Hallo, ich mache mir gerade Gedanken, wie ich meine Hausautomatisierung gegen Stromausfall absichern kann. Mir reicht es völlig, wenn ich bei Stromausfall meine beiden Raspberrys runterfahre. Das neu Starten wird dann manuell erfolgen. Derzeit habe ich 2 Raspberrys, einen Raspberry Zero und noch einiges an Zubehör an meinem 5V Netzteil (10A max.) hängen. Im Normalfall benötige ich etwa 2A...können aber bei Volllast schnell mal 5A werden. Daher entfällt für mich die Lösung mit einer Powerbank. Die liefern nicht genügend Strom. Eine Professionelle USV haltet ich nicht für erforderlich. Ich benötige weder 230V, noch bin ich bereit den Eigenverbrauch der Anlagen (ich hatte gelesen meist so um die 20W wenn der Akku geladen ist) zu finanzieren. Was ganz simples reicht mir. Ich habe überlegt, das es doch eigentlich so gehen müsste wie in der angehängten Skizze? Zur Erklärung: Ich nutze grundsätzlich das 5V Netzteil. Mit einem StepUp (auch wenn die Verluste recht hoch sind...oft soll der Akku nicht benutzt werden) erhöhe ich die Spannung auf die Ladespannung von 6,8V und Lade einen Bleigel Akku. (Sicherstellung, das dieser auch immer geladen ist) Mit einem Spannungsregler (oder StepDown) regel ich die Spannung nach dem Akku wieder auf die benötigten 5V. Da eine Diode ja erst durchlässig wird, wenn der Spannungsunterschied hoch genug ist, müssten die Raspberrys ja grundsätzlich über das Netzteil versorgt werden. Fällt das Netzteil aus, wird die Diode (hoffentlich?) schnell genug durchlässig und übernimmt die Versorgung. Kann das funktionieren? Oder habe ich laie hier etwas völlig falsch gedacht? Die Bauteile lege ich aus, wenn die Idee überhaupt zum Erfolg führen kann. Ist auch erstmal nur eine Überlegung. Ich muss dann ja auch unbedingt eine Erkennung einbauen, das die Versorgung ausgefallen ist etc. Das kommt dann alles noch! Bin für Tipps dankbar! Gruß Bismosa
Angehängte Dateien:
-
USV.PNG
100 KB
Angehängte Dateien:
-
USV.PNG
97 KB
an der diode fällt spannung ab, dahinter kommen nur 4,3V raus. machst doch einfach so wie angehängt.
Hallo, vielen Dank für die schnelle Hilfe! Darüber hatte ich auch nachgedacht. Dann müsste ich mein Netzteil ersetzen...was ja generell möglich ist...aber etwas schwieriger zu beschaffen. Ich bin mit meinem Meanwell SNT MW-MDR60-05 (Schaltnetzteil, Hutschiene, 50 W, 5 V, 10 A) sehr glücklich. Hatte mit allen anderen Netzteilen die Versorgung meiner Anlage nie so gut im Griff. Ich habe dieses auf 5,15V eingestellt und seit dem keine Spannungseinbrüche mehr an den Raspberrys. Auch nicht, wenn die Festplatten anlaufen (habe je eine portable USB Platte an den Raspberrys). Stimmt...die 4,3V sind kritisch. Ich könnte jedoch die Spannung auf z.B. 5,6V einstellen. Somit ist die Diode bei 5,1V nicht durchlässig (?) und ich habe eine Spannung von ca. 4,9V zum sicheren runterfahren der Raspberrys über. Knapp aber könnte funktionieren? Mit den billigen Step-Down Reglern (z.B. https://www.amazon.de/LM2596-Converter-0-40V-5-35V-Stromversorgung/dp/B01GJ0SC2C/ ) habe ich sehr schlechte Erfahrungen gesammelt. Bei Last haben diese nicht konstant die Spannung gehalten. Das möchte ich umgehen. Ich hoffe ich kann rüberbringen, warum ich die "einfache" Variante nicht unbedingt bevorzuge. Gruß Bismosa
Hallo, ich hoffe ich habe hier niemanden auf die Füße getreten? Das war nicht meine Absicht! Liege ich denn so falsch mit meiner Annahme? Gruß Bismosa
Mach das so, wie du am Anfang beschrieben hast. Der Raspberry läuft theoretisch auch noch mit 3V stabil. Falls du keine "kritischen" USB Geräte angeschlossen hast, reichen die 4.3V völlig aus.
Hallo! Danke für die Rückmeldung. Dann werde ich jetzt mal auf Teilesuche gehen. Dann kann ich das mal testen. Ich könnte mir dann im weiteren vorstellen eine Solarzelle an den Akku zu hängen...dann könnte ich bei Sonnenschein die Technik über Solar laufen lassen. Dann benutze ich das Netzteil nur noch Nachts und bei schlechtem Wetter... Mal schauen, was sich da so realisieren lässt! Gruß Bismsoa
Hallo, ich bin gerade mal wieder mit diesem Projekt beschäftigt. Ich habe gerade einen Knoten im Kopf. Vielleicht könnt ihr mir ja einen Tipp geben? Ich möchte die Schaltung nun so realisieren, wie im ersten Post. Allerdings benutze ich nicht den 7805, sondern einen Step-Down Regler. Der Schafft auch den benötigten Strom (ca. 5A) Ich habe jetzt einen Step-Down Regler für 12A (max) gefunden: https://www.amazon.de/dp/B01EW8FZ8C/?coliid=IZ830ESI890UK&colid=23C375I5KW8RQ&psc=0&ref_=lv_ov_lig_dp_it Diesen werde ich auf 4,9V einstellen. Somit gewinnt immer meine Spannungsversorgung mit 5,25V und der Akku wird nicht entladen. Damit entfällt auch die Diode. (Stimmt diese Theorie?) Das Problem ist noch das Laden des Akkus. Ich benötige eine Spannung von 6,8V. Dieses wollte ich eigentlich mit einem Step-Up Wandler machen. https://www.amazon.de/Converter-Step-up-Regulator-Stabilizer-Adjustable/dp/B071H9NRTW/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1525333796&sr=8-3&keywords=step-up Allerdings habe ich hier noch das Problem, das bei einem Leeren Akku der Strom viel zu hoch ist. Wie kann ich den Strom am besten begrenzen? Ich denke der Step-Up wird irgendwann den "Magic-Smoke" rauslassen wenn der Strom zu hoch wird. Also ein 3 Ohm Widerstand (3W?) um den Strom gleich auf 500mA zu begrenzen? Wird dabei nicht viel zu viel Energie verbraten? Ich habe auch diese Seite gefunden: http://www.elektroniker-bu.de/bleigellader.htm Interessant...so könnte man den Strom auch mit einem 7805 (davon habe ich noch welche rumliegen) begrenzen. Aber ist das so wirklich nötig? Wo liegt der Unterschied zum Widerstand? Bin für jeden Tipp dankbar! Mich beschäftigt das doch ziemlich! Gruß bismsoa
Hallo, kleine korrektur: Sascha S. schrieb: > Wie kann ich den Strom am besten begrenzen? Ich denke der Step-Up wird > irgendwann den "Magic-Smoke" rauslassen wenn der Strom zu hoch wird. > Also ein 3 Ohm Widerstand (3W?) um den Strom gleich auf 500mA zu > begrenzen? 3 Ohm ist ja völliger Quatsch. Bei 6,8V und einem Strom von 500mA wird natürlich ein 13,6 Ohm Widerstand benötigt. Mit einer Verlustleistung von 3,4W Ich habe jetzt gerade auch dieses Modul gefunden: https://www.amazon.de/ZkeeShop-Konverter-Spannung-Automatisches-Regulator/dp/B073XP6BR9/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1525337418&sr=8-1&keywords=LTC3780+Step+Up+and+Down+Module Damit ist der Strom einstellbar. Also eigentlich perfekt für meine Anwendung. Praktischerweise kann auch die Eingangsspannung eingestellt werden. Sobald der Wert darunter liegt (also meine Anlage durch Notstrom versorgt wird) geht eine LED an und die Ladung wird unterbrochen. (Zumindest habe ich irgendwo gelesen, das das Modul so funktioniert...aber die Beschreibungen sind sehr unterschiedlich) Somit sollte das Laden damit kein Problem mehr darstellen. Brauche ich nach dem StepUp-Wandler (also Laderegler) eigentlich eine Diode als Schutz vor der Batteriespannung? Gruß Bismosa
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
-
USV.png
3,6 KB
Hallo, ich habe jetzt die Bauteile endlich da und habe einen Versuch gemacht. Leider funktioniert es noch nicht so wie gewünscht. Ich habe jetzt mit folgenden Bauteilen die "USV" realisiert: - Step-Up: (LTC3780 DC-DC 5-32 V zu 1 V-30 V 10A Automatische Step Up) https://de.aliexpress.com/item/LTC3780-DC-DC-5-32V-to-1V-30V-10A-Automatic-Step-Up-Down-Regulator-Charging-Module/32841063143.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.dddb4c4dfDpp7Q - Step-Down: (DC/DC-DC Max Dc-konverter 12A) https://de.aliexpress.com/item/DC-DC-DC-Max-12A-Converter-Buck-Adjustable-4-5-30V-12V-24V-to-0-8/32413781790.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.dddb4c4dfDpp7Q - 6v 4,5Ah Bleigel-Akku Beim Step-Up für das Laden des Akkus lässt sich der Strom einstellen. Diesen habe ich derzeit auf 800mA eingestellt. Angeschlossen ist es derzeit so, wie im angehängten Schaltplan. Während des Ladens funktioniert alles wie gewünscht. Über den Step-Up wird der Akku geladen und durch den Spannungsunterschied zwischen Step-Up(4,9V) und Netzteil (5,15V) werden die Verbraucher (3x Raspberry und Zubehör / 3A Normalbetrieb) nur vom Netzteil und nicht vom Step-Down versorgt. Nehme ich nun die Netzspannung weg wird es "komisch". Habe ich keine Verbraucher angeschlossen, wird der Akku mit 120mA entladen. Zwischen dem Step-Down und dem Step-Up messe ich aber mit meinem Multimeter einen Strom von etwas über 1A. Das geht ja gar nicht... Leider habe ich nur 2 Multimeter und ein einfaches DSO (DS211) zur Verfügung. Mit dem DSO sehe ich, das die Spannung eine Welligkeit von ca. 0,2V hat und somit vermute ich einen Messfehler. Aber die Schaltung schaukelt sich auch immer mehr auf...da wollte ich den Versuch nicht bis zur Selbstzerstörung laufen lassen. Nehme ich für das Laden des Akkus ein externes Netzteil funktioniert die USV wie gewünscht. Bei Stromausfall wird alles über den Akku versorgt. Auf das zusätzliche Netzteil würde ich nun gerne verzichten...und vor allem auch gerne verstehen, was hier passiert. Kann mir jemand dabei helfen? Für die Erkennung, ob ich den Akku lade oder entlade wollte ich einen ACS712 verwenden und diesen mit meinem Raspberry auswerten. Gibt es vielleicht einen einfacheren Weg um einen Akustischen Alarm (Summer) beim Entladen des Akkus auszulösen? Danke! Gruß Bismosa
> Nehme ich nun die Netzspannung weg wird es "komisch".
Kein Wunder, es gibt keine Perpetuum mobiles. Überlege doch mal, wie sie
Ausgangsspannung des rechten Wandlers auf den Eingang des linken
Wandlers wirkt. Der wird sich nicht so passiv verhalten, wie du es gerne
hättest.
@Sascha was du da fabrizierst ist ABSOLUTER murks... zum einen kannst du keine spannunsguellen einfach so parallelschalten...der strom fließt da in die Wandler zurück und macht diese ggf. kaputt etc. Schau die doch einmal an wie die käuflich zu erwerbenden pi-usvs das so machen. generall brauchst du 2 strompfade: 1. Netzteil (~5.4V) -> Schottky Diode -> Raspberry 2. Netzteil (~5.4V) -> Stepup 15V -> Bleigel Laderegler -> Akku -> Stepdown (5.0V) -> Schottky Diode -> Raspberry Wichtig ist, dass der direkte Pfad von Netzteil eine Spannung hat die leicht höher ist als die des USV Pfads...so 6V ist eine ungeeignete Spannung ... nimm lieber 12V. Statt Bleigel würde ich eher ein NiMh Akkupack nehmen...
Hallo, und ich dachte schon ich hätte endlich den Durchbruch ;) Eingang 7,2V 0,12A -> 0,864W Ausgang 5V 1A -> 5W Wäre ja auch zu schön gewesen :) Aber zurück zur Schaltung. Meine Hoffnung war es, da der Strom durch den linken Wandler auf 800mA begrenzt ist, das ich hier einen Verlust während des Akkubetriebes habe...dieser sich aber eigentlich in Grenzen halten müsste. Tut er aber wohl nicht. Bei über 1A... Da kommt es aber auch in einen Bereich, der mich als Hobbybastler auch mehr als an die Grenze bringt. Hier wird es wohl eher hochfrequent...und ist nicht mehr mit dem Ohmschen Gesetz zu erklären...oder? Wenn ich drüber nachdenke, bleibt wohl nur die Möglichkeit mit dem 2. Netzteil um eine Trennung zu bekommen. Oder eine Abschaltung der Ladeelektronik beim Entladen.... Wie wird das denn z.B. in Alarmanlagen gelöst? Dort gibt es doch auch nur ein Netzteil...? Hier kann ich mir nur vorstellen, das die Elektronik immer aus dem Akku versorgt wird, während dieser geladen wird...das möchte ich ja hier umgehen. Grmpf. wieder komplizierter als gedacht. Gruß Bismosa [edit] @TestX Sorry, hatte deinen Beitrag noch nicht gesehen. Ist deine Beschriebene Variante mit 2 Netzteilen oder 1x 5,4V Netzteil? Demnach wären die beiden Versorgungsspannungen durch die Dioden voneinander getrennt? [/edit]
:
Bearbeitet durch User
Hallo, nö. Davon hatte ich noch nichts gehört. Danke für den Tipp. Da bin ich dann auf die "Ideale Diode" als Suchbegriff gekommen... So bekomme ich also beide Spannungsquellen voneinander getrennt. Dann bleibt doch noch das Problem, das die Ladeschaltung ja weiterhin aktiv bleibt, wenn vom Notstrom versorgt wird. Also auch wieder murks? Gruß Bismosa
> bleibt doch noch das Problem, das die Ladeschaltung ja weiterhin aktiv > bleibt, wenn vom Notstrom versorgt wird Wie soll diese aktiv sein, wenn keine Netzspannung vorhanden ist?
Angehängte Dateien:
-
USV2.png
3,9 KB
Versorgt über den Akku. Es sei denn, ich habe noch einen Denkfehler. Ich habe mal die 2 Dioden eingezeichnet. Ob nun Diode/Ideale Diode/Redundanzmodul sei mal dahingestellt. Letztendlich ist es ja bis auf den Verlust in der Diode fast das gleiche. Also wird die Ladeelektronik weiter versorgt, wenn die Spannungsversorgung aus der Batterie kommt. Es sei denn hier wird von 2 unterschiedlichen Netzteilen geredet...dann natürlich nicht mehr... Danke für die Tipps! Gruß Bismsoa
Ergänzung... @TestX 6V scheint wirklich ungeeignet. Ich habe mal ohne Dioden und mit externem Netzteil zum Laden des Akkus probiert, bis zu welchem Strom auf der 5V Seite mein Raspberry problemlos weiter läuft. (Getestet nur mit Lastwiderständen) 3,5A -> Spannung hinter dem Step-Down ca. 4,5V Raspberry läuft weiter 4,0A -> Spannung hinter dem Step-Down ca. 4,3V Raspberry stürzt ab. Da kommt der Step-Down wohl nicht mehr ganz mit...oder die Batteriespannung ist dann schon zu niedrig. Werde mir als nächstes also ein 12V BleiGel Akku besorgen müssen... Gruß Bismsoa
Beitrag #5460626 wurde vom Autor gelöscht.
Das hier ist die Antwort auf Joachim B...aber der Beitrag wurde wohl gerade wieder gelöscht. Die Frage war (in etwa): Warum die Dioden? Da ich ja immer wieder Wandlerverluste habe entsteht ein "Kreisverkehr". Ja...eben. Das war die Antwort auf Stefanus F. Stefanus F. schrieb: >> bleibt doch noch das Problem, das die Ladeschaltung ja weiterhin aktiv >> bleibt, wenn vom Notstrom versorgt wird > > Wie soll diese aktiv sein, wenn keine Netzspannung vorhanden ist? Und das es so nicht geht habe ich mittlerweile wohl auch verstanden. Also gibt es wohl nur 2 Praktikable Lösungsmöglichkeiten: 1.) Netzteil -> Ladeelektronik -> Akku -> Step-Down -> 5V System 2.) Netzteil1 -> Diode -> 5V System Netzteil2 -> Ladeelektronik -> Akku -> Step-Down -> Diode -> 5V System Als Diode am besten ein Redundanzmodul bzw. "Ideale Diode" verwenden. Ich bastel jetzt mit Möglichkeit 2. Ich möchte nicht dauerhaft meine Raspberrys über die Step-Down Schaltung laufen lassen. Ich wollte halt gerne bei Möglichkeit 2 auf das zusätzliche Netzteil verzichten. Aber das kann ich wohl vergessen. Gruß Bismosa
:
Bearbeitet durch User
@Sascha du brauchst wenn nur 1 Netzteil, 2 DcDc Wandler, 1 Akku, 1 Ladeelektronik/BMS und 2 Dioden... mehr nicht. Das wäre der einfachste Fall. Und ein kleiner Tipp: DcDc Wandler mögen es garnicht im Grenzbereich (zu wenig/zu viel Spannung) betrieben zu werden. Die Geld sowohl für den Raspberry selbst als auch deine externen Wandler. Da das mit sicherheit china-spielzeug ist gehen die dann gerne kaputt und lassen die volle Spannung durch.
TestX schrieb: > du brauchst wenn nur 1 Netzteil, 2 DcDc Wandler, 1 Akku, 1 > Ladeelektronik/BMS und 2 Dioden... mehr nicht. Das wäre der einfachste > Fall. Dann habe ich es doch noch nicht verstanden. Das ist dann doch so gemeint wie in dem Schaltplan? Sascha S. schrieb: > USV2.png Dann wird die Ladeelektronik doch weiterhin mit Spannung versorgt bei Stromausfall? Gruß Bismosa
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte 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
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.