auch schließlich von eben so zahllosen Männern begangen, die sich keiner Schuld bewusst sind.

Ich stelle aber auch fest, dass diese Diskussion Auswirkungen auf mich ganz persönlich hat. Sie verunsichert mich nämlich ganz massiv. Ich bin ohnehin schon ein Mensch mit einem nur bedingt sicheren sozialen Auftreten und bin zudem noch harmoniesüchtig. Das beides sind keine wirklichen guten Voraussetzungen, in Diskussionen seinen Standpunkt zu vertreten oder Leute kennen zu lernen. Zudem bin ich ein miserabler Netzwerker. Ich komme gerade von einer 5-tägigen Konferenz mit etwa 2000 Teilnehmern zurück und habe im Laufe dieser Woche davon etwa drei näher kennengelernt, davon zwei am Pokertisch. Aber ich schweife irgendwie ab…

Ich bin seit kurzem wieder Single und komme aktuell nur so bedingt gut damit klar. Naturgemäß verstärkt diese Situation aktuell mein Interesse am anderen Geschlecht und genau zu dieser Zeit kommt die #aufschrei-Debatte daher und ich bin jetzt vollends verunsichert. Ich lese Posts, in denen Männer als eitler Pfau bezeichnet werden, wenn sie sich darüber wundern, dass ein Türaufhalten bei der ein oder andere Dame als Sexismus wahrgenommen wird. In einem anderen Beitrag wird ein Mann gebeten, bitte die Straßenseite zu wechseln, weil er einer Frau als zu aufdringlich erscheint.

Damit wir uns nicht falsch verstehen: ich will der Frau, der man die Tür aufhält, nicht absprechen, dass sie sich wirklich belästigt gefühlt hat und auch die andere Frau hat sich so bedrängt gefühlt, dass sie sich zum Handeln genötigt sah. Das sind Situationen ähnlich wie Notwehrsituationen, bei denen auch der Anschein einer Gefahr ein Eingreifen rechtfertigt, wenn die Situation nicht nachweisbar anders erkennbar war. So geht dann auch schon mal der Rocker, der einen SEK-Polizisten erschießt, straffrei aus.

Aber was heißt das alles für mich? Ich treibe jetzt vollends auf dem Meer der Unsicherheit. Eine augenscheinlich nette Frau in der U-Bahn oder im Bus ansehen? Das gilt bei vielen schon als Belästigung, denn die Frau will vielleicht gar nicht angesehen werden oder ich habe vielleicht sexistische Motive, sie anzusehen (was irgendwie perfide ist, denn von jemandem, denn ich gerade zum ersten Mal sehe, sehe ich nun mal zuerst das Äußere). Wie kann ich das vermeiden, wenn die Grenze zwischen gewünschtem und unerwünschtem Interesse für mich so unklar zu sehen ist? Ich lasse das Ansehen einfach ganz sein.

Nehmen wir mal an, ich lerne in einem anderen Umfeld eine Frau kennen, die ich mir als Partnerin vorstellen könnte. Der Debatte nach zu urteilen sind Anbahnungsversuche hier auch belästigend, wenn diejenige aktuell kein Interesse an meinen sozial-gehemmten Avancen hat. Hier gilt natürlich auch, dass Nein auch Nein heißt. Mit meiner Prädisposition verkrafte ich Körbe aber nicht wirklich gut, weshalb ich mir ziemlich sicher sein muss, die Situation richtig eingeschätzt zu haben. Wie sicher kann ich mir überhaupt sein? Und wieder kommt meine Vermeidungsstrategie zum Einsatz: Avancen einfach sein lassen.

Das lässt sich jetzt vermutlich noch weiter so auflisten, aber ich denke, mein ganz persönliches Problem ist klar geworden.

tl;dr

Mich belastet #aufschrei auf vielen Ebenen: weil so viele unter Übergriffen leiden, weil es so viele Täter und Holzköpfe gibt, die dieses Problem wegzureden versuchen und weil es mich ganz persönlich in große Unsicherheit und damit Lethargie stürzt.

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