Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Arduino 18650 backup Batterie


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von Franky .. (franky123c)


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Hallo liebe Gemeinde,

hier mein erster Eintrag.
Disclaimer: Ich bin Informatiker, der gerne Hardwarenahe programmiert.
Leider bin ich mit der Elektronik noch nicht so erfahren.

Mein Projekt:

Ich hab ein Arduino mit angeschlossenen LCD, Sensoren, Lautsprecher..
Die Primäre Stromquelle soll entweder über ein an die Steckdose 
angeschlossenes Netzteil oder einer 9V Batterie realisiert werden.
Zu diesem Teil findet man im Internet viele Tutorials, also nicht zu 
schwerwiegend.

Das Problem:

Ich hab aus einem alten Notebook ein paar 18650 Batteries gerettet.
Genauer gesagt: CGR18650HG
Datasheet: 
https://www.google.com/url?q=http://minami373373.web.fc2.com/PC_AB5900/CGR18650HG.pdf&sa=D&ust=1518940728242000&usg=AFQjCNHiqtZ1TepJlgb52FWZWjDjFgAYZw

Ich würde gerne ein paar von denen benutzen um eine Backup 
Stromversorgung für den Arduino zu gewährleisten, wenn die Primäre 
ausfallen sollte. z.b. Batterie wechsel oder Netzteil entfernt.
Dabei sollen sich die 18650 Batteries automatisch aufladen wenn eine 
Primäre Stromquelle angeschlossen wird.

Was ich dazu weiß:

Empfohlende Volt liegt bei dem Arduino zwischen 7-12 V , also bräuchte 
ich 3 in Serie geschaltete 18650
Ich brauche für die 18650 eine Schutzschaltung oder ähnliches, der die 
vor Entladung etc. schützt. Laut meinen Recherchen existieren da einige 
PCB's die einen die Aufgaben abnehmen.

Wo ich eure Hilfe brauche:

1) Beim Entwurf der Schaltung.

2) Welchen PCB sollte ich benutzen? Wie wählt man den am besten aus?
3) Eventuell Probleme hervorheben, die ich übersehen hab.

Ich würde mich über Hilfe freuen.

: Bearbeitet durch User
von Horst (Gast)


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Francisco C. schrieb:
> Empfohlende Volt liegt bei dem Arduino zwischen 7-12 V , also bräuchte
> ich 3 in Serie geschaltete 18650

Nein, der Arduino läuft mit 5 oder 3,3 Volt. Alles was mehr ist, wird 
verheizt. Darum ist ein 9Volt-Block so ziemlich die schlechteste 
Stromversorgung für Arduinos.

Du bekommst in China für etwa einen Euro Schaltungen die normal in 
'Powerbanks' verbaut werden und sich um die komplette Stromversorgung 
kümmern, Laden, 5Volt erzeugen, Entladeschluß ...

Das einzige Problem dabei ist, die zu finden, die gleichzeitig die 
Schaltung versorgen und den Akku laden können. Viele schalten beim Laden 
den Ausgang ab.

Da kannst Du Deine Akkus alle parallel dranhängen und den 9Volt-Block 
ganz schnell vergessen, der ist schneller leer als eine Deiner 18650.

von Franky .. (franky123c)


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Horst schrieb:
> Nein, der Arduino läuft mit 5 oder 3,3 Volt. Alles was mehr ist, wird
> verheizt. Darum ist ein 9Volt-Block so ziemlich die schlechteste
> Stromversorgung für Arduinos.

Ja, wenn ich den 5 V Anschluss benutze. Da ist doch aber noch der VIN 
Anschluss, der 6-12 V vertragen kann.
Natürlich würde ich am liebsten 5V benutzen, aber da brauche ich doch 
ein Voltage divider, wenn ich keine Powerbank habe die das runterbricht. 
Ohne die Powerbank würde ich lieber den internen Voltage Regulator 
benutzen.

Horst schrieb:
> Du bekommst in China für etwa einen Euro Schaltungen die normal in
> 'Powerbanks' verbaut werden und sich um die komplette Stromversorgung
> kümmern, Laden, 5Volt erzeugen, Entladeschluß ...
>
> Das einzige Problem dabei ist, die zu finden, die gleichzeitig die
> Schaltung versorgen und den Akku laden können. Viele schalten beim Laden
> den Ausgang ab.

Das ist mir auch durch den Kopf gegangen aber du beschreibst genau das 
Problem weswegen ich das eigentlich lieber nicht machen möchte.


Gehen wir Mal davon aus ich würde mit so eine Powerbank holen wie müsste 
ich die anschließen um die beschriebene Funktionalität, wie 
automatisches aufladen und Backup , zu realisieren?

von Joe J. (neutrino)


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Hallo!

https://www.aliexpress.com/item/Wemos-D1-Mini-Battery-Shield-USB-Single-Lithium-Battery-Charging-Boost-Module-With-Pins-LED-Indicator/32796003002.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.CvE1g2
oder
https://www.aliexpress.com/item/5V-1A-Power-Bank-Charger-Circuit-Board-Step-Up-Boost-Power-Module-Lithium-Battery-DIY-Board/32799155613.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.JEtxMo

Beide Teile habe ich hier, und sie schalten die 5 V beim Laden nicht ab. 
Anschließen ist ganz einfach: 18650 mit dem Modul verbinden, Modul an 
einem herkömmlichen USB-Handyladegerät anschließen und dann mit dem 
Arduino verbinden.

Gruß, Joe

von Franky .. (franky123c)


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Joe J. schrieb:
> Hallo!
>
> 
https://www.aliexpress.com/item/Wemos-D1-Mini-Battery-Shield-USB-Single-Lithium-Battery-Charging-Boost-Module-With-Pins-LED-Indicator/32796003002.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.CvE1g2
> oder
> 
https://www.aliexpress.com/item/5V-1A-Power-Bank-Charger-Circuit-Board-Step-Up-Boost-Power-Module-Lithium-Battery-DIY-Board/32799155613.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.JEtxMo
>
> Beide Teile habe ich hier, und sie schalten die 5 V beim Laden nicht ab.
> Anschließen ist ganz einfach: 18650 mit dem Modul verbinden, Modul an
> einem herkömmlichen USB-Handyladegerät anschließen und dann mit dem
> Arduino verbinden.
>
> Gruß, Joe

Der Zweite Link ist super, danke!

Ich würde aber gerne die Powerbank als Backup Modul benutzen. D.h. 
entweder mit einem Switch manuel zwischen Primär und Backup schalten 
oder eine Schaltung, die automatisch erkennt, dass die Primäre Energie 
Quelle nicht mehr vorhanden  ist.
Gibt es da eine Möglichkeit?

von Horst (Gast)


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Franky .. schrieb:
> oder eine Schaltung, die automatisch erkennt, dass die Primäre Energie
> Quelle nicht mehr vorhanden  ist.

Das macht eine Powerbank, die beim Laden den Ausgang nicht abschaltet, 
automagisch.
Wenn das Ladegerät dran ist, wird die Schaltung daraus versorgt und, 
wenn nötig, der Akku geladen. Wenn nicht kommt der Strom aus dem Akku 
bis er leer ist.

von Franky .. (franky123c)


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Horst schrieb:
> Franky .. schrieb:
>> oder eine Schaltung, die automatisch erkennt, dass die Primäre Energie
>> Quelle nicht mehr vorhanden  ist.
>
> Das macht eine Powerbank, die beim Laden den Ausgang nicht abschaltet,
> automagisch.
> Wenn das Ladegerät dran ist, wird die Schaltung daraus versorgt und,
> wenn nötig, der Akku geladen. Wenn nicht kommt der Strom aus dem Akku
> bis er leer ist.

Dann ist ja alles gut! Danke nochmal.

Wenn ich die Spezifikationen richtig gelesen hab, kann ich so viele 
parallele 18650 anschließen wie ich mag?!
Nur sehe ich leider keinen Batterie Schutz, d.h. Abschaltung bei über 
Entladung oder Überladung.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Franky .. schrieb:
> Ja, wenn ich den 5 V Anschluss benutze. Da ist doch aber noch der VIN
> Anschluss, der 6-12 V vertragen kann.
Wenn du diesen Eingang verwendest, dann verheizt deine Schaltung z.B. 
bei Versorgung mit 10V die Hälfte der Energie im Linearregler. Besonders 
bei der Verwendung von Akkus irgendwie unsinnig, nicht wahr?

von Franky .. (franky123c)


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Lothar M. schrieb:
> Franky .. schrieb:
>> Ja, wenn ich den 5 V Anschluss benutze. Da ist doch aber noch der VIN
>> Anschluss, der 6-12 V vertragen kann.
> Wenn du diesen Eingang verwendest, dann verheizt deine Schaltung z.B.
> bei Versorgung mit 10V die Hälfte der Energie im Linearregler. Besonders
> bei der Verwendung von Akkus irgendwie unsinnig, nicht wahr?

Ja, das ergibt Sinn.
Man lernt ja dazu.

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