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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Energie speichern


Autor: Stefan Steinhauer (newbie99)
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Hallo,

ich mach gerade in der Schule ein Projekt und habe folgendes Problem: 
Wir bekommen Energie aus einem Generator, eigentlich immer viel mehr, 
als wir für µC und das Bisschen drum herum benötigen. Wir würden gerne 
die überflüssige Energie speichern (Akku, Kondensator,...) und dann 
wieder zuführen, wenn der Generator nichts mehr liefert. Generator 
liefert ~5V. Hat irgendwer eine Idee? Es muss unbedingt klein sein!

Bitte um Hilfe.

Autor: mhh (Gast)
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Generator = Netzteil?

Und ihr wollt an den Schaltungen spielen, wenn der Lehrer nicht dabei 
ist und deshalb den Strom abgedreht hat?

Autor: Stefan Steinhauer (newbie99)
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Keine Unterstellungen, bitte ;-)

Strom wird aus Wasserenergie erzeugt, der Lehrer ist so oder so dabei 
und "spielen" tun wir erst recht nicht.

Autor: raketenfred (Gast)
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li ion akku?

wenn da was schief geht macht es wenigstens noch ordentlich bum

kondensator ist ja sehr sehr einfach, frage ist, ob der genug speichert

Autor: Philipp (Gast)
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Nimm nen Goldcap aber begrenze die Spannung auf 5v und auch den Strom 
etwas (100ohm widerstand) sonst Lüftet der mal durch bei ~6V (nicht 6V~ 
schreiben!)

Autor: dast (Gast)
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naja son goldcap beim großen C mit 5.5V hat "nur" 1F ... son supercap 
mit 2.5v hat schon 4000F .. da knallts auch schön =)

Autor: mhh (Gast)
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Bei der Kondensatorlösung fällt die Spannung zu schnell ab ohne 
Generator. Also eher einen Akku plus Ladeelektronik verwenden, um Über- 
und Tiefentladung zu vermeiden.

Autor: Düsendieb (Gast)
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Hallo Stefan,
um eine sinnvolle Antwort zu erhalten, musst Du noch ein paar Angaben 
machen:

Welchen Strom, welche Spannung liefert der Generator ?

Spannung liefert der Generator im Leerlauf?

Wie lange soll der Eneergiespeicher überbrücken?



Die Fragen 1 und 2 bestimmen die evtl notwendige Ladeschaltung, die 
Frage 3 die Art der Speicherung.



Axel

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Was auch noch fehlt:
In welchem Spannungsbereich arbeitet die Schaltung?
Wie sieht eure bisherige Stromversorgung aus?
Ganz trivial wird das nicht, denn Ihr braucht
1. Ladeelektronik für den Akku.
2. ggf. eine Spannungsanpassung von der Akkuspannung zum µC vieleicht 
sogar einen Step Up Wandler

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Stefan Steinhauer schrieb:
> Wir bekommen Energie aus einem Generator, eigentlich immer viel mehr,
> als wir für µC und das Bisschen drum herum benötigen. Wir würden gerne
> die überflüssige Energie speichern (Akku, Kondensator,...) und dann
> wieder zuführen, wenn der Generator nichts mehr liefert.
Für irgendwelche sinnvollen Ratschläge fehlen da noch einige 
Informationen:
Wieviel Strom kommt aus dem Generator?
Wieviel Strom braucht diese uC-Schaltung?
In welchem Versorgungsbereich arbeitet die Schaltung?
Wie lange soll überbrückt werden (können)?
Was ist "wenig Platz"?

Autor: MaWin (Gast)
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Da es ja offensichtlich nicht um viel Leistung geht,
ist ein Akku wie er für Handys verwendet wird sicher passend.

Wenn deine uC-Schaltung so freundlich ist, und mit 3V bis 5V arbeitet 
(wäre nicht verwunderlich, wenn sie derzeit mit dem Output eines 
Generators klarkommen muss, eventuell enthält die Schaltung einen 
eigenen Spannungswandler), dann kannst du den Akku einfach anschliessen:


Generator ---+--- uC-Schaltung
             |
            3.3 Ohm
             | +
 LiIon Akku mit Schutzelektronik (z.B. Pollin 270497 hat diese)
             |
           Masse

Autor: Stefan Steinhauer (newbie99)
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Danke schon mal für die vielen, vielen Antworten!

Hier noch ein paar Details: insgesamt sollten wir auf nicht viel mehr 
als 4x4x3 cm Fläche alles unterbringen. SMD ist sowieso klar, dann 
nehmen wir wahrscheinlich auch noch einen low energy µC, wie einen aus 
der Atmel UC3-Serie.

Bei Belastung liefert der Generator bei folgende(n) Strom/Spannung:
150 - 9V -  60mA
1k  - 15V - 15mA
22k - 20V -  0.91mA
Ist schon gleichgerichtet (Dreiphasengleichrichter), mit 
Ladekondensator, dahinter am Lastwiderstand (Werte oben) wurde gemessen.

Im Betrieb ohne Versorgung vom Generator sollen nur µC und LCD betrieben 
werden.

Lehrer meint, wir sollen eine Woche bis ein Monat haben. Dann auf 
Knopfdruck Energiezufuhr bzw. einen Standby-Modus oder so.

Autor: Flip B. (frickelfreak)
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Dann Fällt ein Goldcap natürlich raus. Nimm einen hochkapazitiven 
(Lithium)Akku. Einige Handyakkus könnten deine Anforderungen an die 
Größe gut erfüllen. Als Ladeschaltung gibts einige potente Chips  von 
Maxim&co.

Philipp

Autor: mexman (Gast)
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Hallo Stefan,

> ich mach gerade in der Schule ein Projekt und habe folgendes Problem:
> Wir bekommen Energie aus einem Generator, eigentlich immer viel mehr,
> als wir für µC und das Bisschen drum herum benötigen. Wir würden gerne
> die überflüssige Energie speichern (Akku, Kondensator,...) und dann
> wieder zuführen, wenn der Generator nichts mehr liefert. Generator

Fuer den Fall, dass Ihr den Verbraucher nicht besonders oft laufen lasst 
und der Generator nicht uebergross ist (Auf Experimentebene also) geht 
das ganz einfach:


Da der Generatit jetzt schon 5V AC liefert und Ihr einen uC 
angeschlossen habt, gehe ich mal davon aud, dass irgendwo ein 
Gelichrichter, Siebkondensator und 5V-Spannungsregler (oder 3V?) 
angeschlossen ist.
Richtig?

Dann waere das einfachste, nach dem Gleichrichter einen Akku 
anzuschliessen.
Eventuell ohne zusaetzliche Komponenten.
Der Akku muesste etwa 7V haben (5xAAA).
Der speist dann ohne Generator die Schaltung.

Schlag das dem Lehrer mal vor.
Der wird dann wissen, ob das zu machen ist (dazu muss naemlich der 
Generator einen mindestinnenwiderstand haben)


> liefert ~5V. Hat irgendwer eine Idee? Es muss unbedingt klein sein!

Wie klein?



Gruss

Michael

Autor: mexman (Gast)
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Hallo Stefan,

mein letzter Post hat sich leider mit dieser Info gekreuzt.


> 150 - 9V -  60mA
> 1k  - 15V - 15mA
> 22k - 20V -  0.91mA


Das ist ja prima.
Dann reicht die Spannung aus und der Innenwiderstand ist hoch genug.
Du musst eben versuchen, Deine uC Schaltung auf kleinen Strom zu 
trimmern (Was soll diese eigentlich machen......nur "laufen"?
Nimm einfach einen 9V-Block-Akku und schliesse ihn nach dem 
Gleichrichter parallel an die Spannung an.
Das ist zwar keine optimale Schaltung was die Lebensdauer und 
Energieausbeute betrifft, aber Du hast Die Aufgabe erschlagen.
Wenn Du weisst, welche Stromaufnahme Deine uC-Schaltung hat, berechnest 
Du, wieviel Strom uebrig ist, den Akku zu laden (oder Du misste es 
gleich ;-)
Dann ueberschlaegst Du, wie lange Du laden musst, um wie lange Energie 
fuer den uC im Akku zu haben.


Mehr Aufweand ist nicht noetig.

Gruss

Michael

Autor: MaWin (Gast)
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> 4x4x3 cm
> 150 - 9V -  60mA
> 1k  - 15V - 15mA
> 22k - 20V -  0.91mA

Gibt es eigentlich einen bestimmten Grund,
warum die Vollidioten der Nation immer
hinterher die Aufgabenstellung ändern,
und damit jede Mühe die sich die Leute
vorher geben zunichte machen ?

Macht euren Scheiss alleine.

Autor: Stefan Steinhauer (newbie99)
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Wir wollten eigentlich mit einem 5V-Spannungswandler arbeiten, darum 
diese Verwirrung, entschuldigung. Mühe habe ich damit sicher nicht zu 
Nichte gemacht, war ja viel Gutes dabei. Kein Grund, die Nerven gleich 
wegzuschmeißen ;-)

Akku ist irgendwie nicht so gut, wegen der Lebensdauer. Würde nie völlig 
ge-/entladen werden. Das mit dem Goldcap ist super, danke!

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