Arduino mit Powerbank und 12V Ventilator

Hallo,

bei meiner neuen Idee muss der Arduino Mobil sein.
Dafür muss ich natürlich Akkus benutzten. Zuhause möchte ich einfach nur ein Kabel an die "Box" machen müssen und der Akku läd sich aufs neue.

Habe im Forum schon ein bissel gesucht, und am besten würde wirklich eine Powerbank passen.
Erfahren habe ich schon, dass sich die Powerbank automatisch ausschatet wenn zuwenig Strom entnommen wird (60-80mA).
Sollte ich dafür dann einfach 2-3 "Alles OK" LED benutzen um den mind. Strom zu entnehmen?
Der Arduino soll in der Zeit nur einen Timer runterzählen. Weiß jetzt nicht was für ein Strom der Arduino in der Zeit benötigt.

Wenn der Timer abgelaufen ist, soll sich ein kleiner Motor kurz drehen (kein Problem) und ein Ventilator angehen.
Dabei dachte ich an einen großen 15-20cm PC Ventilator. Problem dabei sind natürlich die 12V.
Der Arduino soll dafür ein Relai oder Transistor schalten.

12V:
Viele Powerbanks haben 2 USB Ausgänge a 5V. Der eine Versorgt den Arduino, in den anderen könnte ich doch das hier stecken oder?

Ein USB Kabel, dass die Spannung auf 12V hebt. Dahinter kommt dann der Transistor und der Ventilator.

Würde das so gehen oder habe ich ein Denkfehler?

Grüße
Alpha

Bedenke, dass bei dem DC/DC Wandler die Leistung auf der 5V Eingangsseite gleich (bzw. minimal höher) ist wie auf der 12V Ausgangsseite.

Das bedeutet, dass bei 1A auf der 12V Seite mindestens 2,4A auf der 5V Seite fliessen.

Die Powerbank muss das können.

Ausserdem scheint es nicht selbstverständlich zu sein, dass Powerbänke gleichzeitig geladen und belastet werden können. Dss ist nämlich Voraussetzung wenn du ohne irgendwas umzuschalten das LAdegerät an- und abstöpseln möchtest.

Ansonsten halte ich das vor allem für eine gute Backup Idee.

Da der "große" Ausgang an einer Powerbank 2-2,4A hat sollte es für jeden Ventilator ausreichen. Die vom PC haben ca. 100-200 mA.

Ja stimmt, das gleichzeitige Entladen und Laden könnte schlecht sein.

Sollte aber einfach mit einem Schalter zu erledigen sein, der endweder auf Laden steht oder Arduino Versorgung.
Nachteil: eingestellte Zeiten des Timers werden beim abschalten des Arduinos gelöscht.

Les mich hier noch mal bissel durch wegen Speichern und ggf Funkuhr oder sowas um das Problem zu lösen.

Pfeif auf die Powerbank. Man muß sich ja nicht künstlich Probleme generieren. Nimm LiPo's der Größe 18650, die sind ganz gängig. Du kannst auch mehrere Zellen parallelschalten. Dazu muß der Ladezustand aber exakt gleich sein, damit keine Ausgeleichströme fließen. Also am besten eine einmalige Sache. Kaufen, parallelschalten und so lassen :wink:
Zum Laden nimmt man so ein USB Lademodul, wo man den Widerstand so ändert, das das Modul 1A Ladestrom abgibt. Das Modul kann dauerhaft an den Akkus bleiben. Den Arduino kann man auch direkt aus dem LiPo betreiben. Die Wandelerverluste auf 5V kann man sich schenken. Im Netz gibt es auch für 8 MHz internem Takt Bootloader, wovon hauptsächlich die Fuses interessant sind :slight_smile:
Um auf 12V zu kommen, hat sich bei mir ein LM2577 bewährt. Ich erzeuge damit aus dem 3,6V Akku 12V bei 400 mA. Dabei fließen am Eingang aus dem Akku sportliche 2A 8)
Wenn der Lüfter nicht all zuviel Strom braucht, kann man auch so ein Akku auf 5V Stepup Modul durch Änderung des Spannungsteilers auf 12V pimpen.
Guck, ob der Stepup einen Steuereingang besitzt. Am besten, du ziehst dir dafür das Datenblatt es verbauten Chips. Der Pin kann Output Enable, Inhibit oder dergleichen heißen. Wenn es sowas nicht gibt, ist es sinnvoll, die Primärseite am Akku zum Wandler zu schalten, weil dann der Wandler keinen Strom im Leerlauf verbraten kann. Das ist technisch aber anspruchsvoller, als die 12V Seite zu schalten. Dafür bietet sich ein 3,3V Logic Level MOSFET an. Für einen normalen MOSFET sind die 3,6V am Gate zu wenig und ein normaler Transistor hat einen zu hohen Spannungsabfall und verdirbt dir damit den Gesamtwirkungsgrad.
Laderegler und Stepup behindern sich nicht gegenseitig, das funktioniert gleichzeitig. Kritisch wird es nur wenn die Ladeschlusspannung höher wäre, als was der Stepup hinten raus liefern soll. Da aber 4,2V noch unter 5V und erst recht unter 12V liegen, ist alles fein.
Wie du siehst, führen viele Wege nach Rom. Und es sind 2 Paar Schuhe, ob eine Schaltung funktioniert, oder ob sie auch halbwegs effzient arbeitet :wink:

Ohne jetzt auf eine bestimmte Beschaltung einzugehen, wenn dein größter Verbraucher mit 12V betrieben wird macht es auch Sinn einen Akku zu nehmen in dem Bereich.
Interessant wäre zu wissen wieviel Leistung deine Verbraucher genau haben und wie oft und lange diese in Betrieb sind. Danach kannst du dann einen Akku wählen.

Gruß

@nix_mehr_frei
Danke für deine ausführliche Antwort.
Alles Sachen die ich schon mal gehört habe, aber um genauer nach zu fragen muss ich mir nach der Arbeit mal alles genauer angucken um nach nachzuvollziehen wie du den Aufbau genau meinst.

Eine andere Frage, wollte aber kein extra Thema eröffnen.

Der Motor soll etwas bewegen das auf einer bestimmten Position stehen bleiben soll.
Ich will das ohne Stepmotor machen. Dafür eignet sich ein Sensor (eben wie ein Taster).
Vielleicht kennt einer von euch noch von Lego die gelben kleinen Berührungssensoren.
Das wäre ideal. Gibt es soetwas zu kaufen?
Habe bei Reichelt und Conrad nichts gefunden bzw unter den falschen Begriffen gesucht.

Hier mal der Lego Technik "Sensor"

http://www.amazon.de/LEGO-TECHNIC-ELECTRIC-MINDSTORMS-hellgrau/dp/B0030EY3J2/ref=sr_1_8?s=toys&ie=UTF8&qid=1421154597&sr=1-8&keywords=lego+sensor

@Scherheinz
Die 5V hatte ich nur einfachshalber gewählt, da ich dachte das Akku Laden und Arduino dran komplizierter wird.

So wie es aussieht ist das Laden/benutzen auf 12V aber leichter als das Umwandeln der Spannung.
Mit einem passenden Lademodul umgehe ich schon das Problem der Überladung der Akkus?

Der größte Verbraucher ist in diesem Fall wirklich nur der Ventilator der auch nur ca. 1-2h laufen soll.
zusammen mit dem Arduino sollten bei 12V also 1Ah ausreichend sein.

alphatierchen:
Vielleicht kennt einer von euch noch von Lego die gelben kleinen Berührungssensoren.
Das wäre ideal. Gibt es soetwas zu kaufen?
Habe bei Reichelt und Conrad nichts gefunden bzw unter den falschen Begriffen gesucht.

Suche doch mal nach Endschalter

LiPo mit mehr als einer Zelle erfordert einen Balacer und eine andere, dafür passende Ladeelektronik, also nix von der Stange. NiMh ginge, kann aber nicht so einfach in der Schaltung geladen werden und ich vom Gewicht und Volumen nicht so günstig. Außerem hat der eine höhere Selbstentladung.
Für deinen Endschalter kannst du auch nach Mikrotaster suchen. Ein Reed-Kontakt und ein kleiner Magnet wäre auch in Betracht zu ziehen. Diese Kombination läßt sich einfacher justieren und Staub, Schmutz und Feuchtigkeit stören kaum. Deshalb werden Reed-Kontakte gern auch im industriellen Umfeld und für Alarmanlagen genutzt. Eine Reflexlichtschranke käme auch noch in Frage.

Gruß Gerald

alphatierchen:
Der größte Verbraucher ist in diesem Fall wirklich nur der Ventilator der auch nur ca. 1-2h laufen soll. Zusammen mit dem Arduino sollten bei 12V also 1Ah ausreichend sein.

Hallo,

da ich auch mit einer USB Powerbank handiere, kann ich sagen, dass alle, bis auf eine Ausnahme, gnadenlos bei Lastströmen unter ca. 80mA selbstständig abschalten. Nur die "XTPower MP-10400" schaltet nicht ab. Womit sie für µC Anwendungen geeignet ist. Sie schaltet erst ab wenn der interne überwachte Akku leer ist oder man selbst ausschaltet. Ich hab das Teil.

Deine Annahme, dass 1Ah ausreichend ist für 1h lang 1A Laststrom ist auch eher theoretischer Natur. Die realen Kapazitäten der Akkus liegen immer niedriger und die Dinger altern auch. Ich würde immer die doppelte Kapazität nehmen, wenn man die Wahl hat.

Doc_Arduino:
Deine Annahme, dass 1Ah ausreichend ist für 1h lang 1A Laststrom ist auch eher theoretischer Natur.

Dazu kommt noch, das wenn du bei 12V 1A brauchst, bei 3V 4A plus Wandlerverluste reinschicken mußt. denn 12x1 macht 12W da die Leistung gleichbleibt, mußt du bei 12W durch die Eingangsspannung teilen und nach dem Eingangsstrom deinen Akku dimensionieren :wink:

Doc_Arduino:
Deine Annahme, dass 1Ah ausreichend ist für 1h lang 1A Laststrom ist auch eher theoretischer Natur. Die realen Kapazitäten der Akkus liegen immer niedriger und die Dinger altern auch. Ich würde immer die doppelte Kapazität nehmen, wenn man die Wahl hat.

Die Nennkapazität wird bei einem Entladestrom von 1/20 der Nennkapazität gemessen. Bei einem Akku mit 1Ah Kapazität wären das 50mA!!! Höhere Ströme bringen höhere Verluste und geringere Kapazität.
Grüße Uwe