Akku für Messstation

[Simon (Gast)]

Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach einer Akkulösung für eine Station einer 
"Schnitzeljagd". Dort läuft ein Arduino und die Menschen können ein 
"elektronisches Rätsel" lösen.

Die eigentliche Frage dreht sich aber um die Energieversorgung.
Ideal wäre wenn die Betreiber ohne großes Elektronik-KnowHow die Akkus 
wechseln können.

Variante A: Wir nehmen eine Powerbank
Vorteil: Leicht zu handhaben, die hat ein eigenes Energeiemanagement und 
kann einfach am USB-Netzteil zuhause geladen werden.
Nachteil: Die meißten haben LED Ladeanzeigen, das verschwendet Energie. 
Und Powerbanks schalten bei geringem Verbrauch ab. Man muss sie also 
künstlich mit Impulse am Leben halten.

Frage: Kennt wer eine Powerbank a)ohne LED Anzeige (bzw schalten ab) 
b)mit langem Zeitfenster wo sie eingeschalten bleibt und c) großer 
Kapazität >10Ah


Variante B: Akkus vom Typ 18650 Akku
Nachteil: Ich brauche noch Aufwärtswandler (min 4,5V für Arduino), BMS 
am Arduino, Ladegerät, Batteriehalter im Gerät, etc

Variante C: Gibt es fertige Speicherlösungen, die auf das Szenario 
ausgelegt sind?
Vielleicht: https://www.ebay.de/itm/283299345859


Danke für eure Vorschläge!

[m.n. (Gast)]

Simon schrieb:
> Frage: Kennt wer eine Powerbank a)ohne LED Anzeige (bzw schalten ab)
> b)mit langem Zeitfenster wo sie eingeschalten bleibt und c) großer
> Kapazität >10Ah

Entweder eine ältere Anker PowerCore mit >= 20 Ah, die mit kurzen 
Weckimpulsen wachzuhalten ist (netto Laufzeit ca. vier Wochen) oder auch 
ISY IAP-8000 mit 20 Ah, bei der ein 0,1 s Impuls alle 5 s reicht.
Für ohne große Ahnung: 
http://mino-elektronik.de/Powerbank/powerbank.htm#pbw4

[Timmo H. (masterfx)]

Simon schrieb:
> Variante B: Akkus vom Typ 18650 Akku
> Nachteil: Ich brauche noch Aufwärtswandler (min 4,5V für Arduino)
Betreib dein Arduino Board doch mit 3.3V (Umbau und Takt etwas runter + 
mcp1702/3) oder gleich ein 3.3V kaufen (Bluepill oder esp)

[Stefan F. (Gast)]

Simon schrieb:
> Variante B: Akkus vom Typ 18650 Akku
> Nachteil: Ich brauche noch Aufwärtswandler (min 4,5V für Arduino)

Einige Arduino Boards sind für geringere Spannungen (ab ca. 2,8V) 
ausgelegt.

Wenn du den USB Port nicht brauchst, kannst du den Bootloader runter 
schmeißen (also mit ISP Adapter flashen) und eine Taktfrequenz <= 10Mhz 
einstellen. So laufen fast alle Boards (z.B. Arduino Nano, Uno) auch mit 
weniger als 5V stabil.

[H.Joachim S. (crazyhorse)]

Ich würde ne Powerbank umbauen.
Ladeelektronik bleibt drin, Aufwärtswandler samt Abschaltung entfällt. 
Mit den 3,6V der Zelle kannst du eigentlich alles halbwegs moderne 
betreiben. Das Ding bleibt portabel, hat ein ordentliches Gehäuse und 
kann an jedem Ladegerät wieder geladen werden.
Allenfalls eine Unterspannungsschutzschaltung wäre im Sinne einer 
längeren Lebensdauer dann extern vorzusehen.

Je nach geplanter Laufzeit/Stromverbrauch/Energiemanagment/Baugrösse 
kommt vielleicht auch eine Weidezaunbatterie in Frage?

https://www.weidezaun.info/voss-farming-zink-kohle-55ah-9v-weidezaunbatterie-klein.html

9V/55Ah - damit kann man ne Weile auskommen. Wenn es keine 
jahrelange/dauerfafte Installation sein soll durchaus überlegenswert.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Simon schrieb:
> Nachteil: Die meißten haben LED Ladeanzeigen, das verschwendet Energie.
Um diese paar mW für die LEDs brauchst du dir bei der Energiebilanz 
keine Sorgen machen. Oder andersrum: auch wenn du die LED ausbauen 
würdest, könntest du deinen Controller vermutlich nur noch ein paar 
Minuten weiter betreiben.

> Die eigentliche Frage dreht sich aber um die Energieversorgung.
Da ist die eigentlich relevanten Gegenfrage:
1. wie lange muss das Ding im Batteriebetrieb durchhalten
und
2. wieviel Strom braucht es, solange es läuft?

> Variante B: Akkus vom Typ 18650 Akku
> Nachteil: Ich brauche noch Aufwärtswandler (min 4,5V für Arduino)
Der auf dem Arduino eingesetzte µC an sich (und viele 
Peripheriebausteine auch) ist so ausgelegt, dass er (ggfs mit 
reduzierter Taktfrequenz) ganz ohne jeglichen Spannungsregler direkt an 
einer Lipo-Zelle betrieben werden kann ( ATmega328P: 0 - 10 MHz @ 2.7 - 
5.5V). Das ist der effizienteste Weg zur batteriebetriebenen Schaltung.

Und wenn man sich dann noch eingesteht, dass man eigentlich gar keinen 
quarzgenauen Takt und für die konkrete Anwendung eigentlich nur eine 
ganz geringe Rechenleistung und damit Taktfrequenz braucht, dann lässt 
sich mit dem CLKPR – Clock Prescale Register der interne RC-Takt von 
8MHz durch 256 teilen und die resultierenden 32kHz ergeben einen 
wunderbar niedrigen Stromverbrauch.

Oder man schaltet auch den RC Oszillator ab und verwendet nur den 
128kHz(115kHz) Watchdog-Oszillator (ggfs. sogar mit nachgeschaltetem 
Prescaler). Ich lasse auf diese Art einen AVR seit 4 Jahren an einer 
CR2016 Knopfelle laufen: der Watchdog weckt den µC alle viertel Sekunde 
auf, der schaut nach einer Tastenbetätigung, und wenn nichts passiert 
ist, dann geht er wieder schlafen.