Kurz-Zusammenfassung: Powerbank Modernisierung (90 Wh)

Projektfokus Upgrade einer technologisch veralteten Powerbank auf moderne Ladestandards (USB-PD) bei gleichzeitigem Redesign des Gehäuses für bessere Wartbarkeit.

Kernleistungen & Engineering-Entscheidungen

  • Leistungssteigerung: Erhöhung der Energieabgabe von 12 W auf 22,5 W durch Integration des LX-SY225P-Boards.

  • Effizienzanalyse: Identifikation und Entfernung einer ineffizienten Solarzelle (60 h theoretische Ladezeit) zur Optimierung des Bauraums.

  • Akkumanagement: Sicherung des 24.000 mAh Li-Po-Akkus und Implementierung eines XT60-Anschlusses für Storage-Ladung (Langlebigkeit).

  • Konstruktion: Entwicklung eines modularen Gehäuses in Autodesk Fusion 360 mit Fokus auf Stoßresistenz (TPU) und Wärmeableitung.

Kernkompetenzen CAD (Fusion 360), Akkutechnik (1S2P Li-Po), thermisches Management und analytische Problemlösung.

Das hier ist die Basis. 3x USB-A Input, 1x Micro-USB und 1x Lightning Input bei einer maximalen Energieabgabe von 12W bei 5V – für heutige Standards ziemlich lahm. Die Kapazität ist jedoch beachtlich 24.000mAh fast 90Wh, das übertrifft sogar manche aktuelle Modelle. Spoiler: Der Akku ist auch das einzige was bleiben wird…

Um an das Innere zu gelangen musste ich etwas gewalt anwenden und die Platine mit einem Dremel freischneiden. Da eine Solarplatte dieser Größe bei solchen Powerbanks nahezu keinen Nutzen bietet fällt sie im neuen Design weg.

tLaden=EAkkuPSolar=90Wh1,5W=60ht_{Laden} = \frac{E_{Akku}}{P_{Solar}} = \frac{90\,Wh}{1,5\,W} = 60\,h

Wie man an der Rechnung erkennt bräuchte die Solarzelle 60h volle Sonne um den Akku von 0-100% laden zu können, allein für ein iPhone sind das 2 Tage in der Sonne – extrem unrealistisch. Vor Allem wenn man bedenkt, dass in der Bedienungsanleitung steht, man dürfe die Powerbank nicht direktem Sonnenlicht exponieren…

Das ist der Akku, ein 1S2P Lithium-Polymer Akku. Er besteht aus zwei Zellen, die parallel geschaltet sind und somit zwar gemeinsam ihre Kapazität, jedoch nicht die Spannung addieren. Der Schaumstoff dient dazu den Akku vor Stürzen zu schützen und ein Ausdehnen von ca. 10% beim Laden und Entladen zu ermöglichen. Die Anschlüsse sind vorsichtshalber von mir isoliert worden, damit nicht naja…

Anforderungen an das Endprodukt

  • verschraubter Rahmen mit coolem Design für einfachen Zusammenbau und Wartung
  • möglichst viele USB-C Anschlüsse
  • Ecken aus Gummi (TPU) für Stoßresistenz
  • größere Schaumstoffeinsätze zum Schutz des Akkus
  • XT60 Stecker zum Laden auf Storage Spannung für längere Akku Lebensdauer
  • ordentliche Projektführung in Autodesk Fusion 360
  • Gummi-Stoff-Bänder zum fixieren von Geräten wie Handys beim Laden
  • Magnete an der Oberseite zum schnellen Befestigen eines MagSafe Ladegeräts
  • Heatsink (Kühlkörper) auf Chip für bessere Wärmeableitung

Nach längerer Recherche und Absprache haben wir dieses Board gefunden, das wirklich wie die Faust aufs Auge zu den Anforderungen passt. Das LX-SY225P schafft bis zu 22,5W, kann dank USB-PD verschiedene Spannungen ausgeben und somit viele verschiedene Geräte sehr schnell laden. Aber kommen wir mal zum langweiligen Teil: Rechnen…

1. iPhone 15/16 Pro (Akku ca. 13 Wh)
1. Das iPhone lädt sehr schnell bis 80%, bummelt aber am Ende. Faktor 2,5 bedeutet: Die Realität dauert 2,5x so lange wie die reine Theorie.

tTheorie=13Wh20W=0,65h(39Min)tReal=tTheorie×2,5≈𝟏𝐡𝟒𝟎𝐌𝐢𝐧t_{Theorie} = \frac{13\,Wh}{20\,W} = 0,65\,h \,(39\,Min) t_{Real} = t_{Theorie} \times 2,5 \approx \mathbf{1\,h\,40\,Min}

2. MacBook Pro M1 (Akku ca. 58 Wh) Da die 20W für den Laptop sehr wenig sind, lädt er fast durchgehend mit voller Leistung. Die „Brems-Phase“ am Ende fällt weniger ins Gewicht. % Faktor 1,2 ist hier realistisch.

tTheorie=58Wh20W=2,9htReal=tTheorie×1,2≈𝟑𝐡𝟑𝟎𝐌𝐢𝐧t_{Theorie} = \frac{58\,Wh}{20\,W} = 2,9\,h t_{Real} = t_{Theorie} \times 1,2 \approx \mathbf{3\,h\,30\,Min}

3. Beispiel Tablet / iPad Air (Akku ca. 29 Wh) Ein Mittelding zwischen Handy und Laptop. Faktor 1,6 bildet den Durchschnitt ab.

tTheorie=29Wh20W=1,45htReal=tTheorie×1,6≈𝟐𝐡𝟐𝟎𝐌𝐢𝐧t_{Theorie} = \frac{29\,Wh}{20\,W} = 1,45\,h t_{Real} = t_{Theorie} \times 1,6 \approx \mathbf{2\,h\,20\,Min}

Das Design

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Das Modell ist noch in Arbeit, so sieht der Rohbau aus. Bald kommt hier mehr. Stand 02/2026