Guten Tag zusammen, ich bastele derzeit an einer kleinen Elektronik - ein Arduino Nano + ein kleiner Sensor - und möchte diese gerne in einem Gehäuse unterbringen. Nun stellt sich mir die Frage der Stromversorgung. Anforderungen: - netzunabhängig, also Batterie / Akku o.Ä. - aufladbar über mikro USB - so klein wie möglich - 5V Ausgangsspannung Meine Idee ist es, eine kleine Powerbank auszuschlachten (Gehäuse entfernen) und diese dafür zu nutzen. Spricht da was dagegen? Gibt es Alternativen, die mehr Sinn machen?
Wolf schrieb: > Gibt es Alternativen, die mehr Sinn machen? Erst einmal macht es Sinn darüber nachzudenken... - welchen Strom nimmt die Schaltung auf? - wie lange sollen die Akkus die Schaltung versorgen? (als Antwort bitte nicht: „solange wie möglich“) Wolf schrieb: > Anforderungen: > - netzunabhängig, also Batterie / Akku o.Ä. > - aufladbar über mikro USB Aufladbar...nicht bei Versorgung über Batterien. Wolf schrieb: > Meine Idee ist es, eine kleine Powerbank auszuschlachten (Gehäuse > entfernen) und diese dafür zu nutzen. Wieso ausschlachten? Das Teil erfüllt doch eigentlich alle Deine Anforderungen. 5 Volt kommen raus und die Aufladung erfolgt über einen USB-Anschluss.
Jörg R. schrieb: > Wolf schrieb: > - welchen Strom nimmt die Schaltung auf? > - wie lange sollen die Akkus die Schaltung versorgen? Die Schaltung nimmt im Mittel wenige mA (ca. 10-20) auf. Halten sollte das Ganze am besten 3-4 Tage. > Wolf schrieb: >> Meine Idee ist es, eine kleine Powerbank auszuschlachten (Gehäuse >> entfernen) und diese dafür zu nutzen. > > Wieso ausschlachten? Das Teil erfüllt doch eigentlich alle Deine > Anforderungen. 5 Volt kommen raus und die Aufladung erfolgt über einen > USB-Anschluss. Weil ich kein Gehäuse in ein Gehäuse bauen möchte.
Wolf schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Wolf schrieb: > >> - welchen Strom nimmt die Schaltung auf? >> - wie lange sollen die Akkus die Schaltung versorgen? > > Die Schaltung nimmt im Mittel wenige mA (ca. 10-20) auf. Halten sollte > das Ganze am besten 3-4 Tage. Dann benötigst Du ca. 9,6 Wh an Energie. Dabei werden 20mA Stromaufnahme und 4 Tage Laufzeit zugrunde gelegt, also das Maximum deiner Werte. Bei angenommenen 85% Wirkungsgrad des StepUp sind daher ca. 12 Wh auf der Akkuseite erforderlich. Ein Akku mit 3Ah erreicht dies nicht ganz. Da ich aber deine Maximalwerte als Berechnung genommen habe sollte ein Akku mit 3Ah reichen. Mehr ist natürlich besser, und mehr haben die meisten Powerbanks auch. Ich würde auch die Spannung lieber per StepUp auf 5 V bringen, anstatt von 2 Akkus in Serie runter auf 5V. Einfach weil das Laden dann komplizierter wäre. >> Wolf schrieb: >>> Meine Idee ist es, eine kleine Powerbank auszuschlachten (Gehäuse >>> entfernen) und diese dafür zu nutzen. >> >> Wieso ausschlachten? Das Teil erfüllt doch eigentlich alle Deine >> Anforderungen. 5 Volt kommen raus und die Aufladung erfolgt über einen >> USB-Anschluss. > > Weil ich kein Gehäuse in ein Gehäuse bauen möchte. Gut, aber das kannst Du ja machen wie es Dir am besten gefällt. Ich würde übrigens keine Powerbank zerlegen. Ein oder 2 Akkus, ein TP4056 Modul mit Protection zum Laden und zum Schutz der/des Akku(s) und ein StepUp-Modul um auf die 5V zu kommen.
Zu beachten bei einer Powerbank: bei Entnahme eines nur sehr geringen Stromes schalten sich viele Modelle nach einer Weile ab, da dies als Nicht-Benutzung interpretiert wird. Ein Arduino Nano zieht jedenfalls zu wenig Strom bei meinen Powerbanks, nach ca. 30 Sekunden geht alles aus.
Wolf schrieb: > Die Schaltung nimmt im Mittel wenige mA (ca. 10-20) auf. Halten sollte > das Ganze am besten 3-4 Tage. Ach herrje, nimm einen Netztrafo. Das ist so viel Strom, als würde die ganze Zeit eine LED mit voller Helligkeit leuchten. Lerne erst mal, wie man stromsparende Schaltungen aufbaut. Sensoren nur temporär mit (hochgewandeltem) Strom versorgt, den uC schlafen legt, mit den 2.5-4.2V einer LiIon direkt auskommt. Eine PowerBank eignet sich nicht als 5V Quelle, weil die einen Spannungswandler enthält, der schon alleine durch seinen Eigenstromverbrauch den Akku in 3-4 Tagen leersaugt. Daher schaltet der sich ab, wenn 'kein' Strom benötigt wird. 20mA sind da meist 'kein' Strom.
Wolf schrieb: > Weil ich kein Gehäuse in ein Gehäuse bauen möchte. Bei Li Zellen ist eine Feuerhemmung sicher kein Nachteil. Auch die Gefahr eines Kurzschlusses ist geringer.
Wolf schrieb: > ich bastele derzeit an einer kleinen Elektronik - ein Arduino Nano + ein > kleiner Sensor - und möchte diese gerne in einem Gehäuse unterbringen. > Nun stellt sich mir die Frage der Stromversorgung. > > Anforderungen: > - netzunabhängig, also Batterie / Akku o.Ä. > - aufladbar über mikro USB > - so klein wie möglich > - 5V Ausgangsspannung Das ist eine - zumindest in der Kombination - unsinnige Liste an Forderungen. Aufladbar bedeutet zwingend Akku. Da hast du schon mal keine Wahl. 5V bedeutet, daß irgendeine Art von Spannungsregler beteiligt ist, denn kein Akku liefert konstante 5V. Andererseits stelle ich die 5V durchaus in Frage. Ein Arduino nano braucht mitnichten konstante 5V. Der ATMega328 da drin kommt mit Spannungen von 1.8V bis 5.5V zurecht (ok, bei 1.8V nicht mit 16MHz, aber braucht man denn 16MHz überhaupt?). Den Rest der Schaltung kennst bis jetzt nur du. Wenn es um lange Laufzeit bei gleichzeitig kleiner Baugröße geht, ist es besser, die Schaltung so auszulegen, daß sie direkt mit der Akkuspannung läuft. Z.B. mit den 4.2V bis 3.0V eines Li Akkus. Und bei "so klein wie möglich" rollen sich mir die Zehennägel hoch. Die erste Anforderung ist bei Akkubetrieb immer die Laufzeit. Daraus und aus dem Strombedarf ergibt sich dann die erforderliche Akkugröße. > Meine Idee ist es, eine kleine Powerbank auszuschlachten (Gehäuse > entfernen) und diese dafür zu nutzen. > Spricht da was dagegen? Es ist ein pragmatischer Ansatz. Relativ wenig eigene Arbeit erforderlich. Andererseits ist das ziemlich sicher nicht das Optimum. Z.B. können viele Powerbanks nicht gleichzeitig laden und Spannung abgeben. Die Qualität der verbauten Komponenten (vor allem der Akkus) ist oft schlecht. Bei zu geringem Strom schalten viele Powerbanks ab. > Gibt es Alternativen, die mehr Sinn machen? Einen Li-Ion bzw. LiPo Akku. Laderegler a'la TP4056. Falls wirklich nötig ein Stepup auf 5V. Gibts notfalls alles fertig als Modul. Wolf schrieb: > Die Schaltung nimmt im Mittel wenige mA (ca. 10-20) auf. Halten sollte > das Ganze am besten 3-4 Tage. 20mA über 4 Tage ist eine Menge Holz. Knapp 10Wh. Eine Li-Akkuzelle mit 3Ah würde knapp reichen. Als Powerbank würde man dann eher zu einem 5Ah Modell greifen wollen (meist mit 5000mAh beworben, weil größere Zahl).
Jörg R. schrieb: > Ich würde auch die Spannung lieber per StepUp auf 5 V bringen, anstatt > von 2 Akkus in Serie runter auf 5V. Einfach weil das Laden dann > komplizierter wäre. Ich würde prüfen, ob es möglich ist, Arduino und Sensor direkt an einem LiIon Akku zu betreiben. Aber je weniger konkret die realen Randbedingungen bekannt sind, um so komplizierter wird die Mimik, damit sie für alle Eventualitäten gewappnet ist.
Viele Powerbanken kann man leicht öffnen, um die Versorgungsspannung der eigenen Schaltung direkt am Akku abzuzweigen.
Hallo zusammen, danke für die zahlreichen Antworten. Ich möchte jetzt nicht auf jeden einzelnen Beitrag eingehen, entnehme jedoch zusammenfassend, dass eine individuelle Auswahl von Akku + Elektronik vonnöten ist, um ein optimales Ergebnis zu erzielen. Ich benötige also: 1. Akku (https://www.ebay.de/i/133144348978) 2. TP4056 (https://www.ebay.de/itm/2PCS-1A-5V-TP4056-Lithium-Battery-Charging-Module-USB-Board-Electronic-Compo-ML/193058617843?_trkparms=aid%3D222007%26algo%3DSIM.MBE%26ao%3D2%26asc%3D20160908110712%26meid%3D67a24ce0a80149babf5f1b07a43e62ae%26pid%3D100677%26rk%3D5%26rkt%3D30%26sd%3D352347259552%26itm%3D193058617843%26pmt%3D1%26noa%3D1%26pg%3D2385738&_trksid=p2385738.c100677.m4598) 3. ggf. Step Up Modul Den Akku und das Lademodul würde ich gemäß folgender Abbildung verbinden: https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/61vLrPiL-hL._SL1500_.jpg Sieht eigentlich alles easy aus, soweit. Fällt euch nochwas ein, was ich beachten sollte?
Wolf schrieb: > Ich benötige also: > > 1. Akku (https://www.ebay.de/i/133144348978) > 2. TP4056 > (Ebay-Artikel Nr. 193058617843) > 3. ggf. Step Up Modul > > Den Akku und das Lademodul würde ich gemäß folgender Abbildung > verbinden: > https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/61vLrPiL-hL._SL1500_.jpg > > Sieht eigentlich alles easy aus, soweit. > > Fällt euch nochwas ein, was ich beachten sollte? Den Akku bekommst Du auch bei einem deutschen Händler, zum ähnlichen Preis. Dein verlinktes TP4056 passt nicht zu deiner Abbildung mit der Verschaltung. Wobei dein TP4056 schon passt, denn der Akku hat wohl eine eingebaute Schutzschaltung gegen Unterspannung. Stepup musst du prüfen. Es wurde ja geschrieben das der Nano ggf. direkt am Akku betrieben werden kann. Den Rest deiner Elektronik kennen wir nicht.
Jörg R. schrieb: > Stepup musst du prüfen. Es wurde ja geschrieben das der Nano ggf. direkt > am Akku betrieben werden kann. Den Rest deiner Elektronik kennen wir > nicht. Der Rest meiner Schaltung ist ein einfacher Sensor, mit 3,3-5V zu betreiben -> also passt. Ich möchte den Fokus nochmal auf die Größe legen. Es gibt solche Akkus wie den von mir rausgesuchten (2Ah, 3,7V) nicht zufällig nochmal in einer deutlich kleineren Abmessung?
Wolf schrieb: > Es gibt solche Akkus > wie den von mir rausgesuchten (2Ah, 3,7V) nicht zufällig nochmal in > einer deutlich kleineren Abmessung? Das weiß ich jetzt nicht. Meiner Erfahrung nach sind Akkus mit außergewöhnlich hoher Kapazität meistens weniger langlebig. Versuche eher, die Stromaufnahme deiner Schaltung zu senken. Wenn du uns mehr zur Anwendung schreibst, können wir Dir dabei sicher behilflich sein.
Wolf schrieb: > Gibt es Alternativen Ich habe so etwas: https://www.amazon.de/DSD-TECH-Batteriehalter-eingebauten-Steckpl%C3%A4tzen/dp/B07CM4N56Z/ref=pd_sbs_23_6/260-6709329-5599023?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B07CM4N56Z&pd_rd_r=7f3b24ec-a5bd-4b20-af60-7fb5ee3e3269&pd_rd_w=rbaHI&pd_rd_wg=ydPSo&pf_rd_p=74d946ea-18de-4443-bed6-d8837f922070&pf_rd_r=416BK7ZKFDAK2J0SHNEH&psc=1&refRID=416BK7ZKFDAK2J0SHNEH
Frank G. schrieb: > Ich habe so etwas: da ist nen AMS1117 LDO drin: 5mA typ Eigenverbraucht + 5mA Mindestlast typ. macht 10mA Dauerverbrauch an Batterie, das ist nur mäßig gut. Wolf schrieb: > Fällt euch nochwas ein, was ich beachten sollte? nimm ein TP4056 Modul mit Battery Protection. Außer an der Beschreibung erkennbar an BAT +/- sowie OUT+/- sowie noch 1-2 kleinen extra ICs. Wolf schrieb: > Ich möchte den Fokus nochmal auf die Größe legen. Es gibt solche Akkus > wie den von mir rausgesuchten (2Ah, 3,7V) nicht zufällig nochmal in > einer deutlich kleineren Abmessung? wenn du den freundlichen Chinesen fragst druckt der dir da auch 2kAh drauf, genauso wie du 18650er mit 9900mAh kaufen kannst. Real wirds aber schwierig, das Volumen bleibt immer ähnlich, eventuell kleinere Zellen parallel schalten wenn du die besser anordnen kannst. Was für einen Sensor hast du denn? da könnte man eventuell die Spannung über einen GPIO oder PMos schalten bzw. den Sensor schlafen legen. Messung mit 100Hz - 1kHz sollte wahrscheinlich mehr als ausreichend sein, in der zwischenzeit kann auch der Arduino schlafen. dann entfernst du noch ggfs. den integrierten LDO, Power LED und ähnliche Stromverschwender, dann solltest du im Sleep Mode auf deutlich unter 1mA kommen.
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