Hallo zusammen,
ich baue für meine Freundin gerade eine automatische
Chinchilla-Fütterungsanlage.
Die IC-Verdrahtung, Linearregler etc. kriege ich hin, leider werde ich
aber mit einem Thema nicht ganz warm:
Der Spannungsversorgung.
Das System wird grundsätzlich über ein 9V-Netzteil versorgt. Damit die
Tiere bei einem Stromausfall nicht verhungern, ist eine
unterbrechungsfreie Stromversorgung vorzusehen - die möchte ich mit
einer 9V-Batterie und einem Kondensator realisieren.
Hier eine Skizze:
o--------------------o---------------o--------------------o
........................................Diode
Verbraucher...1 micro C .......o................9V Netzteil
.....................................9V-Batterie
o--------------------o---------------o--------------------o
Die Idee ist, dass ein plötzlicher Stromausfall zunächst durch die C
abgefedert wird und bei Spannungsabfall dann die 9V-Batterie genutzt
wird.
Macht das grundsätzlich Sinn?
Nach meinem Theoretikerwissen müsste die Spannung der Batterie ein wenig
geringer sein, als die des Netzteils, damit sie im Regelbetrieb nicht
entladen wird - das sollte sich ja aber im Betrieb so einstellen, oder?
Viele Grüße aus München,
Adrian
Adrian schrieb:> Hier eine Skizze:
WTH? Tut mir leid, aber da kann man ja nichts drauf erkennen. Kopple
einfach die 9V Batterie und das Netzteil über zwei (Schottky-) Dioden
mit auf den Hauptstromkreis und fertig.
Da brauchts auch keinen Ausfall Elko.
1
+9V Netzteil
2
O------------|>|------+-----> Chinchillas
3
|
4
+9V Block |
5
O------------|>|------+
Ob so eine kleine 9V Batterie es schafft, deine Anordnung anzutreiben,
musst du aber mal ausprobieren.
Adrian schrieb:> Macht das grundsätzlich Sinn?
Die Frage ist, wie lange so eine 9V Batterie reicht.
9V Block der einen Motor dreht ?
Adrian schrieb:> Nach meinem Theoretikerwissen müsste die Spannung der Batterie ein wenig> geringer sein, als die des Netzteils, damit sie im Regelbetrieb nicht> entladen wird -
Richtig.
Vielen Dank für die bisherigen Antworten!
Die 9V werden linear auf 5V runtergeregelt. Damit wird ein ATMega 328P
versorgt. Dieser schläft die meiste Zeit, wacht einmal am Tag auf und
steuert kurz (max 1s) ein Relais an.
Das Relais schaltet dann 12V (aus Batterie) an einen Elektromagneten,
dieser gibt das Futter frei, das dann in den Napf fällt.
Für den 9V-Kreis habe ich überschlagen:
Linearregelung ruhend 1 mA
AtMega ruhend 1mA
Linearregelung Last 10 mA
AtMega Last 20 mA
(einmal am Tag, kurz)
da sollte eine 9V-Batterie (500mAh) für einige Stromausfälle reichen ;)
Adrian schrieb:> Die 9V werden linear auf 5V runtergeregelt.
9V Batterien haben den höchsten Preis pro Wh. Wenn man einen
Linearregler dahinter schaltet, wird es noch schlechter.
> Damit wird ein ATMega 328P> versorgt. Dieser schläft die meiste Zeit, wacht einmal am Tag auf und> steuert kurz (max 1s) ein Relais an.>> Das Relais schaltet dann 12V (aus Batterie) an einen Elektromagneten,> dieser gibt das Futter frei, das dann in den Napf fällt.
Warte mal. Du hast eine 12V Batterie? Warum versorgst du dann nicht die
ganze Chose aus dieser?
Adrian schrieb:> da sollte eine 9V-Batterie (500mAh) für einige Stromausfälle reichen ;)
Du kannst aber gleich 12V-nehmen und einen 12V Akku! mit einem
Bypasswiderstand lädst du dann den Akku von der 12V-Versorgung!
Und schön regelmäßig die 9V Batterie tauschen, die halten nicht lange.
Denn sonst ist sie im Zweiffelsfall gerade wenn man sie braucht alle und
die Chillas müssen wieder hungern. Noch besser wäre natürlich wenn der
µC analog hat und man die Spannungen überwachen könnte um anzuzeigen
wann die Batterie mal getauscht werden muss.
"Die 12V-Batterie" sind 8 1,5V Batterien. Das Problem ist, dass ich
Kapazitätsprobleme kriege, wenn ich alles aus einer Quelle Versorgen
möchte - zumal ich einen mächtigen Sicherheitspuffer eingerechnet habe.
Wollte ich alles mit 12 V versorgen, bräuchte ich überschlagen gerechnet
3 mal Parallel (Kapazität) 8 Batterien in Reihe (Spannung).
Das System soll bis zu 7 Tage autark laufen.
Daher möchte ich die wesentliche Stromversorgung über das Netzteil
laufen lassen.
Von den 12 V brauche ich dann nur 7 mal einen Impuls (0,5 A, 0,5 s)
Marc H. schrieb:> Du kannst aber gleich 12V-nehmen und einen 12V Akku! mit einem> Bypasswiderstand lädst du dann den Akku von der 12V-Versorgung!
Das hört sich interessant an!
Hast du zufällig eine Quelle, wo ich mich dazu einlesen kann?
(oder nimmt man dafür einfach Pi mal Daumen 1k Ohm?)
Adrian schrieb:> Das Relais schaltet dann 12V (aus Batterie) an einen Elektromagneten,> dieser gibt das Futter frei, das dann in den Napf fällt.
Super.
Dann funktioniert die Anlage nicht, wenn die 9V Block leer ist
ODER wenn die 12V Batterie leer ist.
Gleich 2 Gründe statt 1.
Adrian schrieb:> "Die 12V-Batterie" sind 8 1,5V Batterien. Das Problem ist, dass ich> Kapazitätsprobleme kriege, wenn ich alles aus einer Quelle Versorgen> möchte - zumal ich einen mächtigen Sicherheitspuffer eingerechnet habe.>> Wollte ich alles mit 12 V versorgen, bräuchte ich überschlagen gerechnet> 3 mal Parallel (Kapazität) 8 Batterien in Reihe (Spannung).
Das muss grober Unsinn sein.
Es macht keinerlei Sinn, wenn die 9V noch vorhanden sind, aber die 12V
leer. Es kann also keine Kapazitätsprobleme geben, wenn nur 9V schon
ausreichen sollen den Kapazitätsengpass zu beheben. Die 12V Batterie hat
sicher mehr Kapazität.
Natürlich wäre es schlau, bei 12V auf 5V keinen Linearregler zu nutzen.
Aber bei 1mA Standby-Stromverbrauch macht es wenig Sinn, einen
Schaltregler zu verwenden, die haben oft mehr als 1mA
Ruhrstromverbrauch.
Adrian schrieb:> Von den 12 V brauche ich dann nur 7 mal einen Impuls (0,5 A, 0,5 s)
Eine Batterie, die 0.5s 0.5A liefern kann, kann noch 1 Woche lang 1mA
liefern. Die Problem ist sicher nicht die Kapazität, es täte 0.5mAh,
sondern die Belastbarkeit: Die Batterie muss 0.5A liefern können ohne
durch hohen Innenwiderstand in der Spannung zu sehr einzubrehcne. Daher
ist ein Batteriehalter mit 8 Zellen schon angemessen. Im Standby hält
der problemlos dann 1 Jahr.
Zwei Jahre an der Uni und schon wieder einen doofen Rechenfehler
gemacht....
Ich schau mir das nochmal an, danke Michael.
Habt Ihr hier irgendwo einen Bereich für Beispielprojekte? Dann würde
ich mein Gewurschtel als Gegenleistung für eure Ratschläge dort
dokumentieren.
Hallo nochmals!
Ich würde z.B. so eine Batterie nehmen:
https://www.conrad.at/de/bleiakku-12-v-12-ah-conrad-energy-ce12v12ah-250165-blei-vlies-agm-b-x-h-x-t-97-x-52-x-48-mm-flachstecker-48-mm-w-250165.html
Wenn du ins Datenblatt schaust, siehst du, dass er bei Stand-by-use
13,6-13,8V verträgt.
Als Ladestrom würde ich C/10 nehmen, also 1200mAh/10h=120mA.
Bei Cycle-use ist zwar ein größerer Strom angegeben, aber das gilt vl.
für standby-use nicht.
Bei C/10 sollte man meines Wissens auf der sicheren Seite sein.
(Vl. kann das jemand hier klarstellen...)
Dann brauchst nur noch ein Netzteil mit 13,5V (ist zwar etwas weniger,
als verlangt, aber ich denke es ist trotzdem ok...) und einen
Widerstand.
Der Widerstand berechnet sich Pi*Daumen so:
(13,5V-9V)/120mA=37,5Ohm
Nimmst einfach den nächst höheren.
9V ist worst-case. Wenn die Batterie so tief entladen ist, ist sie
kaputt.
(Unter 11V würde ich nicht gehen)
Vergiss nicht, die Batterie gegen Überspannung (->Gasung/Explosion!!),
Unterspannung (->kaputt) und mit einer Sicherung gegen Überstrom
(->Brand) zu schützen.
Die Bleibatterie ist zwar nicht so empfindlich, wie eine Li-Ion, aber
trotzdem Vorsicht!
Gut zum Lesen:
http://www.elektronikinfo.de/strom/bleiakkus.htm
Außerdem hat der Kanal "Bitbastelei" auf YouTube ein gutes Video zu
Bleiakkus gemacht.
Beim Programmieren vergiss nicht, den Watchdog zu implementieren. Nicht,
dass der uC sich in einer Schleife aufhängt und die armen Chinchillas
verhungern. :/
Teste das ganze auch ausgiebig.
Wenn du's ganz sicher machen willst, mach's mit Raspberry Pi. Nicht,
dass der zuverlässiger wäre, wie ein Mikrocontroller - da kannst aber
eine Kamera dranhängen und dann programmieren, dass er dir ein Bild
schickt, nachdem er die Klappe geöffnet hat. Dann siehst du, ob
tatsächlich alles gut gegangen ist.
Ist gar nicht schwer:
Du rufst einfach mit Crontab zur Fütterungszeit ein Skript auf, das:
1.) einen Ausgang eine Zeit lang einschaltet,
2.) das Bild macht
3.) das Bild per Mail verschickt.
Es gibt dafür genügend Kommandozeilenprogramme. Google hilft.
Übrigens möchte ich auch eine Fütterungsanlage bauen :)
Allerdings für meinen Hund. Wird aber komplizierter, da mein Hund mehr
frisst :D
Hoffe, ich konnte helfen!
Über deine Rückmeldung freu ich mich!
Gruß!
Guest schrieb:> Ich würde z.B. so eine Batterie nehmen
Echt, so unverschämt teuer und masslos überzogene Kapazität ?
Erst mal stellt sich die Frage, wie oft überhaupt der Strom ausfällt.
Normalerweise gar nicht.
Dann muss man den Bleiakku nach ein paar Jahren (VdS=2 Jahre) tauschen,
bloss damit man sicher sein kann, daß er beim nächsten Stromausfall
funktiniert.
Primärbatterien halten doch deutlich länger.
LiIon sind auch keine Linderung.
Haben Chinchillas nicht auch einen Bewegungsdrang wie Hamster im Rad...?
Vielleicht könnte man ihnen beibringen, dass 5 Minuten Raddrehen genug
Energie erzeugt, um eine Futterportion zu dosieren... :)
Dann wären zugleich Energie- , Faulheits- und Fitness-Aspekt bedient.
Adrian schrieb:> Das System wird grundsätzlich über ein 9V-Netzteil versorgt. Damit die> Tiere bei einem Stromausfall nicht verhungern, ist eine> unterbrechungsfreie Stromversorgung vorzusehen - die möchte ich mit> einer 9V-Batterie und einem Kondensator realisieren.
Wo wohnt deine Freundin denn?
Ich habe schon viele Stromausfälle erlebt, aber keiner war bisher so
lang, dass ich währenddessen verhungert wäre.
Wie lange überleben die Tierchen ohne Futter?
Wie lange dauert bei deiner Freundin ein möglicher Stromausfall?
Guest schrieb:> Lt Datenblatt hat er doch nach 3 Jahren noch 60% seiner Kapazität!?
Ja nun, daher habe ich den VdS genannt, der ist für Akkus in
Alarmanlagen und Notlichtern zuständig und schreibt einen Wechsel alle 2
Jahre vor, damit sie im Ernstfall auch funktionieren.
Man wird Erfahrung haben, die der Hersteller lieber schönredet.
Auch ohne VdS gelten Bleiakkus als bloss 3 bis 5 Jahre haltbar.
LiIon ist nicht besser.
Es gibt aber bessere Bleiakkus, Effekta BTL mit 8-10 Jahren,
Excide/Sonnenschein A602/200 mit 18 oder Absolyte GP/BAE OPzS mit 20
Jahren.
