Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik sauberes Bestromen von ESP mit Solar und Batterie


von Peter123 (Gast)


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Hallo,
habe einen Wemos D1 Mini (Lolin), der Batterie/Solarbetrieben laufen 
soll.

Der Aufbau ist so:

- Solar und LiFePo an
- Lademodul: TP4056
-> Spannungsregler: MCP1700-3302E
-> Kondensatoren: 100uF und 100nF
-> ESP

Das funktioniert auch alles soweit, hat nur ein Problem.
Es gibt Tage, da ist die Batterie zu leer. Nun kann man Batterien und 
Solarpanel immer vergrößern. Irgendwann ist aber immer ein Tag, wo es zu 
leer sein kann.
Dann fällt der ESP in eine art Zombimodus und ich muss einmal 3,3V (oder 
GND) abziehen und wieder einstecken, damit er weiterläuft.

Das ist für mich sehr unpraktisch, weshalb ich gestern etliche Stunden 
gegoogled habe.
Macht hier ein Schmitt-trigger Sinn? Wenn ja, wie sollte ich ihn 
aufbauen?
Was für alternativen gibt es, die den Strom an den ESP "schafkantig" 
abgeben?

Viele Grüße!

von Steve van de Grens (roehrmond)


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> Macht hier ein Schmitt-trigger Sinn?
Ja

Anderer Lösungsansatz: Messe die Batteriespannung und versetze den ESP 
für eine Weile in den Deep-Sleep Modus wenn die Spannung zu gering ist.

Das wäre keine 100% Lösung, reicht dir aber vielleicht schon. Irgendwann 
kommt die Sonne ja wieder.

: Bearbeitet durch User
von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Peter123 schrieb:
> Dann fällt der ESP in eine art Zombimodus und ich muss einmal 3,3V (oder
> GND) abziehen und wieder einstecken, damit er weiterläuft.

Hast du mal geprüft wie du die "Brownout detection" eingestellt hast und 
wie du auf etwaige Ereignisse diesbezüglich in deinem Programm 
reagierst?

- https://www.mikrocontroller.net/articles/Brownout

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Peter123 schrieb:
> Irgendwann ist aber immer ein Tag, wo es zu leer sein kann.
> Dann fällt der ESP in eine art Zombimodus
Mache µC haben Probleme beim Oszillator-Anlauf an beliebig langsam 
steigender Spannung, besonders, wenn diese Spannung durch den Anlauf und 
die dadurch steigende Stromaufnahme wieder zusammenbricht.

Und der Witz: wenn der Oszillator nicht richtig anläuft, dann hilft auch 
kein Reset bzw. Brownout. Denn der Reset startet nicht den Oszillator 
neu, sondern er braucht selber einen funktionierenden Oszillator.

Ich würde es bei so einer lausigen Versorgung eine analoge 
Spannungsüberwachung und -abschaltung verwenden, die die Versorgung bei 
niedriger Akkuspannung ab- und erst bei sehr viel höherer Akkuspannung 
wieder einschaltet (kann man auch Schmitttrigger nennen, aber das 
korrekte Stichwort zur Recherche heißt Hysterese).

Oder ich würde wie die Notebookhersteller einen winzigen Supervisor-µC 
vorsehen, der auch bei 1,8V noch läuft und für ein geregeltes Abschalten 
des Hauptverbrauchers am Kapazitätsende des Akkus sorgt.

Peter123 schrieb:
> Spannungsregler: MCP1700-3302E
Ein Spannungsregler mit Enable würde die Sache natürlich vereinfachen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Irgend W. schrieb:
> Hast du mal geprüft wie du die "Brownout detection" eingestellt hast und
> wie du auf etwaige Ereignisse diesbezüglich in deinem Programm
> reagierst?

Der ESP8266 hat dieses Feature nicht.

von Horst (Gast)


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Peter123 schrieb:
> Der Aufbau ist so:
>
> - Solar und LiFePo an
> - Lademodul: TP4056

Hat mit deinem Problem nichts direkt zu tun, aber LiFePo und TP4056 
Modul passen nicht zusammen. Die 4,2V Ladeendspannung des TP4056 ist für 
einen LiFePo Akku zu hoch.

von Olaf (Gast)


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> Der ESP8266 hat dieses Feature nicht.

Bei dem Teil ist doch sowieso Hopfen und Malz verloren wenn
es um Strom sparen geht. Ich wuerde die Daten mit irgendeinem
vernuenftigen Microcontroller erfassen, immer wenn man genug
fuer ein Datenpaeckchen zusammen hat den ESP einschalten,
schnell die Daten ausliefern lassen und dann wieder komplett
wegschalten.

Olaf

von Johnny B. (johnnyb)


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Lothar M. schrieb:
> Oder ich würde wie die Notebookhersteller einen winzigen Supervisor-µC
> vorsehen, der auch bei 1,8V noch läuft

Ich habe gerade ein ähnliches Problem mit einer Elektronik, welche 
ausschliesslich mit einem kleinen Solarpanel betrieben werden soll.

Die Schwierigkeit ist nun, dass Morgens die Spannung bei 0V beginnt und 
dann ganz langsam hochgeht. Wenn das Ganze mal läuft, braucht es im 
Schnitt ca. 30uA (sogar mit steinaltem STM32F103 und einer blitzenden 
LED). Doch das Problem ist der Bereich, bis mal ca. 1.5V anliegen, denn 
da braucht die Schaltung (Mikrocontroller und Spannungsregler) mehrere 
mA und kommt nicht hoch, bis das Solarpanel diese paar mA liefern kann.

Bin mir gerade am überlegen, mittels eines P-Kanal JFETs (selbstleitend) 
den Spannungsregler am EN Eingang zu deaktivieren, bis sich ein 
Puffer-Kondensator soweit aufladen konnte, um diesen kurzzeitigen 
"Startstrom" zu liefern, auch wenn das Solarpanel in der Morgendämmerung 
noch weit weniger als diesen liefert.
Ich setze übrigens den Spannungsregler TPS7A03 von TI ein, welcher 
selber nur max. 200nA Strom benötigt:
https://www.ti.com/product/TPS7A03

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Johnny B. schrieb:
> Bin mir gerade am überlegen, mittels eines P-Kanal JFETs (selbstleitend)
> den Spannungsregler am EN Eingang zu deaktivieren

Vorsicht, der EN Eingang funktionier erst, nachdem der ESP8266 
gebooted hat.

von Peter123 (Gast)


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wow, dass geht ja schnell hier mit den Antworten
Vielen Dank schonmal an alle

Olaf schrieb:
>> Der ESP8266 hat dieses Feature nicht.
>
> Bei dem Teil ist doch sowieso Hopfen und Malz verloren wenn
> es um Strom sparen geht. Ich wuerde die Daten mit irgendeinem
> vernuenftigen Microcontroller erfassen, immer wenn man genug
> fuer ein Datenpaeckchen zusammen hat den ESP einschalten,
> schnell die Daten ausliefern lassen und dann wieder komplett
> wegschalten.
>
> Olaf

Ich habe eine kleine Wetterstation, die "im Nichts" steht. Das bringt 
für mich erstmal das Problem mit sich, dass Deep Sleep nicht geht, da 
dann die Regenwippe nicht (oder nur eben zufällig, wenn kurz wach) 
erfasst wird.
Habe da schon überlegt, ob die Wippe aus Deep Sleep erwachen lässt und 
verzögert eben auch auf den GPIO geht. Umsetzbar? hmm

Zum Akku Ist LiPo 3,7V. Laut Datenblatt Ladung bis 4,7 oder so V und 
4,2v empholen.

Steve van de Grens schrieb:
>> Macht hier ein Schmitt-trigger Sinn?
> Ja
>
> Anderer Lösungsansatz: Messe die Batteriespannung und versetze den ESP
> für eine Weile in den Deep-Sleep Modus wenn die Spannung zu gering ist.
>
> Das wäre keine 100% Lösung, reicht dir aber vielleicht schon. Irgendwann
> kommt die Sonne ja wieder.

ok, klingt auch gut. Letztlich wird das nur im Winter passieren und da 
brauche ich die Niederschläge bzw allgemein die Daten nicht so dringend, 
sondern eher von März bis Oktober.
Aber was ist einfacher? Ein Schmitt trigger oder ein Messaufbau+ Rules?

Leider bin ich immer verwirrter, was der beste Weg ist und wie es 
konkret umgesetzt wird. Liegt auch daran, dass die kleinen Bauteile 
nicht immer eine für mich verständliches Datenblatt haben.

kann mir einer sagen oder praktisch erklären, was  MCP1700-3302E und
der 100uF Kondensatoren jeweils genau tun? (also das, was ich jetzt 
habe)

wäre es richtig, dass ich für den Spannungsregler dann einen mit "En" 
nehme anstelle des MCP1700..? Wie oder womit bestrome ich EN?

Wie müsste ich einen Schmitttrigger mit 0,3V Hysterese zB von 2,8-3,1V? 
Oder zu tief für den LiPo?

Wie würde ich die Spannung messen und welchen Spannungs Bereich würde 
ich direkt am Akku als "min" setzen?
Spannungsteiler über andere Widerstände an A0 (ADC) und D0 (bzw D0 so 
lassen und an A0 noch 100kOhm ranhängen) und dann in ESp Easy 
definieren?
Dann Deepsleep für zB 3 Stunden?!

Bin relativ neu auf dem Gebiet und tue mich bei der Vielzahl an 
Bauteilen und Möglichkeiten schwer, mich zu fokussieren.
Danke

von Stefan F. (Gast)


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Peter123 schrieb:
> Habe da schon überlegt, ob die Wippe aus Deep Sleep erwachen lässt und
> verzögert eben auch auf den GPIO geht. Umsetzbar? h

Umsetzbar ja, verbraucht aber über den Daumen gepeilt 100x so viel 
Strom, als wenn du das gleiche mit einem kleinen ATtiny45 machst.

Ich würde den ESP nur zum Senden mit Strom versorgen.

> Aber was ist einfacher? Ein Schmitt trigger oder ein Messaufbau+ Rules?

Kommt auf deine Fertigkeiten an.

> Leider bin ich immer verwirrter, was der beste Weg ist
> und wie es konkret umgesetzt wird.

Dein Fehler ist, dass du dir selbst zu viel zumutest. Willst mit super 
komplexer Technik klarkommen, hast aber keine Ahnung davon. Es fängt 
schon damit an, dass du den falschen Spannungsregler verwendet hast. Der 
liefert nämlich nicht die 430mA die der ESP beim Senden braucht. under 
dich nicht, wenn er sich trotze vollem Akku spontan ab und zu mal 
aufhängt

Ich würde dir je gerne die Software Variante mit Spannungskontrolle und 
Deep-Sleep Modus empfehlen, weil du dazu viel im Internet findest. 
Allerdings hast du nicht angegeben, wie viel Kapazität der Akku hat. Mit 
einem kleinen Handy-Akku kommst du nicht weit.

> kann mir einer sagen oder praktisch erklären, was  MCP1700-3302E
> und der 100uF Kondensatoren jeweils genau tun? (also das, was
> ich jetzt habe)

Ohne Schaltplan kann ich nur raten, dass der viel zu große 100µF 
Kondensator dem zu schwachen Spannungsregler bei den kurzzeitigen 
Stromspitzen beim Senden helfen soll.

> wäre es richtig, dass ich für den Spannungsregler dann einen mit "En"
> nehme anstelle des MCP1700..? Wie oder womit bestrome ich EN?

Kommt drauf an, ob du diesen Eingang korrekt ansteuern kannst.

> Wie müsste ich einen Schmitttrigger mit 0,3V Hysterese zB von 2,8-3,1V?

Dann wird er unter Last (beim Booten des ESP) abschalten und direkt 
danach wieder einschalten. Was dazu führt, dass die ganze Schaltung 
oszilliert und dir den Akku schneller leer macht, also ohne diesen 
"Zauber".

> Wie würde ich die Spannung messen und welchen Spannungs
> Bereich würde ich direkt am Akku als "min" setzen?

Mit einem Spannunsgteiler. Der ADC Eingang des ESP misst bis zu 1,1 
Volt. Die meisten ESP Boards haben schon einen Spannungsteiler für 3,3V. 
Aber den musst du ändern für die maximal erwartete Akkuspannung. 
Spannungsteiler kannst du selber googeln.

> Dann Deepsleep für zB 3 Stunden?!

Geht gar nicht, maximal 71 Minuten.

Lies das mal: http://stefanfrings.de/esp8266/index.html

Und tu dir um Gottes Willen den Gefallen, nicht mit so etwas speziellem 
und kompliziertem anzufangen. Man fängt in der Backstube ja auch nicht 
mit 3-Stöckigen Hochzeitstorten an.

Nur weil jeder mit einem Smartphone in der Tasche herum läuft, sollten 
sich die Menschen nicht einbilden, diese Technik zu verstehen oder gar 
zu beherrschen.

von Peter123 (Gast)


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Stefan F. schrieb:
> Umsetzbar ja, verbraucht aber über den Daumen gepeilt 100x so viel
> Strom, als wenn du das gleiche mit einem kleinen ATtiny45 machst.
>
> Ich würde den ESP nur zum Senden mit Strom versorgen

danke für die Idee

Stefan F. schrieb:
> Ohne Schaltplan kann ich nur raten, dass der viel zu große 100µF
> Kondensator dem zu schwachen Spannungsregler bei den kurzzeitigen
> Stromspitzen beim Senden helfen soll.

Dem kann so sein
es ist in der Reihenfolge, wie eingangs beschrieben geschaltet.
Dh. Am Laderegler "In" hängt das Solarmodul, an "Out" sind die Batterien 
(parallel, in Summe 8Ah) sowie der Spannungsregler. An dem wiederum ist 
der Kondensator und dann folgt der esp.

Der Aufbau stammt von einer Anleitung aus dem Inter für so eine 
Wetterstation und war so ziemlich der Anfang von meinem Wirken (ohne 
festen Spannungsversorgung)

Stefan F. schrieb:
> Dann wird er unter Last (beim Booten des ESP) abschalten und direkt
> danach wieder einschalten. Was dazu führt, dass die ganze Schaltung
> oszilliert und dir den Akku schneller leer macht, also ohne diesen
> "Zauber".

Was für eine Hysterese bzw welche Bereiche hälts du für sinnvoll?

Stefan F. schrieb:
> Kommt auf deine Fertigkeiten an.
> [...]
> Dein Fehler ist, dass du dir selbst zu viel zumutest. Willst mit super
> komplexer Technik klarkommen, hast aber keine Ahnung davon.
> [...]
> Und tu dir um Gottes Willen den Gefallen, nicht mit so etwas speziellem
> und kompliziertem anzufangen. Man fängt in der Backstube ja auch nicht
> mit 3-Stöckigen Hochzeitstorten an.
>
> Nur weil jeder mit einem Smartphone in der Tasche herum läuft, sollten
> sich die Menschen nicht einbilden, diese Technik zu verstehen oder gar
> zu beherrschen.

sorry aber diesen Teil der Antwort finde ich etwas daneben.
Ich freue mich über deine Hilfe, die du mir ja tatsächlich gibst aber 
wie hast du denn gelernt? Wurde dir irgend eine Reihenfolge vorgegeben, 
bis du mehr durftest?
Ich habe ein konkretes "Problem" (eine Wetterstation mit quantitativer 
Regenerfassung), welches ich lösen möchte und lerne Stück für Stück 
dazu. Und wenn ich mal ein falsches Teil verwende kostet es mich halt 
ein bisschen Zeit und ein paar Cent oder Euro. Ist das schlimm? Das Ziel 
ist doch, dass es am Ende passt und wenn ich mich vorher nicht auskenne, 
dann weiss ich doch gar nicht, dass es neben der Hochzeitstorte auch 
Kekse und Kuchen gibt?! Ist es so falsch, mich an meinem konkreten Ziel 
zu bilden?

von Peter123 (Gast)


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> Lies das mal: http://stefanfrings.de/esp8266/index.html

wow sehr aufwendig erstellte Zusammenfassung. Respekt!
Werde ich mir dir Tage mal durchlesen und bekomme vielleicht neue 
Anreize :)

von Peter123 (Gast)


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Stefan F. schrieb:
> Peter123 schrieb:
>> Habe da schon überlegt, ob die Wippe aus Deep Sleep erwachen lässt und
>> verzögert eben auch auf den GPIO geht. Umsetzbar? h
>
> Umsetzbar ja, verbraucht aber über den Daumen gepeilt 100x so viel
> Strom, als wenn du das gleiche mit einem kleinen ATtiny45 machst

Eigentlich muss ich jetzt noch ne runde Arbeiten aber eine Frage nach 
einem kurzen Blick auf den ATtiny45:

würde ich den als Verzögerungsrelay programmieren, sodass der ESP 
aufwachen kann und dann die Info von dem ATtiny bekommt, das müsste, so 
mein erster Blick gar nicht so schwer sein.
Oder meinst du, dass der den Regen zählt und auf Abruf vom ESP 
"erzählt"?

von Manfred (Gast)


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Stefan F. schrieb:
>> LiFePo
>> MCP1700-3302E
> Es fängt
> schon damit an, dass du den falschen Spannungsregler verwendet hast. Der
> liefert nämlich nicht die 430mA

Der wird sich schon weigern, 3,3 Volt zu liefern:
"Die Nennspannung einer LiFePo4 Zelle beträgt 3,2 V"

von Stefan F. (Gast)


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Peter123 schrieb:
> Was für eine Hysterese bzw welche Bereiche hälts du für sinnvoll?

LiIo oder Lipo:
Ich würde bei <3V aus schalten und dann erst wieder bei 4V ein schalten, 
also wenn der Akku richtig gut gefüllt ist.

LiFePO4:
Ich würde bei <3V aus schalten und dann erst wieder bei 3,5V ein 
schalten, also wenn der Akku richtig gut gefüllt ist. Das ist jetzt doch 
nicht weit von deinen vorgeschlagenen 0,3V entfernt. Sorry, ich war von 
LiIo ausgegangen.

> wie hast du denn gelernt?

Ich habe aus Büchern von Jean Pütz und vom Elektor Verlag gelernt, dann 
eine Berufsausbildung (Kommunikationselektroniker), dann wieder als 
Hobby weiter gelernt.

Angefangen mit Dioden, Transistoren, dann Logik IC's bis zum Erbrechen, 
dann Mikroprozessoren (Z80, 8085) und dann Mikrocontroller. Bis zum 
ersten Mikrocontroller vergingen etwa 6 Jahre.

> Oder meinst du, dass der den Regen zählt und auf
> Abruf vom ESP "erzählt"?

Ja, das meinte ich. Der kleine 8 Bitter hat eine Ruhestromaufnahme weit 
unter 1µA und behält dabei seine Daten (RAM). Außerdem hat er ein 
EEPROM, falls du Daten gegen Stromausfall sichern willst. Er kann Daten 
sammeln und in gewissen Intervallen senden. Er kann auch entscheiden, 
dass es nichts zu senden gibt (z.B. hat nicht geregnet).

In meinem Assember Workshop nutze ich die Möglichkeit, einen ähnlichen 
ATtiny schlafen zu legen und per Tastendruck aufzuwecken. Außerdem setze 
ich die Taktfrequenz zum Sparen herab:
http://stefanfrings.de/avr_workshop/index.html
Die Platine mit der Knopfzelle war 8 Jahre später immer noch 
funktionsfähig. Da siehst du, was geht, da kommt ein ESP8266 lange nicht 
ran.

Das kann man natürlich alles auch in C programmieren. Oder in Arduino.

> Ist es so falsch, mich an meinem konkreten Ziel zu bilden?

Das nicht, aber du hast zu viele Fragen/Baustellen gleichzeitig, scheint 
mir. Lass dir Zeit, dann klappt das.

> Manfred schrieb:
> Die Nennspannung einer LiFePo4 Zelle beträgt 3,2 V

Wirklich LiFePO4? Dann brauchst du keinen Spannungsregler! Der Akku hat 
maximal 3,6V die verträgt der ESP8266. Hat den Charme, dass du dir die 
Ruhestromaufnahme des Spannungsregler sparen kannst.

von Peter123 (Gast)


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Stefan F. schrieb:
> LiIo oder Lipo:
> Ich würde bei <3V aus schalten und dann erst wieder bei 4V ein schalten,
> also wenn der Akku richtig gut gefüllt ist.
>
> LiFePO4:
> Ich würde bei <3V aus schalten und dann erst wieder bei 3,5V ein
> schalten, also wenn der Akku richtig gut gefüllt ist. Das ist jetzt doch
> nicht weit von deinen vorgeschlagenen 0,3V entfernt. Sorry, ich war von
> LiIo ausgegangen.

Nene LiPo war schon richtig ;) 3,7V Nennspannung.
https://www.amazon.de/gp/product/B08V11Z88Q/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o05_s00?ie=UTF8&psc=1

zb die hier. Davon habe ich dann 8aH (2+3+3) also dann: 1V Hysteres 
anpeilen
passt deine "Software Variante mit Spannungskontrolle" (Post von 18:30) 
zu diesen Akkus bzw den Kapazitäten?


Danke für die anderen Tipps.
Ich habe somit gerade zwei Baustellen:
1: kontrolliertes runter und hochfahren: Schmitt-trigger oder eben 
Spannung messen und deep sleep
2: Strom sparen: ATtiny45 (zB) und Deep Sleep im ESP

Stefan F. schrieb:
> In meinem Assember Workshop nutze ich die Möglichkeit, einen ähnlichen
> ATtiny schlafen zu legen und per Tastendruck aufzuwecken. Außerdem setze
> ich die Taktfrequenz zum Sparen herab:
> http://stefanfrings.de/avr_workshop/index.html
> Die Platine mit der Knopfzelle war 8 Jahre später immer noch
> funktionsfähig. Da siehst du, was geht, da kommt ein ESP8266 lange nicht
> ran.

ok schaue ich mir mal an. Dank.
Vorweg für mein Verständnis: Kann der den Regen zählen, wenn er im 
Ruhezustand ist?

von stefanus (Gast)


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Peter123 schrieb:
> passt deine "Software Variante mit Spannungskontrolle" (Post von 18:30)
> zu diesen Akkus bzw den Kapazitäten?

Pi mal Daumen brauchst du 1000mAh pro Monat. Aber nur wenn dur nur 
selten sendest, nicht alle 15 Minuten.

von Stefan F. (Gast)


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Peter123 schrieb:
> Kann der den Regen zählen, wenn er im Ruhezustand ist?

Er kann bei jedem Kippen der Regenwippe aufwachen. Also ja.

Dann kann er entscheiden, ob es Sinn macht, zu senden. Und er kann auch 
die Batteriespannung kontrollieren ohne selbst auszufallen wenn die 
Batterie schwach ist.

Im Gegensatz zum ESP der bei jedem Aufwachen neu booten muss, wacht der 
ATtiny binnen weniger als einer ms auf und führt sein Programm an der 
Stelle fort, wo es pausiert wurde.

von Manfred (Gast)


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Peter123 schrieb:
> 1: kontrolliertes runter und hochfahren: Schmitt-trigger oder eben
> Spannung messen und deep sleep

Diese Schmitt-Trigger gibt es fertig als µC-Resetbaustein, 
Voltage-Supervisor oder wie auch immer diese heißen. Unterhalb der 
Spannung X den Reset auf low halten und bei Erreichen der Nennspannung Y 
definiert freigeben.

Als kaum lösbar sehe ich, den passenden Typ zu finden und diesen auch im 
Bastlerhandel zu bekommen.

Ein Klassiker der 90er war der TL7702, den ich ausdrücklich nicht mehr 
empfehlen möchte. Man kann zum ICL7665 greifen, dessen Preis ich als 
sehr unfreundlich empfinde.

von Stefan F. (Gast)


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Manfred schrieb:
> Unterhalb der Spannung X den Reset auf low halten und bei
> Erreichen der Nennspannung Y definiert freigeben.

Im Reset nimmt der ESP8266 allerdings 23 mA auf, und der Enable Eingang 
spart erst nach dem Booten Strom. Insofern reicht das nicht. Man müsste 
den Reset Baustein nutzen, um das ESP Modul komplett Stromlos zu 
schalten.

von Manfred (Gast)


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Stefan F. schrieb:
>> Unterhalb der Spannung X den Reset auf low halten und bei
>> Erreichen der Nennspannung Y definiert freigeben.
>
> Im Reset nimmt der ESP8266 allerdings 23 mA auf, und der Enable Eingang
> spart erst nach dem Booten Strom. Insofern reicht das nicht. Man müsste
> den Reset Baustein nutzen, um das ESP Modul komplett Stromlos zu
> schalten.

Habe ich neulich in irgend einem anderen Thread dargestellt, P-FET vor 
meinem Längsregler.

von Jan E. (Gast)


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Peter123 schrieb:
> TP4056
..
> Zum Akku Ist LiPo 3,7V.
..
> Winter

=> da brauchst du noch etwas um den Ladestrom bei niedrigen Temperaturen 
zu begrenzen (<C/20 oder so).

https://batteryuniversity.com/article/bu-410-charging-at-high-and-low-temperatures

von Peter123 (Gast)


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Mal sehen, wann ich dazu komme, die ganzen Infos durchzuarbeiten. Vielen 
Dank dafür. Ich brauche wohl ein paar Tage und melden mich dann wieder. 
VG

von Michael L. (cybertracker)


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Horst schrieb:
> Peter123 schrieb:
>> Der Aufbau ist so:
>>
>> - Solar und LiFePo an
>> - Lademodul: TP4056
>
> Hat mit deinem Problem nichts direkt zu tun, aber LiFePo und TP4056
> Modul passen nicht zusammen. Die 4,2V Ladeendspannung des TP4056 ist für
> einen LiFePo Akku zu hoch.
So ist es du schrottest damit den LiFePo.



Also ich hab ja bisher 20 Sensoren im Betrieb.
Manche mit Lipo auch mit TP4056 und LiFePo mit CN3058E klappt 
mittlerweile seit 2 Jahren ohne Probleme. Wobei man nicht vergessen 
sollte das Li Akkus es nicht mögen wenn sie bei Umgebungstemperatur von 
unter 5°C geladen werden.

: Bearbeitet durch User
von Michael L. (cybertracker)


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Peter123 schrieb:
> wow, dass geht ja schnell hier mit den Antworten
> Vielen Dank schonmal an alle
>
> Olaf schrieb:
>>> Der ESP8266 hat dieses Feature nicht.
>>
>> Bei dem Teil ist doch sowieso Hopfen und Malz verloren wenn
>> es um Strom sparen geht. Ich wuerde die Daten mit irgendeinem
>> vernuenftigen Microcontroller erfassen, immer wenn man genug
>> fuer ein Datenpaeckchen zusammen hat den ESP einschalten,
>> schnell die Daten ausliefern lassen und dann wieder komplett
>> wegschalten.
>>
>> Olaf
>
> Ich habe eine kleine Wetterstation, die "im Nichts" steht. Das bringt
> für mich erstmal das Problem mit sich, dass Deep Sleep nicht geht, da
> dann die Regenwippe nicht (oder nur eben zufällig, wenn kurz wach)
> erfasst wird.
> Habe da schon überlegt, ob die Wippe aus Deep Sleep erwachen lässt und
> verzögert eben auch auf den GPIO geht. Umsetzbar? hmm
>

sieh dir mal dazu mein Beitrag:
Beitrag "Re: Fragen zum PCF8583 als Event Counter"
Da geht es genau darum. Ich lass die Counter Platine zählen und hole mir 
die Daten mit dem MCU der sie dann versendet.

von Michael L. (cybertracker)


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Jan E. schrieb:
> Peter123 schrieb:
>> TP4056
> ..
>> Zum Akku Ist LiPo 3,7V.
> ..
>> Winter
>
> => da brauchst du noch etwas um den Ladestrom bei niedrigen Temperaturen
> zu begrenzen (<C/20 oder so).
>
> 
https://batteryuniversity.com/article/bu-410-charging-at-high-and-low-temperatures

Ich habe dafür Thermoschalter drin:
https://de.aliexpress.com/item/32369432073.html?spm=a2g0o.order_list.0.0.33885c5fI7wy1C&gatewayAdapt=glo2deu
Somit bekommt der Ladechip keinen Strom wenn es zu Kalt ist.

von Peter123 (Gast)


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Michael L. schrieb:

> Ich habe dafür Thermoschalter drin:
> 
https://de.aliexpress.com/item/32369432073.html?spm=a2g0o.order_list.0.0.33885c5fI7wy1C&gatewayAdapt=glo2deu

Ich habe gerade mal bei Ebay, Conrad, Amazon und Reichelt gesucht, sowas 
oder brauchbares zu finden, welches ein deutscher Händler verkauft bzw 
aus D geliefert wird.
Meistens ab 40C oder da tiefste war 15C. hmm muss ich wohl in China 
bestellen?

von Jsteel97 (Gast)


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Peter123 schrieb:
> Lademodul: TP4056
> -> Spannungsregler: MCP1700-3302E
> -> Kondensatoren: 100uF und 100nF
> -> ESP

In wie weit brauchst du den TP4056, wenn du eh einen Mikrocontroller 
hast, könnte man auch einfach den Akku direkt mit dem Solarpanel laden 
und bei erreichen der Max. Spannung, einfach die überschüssige Energie 
über einen Shunt verheizen.
Damit würde dein Solarpanel auch bei deutlich niedriger Ausgangsspannung 
bereits den Akku laden, weil es nicht erst die Mindestspannung für den 
TP4056 erreichen muss, außerdem sparst du dessen Verluste.

Damit hattest du dann deutlich mehr Energie zur Verfügung und deine 
ganze Problematik lösst sich auf, weil du jetzt dauerhaft genug Strom 
hast.

von Stefan F. (Gast)


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Jsteel97 schrieb:
> In wie weit brauchst du den TP4056, wenn du eh einen Mikrocontroller
> hast, könnte man auch einfach den Akku direkt mit dem Solarpanel laden
> und bei erreichen der Max. Spannung, einfach die überschüssige Energie
> über einen Shunt verheizen.

Bei Bleiakkus ja, aber nicht bei Lithium Ionen. Wenn der Akku voll ist 
muss man mit dem Lade aufhören, sonst geht der Akku ratzfatz kaputt.

> Damit würde dein Solarpanel auch bei deutlich niedriger Ausgangsspannung
> bereits den Akku laden, weil es nicht erst die Mindestspannung für den
> TP4056 erreichen muss.

Unlogisch. Die Ausgangsspannung eines Solarpanels ist ziemlich konstant. 
Sie fällt nur ab wenn die Sonne weg geht, und dann kommt da eh kein 
nutzbarer Strom mehr heraus.

> Damit hattest du dann deutlich mehr Energie zur Verfügung

Nein, nur ein winziges kleines bisschen mehr.

von Jsteel97 (Gast)


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Das Laden hört ja auf, wenn man den kompletten Ladestrom des Panels über 
den Shunt verheizt.

Mehr Strom währende der Dämmerung bringt eine Menge, ob man 8h 
Solarstrom und 16h Akku Betrieb (33% Solarzeit) oder 10h Sonne und 14h 
Akku (42% Solarzeit) hat da ist das Verhältnis 27% besser
Die Kapazität des Akkus ist nunmal begrenzt, wenn mal also die Zeit die 
man auf den Akku angewiesen ist verkürzen kann bringt das deutliche 
Vorteile gerade während der dunklen Jahreszeit.

von Peter123 (Gast)


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Soo hallo,

ich hatte die letzten Wochen zu viel um die Ohren und möchte mich nun 
neu reindenken.
-5° Thermoschalter ist angekommen.
-Der TP4056 Laderegler wurde ja öfters kritisiert: ist der hier besser: 
MCP73871?
-DIe Variante mit dem Spannungsmessen und Deepsleep würde ich wohl 
relativ einfach hinbekommen. Ich finde eine rein technische Lösung aber 
eigentlich besser und würde es gerne mit Schmitt Trigger gestalltem.
Kann mir hier jemand konkrete Tipps/Bauteile nennen oder auf ein anderes 
Projekt verweise, wo das realisiert wurde?
(-ATtiny oder Ähnlich beschäftige ich mich dann dann erst im nächsten 
Schritt, wenn obiges läuft)

Danke

von Stefan F. (Gast)


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Peter123 schrieb:
> Der TP4056 Laderegler wurde ja öfters kritisiert:
> ist der hier besser: MCP73871?

Die Frage ist sinnlos gestellt. Du musst schon auf bestimmte 
EIgenschaften eingehen. Denn der (originale) TP4056 ist kein generell 
schlechtes Produkt.

von Peter123 (Gast)


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Peter123 schrieb:
> Der Aufbau ist so:
>
> - Solar und LiFePo an
> - Lademodul: TP4056
> -> Spannungsregler: MCP1700-3302E
> -> Kondensatoren: 100uF und 100nF
> -> ES

naja ich habe ja im Moment die Bauteile. Nun überlege ich, nur den 
Laderegler auszutauschen und die Restlichen da zu lassen

von Stefan F. (Gast)


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Peter123 schrieb:
> naja ich habe ja im Moment die Bauteile. Nun überlege ich, nur den
> Laderegler auszutauschen und die Restlichen da zu lassen

Du hast vergessen, auf meine Rückfrage einzugehen.

Tausche mal lieber die ungeeigneten Teile aus, statt den TP4056.

Dass der MCP1700 zu schwach ist und du einen Tiefentladeschutz braucht, 
hatten wir bereits diskutiert. Dafür kann der Laderegler aber nichts.

von Peter123 (Gast)


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Entladungsschutz ist vorhanden.
Könnten zB den als Regler nehmen. "LF 33 CV" Der kann eine höhere 
Stromstärke ausgeben. Aber habe jetzt im Betrieb noch kein Problem mit 
dem MCP1700 festgestellt. Könnte am Kondensator liegen.. naja

Die Frage ist, ob der ob der MCP73871 für mein Vorhaben besser geeignet 
ist als der TP4056..
Wie auch immer, ist nur ein Nebenschauplatz, denn eigentlich möchte ich 
hier Hilfe zum Schmitt Trigger.

von Stefan F. (Gast)


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Peter123 schrieb:
> Die Frage ist, ob der ob der MCP73871 für mein Vorhaben besser geeignet
> ist als der TP4056

Besser für was? Bei welcher relevanten Eigenschaft ist denn der TP4056 
schlecht?

> eigentlich möchte ich hier Hilfe zum Schmitt Trigger.

Nenne konkrete Zahlen. Bei welcher Spannung soll er auf HIGH welchseln, 
und bei welcher soll er auf LOW wechseln?

Bedenke, dass Schmitt Trigger ständig Strom aufnehmen. 
Schaltungsvorschläge zu Schmitt Triggern findest du mit Google. Zum 
Beispiel
https://elektronikbasteln.pl7.de/berechnung-schmitt-trigger-mit-operationsverstaerker

Die meisten Leute messen die Batteriespannung mit dem ADC des 
Mikrocontrollers und legen ihn ggf. schlafen. Oder sie benutzen Akkus 
mit integriertem Tiefentladeschutz. Beides ist sparsamer, als ein 
normaler Schmitt-Trigger, lässt deinen Akku daher länger überleben.

von Peter123 (Gast)


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Stefan F. schrieb:
> Besser für was? Bei welcher relevanten Eigenschaft ist denn der TP4056
> schlecht?

ich hatte irgendwo gelesen, dass der auch Strom veraucht bzw, sofern ich 
das richtig zusammen bekomme, nicht gerne gleichzeitig Lädt uns 
LAst/Verbraucher hat..

Stefan F. schrieb:
> Nenne konkrete Zahlen. Bei welcher Spannung soll er auf HIGH welchseln,
> und bei welcher soll er auf LOW wechseln?

hattest du mir oben empfohlen. ZB Low bei 3V und High bei 4V. Die 
Hystere zu berechnen bzw der Aufbau war mir soweit schonmal über den Weg 
gelaufen. Was mit bis jetzt immer fehlte ist ein passender 
Operationsverstärker.

Stefan F. schrieb:
> Bedenke, dass Schmitt Trigger ständig Strom aufnehmen.
> Schaltungsvorschläge zu Schmitt Triggern findest du mit Google. Zum
> Beispiel

gut, dass ist in der Tat ein wirklicher Nachteil in meinem Fall und das 
war mir noch nicht bekannt. Somit wäre dann die 
"Messe+Deep-Slepp"-Variante ggf doch besser für mich.

von Stefan F. (Gast)


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Peter123 schrieb:
> ich hatte irgendwo gelesen, dass der auch Strom veraucht bzw,

Jedes IC braucht Strom, aber der TP4056 ist für genau solche Anwendungen 
wie deine gedacht. Mach dir mal lieber Gedanken und den ganzen Kram, den 
du dahinter baust.

> sofern ich das richtig zusammen bekomme, nicht gerne gleichzeitig
> Lädt uns LAst/Verbraucher hat..

Das halte ich für Quatsch. Das wäre mir aufgefallen.

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