ESP32 durch VAWT und Pufferbatterie versorgen

[Helge (frikkel)]

Moin,

Ich habe viele gute Infos und Ratschläge aus diesem Forum über die Jahre 
sammeln dürfen, jetzt mein erster Beitrag hier. Daher versuche ich so 
viele Infos wie möglich zu geben. Wenn etwas fehlt, bitte einfach 
nachfragen. Über die Suchfunktion habe ich meine Fragen nicht 
beantwortet finden können. Falls jemand doch einen Beitrag kennt, freue 
ich mich über den entsprechenden Link.

Ausgangssituation:

Ich möchte ein paar Tests mit Vertikalen Windkraftanlagen machen. Dafür 
möchte ich mittels ESP32 so viele Daten wie möglich sammeln, an eine 
Datenbank senden und auch über ein Display anzeigen. Das ist aber hier 
nicht Thema. Die Anlage möchte ich nicht mit Netzspannung versorgen, da 
wie VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) ja selber Strom generiert (würde 
dem Grundgedanken widersprechen).
Daher möchte ich die vorhandene Leistung auch für den Controller nutzen 
und bei Windstille aus einer zuvor geladenen Batterie nutzen.

Meine Idee:
1. Hoverboard Motor als Generator, max. 36V, 350W, 3Phasen
2. 3P-Gleichrichter, Shottky
3. Leistungsmessung mit INA226 und angepasstem Shunt.
Hiernach teilt sich die Leitung in Last (ggf. Akku, Sandbatterie o.Ä.) 
und die Versorgung für den ESP. Mit letzterem geht es weiter.
4. Stepdown auf 8,5V mit LM2596
5. BMS für 2x Li-Ion, LINK: 
https://www.amazon.de/dp/B07T2WJR61?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details
6. Batterie, 2x Li-Ion 3,7V, 18650
7. Stepdown auf 3,3V LINK: 
https://www.amazon.de/dp/B09Z28LTRD?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details
8. ESP32

Nun meine Fragen:

1. Das LM2596 Modul leuchtet, und hat Spannung sogar am Input anliegen, 
wenn die Versorgungsspannung über den WR abfällt. Die Batterie versorgt 
über das BMS beide Step-Down Wandler, da der Input vom BMS auch 
gleichzeitig der Output ist. Was wäre die eleganteste Lösung? Eine 
Diode? Ich würde es natürlich gerne so effizient wie möglich aufbauen. 
Kann man hier mittels ESP und Transistor die Verbindung trennen, wenn 
"die" INA226 eine niedrige Spannung misst?
2. Ich würde gerne die Batterie vom BMS trennen sobald eine bestimmte 
Spannung unterschritten ist. Das BMS selbst hat zwar eine eigene 
Abschaltung, aber die ist weder gut definiert, noch einstellbar, zudem 
ist es eine Notabschaltung. Das würde ich gerne über den ESP32 regeln, 
wohl bewusst, dass er sich den "eigenen Hahn abdreht" und erst wieder 
durch Versorgungsspannung von der VAWT anspringt. Ich habe hier an einen 
einfachen Transistor als Schalter gedacht und einen Spannungsteiler am 
ESP-IN zum Messen der Batteriespannung. Das muss natürlich zwischen BMS 
und Schalter gemessen werden, damit ich es auch wieder starten kann, 
wenn die Versorgungsspannung wieder da ist.
3. Gibt es allgemein Verbesserungsvorschläge? Habe ich grundlege 
Bedingungen übersehen? Nichts ist in Stein gemeißelt. Ich habe zwar 
schon einige Bauteile zum Testen, bin aber flexibel.

Ich freue mich über jede Art von Input, Kritik und Hinweisen.
Vielen Dank!

[Ernst-lothar K. (fibonacci)]

Servus zusammen,

es wundert mich, dass ich hier der Erste bin, der reagiert.

1. LiFePO4-Akkus benutzen (Lithium-EisenIII-Phospat).
2. Beim Laden mit kleinem Vorwiderstand direkt an 3,3 Volt spart man 
sich auch viele Bauteile.

Kann nicht überladen werden, explodiert nicht, verträgt viel mehr 
Ladezyklen.

HAT NUR VORTEILE!

[Wendels B. (wendelsberg)]

Ernst-lothar K. schrieb:
> es wundert mich, dass ich hier der Erste bin, der reagiert.

Liegt vielleicht daran, dass der OP 2 Jahre alt ist?

Ansonsten: LiFePO4 moegen keine Kaelte.

[Helge (frikkel)]

Ihr kommt wie gerufen. Ich hatte das Projekt erstmal geparkt, aus 
privaten Gründen, und wollte es jetzt zwischen den Jahren wieder 
angehen. Danke für die Tipps! Ich werde mir die Batterien mal ansehen. 
Die scheinen wirklich ein besserer Match zu sein. Kälte sollte kein 
Problem sein, da ich den größten Teil der Elektronik im Keller parken 
würde -> kühl aber nicht kalt, also nicht unter 15°C. Grad.

[Ernst-lothar K. (fibonacci)]

@Wendels B.

Häh - was ist denn das für eine Begründung?

GERADE DESWEGEN!