Akku-Lösung für e-piano (Wechselakku)

[Koksi01]

Ich habe mir hier sämtliche Threads zu Akkulösungen fürs e-piano durchgelesen. Aber so richtig überzeugen konnte mich letztlich nichts.
Einen Akku mit zu hoher Spannung (z.B. Bleiakku vollgeladen) wage ich nicht zu verwenden. Eine Powerbank kostet ziemlich Geld und hat doch die unangenehme Eigenschaft, immer dann leer zu sein, wenn´s drauf ankommt.

Jetzt gibt es im Werkzeughandel ja Wechselakkusysteme, die bei relativ kleiner Bauform ordentlich Leistung bieten. Warum also nicht so etwas adaptieren?

Ich habe mich aus Kosten- und Verfügbarkeitsgründen für das "powerXchange" von Einhell entschieden.
Das Problem dabei ist, dass das ein 18V-System ist, mein Yamaha P-115 aber 12V benötigt.
Dafür gibt es aber so DC-DC Step-Down Module. Ich habe mir diese hier um € 9,99 gekauft (um den Preis gibt es 6 Stück, ich habe also noch 5 für meine nächsten Projekte übrig ). Bei diesem Modul lässt sich die Ausgangsspannung stufenlos bis ca. 0,4V unter der Eingangsspannung regeln. Max. 3A reichen für mein Yamaha ebenfalls locker.

Um das Ganze am Klavier zu befestigen, habe ich mir um € 14,99 einen USB Akku Adapter von Einhell gekauft, die Platine rausgelötet und dafür mein Step-Down-Modul eingebaut (mit Heißkleber reingeklebt):

Dann ein paar Löcher in den Deckel gebort und mit zwei Bohrschrauben am Scherenständer angeschraubt. Um sicher zu gehen, dass das nicht so schnell ausreißt habe ich das ganze noch mit ein wenig Heißkleber stabilisiert und mit zwei Kabelbindern gesichert:

Das Original-Netzteil meines Yamaha liefert exakt 11,97V. Deshalb habe ich auch mein Modul genau auf diese Spannung eingestellt (geht mit einem kleinen Potentiometer auf der Platine):

Das ganze sieht dann so aus. Wie gesagt, die Kabelbinder sind nur zum Sichern gedacht:

Wenn ich das Klavier auf den Ständer lege, kann ich einfach das kurze Kabelstück mit dem ich mein "Meisterwerk" versehen habe am Klavier anstecken und los gehts:

Mit einem Tastendruck am Akku zeigt dieser mittels drei LEDs die restliche Akkukapazität an:

Der Akku stört optisch eigentlich nicht, ist beim Spielen nicht im Weg und kann in Sekundenschnelle gegen einen vollen ausgetauscht werden. Aber da ich mit diesem 3.0A-Akku theoretisch ca. 9 Stunden spielen können müsste ...

Das ganze hat mich (alles mit neu gekauften Teilen) bei ca. einer dreiviertel Stunde Arbeit knapp € 70,- gekostet.

Da ich ein paar Werkzeuge und Gartengeräte mit diesen Akkus habe, habe ich auch genug Wechselakkus zuhause herumliegen.
Theoretisch sollte das im Dauerbetrieb keine Probleme machen. Ich kann aber noch nicht all zu viel dazu sagen, da ich erst vor einer Stunde mit meiner Bastelei fertig geworden bin.

lg Thomas

 

[taste89]

sehr cool !

 

[unifaun]

Super Idee!

Ich habe in der Schule schon immer die Bastler bewundert, die sich so etwas getraut haben und die das auch noch hinbekommen haben.

Elektrotechnik hat sich mir leider nie wirklich erschlossen.

Selbst das Löten von Kabeln hat bei mir meist nicht geklappt.

 

[Koksi01]

Kleiner Nachtrag für eventuelle Nachbauer:

Das von mir verwendete "DC-DC-Step-Down"- ist nicht ganz das Passende!
Es soll laut Anleitung nicht ohne Last betrieben werden (also Akku angeschlossen, aber das e-piano ausgeschalten). Das funktioniert zwar eine Weile, aber wenn man das e-piano einige Stunden ausgeschaltet stehen lässt, schaltet sich das Modul ab und das e-piano kann mangels Stromversorgung nicht eingeschalten werden. Dann muss man kurz den Akku runternehmen und wieder raufstecken, dann geht´s wieder.

Das ist erstmal kein Problem, wenn man das e-piano auswärts verwendet, aber da der kabellose Betrieb auch zu Hause toll ist (keine Stolperfalle mehr), werde ich bei Gelegenheit ein geeigneteres Modul suchen und einbauen. Ich gebe dann hier kurz Bescheid, welches ich genommen habe.

lg Thomas

 

[Dauphin]

Könntest Du nicht einfach einen Schalter in die Zuleitung vom Akku zur Step-down-Platine setzen, zum Stromlos-schalten der Platine?
Aber sehr coole Umsetzung insgesamt!
Grüße, Bernd

 

[Koksi01]

An einen Schalter habe ich auch schon gedacht. Aber jeder der mich kennt weiß, dass ich dann sowieso auf´s Ausschalten vergessen würde .

Ich habe mir jetzt mal ein anderes Modul bestellt und in der Zwischenzeit ziehe ich einfach den Akku ab. Ist zum Glück ja nur ein Handgriff.

lg Thomas

 

[Koksi01]

..., aber wenn man das e-piano einige Stunden ausgeschaltet stehen lässt, schaltet sich das Modul ab und das e-piano kann mangels Stromversorgung nicht eingeschalten werden. Dann muss man kurz den Akku runternehmen und wieder raufstecken, dann geht´s wieder. ...

So ein kurzer Zwischenbericht:
Dieses Ausschalten hat sich nicht mehr wiederholt. Ich habe zwar jetzt andere (bessere) Step-Down-Module besorgt, bin aber noch nicht zum Umbauen gekommen und es ist auch nicht mehr passiert.
Komisch - aber ich warte jetzt mal ab bevor ich da was mache. Es war auch immer nur, wenn ich es länger ausgeschaltet hatte. Während des Betriebs war nie ein Problem.

Die ersten beiden Konzerte hat die Konstruktion jetzt auch schon hinter sich, und das ist echt ein Hammer, wenn alle nach einer Steckdose suchen und du lässig sagst: "brauch ich nicht"

Der Akku hält gefühlt ewig. Ich habe das e-piano nach der letzten Probe (ca. 2 Stunden Probe) eingeschalten lassen (aber nicht mehr bespielt), dann war der Saft nach weiteren 21(!) Stunden alle. Der vor dem Konzert frisch geladene Akku zeigt nach dem Konzert (1 Stunde) noch "voll" an.

Wie gesagt, ich lass die Konstruktion erst mal so, und baue mir zusätzlich eine Version 2.0 (mit Anschlüssen für meine Notenleuchten und das iPad). Die stelle ich euch dann natürlich wieder vor

lg Thomas

 

[McCoy]

Ich habe mir schon im Frühsommer nach @Koksi01's Vorlage die Teile besorgt, um diese Stromversorgung für mein Yamaha p515 nachzubauen. Ich hatte das schon länger vor, aber Anlaß war jetzt der Antrag auf eine Corona-Förderung für eine Lesung, die ich am Klavier begleite. Die Lesung sollte im Freien stattfinden an einer Location ohne Stromanschluß. Wir haben die Förderung am Ende nicht bekommen, und ich habe den Einhell-Akku dann erstmal als Powerbank während meinem Segelurlaub verwendet.

Jetzt habe ich mich aber endlich ans Werk gesetzt und die Teile zusammengebaut.

Material:

• Einhell Power X-Change-Akku 4.0 Ah
• Einhell-Ladestation
• Einhell USB-Adapter
• Stepdown Modul
• Hohl-Stecker fürs Piano
• 2 Kabel (aus einem nicht mehr benötigtem Netzteil zweckentfremdet)

Hier sind alle Teile auf einem Bild zu sehen:

Stepdown-Modul und Hohlstecker (auf dem Modul ist ein Kühlkörper aufgesetzt, der eigentlich zu einen Raspberry Pi gehört) :

Akku wird am Ladegerät geladen:

Der rote USB-Adapter auf dem Akku (das ist die eigentliche Bestimmung dieses Bauteils):

Nun wird der rote USB-Adapter aufgeschraubt, damit er umgebaut werden kann (4 Torx-Schrauben lösen):

Um das schwarze Teil vom roten zu trennen, am Besten oben auf den Einschaltknopf drücken:

So sieht es innen aus:

Die Platine wird ausgebaut und später durch das Stepdownmodul ersetzt. Sie ist nur eingesteckt, man kann sie einfach an beiden silbernen Kontaktschienen herausdrücken:

Der schwarze Riegel mit den Kontaktschienen muß nun aus der Platine herausgelötet werden (nicht ganz einfach):

So soll das Stepdownmodul dann hineingebaut werden:

Ich habe dann doch ein dickeres Kabel genommen als das, welches ganz oben mit dem Netzteil abgebildet ist. Dieses Kabel hat zum Glück Polkennungsstreifen, was die Sache einfacher macht. Beim Anlöten des Kabels muß man genau aufpassen, wo Plus (+) und wo Minus (-) ist. Deshalb nochmal am Akku nachschauen, da steht es drauf:

Von den Kontaktschienen geht jeweils ein (+) und ein (-) Kabel an den Input des Stepdown-Moduls. Dann ebenso jeweils ein (+) und ein (-) Kabel vom Output durch den roten Deckel an den Hohl-Stecker.

Input und Output sowie (+) und (-) sind auf der Platine gekennzeichnet (Rückseite des Stepdownmoduls, den Aufkleber habe ich drangelassen):

Das Yamaha P515 läuft auf 16 Volt, nicht wie @Koksi01's Yamaha P115 auf 12 Volt. Man muß an der kleinen Einstellschraube am Stepdownmodul den richtigen Volt-Output mit Hilfe eines Meßgerätes einstellen. Ich hatte das Glück, daß der Herr im örtlichen Elektronikladen mir das gleich schon eingestellt hat, weil er nicht sicher war, ob das Modul von 18 Volt (Einhell-Akku) auf 16 Volt (Yamaha P515) runterregeln kann.

Messung am Stepdownmodul:

Ich habe nochmal nachgemessen, ob das Yamaha-Netzteil dieselbe Voltzahl ausgibt. 0,01 Volt Differenz fällt nicht ins Gewicht.

Messung am Yamaha-Netzteil:

Bevor man den Stecker anlötet, nochmal am Piano kontrollieren: Innen Plus (+), außen Minus (-):

Erster Test: Läuft! Juhuu!

Das Stepdownmodul passt nicht 100%ig, es ist ein bisschen zu groß:

Deshalb habe ich am schwarzen Unterteil des USB-Adapters an den Schraubenfassungen mit dem Dremel ein bisschen weggefräst:

Jetzt passt das Modul millimetergenau in den Adapter. Man sieht es an den Ecken der Platine. Und das Beste: Es sitzt so satt und klemmt ein bisschen, da daß ich nichtmal Kleber verwenden mußte. Da wackelt auch so nix!

Auf eine gute Kabelführung im Innern achten, zuschrauben, fertig.

Fertiges Bauteil von unten ...

... und von oben:

Hier sieht man das ganze Ensemble:

Und hier eingesteckt im Piano:

Über eine Aufhängung am Piano habe ich mir noch keine Gedanken gamacht. Das Kabel ist lang genug, daß ich den Akku einfach unterm Piano auf den Boden stellen kann. So bin ich unabhängig von meinem Pianoständer und kann ggf. auch mal einen anderen benutzen. Wenn sich das nicht bewährt, erweitere ich noch die Kabelbinderlösung.

Ich habe das Piano heute um ca. 14.00h angeschaltet, den ganzen Tag über angelassen und ab und zu drauf gespielt, auch mal etwas mit der internen Recordingfunktion aufgenommen und wieder abgespielt. Zwischendrin war es nochmal eine Stunde aus, weil ich die Dremelaktion noch gemacht habe. Es lief dann bis 24.00h und schaltete dann ab. Das sind also 9 Stunden. Wie sich das bei größere Lautstärke verhält, muß sich zeigen, aber ich denke, 9 Stunden sind ein gutes Ergebnis. @Koksi01 hat ein besseres Ergebnis, vermutlich, weil das P115 weniger Saft zieht. Mittelfristig besorge ich mir einen zweiten Akku, dann bin ich auf der sicheren Seite.
Der Akku braucht so ca. 1 Stunde, um wieder voll zu laden. Gemessen habe ich es nicht, aber er ist inzwischen wieder voll.

Nochmal vielen Dank an @Koksi01 für das Erfinden und teilen dieser Lösung. Andere basteln mit Autobatterien herum, da ist das doch eine wesentlich elegantere Lösung. Die 3/4-Stunde Bastelzeit konnte ich allerdings nicht einhalten ...

Auf jeden Fall freue ich mich schon auf Akustik-Corona-Proben mit Abstand im Park oder so.

Viele Grüße,
McCoy

 

[glombi]

Hm, bisher habe ich darauf geachtet, möglichst Geräte mit integriertem Netzteil und IEC-Kaltgerätebuchse zu kaufen. Ich mag einfach das zusätzliche Geraffel mit dünnen Kabeln um fimschigen Steckern nicht. Damit wäre so ein Hack aber wesentlich aufwändiger. Man kann das Gerät natürlich öffnen und den DC-Ausgang des integrierten Netzteils suchen, aber ob es das Wert ist? Dann vielleicht lieber „einfach“ eine USV? Mal sehen, was sowas fertig kostet...

Brauchen tu ich sowas eigentlich nicht, aber meinen Bastlerehrgeiz habt ihr geweckt...

Gruß,
glombi

 

[Koksi01]

Wenn sich das nicht bewährt, erweitere ich noch die Kabelbinderlösung

Ich habe meinen Adapter eigentlich angeschraubt am Scherenständer. Nur war mir das zu unsicher bei dem dünnwandigen Rohr. Deshalb sind die Kabelbinder zusätzlich und nur zur Sicherheit drauf gekommen. Das hält übrigens noch immer bombenfest. Das Ganze wird doch relativ oft herumgetragen. Mit meiner einhängbaren Pedaleinheit (siehe hier), Ist mein P-125 überall innerhalb einer Minute spielbereit. Ohne Steckdosensuche, ohne rutschendem Pedal - HERRLICH

lg Thomas

 

[McCoy]

Läuft das P125 eigentlich auch auf 12 Volt oder musstest Du umstellen?

 

[Koksi01]

Ja, läuft auf 12V.
ABer ich hätte hier auch noch ein paar Step-Down und ein paar Step-Up Module herumliegen, wäre also für alle Eventualitäten gerüstet

 

[Claus]

@McCoy Ist der Aufwand des Regelns von 18V Akku auf 16V Gleichstromverbraucher wirklich notwendig?
Die Elektronik könnte das vertragen und zieht dann etwas weniger Strom. Am Digitalpiano habe ich das nicht noch ausprobiert, aber in den 80/90er Jahren elektronisch gebastelt.
Was meinen denn die Anderen, auch @Frrranky?

Gruß Claus

 

[McCoy]

Ist der Aufwand des Regelns von 18V Akku auf 16V Gleichstromverbraucher wirklich notwendig?
Die Elektronik könnte das vertragen und zieht dann etwas weniger Strom.

So gut kenne ich mich damit nicht aus und hätte Sorge, daß mir in der Elektronik irgendetwas gegrillt wird. Bei einem günstigeren Gerät könnte man das vielleicht probieren, aber beim P515 traue ich mich so etwas nicht.

Viele Grüße,
McCoy

 

[Koksi01]

@McCoy Ist der Aufwand des Regelns von 18V Akku auf 16V Gleichstromverbraucher wirklich notwendig?

Kein, bzw. kaum Aufwand! Ein passendes Step-Down-Modul bekommst du um wenige Euros (ich habe für die letzten irgendwas um die € 2,- bezahlt).

Der 18V-Akku hat eine Leerlaufspannung von 20,5V (gerade nachgemessen). Die Digitalpianos brauchen ja nicht so große Ströme, ich weiß daher nicht, ob die Spannung da auf eine verträgliche Größe "zusammenbricht".
Ich würde das jedenfalls nicht riskieren - steht in keiner Relation.

lg Thomas

 

[Primut]

Ich finde ja eure kreative Akku-Lösung ziemlich genial, falls ich mal Bedarf habe, werd ich darauf zurückkommen. Vielen Dank an @Koksi01

Die Frage von @Claus ist insofern berechtigt, als dass die üblichen Digital-IC's nicht mit 16 V Versorgungsspannung arbeiten sondern deutlich darunter liegen. D.h. eigentlich kann man davon ausgehen, dass intern noch ein (oder mehrere) Spannungsregler verbaut sind.
Allerdings würde dieser dann bei höherer Eingangsspannung tendenziell eine etwas höhere Verlustleistung haben. Ohne den Schaltplan mit genauen Details zu kennen wäre ich da auch eher vorsichtig und würde auf der sicheren Seite arbeiten.

 

[Koksi01]

Weil der Thread jetzt wieder an die Oberfläche gekommen ist, hier ein kleiner Erfahrungsbericht nach fast 2 1/2 Jahren:

Ich wollte eigentlich ein anderes Step-Down-Modul einbauen, da das von mir verwendete sich beim Betrieb ohne Last irgendwann abschaltet und ich dann zum "Neustart" kurz den Akku ziehen muss.
Um´s kurz zu machen: ich war bisher immer zu faul dazu und ich hatte auch noch nie ein Problem damit. Wenn ich für eine Auffürurng oder eine Probe das e-Piano mit habe, stelle ich es auf und schalte es gleich ein. Dadurch umgehe ich diese Abschaltung und der Stromverbrauch ist ja sowieso zu vernachlässigen.

Wegen des ewig wegrutschenden Pedals, habe ich mir noch eine Lösung mit der Pedaleinheit gebastelt. Damit ist mein P-125 derartig unkompliziert mobil, dass eigentlich immer mein e-Piano genommen wird. Es ist im Schnitt sicher jede Woche ein- bis zweimal mobil unterwegs und ich hatte noch nie irgend ein Problem damit. Anfangs habe ich immer einen Reserveakku mitgenommen, aber ich glaube seit mehr als einem Jahr habe ich ich das auch nicht mehr gemacht. Mehr als auf "2 von 3 LEDs" bin ich mit der Kapazität auch nach längeren Proben oder Aufführungen noch nie gekommen.

Auf- und Abbau dauert jeweils eine Minute und wir haben eben keine Stolperfallen mehr durch herumliegende Kabel.
Auch meine "etwas rustikale" befestigung des Adapters am Scherenständer hält nach wie vor bombenfest.

Ich kann mir mein e-Piano ohne Akku eigentlich nicht mehr vorstellen.

lg Thomas

 

[Claus]

Und die Tasten machen das aktive Spielen auch immer noch mit?

Gruß Claus

 

[Koksi01]

Ich bin ja kein Pianist, und das P-125 wird nur zum Einstudieren von Gesang und Chor, bzw. zur Lied- und Chorbegleitung eingesetzt. Also nicht wirklich eine extreme Beanspruchung der Tastatur.

Aber weder beim P-125, noch beim vorherigen P-115 (das ich doch einige Jahre hatte) waren da irgendwelche Ermüdungserscheinungen der Tastatur zu erkennen. Beim P-115 waren die schwarzen Tasten schon sichtbar glattpoliert. Vom Spielgefühl hat sich meinem Empfinden nach aber ebenfalls nicht wirklich was verändert.

Bei einem Pianisten der täglch stundenlang intensiv übt, wird die Tastatur natürlich anders beansprucht als bei uns.

lg Thomas

 

[McCoy]

Am Donnerstag war endlich Feuertaufe und ich habe ein ganzes Open-Air-Festival-Konzert (ca. 70 min) mit dem neuen 4.0 Ah Akku gespielt (hatte mir zur Sicherheit einen zweiten Akku gekauft). Nach dem Auftritt leuchteten noch alle 3 Ladekontroll-LEDs ...

Viele Grüße,
McCoy