Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Raspberry Pi Portable Akku Stromkreis Problem.


von Anses (Gast)


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Hallo Leute,

Das ist mein erster Post hier. Ich habe vor meinen Raspberry Pi tragbar 
zu einer Spielekonsole zu machen und habe mir einen 3,5" Monitor 
bestellt, der mit 6V laufen sollte. Zudem habe ich 2 Akkus mit je 3,7 V 
und 2200 Mah. Meine Frage ist jetzt, Ist es Sinnvoller die akkus in 
Reihe zu schalten damit ich 7,4V bekomme und dann vor dem Raspberry 
einen Stepdown Converter dranhänge (Auf 5V) oder die Akkus parallel 
schalte um mehr Kapazität zu haben und dann vor den Pi und den Monitor 
einen Stepup boost converter zu setzen um die Spannung zu erhöhen?
Ich würde auch gerne den HDMI Anschluss am Pi dran lassen um ihm über 
Usb Strom zu geben und einen Usb Hub mit Controllern Anzuschließen, 
damit ich auch mit meiner Freundin oder mit Freunden zusammen am 
Fernseher Zocken kann.

Ich habe Zwei Bilder gefunden wo es ganz cool erklärt wird. 
https://superpiboy.files.wordpress.com/2014/07/schematic3.jpg
von der Seite http://superpiboy.wordpress.com/
und
http://www.xodustech.com/images/pipocket/large/pocket-51.jpg
von der Seite 
http://www.xodustech.com/projects/raspberry-pi-gameboy-pocket

Mein Problem ist nur , das ich nicht weiß wie man den Raspberry extern 
"befeuern" kann und die Akkus aussen vor lässt. Will ja nicht das das 
Teil Explodiert weil die überladen werden. Habe schon in ein paar 
Raspberry Pi foren gefragt und da wusster keiner eine Antwort weil sie 
"keine Elektriker sondern Informatiker" seien. Falls ihr noch 
irgendwelche Angaben braucht fragt ruhig.

Vielen vielen Dank für eure Hilfe im Vorraus.

von Stefan S. (sschultewolter)


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Raspberry PI als Mobile Console? Das macht keinen Sinn. Das Ding braucht 
einfach zu viel Strom. Du brauchst einiges an zusätzlicher Hardware.

StepUp oder StepDown spielt keine Rolle, würde zum StepDown tendieren.

von Kay I. (imperator)


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Moin,

wenn ich Deinen Link richtig versehe, ergibt sich folgende Versorgung:
USB(4.5-5.5V)----Charger-----LiPo(3,7V)---StepUp(5V)---StepDown(3.3V)--- 
RPI

Link: http://www.xodustech.com/images/pipocket/large/pocket-51.jpg

Kürzeste Antwort:
Speise entweder nach dem Stepup 5V ein oder nach dem StepDown 3.3V ... 
fertig.
Könntest das Ding auch an den USB hängen und damit während des Ladens 
betreiben, wenn der Charger die Extra-Leistung liefert.

Zur Effizenz-Steigerung könnte man sich überlegen, ob die Netzteile 
nicht durch einen einzigen Sepic-Wandeler ersetzt werden (wenn Du da 
aber keine großen Ambitionen hast, machst es halt einfach so, wie in 
Deiner Anleitung beschreiben).

Könntest Dir auch den Stepdown sparen, wenn Du den neusten RPI mit 
integriertem Stepdown nimmst:
http://www.raspberrypi.org/introducing-raspberry-pi-model-b-plus/


Zu der Frage, ob in Reihe:
Dann brauchst auch ein BMS (Battery Management System) ... die beiden 
Akkus wollen beim Laden und Entladen in ihrer Spannung überwacht und 
beibedarf geregelt werden. Dazu brauchst auch eine spezielle Schaltung 
.. gibt's in unterschiedlich effizient und unterschiedlich intelligent 
(Stichwort Zellen-Refreshing). Wenn Du das aus USB laden willst, musst 
Du da natürlich auch noch einen Stepup zw. USB und Charger bringen.
Bei der Variante in Reihe wäre natürlich ein StepDown auf 3.3V das 
effizienteste:

USB--Stepup--Charger--2xLipo--Stepdown--RPI

Es ist übrigens (fast) egal, ob Du die Akkus in Reihe oder parallel 
schaltest - mit dem Link bist Du nicht mehr kompatibel und brauchst mehr 
Aufwand bei der Ladetechnik und die Gesamtkapazität ändert sich nicht. 
Die speicherbare und abrufbare Energiemenge ist immer gleich.
Parallel geschaltete Akkus werden halt mit stärkerem Stromentladen, um 
dem System die benötigte Energie zu liefern - und die ist unabhängig 
davon, wie Du die Akkus verschaltest.

Das hab ich nicht verstanden:

Anses schrieb:
> Ich würde auch gerne den HDMI Anschluss am Pi dran lassen um ihm über
> Usb Strom zu geben und einen Usb Hub mit Controllern Anzuschließen,
> damit ich auch mit meiner Freundin oder mit Freunden zusammen am
> Fernseher Zocken kann.

Willst den RPI über HDMI versorgen? Ne .. wahrscheinlich nur das 
Videosignal ans TV und während dessen über USB versorgen ... wie gesagt, 
das geht, wenn der Charger es unterstützt und wenn Du damit nicht die 
max. zulässige Leistung aus dem USB ziehst. Die ist abhängig von der 
Enumeration .. und der Bus-Version.

von Sascha N. (Firma: keine) (anses)


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Erstmal vielen Dank für die ausführlichen Infos Kay Imperator .
Ich glaube der 3,7 V to 5V Regulator oben auf dem Bild ist ein 
Überladeschutz für den Akku. 
http://www.ebay.de/itm/130725341903?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649
Habe mir auch einen gekauft.

Sepic Wandler habe ich mir angeschaut, aber ich denke ich habe wie du 
sagtest nicht die ambition dazu. Neuer Raspberry Pi ist ja schön und 
gut, aber ich habe jetzt den normalen B hier und der reicht mir fürs 
erste.


Ich habe mir noch einen anderen Lösungsansatz überlegt. Angenommen, ich
Nehme diese akkus mit 
http://www.dx.com/p/trustfire-protected-18650-3-7v-3000mah-rechargeable-li-ion-batteries-pair-120476 
mit dem hier 
http://www.dx.com/p/7-4v-2-x-18650-battery-holder-case-box-with-leads-100997 
als Akku. So kann ich die Akkus Entfernen und Seperat Laden. Könnte ich 
dann nicht den Schiebe Schalter so einbauen, das er entweder Batterie 
oder Aus ist und im Ausgeschalteten Modus könnte ich den Raspberry ja 
normal mit dem normalen Netzstecker, Hdmi kabel für Bild und Ton und 
einem Hub zum Spielen mit normalen Controllern benutzen? Das müsste den 
Schaltplan ja vereinfachen da der gesamte Ladevorgang dann ausgelagert 
wird. ( also das Gerät wieder als stationären Computer/Konsole nutzbar 
zu machen.

Anses schrieb:
> Ich würde auch gerne den HDMI Anschluss am Pi dran lassen um ihm über
> Usb Strom zu geben und einen Usb Hub mit Controllern Anzuschließen,
> damit ich auch mit meiner Freundin oder mit Freunden zusammen am
> Fernseher Zocken kann.

Damit meinte ich das ich das Gerät auf den Tisch lege, die 
Akkustromversorgung abklemme (am besten durch besagten Schiebe schalter) 
und es über ein Netzteil, ein Hdmi kabel und 2 Controller zu zweit die 
Spiele spielen kann am großen TV.
Wäre die Reihenfolge dann:
Wenn der Monitor mit 6v+ läuft:
Akku7,4V--Tiefenentladeschutz--Schalter--Monitor--Stepdown7,4Vzu5V--Rasp 
berrypi  ?
Wenn der Monitor mit 5V läuft:
Akku7,4V--Tiefenentladeschutz--Schalter--Stepdown7,4Vzu5V-- 
Monitor--Raspberrypi ?
So müsste doch in beiden Fällen der Schalter umgelegt und die Batterie 
aussen vor sein, aber der Raspberry selbst sollte weiterhin als 
eigenständiges System agieren können, wo ich dann dementsprechend nur 
die Kabel anschließen muss und die Controller und es dann als Stationäre 
konsole oder Computer oder XBMC funktioniert?

Das BMS habe ich bis jetzt nur als Balancer Ladegeräte gesehen und zwar 
bei RC Auto Akkus. Oder ist es etwas ganz anderes?

Deinen letzten Satz habe ich nicht verstanden. Enumeration und Bus 
Version, keine Ahnung :)

Noch einmal vielen dank für die Hilfe und die Mühe.
Alle anderen dürfen sich natürlich auch einbringen.

von Sascha N. (Firma: keine) (anses)


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Hallo ich nocheinmal
Ich hab jetzt mal einen vorläufigen Schaltplan zusammengeschustert und 
wollte wissen ob der was taugt?
habe mal Pfeile dorthin gemacht, wo ich mir nicht ganz sicher war.
Der Plan mit dem eingebauten Ladezyklus habe ich verworfen, da  ich dort 
vor lauter Schutzschaltern, Ladebuchsen, Lion Akkus die nicht ohne 
Balancer geladen werden dürfen wenn es mehrere sind. und und und.

Gruß Anses

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