Arduino mit Notstromversorgung, Bleiakku ?

Welche ist die gängigste Methode, einen Arduino mit Notstrom zu versorgen?

Wenn ich Stromausfall habe, soll Arduino weiterlaufen. Ich möchte also ein 12V Bleiakku dranhängen, welcher wiederrum permanent von der 230V Steckdose aufgeladen wird. Der Bleiakku soll auch hohe Ströme liefern für 100W Led.

Soll ich da einfach nur dranklemmen mit Ladegerät und Arduino anschließen oder geht das so einfach nicht? Und wenn das so ist, gibt es ein Modul und Anleitung dafür ?

Ich verwende gern Schaltregler. Z.B. den LM2576, hier bietet sich der LM2576-5 an. Wer nicht so elektronikbewandert ist, es gibt auch Chinamodule mit dem LM276 oder LM2596, dann allerdings die adj Ausführung mit Poti auf der Platine. Bei diesen mußt du sicherstellen, das du ERST ohne Arduino die Ausgangsspannung einstellst und dann den Arduino dranhängst. Ansonsten mit einer zu hoch eingestellten Ausgangsspannung schrottest du dir den Arduino. Wobei ich persönlich mit nackten Atmega238 IC's baue. Da du einen vollwertigen Arduino mit eigenem Spannungsregler-IC nuten willst, mußt du dann halt 7V einstellen, damit der onboard Spannungsregler auch noch was zu tun hat. Und vergiss nicht, eine kleine Sicherung in der Zuleitung des Schaltreglers vorzusehen. Ein Bleiakku kann gigantische Ströme liefern, die dir bei einem Kurzschluss in wenigen Sekunden die Drähte schmelzen lassen :smiling_imp:

Hat Arduino nicht ein eigener Step Down? Zumindest ist Voltage Input 6-20V erlaubt. Welche Sicherung kann man nehmen?

Meine Frage, ob man ein Ladegerät gleichzeitig dranhängen kann, ist nicht geklärt. Man kann aus Bleiakku Strom ziehen während er gleichzeitig geladen wird mit einem Billig-Bleiakkuladegerät?

Sicherung hängt davon ab was am arduino alles dranhängt. Wissen wir nicht, also keine Empfehlung (ok, doch eine: nimm 500 mA flink).

Und was das Saugen/Laden angeht: schau mal was bei Deinem Auto drin ist und die Frage hat sich denke ich geklärt :slight_smile:

Du musst beim Ladegerät darauf aufpassen, dass es keine Abschaltautomatik hat. Wäre dumm, wenn du zum Ladestart immer ein Knöpfchen drücken musst.. Im Endeffekt braucht man nur ein Netzgerät, was eine konstante Endspannung abgibt und den Strom begrenzt. Das Ladegerät sollte so stark sein, dass es mehr Energie liefert als, was deine Schaltung verbraucht, damit sich nicht der Akku trotz Ladegerät allmählich entlädt. Ein 20W-Ladegerät passt nicht zu einer Schaltung, die 100W dauerhaft verbraucht, auch wenn der Akku Verbrauchsspitzen (100W für 5min., sonst ca.10W) abpuffern könnte.

forgoden:
... mit Notstrom ...

forgoden:
... Billig-Bleiakkuladegerät ...

Das paßt so nicht zusammen, da das Ladegerät ständig am Akku hängen soll. Dazu muß es neben der normalen Ladung auch auf Erhaltungsladung umschalten können, sonst machst Du den Akku kaputt. Die Erhaltungsladung wird beispielsweise bei ausgebauten Autobatterien für die Überwinterung genutzt.

Mein Ladegerät produziert eine pulsierende Gleichspannung, die durch den Anschluß an den Akku geglättet wird. Diese Step-down Wandler wurden hier im Forum als Auto/Motorrad/Trike-fest bezeichnet. Ich selbst verwende diesen Typ auch, wobei ich den gleich auf 5 V einstelle und an 5 V beim Arduino anschließe. Der interne Regler ist damit ohne Funktion. Ob eine Restwelligkeit übrigbleibt, habe ich praktisch noch nicht getestet, vermute aber nicht.

Kritisch ist noch der Moment des Stromausfalls, weil dann das Ladegerät an der Batterie, nicht aber am Netz hängt. Ein billiges Gerät könnte das übelnehmen. Eine interne oder externe Diode daher sollte vorhanden sein.

forgoden:
Hat Arduino nicht ein eigener Step Down?

Irgend sowas (Linearregler) ist vorhanden, das hängt vom Typ, ob Original oder Nachbau ab. Irgendein Nachbau soll da besser sein, auch eine Steckbrücke haben, um die Doppelversorgung durch USB und Netzteil zu verhindern. Allerdings sind nur 7 V bis 12 V empfohlen. Step-down auf 7 V und dann an VIN würde gehen, allerdings braucht der Akku dann mindestens 9 V. Step-down direkt auf 5 V erweitert die Spanne auf minimal 7 V beim Akku.

Spruch: "Die Elektronik sichert die Sicherung!"

Akku ohne Sicherung wäre Leichtsinn (Versicherung), aber bei 100 W brauchst Du schon 10 A. Damit kannst Du einen Kabelbrand verhindern, die Elektronik aber nicht schützen. Eine im Kabel eingebaute Sicherung gobt es im KFZ-Zubehör.

Vielen Dank für die vielen ausführlichen Antworten.

Ein Ladegerät was ich im Moment habe, ist ein link

Also kann er wohl auf Erhaltungsladung gehen. Irgendwie hat so ziemlich alle Blei-Ladegeräte Automatik und sind nicht sehr teuer?

Also müsste ich nur noch vorsichthalber eine Diode am Ladegerät einbauen oder kann man denn irgendwo leicht nachlesen obs intern eingebaut ist? Verpolschutz, Kurzschlussfest hat ja damit nix zu tun denke ich.

Wie oben geschrieben, Bleiakkus laden ist sehr einfach. Man braucht eine konstante Endspannung- hier 13,8V, solange die anliegt, bleibt der Akku voll. Vornehm könnte man das Erhaltungsladung nennen. Dann braucht man noch eine Ladestrombegrenzung. Deshalb sind die Bleiakku-Lader nicht teuer. Auf komplizierte Ladekurvenerkennungen wie bei NiMH-Akkus nötig, kann man getrost verzichten.

forgoden:
Hat Arduino nicht ein eigener Step Down?

Die Standard Arduinos haben nur Linearregler

forgoden:
Also müsste ich nur noch vorsichthalber eine Diode am Ladegerät einbauen oder kann man denn irgendwo leicht nachlesen obs intern eingebaut ist? Verpolschutz, Kurzschlussfest hat ja damit nix zu tun denke ich.

Es gibt "billigere" im Sinne von einfacher aufgebaut. Ich vermute, der Verpolschutz macht eine Diode überflüssig. Da auch eine Erhaltungsladung vorgesehen ist, sieht es gut aus. Die 0,8 A Ladestrom sind natürlich nicht geeignet, die LED mit 100 W zu treiben. An der Stelle mußt Du Dein Konzept überdenken, siehe #4!

Hi zusammen,
Eine generelle, vielleicht auch dumme Frage, in diesem Zusammenhang
Wie schließt man den Bleiakku an den Arduino, damit der im Falle eines Stromausfalles weiterläuft?
Werde sowas für mein erstes Projekt auch brauchen.
Vielen Dank, Claus

Claus_M:
Wie schließt man den Bleiakku an den Arduino, damit der im Falle eines Stromausfalles weiterläuft?

Das kann man generell nicht beantworten, hängt etwas von den Umständen ab. In diesem Thema ist das Prinzip "der Akku macht die Versorgung, wenn Netz da ist, wird er auch geladen". Bei Dir können die Anforderungen anders sein.

agmue:
Es gibt "billigere" im Sinne von einfacher aufgebaut. Ich vermute, der Verpolschutz macht eine Diode überflüssig. Da auch eine Erhaltungsladung vorgesehen ist, sieht es gut aus. Die 0,8 A Ladestrom sind natürlich nicht geeignet, die LED mit 100 W zu treiben. An der Stelle mußt Du Dein Konzept überdenken, siehe #4!

Aber angeblich kann dieses Ladegerät aus dem Link von mir auch Strom begrenzen? Die Batterie die ich verwende ist ein SB12-1.2

Da drin steht "initial current less than 0.36A". Gemessen mit der Stromzange lädt mein Ladegerät welches bis 0.8A laden kann, den Akku tatsächlich nur mit 0.35A Strom.

Die 100W Led wird nur kurzzeitig angehen, wie ein Blitzer für die Kamera welcher durch Reed-Kontakt ausgelöst wird. Also eine Alarmanlage mit Verwirrungspotenzial soll es werden.

@Claus_M:

Vielleicht mit einem Relais ? Der Strom vom Netz ist weg, Relais verliert Strom und schaltet sich um auf Akku.
Mit einem kräftigen Kondensator könnte man starke Stromschwankungen überbrücken. Aber ich bin selbst blutiger Anfänger und verstehe nichts viel von Elektronik. Jemand anderer könnte hier besser beantworten. Für mich ok, wenn's in dieses Thema reinkommt, weil es mich eigentlich auch interessieren würde.

Die 100W Led wird nur kurzzeitig angehen, wie ein Blitzer

Die Batterie ist eigentlich für Entlade-Ströme bis 4A ausgelegt, sehe ich an den Diagrammen in deinem Datenblatt.

100W wäre ca. das Doppelte ...

Dass ein Ladegerät solch einen Strom erst recht nicht kann, wurde schon erwähnt.

forgoden:
@Claus_M:

Vielleicht mit einem Relais ? Der Strom vom Netz ist weg, Relais verliert Strom und schaltet sich um auf Akku.
Mit einem kräftigen Kondensator könnte man starke Stromschwankungen überbrücken. Aber ich bin selbst blutiger Anfänger und verstehe nichts viel von Elektronik. Jemand anderer könnte hier besser beantworten. Für mich ok, wenn's in dieses Thema reinkommt, weil es mich eigentlich auch interessieren würde.

Vielen Dank.
Also bei meinem kommenden Projekt möchte ich ein elektrisches Riegelschloss mit Hilfe des Arduino öffnen und schließen, von außen mittels RFID von Innen mittels Funkwandtaster. Das stellt grundsätzlich kein Problem dar, Schloss mittels Relais, weil 12 V. Programmierung sollte auch kein Thema sein, RFID und Karten/Chips habe ich schon. Wenn nun kein Strom mehr aus der Steckdose kommt, soll auf den Bleiakku geswitched werden, damit man immer noch rein und raus kann. Nur fehlt mir der Plan, wie ich das realisieren kann. Natürlich wäre es auch eine Variante über den Bleiakku den Arduino und das Schloß mit Strom u versorgen, aber ich hätte es lieber, wenn ich den Akku normal als "Notstromaggregat" verwenden würde.

Wenn mir hier wer ein wenig Hilfe leisten könnte, wäre das super.

LG, Claus

Die Idee mag für dich zwar logisch klingen, halte ich aber für kritisch! Was geschieht, wenn der Arduino einmal nicht das macht, was du willst? Nur weil du denkst, dass das Programm fehlerfrei ist, muss dieses nicht der Fall sein. Es wird irgendwann der Fallstrick kommen, wo sich genau dein Programm aufhängt.
Desweiteren ist ein Bleiakku auch keine sichere Spannungsquelle. Was geschieht, wenn sich der Bleiakku unbemerkt entleert hat?

Du brauchst eine mechanische Möglichkeit, von aussen das Riegelschloss zubetätigen.

Dann bleibt immer noch ein Schlüssel als Notnot-Lösung. :slight_smile:
LG, Claus

michael_x:
Die Batterie ist eigentlich für Entlade-Ströme bis 4A ausgelegt, sehe ich an den Diagrammen in deinem Datenblatt.

100W wäre ca. das Doppelte ...

Dass ein Ladegerät solch einen Strom erst recht nicht kann, wurde schon erwähnt.

Wo siehst man das? Weil die Linien auf dem Diagramm bei 4 aufhören?
Ich habe 4 von diesen Batterien. Teilen sich die Entladestörme physikalisch wenn ich die Batterien parallelschalte? Ich weiss nur dass bei der Parallelschaltung wichtig ist, dass alle möglichst gleich voll oder leer sein müssen.

Claus_M:
Natürlich wäre es auch eine Variante über den Bleiakku den Arduino und das Schloß mit Strom u versorgen,

In meinen Augen ist das die allerbeste Variante. Das geht wie im Auto: Das Netzteil(=Lichtmaschine) läd/erhält es den Akku voll und versorgt den Arduino/Schloss. Ist Stromausfall(=Motor aus) hält der Akku die Spannung aufrecht. Braucht das Schloss für wenige Sekunden mehr Strom als das Netzteil liefern kann, puffert der Akku den Zusatzbedarf ab.

Alternativ kannst du ein Relais (Wechsler) nehmen. Es zieht durch das Netzteil an und verbindet den Arduino mit dem Netzteil. Fällt der Strom aus, lässt das Relais los und schaltet auf Akku um.

Wo siehst man das? Weil die Linien auf dem Diagramm bei 4 aufhören?

Ja. (Ob) was passiert, wenn man aus der Batterie deutlich mehr holt, weiss ich nicht.
(Normalerweise wird bei zuviel Strom das Kabel heiß, nicht die Batterie :wink: )

Wenn das nur Stroboskop-Pulse sind, ist meine Sorge evtl. erst recht unbegründet...