GH2: long run Akku-Bastellösung / GH2 Stromverbrauch Messwerte

[McKay]

Hallo Forum,

nachdem ich heute etwas der Idee, eine GH2 anders als mit normalem Akku zu versorgen nachgegangen bin, will ich meine Erkenntnise nicht für mich behalten.

Zunächst aber ein paar aufschlußreiche Meßwerte über die Stromaufnahme einer GH2 unter unterschiedlichen Bedingungen.

GH2 per DMW-DCC8E an Labornetzteil / Spannung: 8,70V

Strom - Setting
370mA - LCD aus, Sucher an
370mA - LCD auf 3 (dunkelste Einstellung)
390mA - LCD auf 2
410mA - LCD auf 1 (hellste Einstellung)
480mA - Video 1080P 24MBit, LCD an
650mA - während Serienbildaufnahme, LCD an


Ok, zunächst kurz der Grund für die folgenden Bastel-Anstrengungen. Angesichts der Preise und vor allem der mehr als mangelhaften Ausdauer der GH2-Akkus brauche ich für mehrtägige OpenAir-Festivals auf denen ich keinen Zugang zum Stromnetz habe eine Lösung, die auch längere Videositzungen ermöglich und sich preislich im Rahmen hält.
Per DMW-DCC8E Akku-Dummy sollte das Einspeisen einer Versorgungsspannung aus einer anderen Stromquelle ja nicht unendlich schwierig sein. Ok, dazu hab ich heute den Dummy zerlegt. Anhang: Platine des Akku-Dummy.


Wie hier schön zu sehen ist, werden tatsächlich nur die beiden äußeren Kontakte (+/-) benutzt. Damit hängen sind alle 'Chip-Theorien' zunächst etwas in der Luft. Die beiden SMD-Bausteine sind zwei 1kOhm Widerstände in Reihe (exakt 1985 Ohm zusammen) zwischen beiden Polen.
Wenn Panasonic per Firmwareupdate nicht alle DMW-DCC8E unbrauchbar machen will, wird dieser Weg immer offen bleiben müssen.
Der allerdings hat einen Pferdefuß.
Diese Art der Versorgung ohne Chip ist offenbar so designt, dass zur zuverlässigen Funktion eine Spannung erforderlich ist, die ein zwei-Zellen Li-Ion Akku keinesfalls liefern kann. Am Labornetzteil ist bei meinen Versuchen erst ab ca. 8,6V ein stabiler Betrieb ohne "Dieser Akku kann nicht verwendet werden"- Abschaltungen gewährleistet, was schobmal über der Ladeschlußspannung eines zwei-Zellen-Li-Ions liegt.
Weil ich die Ausgangsspannung des für den Dummy gedachten Netzteiles nicht kenne bzw. nicht weiß, wieviel eine GH auf den Kopp kriegen darf, wäre ich ich mit 9V wohl auf der sicheren Seite.(?)
Das eleganteste was mir dazu einfällt wäre 3 leistungsstarke 18650'er Li-Ion Zellen (etwa [Link nur für registrierte und freigeschaltete Mitglieder sichtbar. ] ) in Reihe zu schalten und über einen 7809 Festspannungsregler die Ausgangsspannung des Packs bei 9V festzunageln. Die ganze Choose in einer schlanke Röhre untergebracht (~20cm lang, 2cm Durchmesser) ließe sich noch einigermaßen elegant ans Stativbein strippen, hat im Ergebnis die doppelte Kapazität eines normalen Akkus und kostet keine 10,-EUR.
Ein ähnlicher Aufbauch schwebt mir auch vor um leergesaugte Standard-Akkus mit Ladung aus den billigen Rundzellen per Ladeschalte mit Gleichstromanschluß wieder an die Front zu bringen. Li-Ion Akkus geben ihre Ladung ja denkbar verlustarm wieder ab, so dass mir das eine gangbare Lösung scheint, zumal ich sowieso stattliche Mengen 18650' er rumzufliegen habe.

Ein anderer Weg wäre vielleicht einen originalen Akku zu opfern um zu versuchen, dem Chip einfach andere Primärzellen unterzuschieben. Tote originale Akkus wird's aber wohl noch nicht geben, oder?

Ok… das war's so weit erstmal, wenn es Einwände oder hilfreiche Ideen geben sollte…...

[Johnboy]

Zitat von McKay

1. Damit hängen sind alle 'Chip-Theorien' zunächst etwas in der Luft..
2. wieviel eine GH auf den Kopp kriegen darf, wäre ich ich mit 9V wohl auf der sicheren Seite.(?)
3. und über einen 7809 Festspannungsregler die Ausgangsspannung des Packs bei 9V festzunageln.
4. Die ganze Choose in einer schlanke Röhre untergebracht (~20cm lang, 2cm Durchmesser) ließe sich noch einigermaßen elegant ans Stativbein strippen,

1. Nein. Der Chip ist Fakt, aber nur für die Akkus. Einen G2 Akku hatte ich schon auf. Da ist wirklich eine aufwendige und prall gefüllte Platine drauf. Warscheinlich sogar mit der Info über den Ladezustand.
Das braucht man natürlich nicht bei einer permanenten Netzeinspeisung. Da reicht der "Schutz Aus" der Kamera bei Unterschreiten oder Ausfall.

2. Mein Bauch sagt auch JA

3. Ich bin fest davon überzeugt, dass Pana einen eigenen Festspannungsregler, speziell für die externe Versorgung in der Kamera eingebaut hat. Wenn nicht, wären sie einfach nur dämlich.
Deine Regelung im Batteriepack halte ich aber schon aus Sicherheitsgründen für die einzig vernünftige Lösung. Hält auch Verlustwärme aus der Kamera raus.

4. Eine parallele Anordnung der Zellen für die Jackentasche wäre auch interessant (Taschenwärmer im Winter )

Deine Vorgehensweise finde ich prima. Besser als unkontrolliertes Anhängen von Zellenpacks.
Ein Bausatz von dir wäre durchaus interessant.

[Softride]

Vielen Dank für die sehr interessante Untersuchung!

Es stellt sich natürlich die Frage, wie ist die Kompatibilitätsprüfung beim Akku realisiert? Über die beiden mittleren Kontakte? Wird die Prüfung ausgeschaltet, wenn über die äußeren Kontakte eine ausreichend hohe Spannung anliegt? Ich hatte schon mal den Verdacht, dass bei meiner GH1 die Prüfung über das Entladeverhalten passiert denn mein Fremdakku benimmt sich ganz anders als der Originale. Nachdem mit dem Fremdakku an der Ladezustandsanzeige nur noch zwei Balken zu sehen sind, bricht die Kamera abrupt ab. Der Originalakku lässt sich dagegen ganz auslutschen.

[McKay]

Heho...

> Nein. Der Chip ist Fakt, [..]

Das mag ja sein, ist aber eben nur von begrenzter Bedeutung, wenn es grundsätzlich möglich ist, diesen mit einer alternativen Methode zu umgehen.

> Einen G2 Akku hatte ich schon auf. Da ist wirklich eine aufwendige und
> prall gefüllte Platine drauf. Warscheinlich sogar mit der Info über den
> Ladezustand.

... das ist auch trivial zu relaisieren. Mehr oder weniger aufwendige Platinen sind bei Li-Ion aber Usus, da hätten wir auf jeden Fall die Temperaturüberwachung, Über-und Tiefentladeschutz, Kurzschlußschutzschaltung usw.

> Das braucht man natürlich nicht bei einer permanenten Netzeinspeisung.
> Da reicht der "Schutz Aus" der Kamera bei Unterschreiten oder Ausfall.

Aus Effizenzgründen hatte ich zuerst einen Schaltregler im Sinn, habe das wegen Paranoia aber wieder verworfen.... viel zu gefährlich.... wenn da im Feldeinsatz irgendwas schief läuft geht die GH2 in Rauch auf. Ein Festspannungsregler ist ´ne recht sichere Bank, kann nicht wirklich viel passieren und Schutzschaltungen sind ja bereits integriert. Zusätzlich kann man ja noch mit dreieinhalb Bauteilen das Eigenschwingverhalten dämpfen und mit (Skottky) Dioden für Verpolungsschutz sorgen.

> 2. Mein Bauch sagt auch JA

Ich hatte hier irgendwo gelesen, dass das G2-Ladegerät ja auch als Netzteil dienen kann und 9,3V ausgibt. Eine GH2 wird da sicher ähnlich sein.

> Deine Regelung im Batteriepack halte ich aber schon aus Sicherheitsgründen für die einzig vernünftige Lösung.
> Hält auch Verlustwärme aus der Kamera raus.

Yep... wobei sich die in Grenzen hält, ein TO-220 Gehäuse steckt die max. 2W locker weg. Und so ganz nebenbei fällt ein 7809 just dann aus der Regulation, wenn die Li-Zellen auch nicht weiter gepeinigt werden müssen.

> 4. Eine parallele Anordnung der Zellen für die Jackentasche wäre auch
> interessant (Taschenwärmer im Winter )

Heiß werdende Li-Ions in der Tasche..... Du bist mutig.... die Energiedichte ist nicht weit von TNT entfernt.... und wenn die schon heiß sind läuft der countdown.

> Deine Vorgehensweise finde ich prima. Besser als unkontrolliertes Anhängen von Zellenpacks.

Wenn man übermütig ist, könnte man noch eine Spannungslupe o.ä. einbauen, um über den Ladezustand zumindest einigermaßen im Bilde zu sein.

> Ein Bausatz von dir wäre durchaus interessant. [/quote]

Wenn alles durch und getestet ist werd ich sicher berichten.



Gruß Martin

[McKay]

Heho....

> Es stellt sich natürlich die Frage, wie ist die Kompatibilitätsprüfung beim Akku realisiert?

... sicherlich mit dem mit 'D' beschrifteten Kontakt.

> Wird die Prüfung ausgeschaltet, wenn über die äußeren Kontakte eine ausreichend hohe Spannung anliegt?

Exakt so sieht es aus. Die erforderliche Spannung liegt außerhalb der Reichweite eines konventionellen Akkus, womit die Notwendigkeit eines Chips auf jene beschränkt bleibt.
Ein Originalakku mit nur den beiden stromführenden äußeren Pins verbunden führt zu einer Fehlermeldung mit Abschaltung. q.e.d.

> Ich hatte schon mal den Verdacht, dass bei meiner [Link nur für registrierte und freigeschaltete Mitglieder sichtbar. ] die Prüfung über das Entladeverhalten passiert denn mein Fremdakku benimmt sich
> ganz anders als der Originale. Nachdem mit dem Fremdakku an der Ladezustandsanzeige nur noch zwei Balken zu sehen sind, bricht die Kamera abrupt ab. Der Originalakku lässt sich dagegen ganz auslutschen.

Daran hab ich so meine Zweifel..... dieses Verhalten liegt mit Sicherheit an unterschiedlichen Verfahren der Füllstandsmessung. Die Entladekurven sind ja nunmal physikalisch bedingt, mit wenig Spielraum für Persönlichkeitsentwicklung.



Gruß Martin

[Johnboy]

Zitat von McKay

Heho...

> Nein. Der Chip ist Fakt, [..]

Das mag ja sein, ist aber eben nur von begrenzter Bedeutung, wenn es grundsätzlich möglich ist, diesen mit einer alternativen Methode zu umgehen.

> Einen G2 Akku hatte ich schon auf. Da ist wirklich eine aufwendige und
> prall gefüllte Platine drauf. Warscheinlich sogar mit der Info über den
> Ladezustand.

... das ist auch trivial zu relaisieren. Mehr oder weniger aufwendige Platinen sind bei Li-Ion aber Usus, da hätten wir auf jeden Fall die Temperaturüberwachung, Über-und Tiefentladeschutz, Kurzschlußschutzschaltung usw.

> Das braucht man natürlich nicht bei einer permanenten Netzeinspeisung.
> Da reicht der "Schutz Aus" der Kamera bei Unterschreiten oder Ausfall.

Aus Effizenzgründen hatte ich zuerst einen Schaltregler im Sinn, habe das wegen Paranoia aber wieder verworfen.... viel zu gefährlich.... wenn da im Feldeinsatz irgendwas schief läuft geht die GH2 in Rauch auf. Ein Festspannungsregler ist ´ne recht sichere Bank, kann nicht wirklich viel passieren und Schutzschaltungen sind ja bereits integriert. Zusätzlich kann man ja noch mit dreieinhalb Bauteilen das Eigenschwingverhalten dämpfen und mit (Skottky) Dioden für Verpolungsschutz sorgen.

> 2. Mein Bauch sagt auch JA

Ich hatte hier irgendwo gelesen, dass das G2-Ladegerät ja auch als Netzteil dienen kann und 9,3V ausgibt. Eine GH2 wird da sicher ähnlich sein.

> Deine Regelung im Batteriepack halte ich aber schon aus Sicherheitsgründen für die einzig vernünftige Lösung.
> Hält auch Verlustwärme aus der Kamera raus.

Yep... wobei sich die in Grenzen hält, ein TO-220 Gehäuse steckt die max. 2W locker weg. Und so ganz nebenbei fällt ein 7809 just dann aus der Regulation, wenn die Li-Zellen auch nicht weiter gepeinigt werden müssen.

> 4. Eine parallele Anordnung der Zellen für die Jackentasche wäre auch
> interessant (Taschenwärmer im Winter )

Heiß werdende Li-Ions in der Tasche..... Du bist mutig.... die Energiedichte ist nicht weit von TNT entfernt.... und wenn die schon heiß sind läuft der countdown.

> Deine Vorgehensweise finde ich prima. Besser als unkontrolliertes Anhängen von Zellenpacks.

Wenn man übermütig ist, könnte man noch eine Spannungslupe o.ä. einbauen, um über den Ladezustand zumindest einigermaßen im Bilde zu sein.

> Ein Bausatz von dir wäre durchaus interessant.

Wenn alles durch und getestet ist werd ich sicher berichten.



Gruß Martin[/quote]

[Johnboy]

Zitat von McKay

> 4. Eine parallele Anordnung der Zellen für die Jackentasche wäre auch
> interessant (Taschenwärmer im Winter )

Heiß werdende Li-Ions in der Tasche..... Du bist mutig.... die Energiedichte ist nicht weit von TNT entfernt.... und wenn die schon heiß sind läuft der countdown.

Nee nee, ich meinte nur eine Bauform für die Brusttasche.
Natürlich ordentlich in Reihe geschaltet und KEINEN Widerstand zum Heizen.

Mann, sowas in der Hosentasche auf der Trägerseite, das könnte aber schief gehen.

Diese Form:
[Link nur für registrierte und freigeschaltete Mitglieder sichtbar. ]

Ups, hab ich den Beitrag #6 eben gedoppelt? Wie hab ich das denn gemacht?

[Softride]

Zitat von McKay

...Ich hatte hier irgendwo gelesen, dass das G2-Ladegerät ja auch als Netzteil dienen kann und 9,3V ausgibt. Eine GH2 wird da sicher ähnlich sein....

Zur Vervollständigung:
Mein kombiniertes Ladegerät / Netzteil zur GH1 liefert im Leerlauf 9,52 V.
Der Original-Akku (BLB13E) kommt voll aufgeladen auf 8,29 V, der China-Klon (for BLB13-2 Replacement) bringt 8,34 V.

Die Indizien bestätigen also Deine Theorie!

[McKay]

Heho....


... so, ich hab die Stromversorgung wie eingangs angerissen aufgebaut, getested und durchgemessen. An Bauteilen benötigt man einen Festspannungsregler vom Typ
7809 und einen 0,33µF Kondensator an dessen Eingang, Gesamtpreis <<0,50EUR.
Grenzwertig aber noch im grünen Bereich ist die für die Aufrechterhaltung der Regulation minimal erforderliche Eingangsspannung. (für 3xLi-Ion-Zellen)
Die bei ~8,75V liegende Ausgangsspannung des Reglers bricht bei Unterschreitung der Eingangsspannung von ~10,4V ein, was ein Abschalten der Kamera mit dem "Dieser Akku kann nicht verwendet werden"-Spruch zur Folge hat.(nicht ungünstig, weil in Ermangelung einer Batterieanzeige so immerhin ein geordneter shutdown der Kamera gewährleistet ist)
10,4V heißt eine Schlußspannung von etwas über 3,4V für eine einzelne Zelle. Eine Li-Ion Zelle mit 3,4V ist so gut wie tot, in der Nähe von 95% entladen, was insbesondere bei einer vergleichsweise hohen Stromaufnahme wie bei der GH2 gilt. Insofern ist hier kein spezieller low-drop-Regler (welcher weniger 'Spannungsvorsprung' zum regeln braucht) nötig. Außerdem schont eine nicht zu tiefe Entladung die die Zellen.
Die Laufzeit einer Ladung 18650'er sollte bei rund dem doppelten des Standardakkus liegen.
Noch ein Wort zur Verlustleistung des Reglers.... worst-case-szenario sind 2W, was das Teil schon gut heiß werden läßt (125°C darf er). Bei der Bauform des geplanten Packs sollte man daher die Wärmeabfuhr des Bauteils berücksichtigen.
Die von mir favorisierte Taschenlampenbody-ähnliche Röhrenform harmoniert gut mit der Tatsache, das die Rückwand des Reglers Masse führt, welche montiert in eine Endkappe des Packs auch noch das Massekabel einspart und mehr als ausreichend Wärmeabfuhr gewährleistet (Metallbody vorausgesetzt).

Alles in allem also ein positiver Ausgang. Sollte ich demnächst noch ein vorzeigbares Gehäuse auf die Reihe kriegen, werd ich als Bauvorschlag ein paar Bilder und ein kurze Erklärung dazu hochladen.


BTW: Der conrad-Preis für die Li-Ion Zellen in Posting #7 ist ja total krank, als ich das letzte mal 18650´er gekauft habe, lag der Preis bei 3$, was rund 6,-EUR für einen 3'er Pack macht.


Gruß Martin

[Softride]

Hallo Martin,

vielen Dank für Deine Beschreibung die endlich Licht in das Dunkel der Akku-Kompatibilität brachte .

Ich bin sehr gespannt auf Deinen Aufbauvorschlag.