Ich möchte Sensoren mit ESP8266 bauen und diese per kleinem (!) Solarmodul, Mini-Windrad (oder beidem) intermittierend betreiben. Dazu soll ein Goldcap oder ein kleiner Akku soweit aufgeladen werden, dass dessen Energie dafür ausreicht (über einen Stepup-Wandler) den ESP8266 für ca. 30...40s zu betreiben, so dass der seine Messwerte per WLAN versenden kann. Dann soll die Stromversorgung hart abgeschaltet werden, bis wieder genug Ladung gesammelt ist. Ich weiss, dass es entsprechende Chips git ... und man mit genügend Aufwand sowas konstruieren kann. Aber vlt. gibt es ja längst entspreched "fertige" Module in dem nahezu unübersehbar großen Zoo von Breakouts für Arduino/Raspi? Spontan konnte ich leider derlei nicht finden ... Hinweise, Ideen? Danke.
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Frank E. schrieb: > den ESP8266 für ca. 30...40s zu betreiben, so dass der seine Messwerte > per WLAN versenden kann. Wie viel Megabyte an Daten willst du denn verschicken dass du auf solche Zahlen kommst? Mein esp braucht 400-600 ms zum wakeup aus deepsleep inkl DHCP request, connect zum MQTT Server und absetzen der Daten
Frank E. schrieb: > Dazu > soll ein Goldcap oder ein kleiner Akku soweit aufgeladen werden, dass > dessen Energie dafür ausreicht (über einen Stepup-Wandler) den ESP8266 > für ca. 30...40s zu betreiben, so dass der seine Messwerte per WLAN > versenden kann. Wieso StepUp? Erzeuge doch gleich die passende Spannung.
Schau Dir das mal an: Beitrag "Re: ESP8266 mit Solarstrom und Pufferbatterie" Das ist etwas ähnliches, aber mit Akku. Es schadet natürlich nicht, mal den ganzen Thread zu lesen. Timmo H. schrieb: > Mein esp braucht 400-600 ms zum wakeup aus deepsleep inkl > DHCP request, connect zum MQTT Server und absetzen der Daten Da möchte ich mal wissen, wie Du das hinbekommst. min. 2-3 sec benötige ich schon dafür (auslesen der Sensoren ist noch dabei, aber das macht den Braten auch nicht fett). Mit log gemessen? Jörg R. schrieb: > Wieso StepUp? Erzeuge doch gleich die passende Spannung. ACK. Irgendwelche Regler verplempern Dir den spärlichen Solarstrom in D.
Ein solches fertiges Board kenne ich nicht. Fuer aehnliche Aufgaben wird ein Miniprozessor ab 0.7V verwendet, der dann auch die dcdc Wandler steuern kann. ATtiny43U Boost Converter: Built-in boost voltage converter providing 3V to the processor while only requiring between 0.7-1.8 volts from its external...
Jörg R. schrieb: > Frank E. schrieb: >> Dazu >> soll ein Goldcap oder ein kleiner Akku soweit aufgeladen werden, dass >> dessen Energie dafür ausreicht (über einen Stepup-Wandler) den ESP8266 >> für ca. 30...40s zu betreiben, so dass der seine Messwerte per WLAN >> versenden kann. > > Wieso StepUp? Erzeuge doch gleich die passende Spannung. Ein kleines Solarmodul erzeugt um die 2V, Goldcaps, wenn sie nicht intern in Reige geschaltet sind, haben auch nur eine Grenzspannung um 2..3V. Der ESP braucht mindestens 3,3V ... Statt StepUp könnte man auch allgemein einen Schaltregler mit Up- und Down-Fähigkeiten meinen.
Frank E. schrieb: > Ein kleines Solarmodul erzeugt um die 2V, Dann njmmt man eben drei in Reihe geschaltete oder gleich eines mit 4-5V. Frank E. schrieb: > Statt StepUp könnte man auch allgemein einen Schaltregler mit Up- und > Down-Fähigkeiten meinen. Ein Schaltregler schluckt im Ruhezustand mehr Strom als kleine Solarmodule im Schnitt liefern können. Steht aber alles im o.g. Thread. Dieter schrieb: > ATtiny43U > Boost Converter: Built-in boost voltage converter providing 3V to the > processor while only requiring between 0.7-1.8 volts from its > external... Das nützt dem TO wenig, der ein ESP betreiben will.
Andreas B. schrieb: > Ein Schaltregler schluckt im Ruhezustand mehr Strom als kleine > Solarmodule im Schnitt liefern können. Steht aber alles im o.g. Thread. Quatsch, dafür gibst extra auf Akku/Batterie... Betrieb optimierte Schaltregler. Die ziehen im Ruhemodus meist um die 10µA! Nur fertig von der Stange als Modul, für diesen Spannungsbereich wird wohl eher selten zu finden sein.
Und wie sieht es dann bei den fast 500mA aus, die ein ESP in Spitze locker zieht? Nenn mal ein Beispiel für einen solchen Regler.
Frank E. schrieb: > Ein kleines Solarmodul erzeugt um die 2V, Goldcaps, wenn sie nicht > intern in Reige geschaltet sind, haben auch nur eine Grenzspannung um > 2..3V. Der ESP braucht mindestens 3,3V ... LIC mit 20F in ähnlicher Applikation : https://www.mikrocontroller.net/attachment/433317/THT_SUPER-KONDENSATOR_3_8V_20F_30X10MM.pdf ESP entlädt den LIC : Beitrag "Re: Eigenartiges Verhalten von Li-Batterien" Zwei Solarmodul in Serie (2×2V = 4V) und die Spannung mit einen ShuntRegler auf 3,7V begrenzen damit LIC, MC und ESP nicht beleidigt werden. Als MC verwende ich den MSP430G2553. Dieser schaltet mit einen FET die Minusversorgung des ESP8266 um Strom in den Funkpausen zu sparen. Bis zu 14 Telegramme können bei einem voll geladen 20F LIC versendet werden.
Andreas B. schrieb: > Und wie sieht es dann bei den fast 500mA aus, die ein ESP in Spitze > locker zieht? > Nenn mal ein Beispiel für einen solchen Regler. Was dümmeres hab ich ja schon seit Tagen hier nich mehr gelesen. :DDD
Teo D. schrieb: > Was dümmeres hab ich ja schon seit Tagen hier nich mehr gelesen. :DDD Werde mal konkret anstatt so etwas hier abzusülzen.
Goldcap haben gegenüber Akkus nur Nachteile: Spannung hängt linear von der Ladung ab. Halb voll heisst nur halbe Spannung. Ein Akku hat bei über 90% seiner Ladung ein nutzbares Spannungsplateau. Innenwiderstand ist bei kleinen Goldcaps immens hoch, also wird ein guter Teil Teil der Leitung intern verbaten. Akkus haben einen geringen Innenwiderstand.
Lach schrieb: > Innenwiderstand ist bei kleinen Goldcaps immens hoch Der von mir verwendete LIC hat einen DC Widerstand <250mOhm. Der Innenwiderstand von Akkus steigt mit zunehmender Endladen stark an.
GEKU schrieb: > Lach schrieb: >> Innenwiderstand ist bei kleinen Goldcaps immens hoch > > Der von mir verwendete LIC hat einen DC Widerstand <250mOhm. > > Der Innenwiderstand von Akkus steigt mit zunehmender Endladen stark an. Den Innenwiderstand sehe ich bei der Goldcaplösung auch nicht als das eigentliche Problem. Eher die Kapazität und die Spannungslage. Wenn es reicht, 20 Telegramme bis zum nächsten Sonnenschein zu verschicken, kann man das so machen. Die Wetterstation im o.A. Link läuft ohne Sonnenschein und 300mAh LiIon etwa 2,5 Wochen mit einem Telegramm alle 10min.
Andreas B. schrieb: > Werde mal konkret anstatt so etwas hier abzusülzen. Bei 500mA und einem max. 90% Wirkungsgrad, willst du mit mir da wirklich um ein paar mehr mA feilschen?! Lach schrieb: > Akkus haben einen geringen > Innenwiderstand. Das war mal, bei fast allen mit mehr als ~5F, liegt der (je nach Akku....) deutlich niedriger!
Teo D. schrieb: > Bei 500mA und einem max. 90% Wirkungsgrad, willst du mit mir da wirklich > um ein paar mehr mA feilschen?! Ja, weil eine kleine Solarzelle (70x30mm), wie ich sie z.B. verwendet habe, im Schnitt etwa 1mA liefert. Und extra um einen Schaltregler zu betreiben, den man nur wegen einer schlechten Schaltungskonzeption benötigt, eine große Solarzelle einzubauen, sehe ich nicht wirklich ein.
Frank E. schrieb: > Ein kleines Solarmodul erzeugt um die 2V.... Dann nimm 2 oder 3 Module, oder eines das gleich 5V o.ä. erzeugt. > ...., wenn sie nicht > intern in Reige geschaltet sind, haben auch nur eine Grenzspannung um > 2..3V. Der ESP braucht mindestens 3,3V ... Goldcaps gibt es auch in 5V Ausführung. Lach schrieb: > Goldcap haben gegenüber Akkus nur Nachteile: Nein, nicht nur Nachteile. Beispiel Tiefentladung, um nur einen gravierenden Nachteil von Akkus zu nennen. > Spannung hängt linear von der Ladung ab. Halb voll heisst nur halbe > Spannung. Ohne konkrete Angaben des TO zur tatsächlichen Stromaufnahme, Einschaltdauer, Ruhestromaufnahme, Peaks (für wie lange?)usw. kann nichts berechnet werden. > Ein Akku hat bei über 90% seiner Ladung ein nutzbares Spannungsplateau. > Innenwiderstand ist bei kleinen Goldcaps immens hoch, Dann kann auch ein Supercap verwendet werden. Andreas B. schrieb: > Ein Schaltregler schluckt im Ruhezustand mehr Strom als kleine... Es gibt fertige Module mit einem Shutdown-Eingang. Damit lässt sich das Modul in einen Ruhemodus versetzen. Trotzdem würde ich auf einen Wandler verzichten und die Versorgung anders planen.
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Andreas B. schrieb: > Ja, weil eine kleine Solarzelle (70x30mm), wie ich sie z.B. verwendet > habe, im Schnitt etwa 1mA liefert. > Und extra um einen Schaltregler zu betreiben, den man nur wegen einer > schlechten Schaltungskonzeption benötigt, eine große Solarzelle > einzubauen, sehe ich nicht wirklich ein. Äpfel und Birnen, lerne ENDLICH mal den Unterschied zu erkennen! Noch mal zur Erinnerung, was du da abgesondert hast! Andreas B. schrieb: > Ein Schaltregler schluckt im Ruhezustand mehr Strom als kleine > Solarmodule im Schnitt liefern können. Steht aber alles im o.g. Thread.
Jörg R. schrieb: > Es gibt fertige Module mit einem Shutdown-Eingang. Damit lässt sich das > Modul in einen Ruhemodus versetzen. Dann kannst Du den ESP sich nicht mehr selbst aufwecken lassen. Also einen 2. Controller. Kann man machen, aber wozu den Aufwand? Warum nicht gleich den Akku/Solarzelle auf die benötigte Betriebspannung abstimmen?
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Jörg R. schrieb: > Wieso StepUp? Erzeuge doch gleich die passende Spannung. Zumindest ein Gold-Cap, besser Super-Cap benimmt sich wie ein Kondensator. Bei dem hängt die Spannung vom Ladezustand ab.
Wolfgang schrieb: > Zumindest ein Gold-Cap, besser Super-Cap Ein Klugscheißer würde sagen: Das sind DoppelSchichtKondensator. Die Anderen Begriffe sind nur Marketing
Andreas B. schrieb: > Dann kannst Du den ESP sich nicht mehr selbst aufwecken lassen. > Also einen 2. Controller. Kann man machen, aber wozu den Aufwand? Das stimmt allerdings. > Warum nicht gleich den Akku/Solarzelle auf die benötigte Betriebspannung > abstimmen? So würde es machen, schrieb ich im Prinzip auch schon. Alternativ einfach einen LiFePo4 Akku und den ab und zu mal aufladen. Der ESP wird bei Bedarf aufgeweckt, ansonsten Ruhemodus. Der LiFePo4 hat die passende Spannung, und dies nahezu über den gesamten Entladevorgang.
Teo D. schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Zumindest ein Gold-Cap, besser Super-Cap > > Ein Klugscheißer würde sagen: Das sind DoppelSchichtKondensator. Die > Anderen Begriffe sind nur Marketing Wenn dann vollständig elektrochemischer Doppelschichtkondensator (EDLC). Im Gegensatz zu den früher als GoldCap vermarkteten Teilen, können die modernen SuperCaps wesentlich höhere Ströme liefern und haben einen Innnenwiderstand im Sub-Ohm-Bereich. Inzwischen hat das Marketing allerdings nachgezogen und sortiert auch die hochohmigen GoldCaps (teilsweise bis 100Ω) als Superkondensatoren ein. :-( Da muss man also aufpassen und nicht nur auf die Kapazität schielen. Superkondensator ≠ Superkondensator
Wolfgang schrieb: > Wenn dann vollständig elektrochemischer Doppelschichtkondensator > (EDLC). Bin ja auch kein Klugscheißer. ;) (danke, war mir neu)
KA wie du das nun realisieren willst, evtl. könnte das für dich interessant sein/werden: Beitrag "[V] ICL7665 Spannungswächter 3µA // NPN // MOSFETs // LDO Spannungsregler 3,3 + 5 V // LM317 // uvm!" "Verkaufe einige ICL7665 zur Unter- / Überspannungsüberwachung im DIP8 Datenblatt: https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/ICL7665.pdf"; Leider im DIP Gehäuse....?
Wolfgang schrieb: > Im Gegensatz zu den früher als GoldCap vermarkteten Teilen, > können die modernen SuperCaps wesentlich höhere Ströme liefern und haben > einen Innnenwiderstand im Sub-Ohm-Bereich. Je nach Kapazität können diese Impulsströme um ein vielfaches höher sein als der von z.B. 18650er Zellen. Allerdings haben diese Supercaps einen u.U. nicht zu vernachlässigbaren Leckstrom.
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esp_weatherstation_con_time.png
11 KB -
esp_weatherstation_bat.png
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weather_module.jpg
440 KB
Andreas B. schrieb: > Da möchte ich mal wissen, wie Du das hinbekommst. min. 2-3 sec benötige > ich schon dafür (auslesen der Sensoren ist noch dabei, aber das macht > den Braten auch nicht fett). Mit log gemessen? Naja mit DSO von Reset (durch RTC des ESP) bis er wieder in den DeepSleep geht. Bei jeden Start misst der ESP zudem noch die Verbindungsdauer vom Wakeup bis zum Connect zum Router (ink. DHCP Request) (dunkelblaue Linie t1) sowie der Connect zum MQTT Server (hellblaue Linie t2) in ms, und setzt diese ebenfalls per MQTT ab. Die Verbindungsgeschwindigkeit hängt sicherlich auch vom Router ab, wie du siehst habe ich zwischendurch auch mal so 1-2 Sekunden die das Modul braucht, aber das ist nur hin und wieder. Als Spannungsregler verwende ich den MCP1703 (der Packt auch die Peaks vom ESP problemlos) und einen 800mAh LiIon Akku der etwa 3 Monate hält. Der ESP sendet alle 5 Minuten die Messwerte an den MQTT Server.
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Teo D. schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Wenn dann vollständig elektrochemischer Doppelschichtkondensator >> (EDLC). > > Bin ja auch kein Klugscheißer. ;) Die Einen sagen so...die Anderen sagen....? Goldcaps wurden schon vor Jahrzehnten z.B. zur Pufferung von Senderspeichern in Tunern verwendet. Ich hatte mal einen von Technics. 0,1 F bis 1F waren damalige Kapazitäten. Mittlerweile gibt es welche mit 22F, größere habe ich noch nicht gesehen. Superkondensatoren gibt es auch mit 500F, da sollte man keine metallischen Gegenstände drauf ablegen.
Jörg R. schrieb: > Goldcaps wurden schon vor Jahrzehnten z.B. zur Pufferung von > Senderspeichern in Tunern verwendet. Ich hatte mal einen von Technics. > 0,1 F bis 1F waren damalige Kapazitäten. Mittlerweile gibt es welche mit > 22F, größere habe ich noch nicht gesehen. Superkondensatoren gibt es > auch mit 500F, da sollte man keine metallischen Gegenstände drauf > ablegen. Hab ich hier alles rumliegen. Alte 0,xy-1F(5,5V also 2 in Serie) ~30J alt Ohms zum abwinken. Neuere(?) 0,xy-1F(5,5V...) mit etwas weniger Ohm. 20,50,200F(2,7V) neu alle mit Vorsicht zu genießen (Kurzschlussstrom). Hab mal bei einen der 50F, der schon einige Tage rumlag, unbedacht die Beinchen gleichzeitig gekürzt. Finger an nem Pin gehabt -> Brandblase. :D Die Leckströme liegen bei den 20,50F bei 50µA, gemittelt über die Gesamtkapazität (l. Dabla). Der 200F ist China billig Zeug, kein Dabla keine Messungen gemacht (Kind im Manne, Spielzeug, noch keine Anwendung dafür gefunden:).
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Jörg R. schrieb: > Nein, nicht nur Nachteile. Beispiel Tiefentladung, um nur einen > gravierenden Nachteil von Akkus zu nennen. Auch LICs dürfen, wie ich gelernt habe, nicht tief entladen werden. siehe: https://www.mikrocontroller.net/attachment/433317/THT_SUPER-KONDENSATOR_3_8V_20F_30X10MM.pdf Beitrag "Lithium-Ionen-Kondensator Haltbarkeit?"
Teo D. schrieb: > Hab ich hier alles rumliegen. Alte 0,xy-1F(5,5V also 2 in Serie) ~30J > alt Ohms zum abwinken. Neuere(?) 0,xy-1F(5,5V...) mit etwas weniger Ohm. > 20,50,200F(2,7V) neu alle mit Vorsicht zu genießen (Kurzschlussstrom). > Hab mal bei einen der 50F, der schon einige Tage rumlag, unbedacht die > Beinchen gleichzeitig gekürzt. Finger an nem Pin gehabt -> Brandblase. > :D Auf Youtube findet man Videos zum Thema Supercap. Eine Anwendung ist eine Art Punktschweißgerät um Metall-Verbindungen zwischen Lithium Akkus herzustellen, 18650 u.a. Da wurde einige solcher Supercaps zusammengeschaltet. Sehr beeindruckend, und ja...mit Vorsicht zu genießen. > Die Leckströme liegen bei den 20,50F bei 50µA, gemittelt über die > Gesamtkapazität (l. Dabla). Der 200F ist China billig Zeug, kein Dabla > keine Messungen gemacht (Kind im Manne, Spielzeug, noch keine Anwendung > dafür gefunden:). Ja, Kind im Manne...ich würde auch gerne etwas mit den Teilen experimentieren? Hier mal ein DaBla für einen 500F, 3V, Leckstrom sind 1,5mA. https://www.reichelt.de/superkondensator-500-f-3-v-35-x-82-mm-hy-cap-500f-3v-p195672.html?&trstct=pos_1 https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B300/VEC3R0507QG.pdf Einen 1,5qmm Draht lässt der kurz aufglühen. GEKU schrieb: > Auch LICs dürfen, wie ich gelernt habe, nicht tief entladen werden. > > https://www.mikrocontroller.net/attachment/433317/THT_SUPER-KONDENSATOR_3_8V_20F_30X10MM.pdf > > Beitrag "Lithium-Ionen-Kondensator Haltbarkeit?" LIC habe ich noch nicht gehört, muss ich mir mal ansehen.
Jörg R. schrieb: > Hier mal ein DaBla für einen 500F, 3V, Leckstrom sind 1,5mA. Jo, Danke.... Nur Mein Chinakracher hat glaube ich um die 4,50 gekostet. :D Ich denke höhere Ströme macht der auch nicht lange mit. Als NaCa Ersatz in 1€ Solarlampen, taugt er auch nich. 2h waren's glaube ich bis empty.... Spielzeug
Jörg R. schrieb: > LIC habe ich noch nicht gehört, muss ich mir mal ansehen. https://de.m.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Kondensator: - eine Mindestspannung von 2,2 V darf nicht unterschritten werden - die LI-Kondensatoren sind außerdem nicht kurzschlussfest
GEKU schrieb: > Jörg R. schrieb: >> LIC habe ich noch nicht gehört, muss ich mir mal ansehen. > > https://de.m.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Kondensator: > > - eine Mindestspannung von 2,2 V darf nicht unterschritten werden > > - die LI-Kondensatoren sind außerdem nicht kurzschlussfest Danke;-) Hochinteressant, man lernt ja nie aus.
Angehängte Dateien:
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1573451858055902348285.jpg
240 KB
Sie sind schon bei der Anlieferung aufgeladen. Die Anschlüsse werden Styroporstücke gegen Kurzschluss gesichert.
GEKU schrieb: > Als MC verwende ich den MSP430G2553. Dieser schaltet mit einen FET die > Minusversorgung des ESP8266 um Strom in den Funkpausen zu sparen. Der MSP430G2553 kann seine Spannungsversorgung messen und verhindern, dass der ESP8266 unter 3V aktiviert. Selbst im Ruhemodus nimmt er so wenig Strom auf, dass ei E Tiefentladung des LICs vermieden wird. Ich halte den MSP430G2553 während der Lagerung im Resetzustand, in diesem sind alle Pins des MC hochohmig.
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