Arduino mit Li-Ion

[Christian M. (Gast)]

Hallo Foraner,

für Prototypen mache ich noch gerne einen Print, der die fertigen Module 
aufnimmt. Momentan benötige ich für ein Projekt einen Arduino (Nano 
o.ä.), Li-Ion-Akku-Betrieben, Lade- und Schutzschaltung (BMS?!), mit 
NRF24L01 und 3.3V Versorgung desselben.

Das Problem konzentrierte sich darauf, dass ich nicht unbedingt 2 
USB-Anschlüsse wollte. Zuerst dachte ich an ein FT232 Modul mit Arduino 
Pro Mini, hatte aber bedenken, wenn der FT Spannung hat (beim Laden) 
aber der Arduino ausgeschaltet ist wegen den Datenleitungen. Beim Nano 
sind die zwar mit 1k durchverbunden, aber sauber ist anders.

Momentan bin ich bei der Variante mit Arduino Nano, bei dem ich die 
Diode D1 (siehe Schaltplan: 
https://i.pinimg.com/originals/ae/70/b5/ae70b59a0f964491357ada6287aa706a.png) 
ausgelötet habe und Litzen drangelötet habe. Habs mal zusammengesteckt, 
und läuft soweit, Prinzipschaltbild ist angehängt, mit den relevanten 
inneren Funktionen. Ist das sauber oder übersehe ich was?

Wie machen das Andere? Am liebsten wäre mir ein fertiges Modul mit allen 
Funktionen. Scheint es aber nicht zu geben. Problem ist wie gesagt, dass 
vom USB-Anschluss die Datenleitungen an einem anderen Ort gebraucht 
werden als die Speisespannung.

Gruss Chregu

[MaWin (Gast)]

Christian M. schrieb:
> Wie machen das Andere?

Die Module Prozessor und nRF24L01 werden IMMER aus dem LiIon versorgt, 
wegen der blöden festen 3.3V des NRF per step up. Klug wäre, auch den 
Nano mit 3.3V zu betreiben per buck-boost Wandler und sich alle 
Linearregler einzusparen.

Ist USB angeschlossen, wird IMMER der LiIon geladen. Die 4.2 bis 5.5V 
des USB gehen nie direkt an Arduino oder Spannungsregler, sondern immer 
nur direkt in den TP4056. So spart man sich das Problem mit power 
or-ing.

Und hat den Bonus, die hohe Spitzenstromaufnahme des NRF nicht über ein 
langes dünnes USB Kabel holen zu müssen sondern gut per LiIon gepuffert 
zu bekommen.

[Jobst Q. (joquis)]

Christian M. schrieb:
> Wie machen das Andere?

Wenn ich eine 3,3V-Schaltung mit Akku betreiben will, nehme ich einen 
Akku mit 3,3V. LiFePO4-Akkus sind wie geschaffen dafür.

[MaWin (Gast)]

Jobst Q. schrieb:
> Wenn ich eine 3,3V-Schaltung mit Akku betreiben will, nehme ich einen
> Akku mit 3,3V. LiFePO4-Akkus sind wie geschaffen dafür.

Spinner.

Deine LiFEPo4 werden offenbar nie leer (und nie geladen). Ein 
wundersamer Akku der immer nur genau Nennspannnug besitzt....

Akku und Batterien haben nun mal eine unterschiedlche Spannung je nach 
Ladezustand die weiter toleriert als die 3.3V Module verkraften.

[Christian M. (Gast)]

MaWin schrieb:
viel

Hast Du meinen Schaltplan angeschaut?

Gruss Chregu

[Jobst Q. (joquis)]

MaWin schrieb:
> Jobst Q. schrieb:
>> Wenn ich eine 3,3V-Schaltung mit Akku betreiben will, nehme ich einen
>> Akku mit 3,3V. LiFePO4-Akkus sind wie geschaffen dafür.
>
> Spinner.
>
> Deine LiFEPo4 werden offenbar nie leer (und nie geladen). Ein
> wundersamer Akku der immer nur genau Nennspannnug besitzt....
>
> Akku und Batterien haben nun mal eine unterschiedlche Spannung je nach
> Ladezustand die weiter toleriert als die 3.3V Module verkraften.

Schon mal die Entladekurven eines LiFePO4-Akkus gesehen?

Bei geringer Belastung 3,3V über fast den gesamten Ladezustandsbereich. 
Zum laden reichen etwa 3,4V um ihn auf 90% voll zu bekommen. Alles im 
grünen Bereich für 3,3V-Module.

[Karl K. (Gast)]

Christian M. schrieb:
> Wie machen das Andere?

Usb - Max1811 oder Tp4056 - LiIon 3.3..4.2V - Max884 oder Max882 - 
Atmega328 nativ, NRF24 und Programmierung an SPI

Und ganz sicher kein Ams1117, hast Dir mal den Iq angesehen? Deswegen 
auch kein Ftdi.

Viele Anleitungen für Akkubetrieb des Arduino werfen den Ams und Ftdi 
wegen des Strombedarfs runter.  Da lass ich die gleich weg und nehm 
direkt Atmega328 auf eigenem Board.

MaWin schrieb:
> buck-boost Wandler

Was soll das bringen? Mehr Ausbeute kaum, so effizient kann der 
Schaltregler gar nicht sein. Und unter 3.3V bringt der LiIon eh nicht 
mehr viel. Und der NRF geht auch bei 3V noch.

Dagegen mag der NRF Überspannung gar nicht.

[MaWin (Gast)]

Karl K. schrieb:
> Was soll das bringen? Mehr Ausbeute kaum, so effizient kann der
> Schaltregler gar nicht sein.

Doch, natürlich, Chregu muss aus den 2.5-4.2V des LiIon per step up 
genug für den Arduino 1117 ohne Diode machen, also zumindest 6V, die 
dann für den NRF2401 auf 3.3V per Linearregler runtergeregelt werden.

Klar sind das unnötige Verluste des wertvollen Akkustroms.

[Christian M. (Gast)]

MaWin schrieb:
> per step up genug für den Arduino 1117 ohne Diode machen, also zumindest
> 6V

Ich mache 5V und geh direkt auf die 5V (hinter dem Arduino 1117). Ganz 
sauber wäre noch den auszulösen, ist aber mit der Diode sowieso so 
gemacht.

MaWin schrieb:
> die dann für den NRF2401 auf 3.3V per Linearregler runtergeregelt
> werden.

Genau!

MaWin schrieb:
> Klar sind das unnötige Verluste des wertvollen Akkustroms.

Ein bisschen weniger...

Karl K. schrieb:
> Usb - Max1811 oder Tp4056 - LiIon 3.3..4.2V - Max884 oder Max882 -
> Atmega328 nativ, NRF24 und Programmierung an SPI

Ja, etwa so würde ich das machen bei einem neuen Design, einfach ohne 
Maxim-Produkte. Aber wie gesagt, es ging mir darum, einen Prototypen so 
schnell und sauber wie möglich zusammenzustellen!

Gruss Chregu

[Karl K. (Gast)]

MaWin schrieb:
> LiIon per step up genug für den Arduino 1117 ohne Diode machen, also
> zumindest 6V, die dann für den NRF2401 auf 3.3V per Linearregler
> runtergeregelt werden.

Ja das kann nach so machen aber dann isses halt kacke.

Man man man dieser Arduino Pfusch immer...