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Author Topic: USV mit Akku und Ladeschaltung für Arduino & Display  (Read 3110 times)
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Moinsen leuz,

Nachdem meine strommess- & spannungsmesschatungen funktionieren Suche ich nun nach einer Usv für die arduinos.

Bestehen sollte die Schaltung aus einem Netzteil das den arduino im betrieb versorgt und den Akku läd, einem akkupack und einer ladeschaltung für diesen .

In einemeiner letzten threads hat realizer den Vorschlag gemacht, zwei Dioden zu verwenden; eine für den Akku und eine für das Netzteil. Diese sollen eine unterbrechungsfreie spannungsversorgung und somit eine sofortige meldung des spannungsausfalles ermöglichen.

Er bezeichnete die og. Fakten als ultimative Usv und das soll sie auch werden smiley-wink

Also, ich hab mal einwenig recherchiert und bin auf folgende Tabelle gestoßen:

http://www.funkcom.ch/akkuinfos.htm

gruß da Hool

    

« Last Edit: April 09, 2011, 04:50:16 am by da Hool » Logged

NRW
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Korrigiert mich wenn ich falsch liege aber für diese zwecke ist die "ultimative USV" ein 6V Bleiakku mit passendem Ladegerät und einfach den Arduino dran hängen.

Das Ladegerät läd den Akku und der Akku versorgt den Arduino.
Kein Schaltungsaufwand!
Es sei denn du möchtest dich benachrichtigen lassen das gerade kein Strom da ist.
Dann bräuchte man sicher doch noch ne Diode oder so.

Gruß
Thorsten
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Korrigiert mich wenn ich falsch liege aber für diese zwecke ist die "ultimative USV" ein 6V Bleiakku mit passendem Ladegerät und einfach den Arduino dran hängen.
Das Ladegerät läd den Akku und der Akku versorgt den Arduino.
Kein Schaltungsaufwand!
Es sei denn du möchtest dich benachrichtigen lassen das gerade kein Strom da ist.
Dann bräuchte man sicher doch noch ne Diode oder so.
Gute Idee nur das Problem ist, daß Arduino mit 6V nicht funktioniert: an 5V angeschlossen machst Du ihn kaputt, an Vin angeschlossen funktioniert der Spannungsstabilisator nicht da die Spannung zu klein ist.
Du bruchst dazwischen einen DC/DC Converter von 6V bis 6,9V (Batteriespannung) auf 5V oder leichter zu finden: 12V Akku und DC/DC Converter von 12V bis 13,8V .

Quote
In einemeiner letzten threads hat realizer den Vorschlag gemacht, zwei Dioden zu verwenden; eine für den Akku und eine für das Netzteil. Diese sollen eine unterbrechungsfreie spannungsversorgung und somit eine sofortige meldung des spannungsausfalles ermöglichen.
Funktioniert nur wenn die Spannung aus dem Netzteil größer als die Batteriespannung ist da die Dioden immer den Strom von der höheren Spannung ziehen.

Grüße Uwe

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Moin,
"Gute Idee nur das Problem ist, daß Arduino mit 6V nicht funktioniert: an 5V angeschlossen machst Du ihn kaputt"

klingt interessant, mit wieviel Volt ihn den mindestens versorgen und wieviel Strom benötigt er dann?

Also, ein bleiakku hat bei mir so einen Faden Beigeschmack, er ist schwer, groß und unmodern. Ist das wirklich die beste Möglichkeit? Warum kein NiCd oder NiMH?



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Beiakku sind billiger und das Ladungsende wird mit der Spannung bestimmt.
Bei NiCd oder NiMH Akkus ist das nicht so einfach. Entweder lädst Du mit einem Strom von 1/10 der Kapazität und der Akku ist mit diesem Strom überladungssicher. Aber wenn Du eine Schaltung paralell hast, wieviel vom Strom kommt wirklich am Akku an? Du kannst den Ladestrom auch nicht erhöhen, da wenn die Schaltung keinen Strom zieht überlädst Du den Akku. Schnelladetechniken ( DeltaU, Temperaturkontrolle oder Schnelladung mit kurzzeitiger Entladung) kannst Du nicht anwenden, da die angeschlossene Schaltung die Messung behindert.  Bei NiCd oder NiMH- akkus mußt Du die Spannungsversorgung bei Wegfall der Netzspannung dazuschalten.
Darum ist ein Bleiakku am einfachsten. Akku, Ladegerät und Verbraucher mit ev. notwendigen Sspannungwandler paralellschalten.
Li-Akkus sind noch problematischer, da diese bei überladung abbrennen können.

Der Arduino braucht 5V am 5V-PIN oder 7 bis 12V (max20V) an der Stromversorgungsbuchse oder an Vin.
Strom: Arduino alleine unter 10mA. Den Strom Deiner Elektronik mußt Du dazurechnen.
 
Grüße Uwe
« Last Edit: April 07, 2011, 05:53:30 am by uwefed » Logged

NRW
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Also ein 12V-Bleiakku mit passendem Ladegerät.

Übrigens nen schöner Blei-Gel-Akku ist auch nicht schlimmer wie ein NiCd, finde ich.
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12V-Bleiakku ist doch nix, wenn man die restlichen 7V mit einem Spannungswandler wegbrennen muss. Was halten denn die experten von einem L4940 in der 5V-Version in Kombination mit einem 6V-Akku? Oder ganz trivial eine Siliziumdiode in Reihe zum Arduino, an der fallen dann 0,7V ab, bleiben also noch 5,3V für den Arduino...
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Mein Arduino-Blog: http://www.sth77.de/ - letzte Einträge: Teensy 3.0 - Teensyduino unter Window 7 - Teensyduino unter Windows 8

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Hallo sth77
Du verwechselst Spannungsstabilisator mit Spannungswandler. Ein Spannungswandler hat einen Wirkungsgrad zwischen 80 und 90% und Du bekommst stabilisierte 5V unabhängig vom Ladezustand es Akkus (egal welchen Typ Akku Du nimmst).
Der Bleigelakku hat eine Ladeschlußspannung von 6,9V und eine Entladeschlußspannung von 5,25V. Wenn Du da nur eine Diode in Reihe schließt dann hast Du 6,2 bis 4,55V.
Tödlich für Arduino und falls er die 6V überlebt fällt bei 4,5V wahrscheinlich Teile der zusätzlichen Elektronik aus.
Quote
Was halten denn die experten von einem L4940 in der 5V-Version in Kombination mit einem 6V-Akku?
Hab ich bereits mit der Antwort bezüglich Diode beantwortet.
Grüße Uwe
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Hi,
ich verwende das hier für meine Mobilen Arduino. 5V DC-DC step-up power pack board with 1500mAh Li-Poly battery

http://www.nuelectronics.com/estore/index.php?main_page=product_info&cPath=1&products_id=17
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moinsen, so ich möcht den thread mal wieder ins rollen bringen. hab ihn zu lange vernachlässigt.

@ big-mac: wo hast du das dinge denn her?

Also, aktueller stand ist ein 6V Bleiakku, parallel dazu ein ladegerät, parallel dazu der arduino. Ist die simpelste lösung ?! KAnn man die ladegeräte selber bauen oder sollte man auf was fertiges zurückgreifen?
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Hallo da Hool

6V bis 7,2V sind zuviel für den Arduino wenn Du die auf das 5V-Pin gibst und zuwenig wenn Du sie auf die Nezteilbuchse gibst. Du brauchst einen Low Dropout Spannungstabilisator für 5V oder bessere einen DC/DC-Wandler 6V auf 5V.

Am einfachsten Du kaufst ein fertiges 6V Blei-Akku-Ladegerät. Die sind auch nicht viel teurer als ein Netzteil. Der Ladestrom muß an die Akkugröße angepasst sein.

Achtung mit 5V versorgter Arduino darf nicht an die USB angeschlossen werden. würde die 5V des Netzteils und des PCs paralellschließen und da beide nie 100% gleich sind würden Ausgleichsströme fließen. Ein USB-Kabel mit unterbrochener 5V Leitung behebt dieses Problem; einfach abisolieren und rote Ader unterbrechen.

Grüße Uwe
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nehmen wir mal an ich möchte meinen arduino via solar panels laden...(mit akkus dazwischen)

würde er dann kaputt gehen wenn die spannung irgendwann 5 v unterschreitet ?

bricht der spannungsregler nicht einfach zusammen bei < 5 v ??

dann müsste ich doch immer 5 V am MC haben oder ?
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Hallo Pogg

Digitale Elektronische Schaltungen brauchen eine stabile Versorgungspannung da die LOW und HIGH Bereiche teilweise relativ zur Versorgungsspannung und teilweise absolut (die meisten TTL Familien) definiert sind. Analoge Schaltungen ist es noch schlimmer.
Auch wenn det ATmega mit Spannungen von 1,8 bis 5,5V betrieben werden kann (mit niedriger Taktfrequenz bei niedriger Spannung) heißt das nicht, daß die Versorgungsspannung einfach so varieren darf.
Eine nicht stabile Versorgungsspannung kann zu unerwarteten und nicht nachvollziehbaren Reaktionen führen.
Der ATmega hat eine Funktion damit er unter einer bestimmten Spannung resetiert (Brown-out Detection). Dieser Wert ist in Schritten programmierbar indem man einige Fuse-Bit setzt. Ich weiß nicht, wie sie beim Arduino gesetzt ist.

Ein Spannungsregler braucht einen gewisse Spannungsdifferenz zwischen Eingangspannung und Ausgangspannung ansonsten kann er die Spannung nicht stabilisieren. Diese Spannungsdifferenz ist je nach Typ und Strom zwischen 0,5V und 2V. Wenn die Eingangspannung zu klein wird kommt am Ausgang eine ungeregelte Spannung heraus die etwas niedriger als die Eingangsspannung ist (ca di vorhin erwähnter 0,5 bis 2V).

Wenn Du einen Bleiakku zu tief entlädst machst Du ihn kaputt da eine Platte bei Entladung ganz in Lösung geht und nicht wieder bei Ladung aufgebaut werden kann.
Viele Grüße Uwe

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Die brown out detection liegt bim arduino bei 2.7 V.. grad mal die fuses ausgelesen...

wie bastel ich mir dann ne schaltung die bei unter 6 .5 V die spannung komplett abschaltet ?
könnte man bestimmt mit transistoren realisieren...  hat einer n tipp wo ich sone schaltung finde ?? das rad muss ja nicht 2 mal erfunden werden (;

würde gerne solche solarleuchten im garten anzapfen.mit nem spannungsregler natürlich... und es soll solange leuchten biste die akkus quasi "leer" sind.

ansonsten würde ich die brown out detection auf 4,3 v stellen... solange da nichts kaputt geht ?
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keiner n tipp ? (;
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