Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drahtlos Akku laden und Daten übertragen


von H. B. (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

ich will eine kleine Box bauen, die absolut wasserdicht ist (auch für 
Unterwasseranwendung und in EX-Bereich abwendbar) die mit einem internen 
kleinen Akku mit Strom versorgt wird, in regelmässigen Zeitabständen die 
Temperatur misst und über eine LED eine Übertemperatur anzeigen soll.

Der Akku soll drahtlos zu laden sein und die Temperaturschwelle soll von 
aussen drahtlos einstellbar sein.

Ich habe bisher mit PIC´s gebastelt und könnte dafür einen Controller 
verwenden. Zur drahtlosen Datenübertragung könnte ich mir so etwas wie 
RFID vorstellen, aber zur drahtlosen Akkuladung habe ich keinen so 
richtigen Ansatz.

Ich denke, dass die Leistung über RFID zu klein ist um einen Akku zu 
laden.

Ich könnte mir vorstellen, dass es für solche Anwendungen bereits 
komplette Chips gibt, die drahtlose Akkuladung und Datenübertragung 
managen und nur noch mit dem Controller verbunden werden müssen.

Hat jemand eine Idee welcher Hersteller so was im Programm hat?

von Pascal H. (pase-h)


Lesenswert?

Hier mal was zum Lesen fürs Laden:
http://en.wikipedia.org/wiki/Inductive_charging
Hier könntest du auch mal schauen:
http://www.wirelesspowerconsortium.com/

Mfg
Pascal

von Heizer (Gast)


Lesenswert?

Warum muß es unbedingt drahtlos sein?
Ich habe einen Tauchcomputer, der wird über 4 Goldkontakte geladen und 
konfiguriert. Geht auch und ist wasserdicht.

von Georg (Gast)


Lesenswert?

elektrische zahnbürste umbauen die gibts ja mit induktivladetechnik

von Hannes (Gast)


Lesenswert?


von Steffen (Gast)


Lesenswert?

hier:
http://www.exp-tech.de/Zubehoer/Seeedstudio-Wireless-Power-Supply.html

oder hier:
http://www.wirelesspower "dot" cn/en/content/vox05mp01

bitte das "dot" weg machen. kann man leider nicht absenden weil das 
Forum denkt es ist Spam :-(

von H. B. (Gast)


Lesenswert?

Steffen schrieb:
> hier:
> http://www.exp-tech.de/Zubehoer/Seeedstudio-Wireless-Power-Supply.html
>
> oder hier:
> http://www.wirelesspower "dot" cn/en/content/vox05mp01
>
> bitte das "dot" weg machen. kann man leider nicht absenden weil das
> Forum denkt es ist Spam :-(

Danke für eure bisherigen Antworten.

Die Lösungen können Power übertragen aber keine Daten.

Ich hab bei IDT Chips gefunden die sowas können (nach dem Qi Standard), 
scheinen aber teuer und für "Normalsterbliche" nicht zu bekommen zu 
sein.

Ich habe mich auch mal zum Thema Royer Oszillator eingelesen und es 
müsste doch möglich sein, den Oszillator zusätzlich noch mit den Daten 
zu modulieren und am anderen Ende wieder zu demodulieren. Somit könnte 
man Power zum Akkuladen und die Daten zum ändern der Zeiten übertragen.

Hat jemand so was schon mal versucht?

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


Lesenswert?

Suche mal nach Propellerclock im Forum, da werden Daten und Energie auch 
über dasselbe Spulenpaar übertragen.

von Max (Gast)


Lesenswert?

Oder einfach aus dem Wiki den royer-converter und dann die daten langsam 
(100 bit/s) per ook (an/aus = 1/0) auf die power modulliert, da dein 
akku sowieso ne Ladekontrolle braucht ist das nedmal zusätzicher aufwand 
das ook abzugreifen....

von Falk B. (falk)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

@  H. B. (communicator9)

>Ich habe mich auch mal zum Thema Royer Oszillator eingelesen und es

Royer Converter.

>müsste doch möglich sein, den Oszillator zusätzlich noch mit den Daten
>zu modulieren und am anderen Ende wieder zu demodulieren. Somit könnte
>man Power zum Akkuladen und die Daten zum ändern der Zeiten übertragen.

Ja.

>Hat jemand so was schon mal versucht?

Ich nicht. Naja, indirekt schon. Ich hab mal vor Jahren ne Propelleruhr 
gebaut, aber noch mit Schleifkontakten versorgt. Dort hab ich die 
Versorgungsspannung einfach per RS232 und einem Leistungstransistor 
geschaltet. Im Empfänger war einfach ein großer Pufferelko + Diode drin, 
lief prima und war sehr einfach aufzubauen. Beim Royer Converter könnte 
man das auch machen, wobei es vielleicht etwas Overkill ist, mit 100% 
Modulation zu arbeiten. Er reicht, die Versorgungsspannung etwas 
abzusenken, vielleicht 25%. Dazu muss man halt einen Spannungsregler, in 
welcher Form auch immer, vor den Royer Converter setzen und damit 
modulieren. Im einfachsten Fall nimmt man einen LM317 und schaltet per 
Transistor/MOSFET, einen Widerstand, um den Spannungsteiler zu 
verändern. Siehe Anhang. Wenn die geometrische Anordnung der Spulen 
relativ fest ist, also in einer Art Führungsloch etc. fixiert wird, dann 
sind auch die Pegelverhältnisse recht konstant und der Aufwand zu 
Demodulation ist sehr gering, man kann mit einer festen Schaltschwelle 
arbeiten. Wenn nicht, muss man mehr Aufwand treiben und mit Modulationen 
ala Manchestercode etc. arbeiten, z.B. wie es Fernbedieungen mit RC5 
Code machen.

MFG
Falk

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Abenteuerlustige könnten auch den Royerkonverter frequenzmodulieren und 
mit einem NE567 die Daten dekodieren. Soll das bidirektional werden?

von H. B. (Gast)


Lesenswert?

eine unidirektionale Übertragung würde ausreichen.

Heute morgen nach dem Aufwachen, ist mir noch die Idee gekommen, das 
ganze evtl. über Licht zu machen.

Muss ich heute mal drüber nachdenken.

Ach ja, hat jemand schon mal EMV Messungen im Zusammenhang mit der 
drahtlosen Energieübertragung z.B. mit Royer Converter gemacht, könnte 
evtl. kritisch sein.

von Steffen (Gast)


Lesenswert?

guten morgen :-)
was is mit schnurlos strom wie beschrieben und daten über einen funk 
kanal?
bluethooth oder div. 400 oder 800Mhz sender/empfänger
gruß

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


Lesenswert?

und was spräche jetzt gegen die Zahnbürsten-Lösung?
- wasserdichtes Gehäuse
- induktive Ladung
- LED eingebaut
- Taster vorhanden (für ein/aus oder sonstige Funktion)
- Stauraum für eigene Elektronik (Motor und Getriebe kann schließlich 
entfallen)

schlachte halt einfach eine neue oder alte Akku-Zahnbürste, und fertig 
ist die Laube. Vorne wo die Zahnbürste aufgesteckt wird, kommt dann dein 
Temperaturfühler rein (bzw. kann aus dem Gehäuse raus gucken)

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  H. B. (communicator9)

>Heute morgen nach dem Aufwachen, ist mir noch die Idee gekommen, das
>ganze evtl. über Licht zu machen.

IR-Diode  wie in einer Fernbedieung, ist auch hermetisch dicht 
einklebbar.

>Ach ja, hat jemand schon mal EMV Messungen im Zusammenhang mit der
>drahtlosen Energieübertragung z.B. mit Royer Converter gemacht, könnte
>evtl. kritisch sein.

Naja, wenn du nicht gerade ultas empfindliche Sensoren hast, speilt das 
keine Rolle. Erst recht nicht, wenn du Schalenkerne nutzt, da gibt es 
sehr wenig Streufeld.

von H. B. (Gast)


Lesenswert?

die Zahnbüstenlösung wäre für ein Einzelstück interessant, aber ich 
möchte davon schon mehrere Exemplare bauen.

Ich habe Anfragen von Freunden, die so etwas z.B für Aquarien, 
Terrarien, zur Pflanzenaufzucht oder im Bereich Chemie bräuchten.

Zur Zeit ist diese Lösung mein Favorit:

Durchsichtiges Gehäuse mit kleiner Solarzelle (gibts bei Conrad für ca. 
3 Euro). Diese Solarzelle lädt den Akku, sollte das Umgebungslicht nicht 
für den dauerhaften Ladungsaugleich reichen, muss man das Modul eben 
alle paar Wochen mal in die Sonne legen.

Die Datenübertageung findet über eine IR-Dioden/Empfänger Verbindung 
statt, mit RC5 Code, wie bei Fernbedienungen (dafür gibts fertige 
Empfängerbausteine).

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


Lesenswert?

H. B. schrieb:

> Durchsichtiges Gehäuse mit kleiner Solarzelle (gibts bei Conrad für ca.
> 3 Euro). Diese Solarzelle lädt den Akku,

> Die Datenübertageung findet über eine IR-Dioden/Empfänger
> Verbindung statt,

> in regelmässigen Zeitabständen die Temperatur misst
> und über eine LED eine Übertemperatur anzeigen soll.

> sollte das Umgebungslicht nicht für den dauerhaften Ladungsaugleich
> reichen, muss man das Modul eben alle paar Wochen mal in die Sonne legen.


hast du dir denn auch schon mal den theoretischen Strombedarf deiner 
Anordnung nachgerechnet?

> Ich habe Anfragen von Freunden, die so etwas z.B für Aquarien,
> Terrarien, zur Pflanzenaufzucht oder im Bereich Chemie bräuchten.

aham, und ist denn für den vorgesehenen Einsatzort die vorgesehene 
Datenübertragungsweg ("Die Datenübertageung findet über eine 
IR-Dioden/Empfänger Verbindung statt") überhaupt machbar?

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


Lesenswert?

H. B. schrieb:
> Ach ja, hat jemand schon mal EMV Messungen im Zusammenhang mit der
> drahtlosen Energieübertragung z.B. mit Royer Converter gemacht, könnte
> evtl. kritisch sein.

Wie meinst du das? Das der Fisch oder der Gecko im Terrarium oder die 
Aufzucht-Pflanzen während der Energieübertragung gegrillt werden?

Das kannst du auch einfacher haben: Energieübertragung per Klystron! 
Dann wird der Fisch oder Gecko oder das Gemüse auch schön gar.

Brauchst dir blos eine alte Mikrowelle vom Sperrmüll holen und zur 
Energie-Sendestation umbauen.

von H. B. (Gast)


Lesenswert?

dass der "Empfänger" die EMV einhält ist kein Problem.

Mir geht es um den Sender, wenn ich einen Royer Converter aufbaue, der 
mit z.B. 2 MHz arbeitet und dann auch noch moduliert wird, kann ich mir 
schon vorstellen, das das ganze richtig schöne Störungen verursacht.

Ich will ja nicht die Geräte im ganzen Haus zum Absturz bringen!

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  H. B. (communicator9)

>mit z.B. 2 MHz arbeitet und dann auch noch moduliert wird, kann ich mir
>schon vorstellen, das das ganze richtig schöne Störungen verursacht.

>Ich will ja nicht die Geräte im ganzen Haus zum Absturz bringen!

Mach dir mal nicht in die Hose wegen so einem kleinen Oszillator. Der 
kann gar nicht großartig abstrahlen, dazu ist die Antenne viel zu klein.

von Stephan (Gast)


Lesenswert?

H. B. schrieb:
> Durchsichtiges Gehäuse mit kleiner Solarzelle (gibts bei Conrad für ca.
> 3 Euro). Diese Solarzelle lädt den Akku, sollte das Umgebungslicht nicht
> für den dauerhaften Ladungsaugleich reichen, muss man das Modul eben
> alle paar Wochen mal in die Sonne legen.

Das 3€-Gehäuse ist auch wasserdicht?

Solarzelle im Aquarium (vmtl. ja im Innenraum und nicht in der Sonne) 
ist nicht so toll. Als Anfangswert kannst Du von etwa 1/100 der Leistung 
draußen bei optimaler Montage ausgehen.
Für ein 1Wp-Modul wären das dann am Ende so 5Wh/a (Diodenverluste, kein 
MPP, etc.) oder 170µA Stromaufnahme bei 3,3V. Abzgl. 10µA 
Selbstentladung (AAA-Eneloop, mittlerer Ladezustand) und mit minimaler 
Reserve max. 100µA.

Sleep-Modes solltest du da nicht überspringen und auch den rest 
sorgfältig auf Stromverbrauch optimieren. (Und 1WP ist schon ganz schön 
groß...)

Die gleichen Akkus, richtig aufgeladen, halten aber auch ohne Solarzelle 
ca. ein dreiviertel Jahr.


Stephan

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.