Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Vergleich Alkali mit LiClO2 AA Primärzellen


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von Gerald K. (geku)


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Vergleich zweier Alkali AA Primärzellen (Serie) mit zwei Li-ClO2 AA 
Primärzellen in einer Melderanwendung.

Ohne 20F/LIC ist die Betriebszeit erheblich kürzer!

Nach 233 Tagen wird bei Alkali (2 in Serie) die minimale 
Betriebsspannung des ESP8266 unterschritten.

Die Li-ClO2 Zellen (2 in Parallelschaltung) erreichen die minimale 
Betriebspannung von 2,6V erst nach 279 Tagen. Die Notwendwendigkeit 
einen LIC einzusetzen besteht darin, dass der Innenwiderstand der 
Primärzellen für den kurzen, allerdings hohen Strombedarf des ESP8266 zu 
hoch ist und der LIC den Spitzenstrom liefert. Bei den Li-ClO2 Zellen 
reichen 4x100uF Mehrschichtkondenatoren aus.

Der Melder mit Alkali Batterien gibt 21 Tage lang 
Unterspannungswarnungen ab, der mit Li-ClO2 Batterien gibt einen Tag 
lang Unterspannungswarnungen ab, bevor er ausfällt.

: Verschoben durch Moderator
von Tobi (Gast)


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Sehr interessant!
Auch interessant wie flach die Lithium Spannungen liegen.

von Gerald K. (geku)


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Tobi schrieb:
> Sehr interessant!
> Auch interessant wie flach die Lithium Spannungen liegen.

Bei den Lithiumzellen liegt noch eine Schottkydiode in Serie. Diese 
verhindert Kurzschlußströme falls eine Zelle verkehrt eingelegt wurde.
Die tatsächliche Spannung der Lithiumzellen liegt im ca. 0,2V höher.
Die Spannungsmessung erfolgte während des Betriebes mit den Boardmitteln 
(ADC) des MSP430G2553.

Die Alkalizellen nähern sich der unteren Betriebspannungsgrenze in einem 
schleifenden Schnitt und arbeitet je nach Tolerenz des ESPs noch einige 
Tage. Bei den Lithiumzellen endet der Betrieb abrupt innerhalb ein zwei 
Tage.

Der Anstieg der Spannung bei Betriebsbeginn ist durch das Laden des 20F 
LICs (LihiumIonenkondensatores) bedingt.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Gerald K. schrieb:

> Die Alkalizellen nähern sich der unteren Betriebspannungsgrenze in einem
> schleifenden Schnitt und arbeitet je nach Tolerenz des ESPs noch einige
> Tage.

Nunja, wenn Du die Alkalizellen nur bis 1,3V nutzt, dürfte
noch ca. die Hälfte der Energie drin sein. Alkalizellen sind
erst bei ca. 1V leer. Für Deine Anwendung brachst Du drei
Alkalizellen in Reihe.

von Karsten (Gast)


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Interessantes Experiment! Wenn den beiden Alkali-Zellen ein 20 F 
Kondensator zur Seite gestellt wird, würde das ebenfalls eine flachere 
Entladungskurve und eine längere Standzeit ergeben?

von Gerald K. (geku)


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Harald W. schrieb:
> Gerald K. schrieb:
> Nunja, wenn Du die Alkalizellen nur bis 1,3V nutzt, dürfte
> noch ca. die Hälfte der Energie drin sein. Alkalizellen sind
> erst bei ca. 1V leer. Für Deine Anwendung brachst Du drei
> Alkalizellen in Reihe.

Bei drei Alkalizellen wird die maximale Spannung (beim MSP430G2553 liegt 
bei 4,1V, die maximale Betriebsspannung bei 3,6V, beim ESP8266 liegt die 
maximale Betriebsspannung ebenfalls bei 3,6V), überschritten.

Drei Alkalizellen in Serie liefern am Beginn mindestens 4,5V. Daher 
würde die Lösung einen Spannungswandler benötigen, mit dem Nachteil 
einer höheren Verlustleitung speziell im Ruhezustand. Außerdem erzeugt 
der Wandler HF Störungen die den ESP in seiner Funktion beeinträchtigen. 
Die Reichweite sinkt.

von Jim (Gast)


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Alles gut und schön, aber für den Preis von zwei LS 14500 mit 297 Tagen 
Laufzeit bekommt man eine Handvoll (n) Alkaline AAs mit n/2 * 233 Tagen 
Laufzeit.

von Gerald K. (geku)


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Karsten schrieb:
> Interessantes Experiment! Wenn den beiden Alkali-Zellen ein 20 F
> Kondensator zur Seite gestellt wird, würde das ebenfalls eine flachere
> Entladungskurve und eine längere Standzeit ergeben?

Ja, da bei den Primärzellen der Innenwiderstand im Laufe der Entladung 
stark zunimmt. Da der ESP8266 nur während der kurzenen Betriebsphase 
viel Energie benötigt kann der LIC in den langen Pausen wieder 
aufgeladen werden.

Fast leere Alkalizellen laden den LIC noch auf eine ausreichende 
Spannung auf, selbst wenn der Innenwiderstand der Zellen schon einige 
zig Ohm beträgt.

Selbst ein Strommesser in Sub-mA-Bereich kann vor dem LIC eingefügt 
werden, ohne den Betrieb zu stören. Mulitmeter in diesen Strombereich 
haben bekanntlich schon einen großen Innenwiderstand. Das in der Beilage 
enthaltene Diagramm ist so entstanden.

von Harald W. (wilhelms)


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Gerald K. schrieb:

> Bei drei Alkalizellen wird die maximale Spannung (beim MSP430G2553 liegt
> bei 4,1V, die maximale Betriebsspannung bei 3,6V, beim ESP8266 liegt die
> maximale Betriebsspannung ebenfalls bei 3,6V), überschritten.

Dann kommen als Alternative zu den teuren "Lithiums" wohl nur noch
drei Ni-Akkus in Frage. Aber ob die mehr Stunden schaffen wie die
Alkalis?

von fahrradfahrer (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Drei Alkalizellen in Serie liefern am Beginn mindestens 4,5V. Daher
> würde die Lösung einen Spannungswandler benötigen, mit dem Nachteil
> einer höheren Verlustleitung speziell im Ruhezustand. Außerdem erzeugt
> der Wandler HF Störungen die den ESP in seiner Funktion beeinträchtigen.
> Die Reichweite sinkt.

und wie wären 3 Alkalizellen + Diode oder 2

von Gerald K. (geku)


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Jim schrieb:
> Alles gut und schön, aber für den Preis von zwei LS 14500 mit 297
> Tagen Laufzeit bekommt man eine Handvoll (n) Alkaline AAs mit n/2 * 233
> Tagen Laufzeit.

Das ist auch der Grund warum ich in meinem Melder wahlweise mit zwei 
Li-SO2 parallel oder zwei Alkali seriell betreiben kann. Der Jumper K11 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/587713/AL2G4-F_SCH_1_.PDF 
darf nur bei Alkalibatterien gesteckt sein. Der Betrieb von 
Lithumprimärzellen mit gesteckten Jumper führt zur Zerstörung von MSP, 
ESP und LIC.

Der Preis der LS14500 hängt stark von der Bezugsquelle ab:

Von 3,47€ pro Stück:
https://www.amazon.de/Saft-10er-Pack-LS14500-Batterien/dp/B08MW24XL3/ref=asc_df_B08MW24XL3/

bis 14,99€ pro Stück:
https://www.conrad.at/de/p/saft-ls-14500-spezial-batterie-mignon-aa-lithium-3-6-v-2600-mah-1-st-651153.html

Außerdem streuen Alkalizellen in ihrer Kapazität sehr stark. Ich habe 
schon viel kürzer Betriebszeiten erlebt. Die Gefahr des Ausrinnens von 
Alkalizellen am Ende iherer Lebensdauer ist viel größer als bei den 
Lithiumprimärzellen.

von Harald W. (wilhelms)


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fahrradfahrer schrieb:

> und wie wären 3 Alkalizellen + Diode oder 2

Diode zur Spannungsverringerung klappt nicht, weil der Spannungs-
abfall an einer Diode abhängig vom durchfliessendem Strom ist.

von Gerald K. (geku)


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Harald W. schrieb:
> Dann kommen als Alternative zu den teuren "Lithiums" wohl nur noch
> drei Ni-Akkus in Frage. Aber ob die mehr Stunden schaffen wie die
> Alkalis?

Die beiden parallelen LS1450 haben 2x2600 mAh.

3xNih in Serie haben 750mAh. Um die Laufzeit nicht durch die 
Selbstentladung zu bestimmen würde ich ENELOOP verwenden.

https://de.elv.com/panasonic-eneloop-4er-pack-nimh-akkus-micro-750-mah-071501

750mA würden für 43 Tage, mit Wandler noch weniger, reichen. Der 
Platzbedarf für drei AA-Zellen mit Wandler ist nicht vorhanden (siehe 
Beilage)

von fahrradfahrer (Gast)


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Harald W. schrieb:
> fahrradfahrer schrieb:
>> und wie wären 3 Alkalizellen + Diode oder 2
>
> Diode zur Spannungsverringerung klappt nicht, weil der Spannungs-
> abfall an einer Diode abhängig vom durchfliessendem Strom ist.

Ja richtig ich dachte die stromaufnahme der Schaltung wäre hoch genug, 
damit die Kennlinie ihre Wirkung zeigt. Leider ist beide kennlinie immer 
Milliampere angegeben, so dass man nicht so ganz genau sehen kann wann 
sie wirkt.

von LDR (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Li-ClO2 AA
> Primärzellen

Chlordioxid? Wohl doch Thionylchlorid, SOCl2.

von Gerald K. (geku)


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fahrradfahrer schrieb:
> Ja richtig ich dachte die stromaufnahme der Schaltung wäre hoch genug,
> damit die Kennlinie ihre Wirkung zeigt. Leider ist beide kennlinie immer
> Milliampere angegeben, so dass man nicht so ganz genau sehen kann wann
> sie wirkt.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/587724/Stromverbrauch.jpg

Der durchschnittliche Strom beträgt 0,53mA.

von Harald W. (wilhelms)


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fahrradfahrer schrieb:

>>> und wie wären 3 Alkalizellen + Diode oder 2
>>
>> Diode zur Spannungsverringerung klappt nicht, weil der Spannungs-
>> abfall an einer Diode abhängig vom durchfliessendem Strom ist.
>
> Ja richtig ich dachte die stromaufnahme der Schaltung wäre hoch genug,
> damit die Kennlinie ihre Wirkung zeigt. Leider ist beide kennlinie immer
> Milliampere angegeben, so dass man nicht so ganz genau sehen kann wann
> sie wirkt.

Nun, der ESP8266 ist ein Verbraucher, dessen Stromaufnahme, je nach
verwendetem Programm, stark schwankt.

von fahrradfahrer (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> fahrradfahrer schrieb:
>> Ja richtig ich dachte die stromaufnahme der Schaltung wäre hoch genug,
>> damit die Kennlinie ihre Wirkung zeigt. Leider ist beide kennlinie immer
>> Milliampere angegeben, so dass man nicht so ganz genau sehen kann wann
>> sie wirkt.
>
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/587724/Stromverbrauch.jpg
> Der durchschnittliche Strom beträgt 0,53mA.

Du kannst ja mal eine Si Diode testen mit einer vollen Li-ClO2 AA 
Primärzellen, und schauen ob die Spannung genug reduziert wird. Da die 
Schaltung ja mindestens 0,4mA zieht, ist das vielleicht eine Möglichkeit 
günstige Zellen zu verwenden.

von Jörg R. (solar77)


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@Gerald (TO)

Weshalb nimmst Du nicht einen LiFePo4 Akku? Der vereint die Vorteile der 
von Dir getesteten Batterien. Die Entladekurve ist recht flach, die 
erhöhte kurzfristige Strombelastung ist kein Problem für ihn. Zudem ist 
er wiederaufladbar, also Nachhaltig.

von fahrradfahrer (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> @Gerald (TO)
> Weshalb nimmst Du nicht einen LiFePo4 Akku? Der vereint die Vorteile der
> von Dir getesteten Batterien. Die Entladekurve ist recht flach, die
> erhöhte kurzfristige Strombelastung ist kein Problem für ihn. Zudem ist
> er wiederaufladbar, also Nachhaltig.

Den gibt es sogar in der passenden Baugröße und die Spannungen passen 
perfekt.

von oszi40 (Gast)


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Ein Herzschrittmacher z.B., der urplötzlich leer ist, macht wenig 
Freude. Ähnlich dürfte es Deiner Anwendung gehen. Ein abruptes Ende 
einer Li-Zelle lässt wenig Zeit zum Tausch. Je nachdem, wie wichtig das 
Gerät ist, sollte man deshalb rechtzeitig Vorsorge treffen.

von Gerald K. (geku)


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Jörg R. schrieb:
> @Gerald (TO)
> Weshalb nimmst Du nicht einen LiFePo4 Akku? Der vereint die Vorteile der
> von Dir getesteten Batterien. Die Entladekurve ist recht flach, die
> erhöhte kurzfristige Strombelastung ist kein Problem für ihn. Zudem ist
> er wiederaufladbar, also Nachhaltig.

Das ist in erster Linie ein Platzproblem. Das Gehäuse ist vorgegeben.

https://de.elv.com/softline-gehaeuse-lichtgrau-024264

Guter Preis (0,69€) und gefällig Aussehen.

Größer als AA-Size geht wegen der Höhe <16mm nicht.

https://www.akkushop-austria.at/at/32-volt-solar-akku-lithium-ifr-14500-aa-600mah-lifepo4-akku-mit-kopf-ungeschuetzt-142-x-506mm

Ich ohne Änderungen zwei Stück mit je 600mA einbauen.

Mit 2x600mA statt 2x2600 hätte ich nur 23% der Kapazität. Das wären 
64Tage.

Ich müsste alle 2 Monate die Akkus tauschen statt alle 9 Monate neue 
Li-ClO2 Batterien.

Aber ich werde mir die Akkus ansehen und die Kurven in 2 bis 3 Monate 
ergänzen. Danke für den Tipp.

von Gerald K. (geku)


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oszi40 schrieb:
> Ein Herzschrittmacher z.B., der urplötzlich leer ist, macht wenig
> Freude. Ähnlich dürfte es Deiner Anwendung gehen. Ein abruptes Ende
> einer Li-Zelle lässt wenig Zeit zum Tausch. Je nachdem, wie wichtig das
> Gerät ist, sollte man deshalb rechtzeitig Vorsorge treffen.

Darum habe ich die Umschaltemöglichkeit auf Alkali vorgesehen. Auch 
Jörg's Anregung wäre eine Möglichkeit.

Wenn einzelne Melder ausfallen ist das nicht so tragisch. Die 
Primärzellen haben gegenüber den Akkus den Vorteil, dass Tiefentladung 
keine Rolle spielt. Die Reaktion reicht nach einem Urlaub aus, eine 
Tiefentladung könnte in diesem Zeitraum den Akku zerstören.

Der Unterschied zwischen Primärzelle mit 9 Monate und 2 Monate bei Akkus 
bedeutet bei einem Alarmsystem mit 10 Melder:

60 Akkus pro Jahr tauschen und laden oder 14 Primärzellen pro Jahr 
tauschen.

von Jörg R. (solar77)


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Gerald K. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> @Gerald (TO)
>> Weshalb nimmst Du nicht einen LiFePo4 Akku?
>
> Das ist in erster Linie ein Platzproblem. Das Gehäuse ist vorgegeben.

Wie sieht es denn mit LiPo Flachakkus aus, Lithium Polymer?

https://www.eremit.de/c/3-7v-lipo-akkus

Bist bei dem Gehäuse tatsächlich festgelegt?

von Gerald K. (geku)


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Jörg R. schrieb:
> Wie sieht es denn mit LiPo Flachakkus aus, Lithium Polymer?
> https://www.eremit.de/c/3-7v-lipo-akkus
> Bist bei dem Gehäuse tatsächlich festgelegt?

Ja, ich habe das Gehäuse in größerer Stückzahl eingekauft und ein großer 
Teil meiner "Bastelein" passiert auf dem Gehäuse und dem 
Stromversorgungkonzept.

Da ich mit SMD und Heißluft arbeite, habe ich mir einen Rahmen fürs 
Auftragen der Lötpaste gebaut, den ich wiederverwenden kann.

Passen würde maximal die Größe 52mmx40mmx10mm:

https://www.eremit.de/p/eremit-3-7v-2500mah-lipo-104050

Bei 2500mAh müsste ich alle 4 Monate bzw. 120Tage den Akku aufladen.
Bei 10 Melder müßte ich alle 12 Tage im Schnitt einen Akku laden. Mit 
zunehmendem Alter des Akkus nimmt die Zeit ab.

Wie sieht es LiPo Flachakkus mit dem Verhalten bei Tiefentladung aus?
Welches Brandrisiko geht von dem Melder aus?

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Gerald K. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Wie sieht es denn mit LiPo Flachakkus aus, Lithium Polymer?
>> https://www.eremit.de/c/3-7v-lipo-akkus
>> Bist bei dem Gehäuse tatsächlich festgelegt?
>
> Ja, ich habe das Gehäuse in größerer Stückzahl eingekauft und ein großer
> Teil meiner "Bastelein" passiert auf dem Gehäuse und dem
> Stromversorgungkonzept.

Ok, dann leuchtet das mit dem Gehäuse ein.


> Passen würde maximal die Größe 52mmx40mmx10mm:
>
> https://www.eremit.de/p/eremit-3-7v-2500mah-lipo-104050
>
> Bei 2500mAh müsste ich alle 4 Monate bzw. 120Tage den Akku aufladen.

Für mich wäre das vertretbar. Ich würde die Akkus und das System mit 
guten Steckverbindungen ausstatten, dann ist der Wechsel einfach. Ich 
hätte auch einige geladene Akkus im Vorrat. Dann kann sofort gewechselt 
werden. Der getauschte Akku kann in Ruhe geladen werden und wartet auf 
den nächsten Einsatz.

Die Lithium-Thionylchlorid (Li-SOCL2) sind auf Dauer schon ein 
Kostenfaktor.


> Wie sieht es LiPo Flachakkus mit dem Verhalten bei Tiefentladung aus?

Der Akku den Du verlinkt hast hat einen Tiefentladeschutz der bei 3V 
greift. Ich nehme an dass alle LiPos von der Website über einen 
Tiefentladeschutz verfügen.


> Welches Brandrisiko geht von dem Melder aus?

Es sind halt Akkus;-)

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Jörg R. schrieb:
> Die Lithium-Thionylchlorid (Li-SOCL2) sind auf Dauer schon ein
> Kostenfaktor.

Dafür sind sie auch nicht gedacht. Diese Zellen sind in 
Langzeitanwendungen mit geringem und sehr geringem Strom, weil die 
Selbstentladung sehr klein ist, so 1-2%/ Jahr. Exakt diese Zelle ist in 
meinem Tauchcomputer drin, hab ich vor kurzem gewechselt.

von Gerald K. (geku)


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Falk B. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Die Lithium-Thionylchlorid (Li-SOCL2) sind auf Dauer schon ein
>> Kostenfaktor.
>
> Dafür sind sie auch nicht gedacht. Diese Zellen sind in
> Langzeitanwendungen mit geringem und sehr geringem Strom, weil die
> Selbstentladung sehr klein ist, so 1-2%/ Jahr. Exakt diese Zelle ist in
> meinem Tauchcomputer drin, hab ich vor kurzem gewechselt.

Die Lithium-Thionylchlorid (Li-SOCL2) sind in letzter Zeit erheblich 
teuerer geworden.

Ich werde das Programm in Richtung weniger Stromverbrauch optimieren 
(Reduktion auf die Häfte ist denkbar) und Alkalibatterien einsetzen. 
Dann müßte ein Betrieb über ein Jahr möglich sein.

Danke für eure Anregungen!

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Gerald K. schrieb:

> Ich werde das Programm in Richtung weniger Stromverbrauch optimieren
> (Reduktion auf die Häfte ist denkbar) und Alkalibatterien einsetzen.
> Dann müßte ein Betrieb über ein Jahr möglich sein.

Vielleicht solltest Du Dir doch noch irgendeine Lösung zur besseren
Ausnutzung der Alkalizellen ausdenken. Ein Entladeschluss bei 1,3V
wird bei Fertiggeräten gerade auch hier im Forum gern als "Schrott
ab Werk" bezeichnet und das m.E. zu Recht. Aber vielleicht hast Du
ja auch eine gute Möglichkeit für eine Zweitnutzung dieser nur halb
entladenen Zellen.

von Bernd K. (bmk)


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Gerald K. schrieb:
>
> Die Lithium-Thionylchlorid (Li-SOCL2) sind in letzter Zeit erheblich
> teuerer geworden.
>

Gibt auch günstige Angebote.
Und bei entsprechender Stückzahl ab 1,45€ /Stück

https://www.nkon.nl/de/disposable-batteries/lithium/aa-14500/eve-er14505-aa-lithium.html

von Gerald K. (geku)


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Bernd K. schrieb:
> Gibt auch günstige Angebote.
> Und bei entsprechender Stückzahl ab 1,45€ /Stück
> 
https://www.nkon.nl/de/disposable-batteries/lithium/aa-14500/eve-er14505-aa-lithium.html

Danke für die Information!

von Gerald K. (geku)


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Harald W. schrieb:
> Vielleicht solltest Du Dir doch noch irgendeine Lösung zur besseren
> Ausnutzung der Alkalizellen ausdenken. Ein Entladeschluss bei 1,3V
> wird bei Fertiggeräten gerade auch hier im Forum gern als "Schrott
> ab Werk" bezeichnet und das m.E. zu Recht. Aber vielleicht hast Du
> ja auch eine gute Möglichkeit für eine Zweitnutzung dieser nur halb
> entladenen Zellen.

Das Problem mit der Stromversorgung des Funkmoduls ESP8266 besteht 
darin, dass dieser kurzzeitig ein Spitzenstrom im dreistelligen 
mA-Bereich benötigt.

https://ullisroboterseite.de/esp8266-strom.html

Hier ist der Innenwiderstand der Stromversorung der begrenzende Faktor. 
Der Innerwiderstand der Zellen nimmt mit zunehmender Entladung stark zu. 
Bei 1,3V Leerlaufspannung kann eine Alkali Primärzelle schon einen 
erheblichen Innenwiderstand aufweisen. Dieser bewirkt eine starken 
Spannungseinbruch, der den ESP8266 stört.

Abhilfe war ein 20F LIC (Lithumionenkondensor) parallel zur Batterie. 
Dieser übernimmt die Lieferung des Stromes während der Stromspitzen.
Ohne LIC ist bei Alkalizellen spätestens nach 14 Tagen Schluß. Mit LIC 
nach 233 Tagen. Ich werde einmal den Innenwiderstand der Alkali bei 1,3V 
messen.

von Karsten (Gast)


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Hallo Gerald,

welchen Typ hast Du als 20F LIC gewählt & wo gekauft?

K.

von Falk B. (falk)


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Gerald K. schrieb:
> Abhilfe war ein 20F LIC (Lithumionenkondensor) parallel zur Batterie.

Ob man den wirklich braucht? Der ist RIESIG!

> Dieser übernimmt die Lieferung des Stromes während der Stromspitzen.
> Ohne LIC ist bei Alkalizellen spätestens nach 14 Tagen Schluß. Mit LIC
> nach 233 Tagen. Ich werde einmal den Innenwiderstand der Alkali bei 1,3V
> messen.

Die Frage ist, ob man dem ESP8266 die Stromspitzen ein wenig abgeöhnen 
kann, wenn man die Sendeleistung drosselt bzw. den Takt runterschraubt.

von Gerald K. (geku)


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Falk B. schrieb:
> Ob man den wirklich braucht? Der ist RIESIG!
>
Nein, diese hab ich bei einem Abverkauf günstig erst gekauft.
Bei Li-SOCl2 reichen 4x 100uF Mehrschichtkondensatoren, bei Alkali 
brauchts wesentlich mehr.
Ein Vorteil ist, ich kann die Battern tauschen ohne, dass das Systen 
resetiert.
Nachteil: der LIC verträgt keine Tiefentladungen.

>
> Die Frage ist, ob man dem ESP8266 die Stromspitzen ein wenig abgeöhnen
> kann, wenn man die Sendeleistung drosselt bzw. den Takt runterschraubt.

Leider habe ich in dieser Richtung nichts gefunden.

von Gerald K. (geku)


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Karsten schrieb:
> Hallo Gerald,
>
> welchen Typ hast Du als 20F LIC gewählt & wo gekauft?
>
> K.

Vor 3,4 Jahren bei Conrad 1663719 um 7,95€

Ich habe 12 Stück seit über 3 Jahren durchgehend in Betrien ohne 
Ausfälle.

von Jakob L. (jakob)


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Noch eine mögliche Alternative wären die 1.5V Lithium Primärzellen 
(Li-FeS2), z.B. Energizer Ultimat Li. Die haben eine relativ konstante 
Ausgangsspannung bis kurz vor ganz leer, man kann also mit 2 Zellen in 
Serie quasi die volle Kapazität nutzen bevor die Mindestspannung 
unterschritten wird. Sollten also ein gutes Stück länger als Alkaline 
halten. Und der Innenwiderstand ist ziemlich niedrig, für den ESP 
braucht man da keine zusätzlichen Pufferkondensatoren.

von Gerald K. (geku)


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Gerald K. schrieb:
> Vor 3,4 Jahren bei Conrad 1663719 um 7,95€
> Ich habe 12 Stück seit über 3 Jahren durchgehend in Betrien ohne
> Ausfälle.

Ersatz wäre der VMF706M3R8 70F/3,8V. Dieser hat den gleichen DC-ESR 
250mOhm und ist dabei kleiner und preiswerter. Der Leckstrom ist statt 
2μA 8μA.

https://mou.sr/3JW2rkM

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7344112 wurde vom Autor gelöscht.
von Gerald K. (geku)


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Jakob L. schrieb:
> Noch eine mögliche Alternative wären die 1.5V Lithium Primärzellen
> (Li-FeS2), z.B. Energizer Ultimat Li. Die haben eine relativ konstante
> Ausgangsspannung bis kurz vor ganz leer, man kann also mit 2 Zellen in
> Serie quasi die volle Kapazität nutzen bevor die Mindestspannung
> unterschritten wird. Sollten also ein gutes Stück länger als Alkaline
> halten. Und der Innenwiderstand ist ziemlich niedrig, für den ESP
> braucht man da keine zusätzlichen Pufferkondensatoren.

https://www.akkushop-austria.at/at/energizer-ultimate-lithium-batterie-10er-box-energizer-aa-batterie-15-volt-batterie-energizer-ultimate-lithium-aa-3100mah

Energizer Ultimat 1,5V => 3,0V/3100mAh  2x 2,39€ = 4,78€ => 
4,78*2700/3100=4,16€

Bernd K. schrieb:
> Gibt auch günstige Angebote.
> Und bei entsprechender Stückzahl ab 1,45€ /Stück
> 
https://www.nkon.nl/de/disposable-batteries/lithium/aa-14500/eve-er14505-aa-lithium.html

Ever 14500 Li-SOCl2 3,7V/2700 => 2,25€, beim großen A bei 3,41€, beim 
großen C bei über 11€
https://geizhals.at/saft-ls-14500-mignon-aa-a1616209.html

Der Vorteil bei 14500 Li-SOCl2 ist, dass ich zwei Stück einbauen kann 
und so das Tauschinterall verdopple.

: Bearbeitet durch User
von Jakob L. (jakob)


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Das stimmt natürlich, LI-SOCL2 hat eine höhere Energiedichte. Allerdings 
ist die Parallelschaltung potentiell problematisch, Tadiran schreibt 
dazu z.B. das:

https://tadiranbatteries.de/wp-content/uploads/2021/05/Technical-Brochure-LTC-Batteries.pdf
> Parallel connection should be avoided when designing battery compartments. 
However, if required, the battery manufacturer shall be contacted for advice.

In dem PDF wird beim Aufbau von Batteriepacks viel mit Dioden gearbeitet 
damit auf keinen Fall eine Batterie bzw. ein Strang von dem zweiten 
parallelen Strang geladen wird.

Und ja diese Batterien können im Fehlerfall ziemlich üble Gase 
freisetzen, da sollte man die Empfehlungen zur Sicherheit durchaus 
ernstnehmen.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Jakob L. schrieb:
> In dem PDF wird beim Aufbau von Batteriepacks viel mit Dioden gearbeitet
> damit auf keinen Fall eine Batterie bzw. ein Strang von dem zweiten
> parallelen Strang geladen wird.

Dann wäre diesem Problem mit zwei Schottkys statt einer

- gemeint ist natürlich jew. Serienschaltung mit Zelle,
also nur (-)-Pole und Dioden-Kathoden verbunden -

folglich aber beizukommen...?

(@Geku nutzt ja bei Verwendung von Li-SOCl2 bisher eine
Schottky, falls da ich richtig aufgepaßt habe. Statt der
etwas stärkeren (die den C-Aufladestrom zweier Li-SOCl2
verträgt) also zwei nur halb so starke Schottkys.

Bei der Betrachtung ergäbe sich folglich nicht nur eine
Diode sondern Antireihenschaltung zweier als "Hindernis".)

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Hier ist der Innenwiderstand der Stromversorung der begrenzende Faktor.
> Der Innerwiderstand der Zellen nimmt mit zunehmender Entladung stark zu.

Nicht nur das, nach etwas Ruhe stört auch der Spannungssack.

https://tadiranbatteries.de/wp-content/uploads/2021/10/technische-broschuere-ltc-batterien.pdf

von Gerald K. (geku)


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Alfred B. schrieb:
> (@Geku nutzt ja bei Verwendung von Li-SOCl2 bisher eine
> Schottky, falls da ich richtig aufgepaßt habe. Statt der
> etwas stärkeren (die den C-Aufladestrom zweier Li-SOCl2
> verträgt) also zwei nur halb so starke Schottkys.

Richtig, jede Li-SOCl2 ist mit einer Schottkydiode versehen.

Siehe D4, D5 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/587713/AL2G4-F_SCH_1_.PDF

Die Dioden vertragen für 1/120s einen Spitzenstrom von 5,5A.

Es wird nicht nur ein Ausgleichstrom zwischen Batterien, sondern auch 
eventuelle Ströme über Debugger oder externen Eingang (Klammerung), 
abgefangen. Auch der LIC kann einige Zeit Strom liefern.

Mit der Zeit gleichen sich die Spannungen der Batterien an. Die Batterie 
mit der höheren Spannung liefert den Strom.

von Gerald K. (geku)


Angehängte Dateien:

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Manfred schrieb:
> Nicht nur das, nach etwas Ruhe stört auch der Spannungssack.

Nicht nur das, sondern auch der maximal empfohlene entnehmbare Strom von 
70mA wird für kurze Zeit vom ESP8266 überschritten. Diesen muß der LIC 
übernehmen.

von fahrradfahrer (Gast)


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Kann man nicht anstelle des Kondensators eine weitere AA Primärzelle mit 
1,5 Volt einbauen, und dort dann einfach eine Siliziumdiode davor setzen 
oder vielleicht auch zwei. Oder eine Kombination aus zwei 
unterschiedlichen.

von Bastler (Gast)


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LiFePO4 werden doch nicht tiefentladen wenn die Schaltung bei 2,6V 
aufhört zu funktionieren und dann nicht in einen unkontrollierten 
Zustand geht und mehr als Ruhestrom zieht (BOD gibts ja wohl?).

Bleibt halt nur die geringere Kapazität von 14500 LiFePO4 von ~600mAh 
pro Zelle, aber die kann man wiederum problemlos parallelschalten.

~47 Tage pro Zelle, bei nutzung des Platz wie bisher für 2 Zellen also 
~3 Monate Betriebsdauer. Auch garnicht mal soo teuer im Vergleich mit 
Li-SOCl2 und wenn man eben wiederaufladbar mit einbezieht sogar deutlich 
günstiger. Sagen wir sie leben nur 5 Jahre (entsprechend 20 Ladezyklen), 
weil bei der Anwendung die Zyklenzahl keine Rolle spielt gegenüber der 
zeitliche Alterung. Da man in der Zeit ~6 Li-SOCl2 bräuchte wäre die 
LiFePO4 günstiger wenn sie weniger als das kostet.

Ich hab jetzt LiFePO4's für <6€ gesehen in realistischen Stückzahlen (ab 
8 St.), das ist ja mehr als auf Augenhöhe mit Li-SOCl2 für 1,45€ bei 800 
St. oder realistischer 1,85€ bei 50 St. (oder wer legt sich 200 oder gar 
800 davon auf Halde?)...

von Gerald K. (geku)


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Bastler schrieb:
> LiFePO4 werden doch nicht tiefentladen wenn die Schaltung bei 2,6V
> aufhört zu funktionieren und dann nicht in einen unkontrollierten
> Zustand geht und mehr als Ruhestrom zieht (BOD gibts ja wohl?).

Der ESP8266 geht bei Unterspannung in einen Störzustand, der viel Strom 
verbraucht. Da dieser von einem Mikrocontroller von der Spannung 
weggeschaltet werden kann, ist diese Problem lösbar und die 
Tiefentladung vermeidbar.

> Bleibt halt nur die geringere Kapazität von 14500 LiFePO4 von ~600mAh
> pro Zelle, aber die kann man wiederum problemlos parallelschalten.

Die Schaltung ist für eine Parallelschaltung ausgelegt, damit lässt sich 
eine Gesamtkapazität von 1200mAh erreichen.

> ~47 Tage pro Zelle, bei nutzung des Platz wie bisher für 2 Zellen also
> ~3 Monate Betriebsdauer. Auch garnicht mal soo teuer im Vergleich mit
> Li-SOCl2 und wenn man eben wiederaufladbar mit einbezieht sogar deutlich
> günstiger. Sagen wir sie leben nur 5 Jahre (entsprechend 20 Ladezyklen),
> weil bei der Anwendung die Zyklenzahl keine Rolle spielt gegenüber der
> zeitliche Alterung. Da man in der Zeit ~6 Li-SOCl2 bräuchte wäre die
> LiFePO4 günstiger wenn sie weniger als das kostet.

Mit zwei Li-SOCl2 Batterien mit einer Gesamtkapazität von 5200Ah sind 9 
Monate Betrieb erreichbar. Mit 1200mAh wären es dann 2 Monate.

> Ich hab jetzt LiFePO4's für <6€ gesehen in realistischen Stückzahlen (ab
> 8 St.), das ist ja mehr als auf Augenhöhe mit Li-SOCl2 für 1,45€ bei 800
> St. oder realistischer 1,85€ bei 50 St. (oder wer legt sich 200 oder gar
> 800 davon auf Halde?)...

Vom Preis wären die Akkus unschlagbar, wenn nicht das lästige Tauschen 
und Aufladen wäre. Zumal sich das Intervall mit dem Alter der Akkus noch 
verkürzt.

von Jörg R. (solar77)


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Hallo Gerald,

ist die Platine Final? Du hättest ja eigentlich noch ganz schön Platz 
für weitere Batterien/Akkus wenn die Bauteile auf der Platine anders 
angeordnet wären.

Geht es Dir bei der gewünscht möglichst langen Laufzeit weil die Geräte 
schlecht erreichbar sind?

: Bearbeitet durch User
von Gerald K. (geku)


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Jörg R. schrieb:
> Hallo Gerald,
> ist die Platine Final? Du hättest ja eigentlich noch ganz schön Platz
> für weitere Batterien/Akkus wenn die Bauteile auf der Platine anders
> angeordnet wären.

Beim "Basteln" ist nichts final. Das System funktioniert seit drei Jahre 
recht zuverlässig (kein einziger Ausfall außer den Batterien).

362502 Betriebstunden bei 9 Melder und 94 Batterien

Am Anfang war der Batterieverbrauch durch Stromausfälle größer. Daher 
nur ein Schnitt von 320 Tage für zwei Batterien. Das System ist so 
konzeptiert, dass die Melder solange senden bis diese an die 
Alarmzentrale abgesetzt werden konnten. Soll die Gefahr von 
Jammer-Angriffe reduzieren.

Von 386.847 Telegramme mussten 24334 wiederholt werden.
(13% bei hoher, 0,8% bei geringer WLAN-Dichte)

Wie könnte mehr Platz für Batterien eingespart werden?
Man muss aufpassen, das der WLAN Funk die Elektronik nicht stört.
Ein Ziel könnte sein, all SMD auf die Unterseite zu bringen und den WLAN 
Modul auf der Oberseite.

> Geht es Dir bei der gewünscht möglichst langen Laufzeit weil die Geräte
> schlecht erreichbar sind?

Ziel ist ein möglichst hohe Laufzeit mit einem Batteriesatz und geringer 
Aufwand im Betrieb.

Wichtig wäre den Stomverbrauch zu senken. Da gibt es noch ein 
Einsparungspotential. Wenn's interessiert dann kann ich das noch genauer 
ausführen.

von Jörg R. (solar77)


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Gerald K. schrieb:
> Wie könnte mehr Platz für Batterien eingespart werden?
> Wichtig wäre den Stomverbrauch zu senken. Da gibt es noch ein
> Einsparungspotential. Wenn's interessiert dann kann ich das noch genauer
> ausführen.

Eigentlich müsste eine 3te Batterie passen. Die Bauteile zwischen den 
Batterien Stand jetzt kann man gut anders platzieren.

Du solltest aber tatsächlich erstmal versuchen den Stromverbrauch weiter 
zu minimieren. Mein Bestreben wäre auch nach wie vor mit Akkus zu 
arbeiten, selbst wenn ich neue Gehäuse kaufen müsste. Die Batterien sind 
auf Dauer teurer.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Jörg R. schrieb:
> Eigentlich müsste eine 3te Batterie passen. Die Bauteile zwischen den
> Batterien Stand jetzt kann man gut anders platzieren.

Oder das Gesamtkonzept überdenken. Einen Controller mit deutlich weniger 
Energiebedarf, weniger messen und senden etc. Dort ist am meisten zu 
holen.

von Gerald K. (geku)


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Jörg R. schrieb:
> Eigentlich müsste eine 3te Batterie passen. Die Bauteile zwischen den
> Batterien Stand jetzt kann man gut anders platzieren.

- der Platz würde sich knapp ausgehen: 3x16mm=48mm bleiben 2mm zwischen 
den Batterien
- die Entnahme der Batterien wird schwieriger
- drei Batterien dürfen 3,7V nicht überschreiten
- Spannungswandler kommt aus Gründen der Effizienz und der Störstrahlung 
nicht in Frage.
- es gibt eine Durchbruchsstelle im Gehäuse für Stecker, darum Stecker 
mittig platziert
- bei drei Batterien in Serie bestimmt die Schwächste die Betriebsdauer
- die unten platzierten Batterien bilden ein Gegengewicht zur Antenne an 
der Oberseite

welche Batterien oder Akkus würden diese Bedingungen erfüllen: 
Arbeitsbeteich: 2,6-3,7V bzw. 3x 0,86-0,9V?

> Du solltest aber tatsächlich erstmal versuchen den Stromverbrauch weiter
> zu minimieren. Mein Bestreben wäre auch nach wie vor mit Akkus zu
> arbeiten, selbst wenn ich neue Gehäuse kaufen müsste. Die Batterien sind
> auf Dauer teurer.

Dem kann ich nur voll zustimmen.

Im Jahr über 100€ kosten für Li-SOCl2 sind zu viel, obwohl sie 
zuverlässig auch bei niedrigen Außentemperaturen funktionieren.

Interessant wären LiFePo4 Akkus im AA Format.

https://www.akkushop-austria.at/at/32-volt-solar-akku-lithium-ifr-14500-aa-600mah-lifepo4-akku-mit-kopf-ungeschuetzt-142-x-506mm

Die gehen von 3,6 auf 2V runter (eigentlich idealer Spannungsverauf).
Die haben leider nur 600mAh.

To-do-Liste wäre:

- Energieeinsparung durch Software (Funkmodulansteuerung)
- Abschaltung der Funkmodulaktivierung unter 2,4V

All dies würde ohne Änderungen in der HW möglich sein. Der Funkmodul 
wird in den Ruhepausen schon jetzt mit einem FET abgetrennt. Die 
Spannung wird während des Sendebetriebes (unter Last) schon jetzt 
gemessen.

Derzeit wird vor dem Senden der Funkmodul ESP8266-01 immer komplett neu 
initalisiert und die eigene IP-Adresse über DHCP neu angefordert.

Die eigene IP-Adresse müsste im ESP gespeichert werden und nur beim 
ersten Mal bzw. nicht Erreichen der Alarmzentrale über DHCP angefordert 
werden.
Dies würde einiges an Energie, aber auch an Reaktionszeit sparen.

Zwei Akkus parallel (2x600mAh) gehen mit der derzeitigen HW schon, 
1800mAh wären denkbar. Mit der Energieeinsparung kommt man vielleicht zu 
einer braucharen Betriebsdauer.

von Falk B. (falk)


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Gerald K. schrieb:
> Derzeit wird vor dem Senden der Funkmodul ESP8266-01 immer komplett neu
> initalisiert und die eigene IP-Adresse über DHCP neu angefordert.

WAS meldet das Ding denn eigentlich wie oft, mit wieviel Daten und vor 
allem WARUM?

von Gerald K. (geku)


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Falk B. schrieb:
> Oder das Gesamtkonzept überdenken. Einen Controller mit deutlich weniger
> Energiebedarf, weniger messen und senden etc. Dort ist am meisten zu
> holen.

Genauso ist es!

Der MC MSP430G2553 braucht sehr wenig Strom (<100μA aktiv, einige μA im 
Schlafzustand). Der MC ist die meiste Zeit im Schlafzustand und wird 
durch die Sensoren, sowie jede Stunde vom Timerinterrupt 
(Selbstüberwachung inkl. Weg zur Alarmzentrale) aufgeweckt.

Der Funkmodul ESP8266-01 wird nur zur Datenübertragung zwischen Melder 
und Alarmzentrale aufgeweckt. Derzeit mindestens 1x pro Stunde für ca. 
1,3sec.

Die meiste Energieeinsparung könnte durch Verkürzung der 1,3sec erzielt 
werden.

Derzeit:
- ESP8266 an
- DHCP ==> hier kann noch gespart werden!
- UDP-Telegramm an Alarmzentrale senden
- warten auf Anwort von AZ
- UDP-Telegramm von AZ empfangen
- ESP8266 aus
- MSP8266 in den Schlafzustand bringen

von Falk B. (falk)


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Gerald K. schrieb:
> Der Funkmodul ESP8266-01 wird nur zur Datenübertragung zwischen Melder
> und Alarmzentrale aufgeweckt. Derzeit mindestens 1x pro Stunde für ca.
> 1,3sec.
>
> Die meiste Energieeinsparung könnte durch Verkürzung der 1,3sec erzielt
> werden.

Hmmm.

1,3s/h sind 0,36 Promille. Hast du mal die Stromaufnahme in den 
verschiedenen Zuständen gemessen? Also beim Senden/Empfangen und im 
Schlafzustand?

> - ESP8266 an

Das ist ein komplettes SoC mit WLAN. Sendest du per WLAN? Warum? Reicht 
nicht auch Blue Tooth Low Enegy? Brauchst du die Sendeleistung und 
Reichweite? Was überwacht dein Melder denn so Wichtiges, daß es jede 
Stunde piep sagen muss?

von Gerald K. (geku)


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Falk B. schrieb:
> WAS meldet das Ding denn eigentlich wie oft, mit wieviel Daten und vor
> allem WARUM?
1
- 2023-02-11 13:33:08 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 16oC 2534mV 2497mV 4
2
- 2023-02-11 14:31:43 68:c6:3a:ea:d0:81 -.P.-T G 16oC 2534mV 2497mV 5
3
- 2023-02-11 15:30:31 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 16oC 2534mV 2497mV 6
4
- 2023-02-11 16:28:53 68:c6:3a:ea:d0:81 -..E-T G 16oC 2534mV 2497mV 7
5
- 2023-02-11 17:27:29 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 17oC 2531mV 2497mV 8
6
- 2023-02-11 17:56:58 68:c6:3a:ea:d0:81 -.R.-. G 17oC 2489mV 2497mV 9
7
- 2023-02-11 17:57:10 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-. G 17oC 2474mV 2497mV 10
8
- 2023-02-11 18:55:43 68:c6:3a:ea:d0:81 -L..-T G 17oC 2441mV 2497mV 11
9
- 2023-02-11 19:54:17 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 17oC 2423mV 2497mV 12

Es werden MAC, Sensordaten [L] Reedkontakt-Links, [R] 
Reedkontakt-Rechts, [E] Kontakt Extern, [P] PIR, Meldertemperatur, 
Versorgungsspannung, Spannung externer Eingang und Telegrammnummer 
übertragen.

Grund: Objektüberwachung, wie Türen, Fenster, Zugänge etc.

: Bearbeitet durch User
von Gerald K. (geku)


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Falk B. schrieb:
> 1,3s/h sind 0,36 Promille. Hast du mal die Stromaufnahme in den
> verschiedenen Zuständen gemessen? Also beim Senden/Empfangen und im
> Schlafzustand?

Konnte auf 100 bis 300μA, je nach Anzahl der Sensoren gesenkt werden.
Umstieg von internen Pullups auf externe mit 1MOhm.

von Falk B. (falk)


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Gerald K. schrieb:
> 587724.jpg
>
>             4,9 KB

Dein Bild hat Briefmarkengröße! 135x90 Pixel!

von Gerald K. (geku)


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Falk B. schrieb:
> Das ist ein komplettes SoC mit WLAN. Sendest du per WLAN? Warum? Reicht
> nicht auch Blue Tooth Low Enegy? Brauchst du die Sendeleistung und
> Reichweite? Was überwacht dein Melder denn so Wichtiges, daß es jede
> Stunde piep sagen muss?

Die Reichweite von BT ist zu klein. 50m+ und eine Wand dazwischen 
sollten es schon sein.

Der ESP8266-10 ist außerdem sehr preiswert.

Das Alarmsystem soll eine bestehende FAZ3000 ersetzen. Derzeit laufen 
beide Systeme parallel. Die Sensoren der FAZ kommen mit drei AA 
Alkalizellen ein bis zwei Jahre aus. Es gibt aber kein Ersatzmaterial 
mehr.

: Bearbeitet durch User
von Tom H. (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Die Reichweite von BT ist zu klein. 50m+ und eine Wand dazwischen
> sollten es schon sein.

Zigbee könnte hier eventuell nützlicher sein.

Mit den fast 20Wh von oben sollte so ein PIR-Sensor über 10 Jahre 
funken..

von Gerald K. (geku)


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Tom H. schrieb:
> Zigbee könnte hier eventuell nützlicher sein.
> Mit den fast 20Wh von oben sollte so ein PIR-Sensor über 10 Jahre
> funken..

Ich habe das Layout für eine zweite Funkmodulvariante ausgelegt. Diese 
arbeitet im 686MHz Band. Es kann anstelle des ESP8266-01 der Modul 
MRF89XAM8A https://mou.sr/3IklDYr eingesetzt werden. Ich habe mich in 
die Programmierung der Register eingearbeitet und Reichweitentests 
durchgeführt.

Vorteile gegenüber ESP8266 WLAN:
- größerer Spannungsversorgungsbereich  min. 2,1V statt 2,6V, besser 
Ausnutzung der Batterien
- um einen Faktor 10 geringerer Spitzenstrom, damit auch weniger 
Energieverbrauch
- größere Reichweite (geringere Dämfung durch Wände bei 686MHz)
- geringere Funkverkehrsdichte im ISM Band, 1% Beschränkung des 
Sendebetriebs
- integrierte Sicherheit durch Whitening

Nachteile gegenüber ESP8266 WLAN:
- Alarmzentrale (Raspberry Pi) benötigt ebenfalls  den Funkmodul 
MRF89XAM8A
- Infrastruktur des WLAN-Netzwerkes (z.B. Router und Repeater) kann 
nicht genutzt werden
- Datenübertragung ist nicht im WLAN versteckt.
- WLAN-Verschlüsselung kann nicht benutzt werden
- Software-Einbindung des Funkmoduls ist wesentlich aufwendiger 
(Registerprogrammierung)
- aufwendigere Entwicklung

: Bearbeitet durch User
von Gerald K. (geku)


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Ich habe jetzt den Test mit zwei NiH **Eneloop** von Panasonic 
gestartet:
1
Batterietausch 2023-02-13 2x NiH Eneloope
2
2023-02-13 09:27:52 68:c6:3a:ea:d0:81 E..... P 16oC 2573mV 2456mV 0
3
2023-02-13 10:26:30 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 16oC 2737mV 2497mV 1

Die Versorgungsspannung liegt mit 2,737V um 137mV über dem Minimum von 
2,6V für den ESP8266-01.
Bin gespannt wie lang es dauert bis die 2,6V unterschritten werden und 
wie lange ein Betrieb möglich ist.

Die Eneloop hat eine minimale Kapazität von 1900mAh.

https://www.akkuline.de/test/panasonic-eneloop-aa-test-messung

Es gibt die Eneloop pro mit 2500mAh:

https://www.panasonic.com/global/energy/products/eneloop/de/faq.html

: Bearbeitet durch User
von Jakob L. (jakob)


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Ich glaube nicht dass die Eneloops sehr lange durchhalten, der 
Spannungsverlauf ist zwar relativ flach aber irgendwann wird es doch 
unter den Schwellenwert fallen wenn es schon bei vollen Akkus so knapp 
ist. Mit 3 Stück könnte man dagegen gut die volle Kapazität nutzen.

Zum Stromverbrauch: Nehmen wir mal grob geschätzt an dass der ESP8266 in 
den 1.3s einen Strom von durchschnittlich 100 mA braucht. Dann kommt man 
auf einen Gesamtverbrauch von ca. 0.32 Ah pro Jahr, also nicht einmal 
10% von der rechnerischen Batteriekapazität bei 2x LI-SOCL2. Wenn das 
mit dem Pufferkondensator ordentlich funktioniert und man die reale 
Kapazität der Batterie trotz Stromspitzen nutzen kann dann liegt es also 
eher nicht am Sendebetrieb (und ein sparsameres Funkmodul würde das 
Problem dann auch nicht lösen).

In dem Diagramm oben habe ich einen Idle-Strom von ca. 500 µA abgelesen. 
Wenn das kein Messfehler ist dann braucht das schon (völlig ohne 
Sendebetrieb) ca. 4.38 Ah pro Jahr, passt also ganz gut zusammen mit der 
gemessenen Batterielaufzeit. Mögliche Ursachen wären:
* Stromverbrauch des Sensors, laut Datenblatt ist der AMN31112J ein 
"Economy"-Modell aber nicht die Stromspar-Version. Und die normale 
Version hat einen Verbrauch von bis zu 300 µA, also immerhin 2.6 Ah pro 
Jahr. Der Stromspar-Sensor würde dagegen nur maximal 60 µA brauchen.
* Niederohmige Pull-Ups, 3V / 2.2 kOhm ist immerhin 1.36 mA, falls einer 
der Reed-Schalter im Betrieb für eine signifikante Zeit geschlossen ist 
dann zieht das auch die Batterie leer. Könnte man problemlos deutlich 
hochohmiger machen, z.B. 22-47kOhm, gegebenenfalls auch noch mehr wenn 
man eventuelle kurzzeitige Störungen mit einem Kondensator oder per 
Software wegfiltert.
* Leckstrom im LIC-Kondensator (am besten einfach messen nach einigen 
Stunden an konstanter Spannung). Hatte mal einen Superkondensator 
(allerdings kein LIC) mit einem Leckstrom deutlich über 10 mA. Ohne 
Messung würde ich auch Angaben aus dem Datenblatt nur eingeschränkt 
vertrauen, Alterung spielt da eventuell auch eine Rolle.
* Power-Management des µC, da kann man auf jeden Fall einiges falsch 
machen.
* Mosfet-Abschaltung des ESP ist auf jeden Fall eine gute Idee. Könnte 
aber theoretisch sein dass durch einen der IO-Pins (und interne 
Schutzdioden im ESP) doch eine Verbindung zu GND hergestellt wird und 
Strom verbraucht wird. Also noch mal (per Oszi) messen oder die Software 
durchchecken ob die Pins alle konstant auf High (oder Input) stehen wenn 
der ESP aus ist.

von Gerald K. (geku)


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Danke für die sehr gute Analyse!

Ursprünglich verwendete ich die internen Pullups des MSP430G2553 mit 
47kOhm.
Bei geschlossenem Kontakt werden 560mAh im Jahr verbraucht. Meist wird 
nur ein Kontakt von den drei Kontaken benutzt. Trotzdem zu viel!

Der PIR braucht 2,2Ah pro Jahr und ist per Konfiguration wegschaltbar. 
Die Stromsparvariante mit 6μA würde einiges bringen.

Der MSP430G2553 spielt beim Stromverbrauch eine untergeordnete Rolle und 
kann vernachlässigt werden.

Die 500μA beziehen sich auf den ersten Wurf mit den internen Pullups.
Die Pullups wurden auf 1MOhm vergrößert. Dadurch reduziert sich der 
Stromverbrauch von 560mAh auf 26mAh. Eine nicht unerhebliche Einsparung 
an Energie, aber es musst jeder Eingang mit einem Filter versehen werden 
um Störungen durch den WLAN-Funk zu unterdrücken.

Der LIC hält gut seine Spezifikation ein und bewegt sich im niedrigen 
einstelligen μA-Bereich. Wichtig ist die Tiefentladung des LICs zu 
vermeiden. Lagerung entweder ohne LIC, oder MSP430G2553 mittels Jumper 
auf Dauerreset gehalten, sowie Batterien eingebaut.

Stromverbrauch des ESP8266 siehe Beilage (100mA/Teilung). Die 0,32Ah 
sind gut abgeschätzt.
Durch dynamischen Umstieg von DHCP auf statische IP lässt der 
Stromverbrauch halbieren (~0,16Ah pro Jahr).

Jakob L. schrieb:
> Mosfet-Abschaltung des ESP ist auf jeden Fall eine gute Idee

Ja, zumal der ESP8266, speziell bei Unterspannung, zum Hängen neigt.

Wichtig war, den GND des ESP8266 zu schalten.
Die Eingänge und Ausgänge es MSP wird im Sleepzustand und Reset auf HIGH 
geschaltet und so erfolgt keine Speisung über die Eingänge des ESP8266.

Wichtige Erkenntnis ist, dass man am besten Energie sparen kann, wenn 
sich die Versorgungspannung möglichst lange Zeit auf möglichst niedrigen 
Niveau bewegt. Der Energieverbrauch steigt mit dem Quadrat der 
Spannungsversorgung. Diese Anforderungen würden LiFePo4 und Eneloop 
Akkus erfüllen.

: Bearbeitet durch User
von Gerald K. (geku)


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Jakob L. schrieb:
> Ich glaube nicht dass die Eneloops sehr lange durchhalten, der
> Spannungsverlauf ist zwar relativ flach aber irgendwann wird es doch
> unter den Schwellenwert fallen wenn es schon bei vollen Akkus so knapp
> ist.

Zwischenergebnis nach 24h:
1
Batterietausch 2023-02-13 2x NiH Eneloope 1900mAh
2
2023-02-13 09:27:52 68:c6:3a:ea:d0:81 E..... P 16oC 2573mV 2456mV 0
3
2023-02-13 10:26:30 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 16oC 2737mV 2497mV 1
4
2023-02-13 10:50:02 68:c6:3a:ea:d0:81 -.R.-. G 16oC 2731mV 2497mV 2
5
2023-02-13 10:50:06 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-. G 16oC 2725mV 2497mV 3
6
2023-02-13 11:48:44 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 17oC 2734mV 2497mV 4
7
2023-02-13 12:47:21 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 16oC 2734mV 2497mV 5
8
2023-02-13 13:45:59 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 16oC 2734mV 2497mV 6
9
........
10
2023-02-14 09:18:23 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 16oC 2725mV 2497mV 26
11
2023-02-14 10:17:01 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 16oC 2728mV 2497mV 27
12
2023-02-14 11:15:38 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 17oC 2728mV 2497mV 28
13
2023-02-14 12:14:15 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 16oC 2725mV 2497mV 29
14
2023-02-14 13:12:53 68:c6:3a:ea:d0:81 -...-T G 17oC 2725mV 2497mV 30
Innerhalb von 24h ist die Spannung um ca. 10mV (2734-2725mV) abgesunken.

100mV nach 10 Tage? Dann müsste nach 14 Tage die unterste Spannung von 
2,6V erreicht sein. Nach einem Monat wird der Betrieb mit zweier 1900mA 
Eneloop zu Ende  sein.
Umgekehrt sollte die Zeit bei 1900mAh und 500μA 3800h => 150 Tage sein.
Das zeigt, dass nur ein kleiner Teil der Kapazität genutzt werden kann.
Ich bin auf das tatsächliche Verhalten gespannt.

von Manfred (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Innerhalb von 24h ist die Spannung um ca. 10mV (2734-2725mV) abgesunken.
>
> 100mV nach 10 Tage? Dann müsste nach 14 Tage die unterste Spannung von
> 2,6V erreicht sein.

Das meinst Du nicht wirklich ernst?

Ich kopiere mal typische Entladekurven aus eigenen Messungen. Waren zwar 
keine eneloop, aber tendenziell sehen alle so aus. Wenn Du Deine Messung 
bis zum Ende fährst und die Werte graphisch darstellst, wird das sehr 
ähnlich werden.

Du kannst anhand Deiner Spannung ziemlich genau garnichts vorhersagen. 
Du bist noch in der Anfangsphase, nach einer Weile sollte dann die 
Spannung geringer absinken. Irgendwann geht es dann zügig runter und 
aus.

von Gerald K. (geku)


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Manfred schrieb:
> u kannst anhand Deiner Spannung ziemlich genau garnichts vorhersagen.
> Du bist noch in der Anfangsphase, nach einer Weile sollte dann die
> Spannung geringer absinken.

Das habe ich mir auch schon gedacht. Ein Tag reicht nicht aus.
Ich werde den Mittelwert über eine Woche bilden.
Danke für den Hinweis.

von Gerald K. (geku)


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Jörg R. schrieb:
> Weshalb nimmst Du nicht einen LiFePo4 Akku? Der vereint die Vorteile der
> von Dir getesteten Batterien. Die Entladekurve ist recht flach, die
> erhöhte kurzfristige Strombelastung ist kein Problem für ihn. Zudem ist
> er wiederaufladbar, also Nachhaltig.

Li-SOCl2 Batterien (2x 2,6Ah) funktionieren ca. 290 Tage = 9 Monate

Alkali Batterien 236 Tage = 7,8 Monate (unter Einhaltung >=2,6V 132 Tage 
= 4,4 Monate)

Erstaunlich ist, dass die Alkalibatterie lange mit der Li-SOCl2 
Batterien mithalten können, obwohl die Alkali in Serie geschaltet werden 
und deren Kapazität deutlich kleiner ist.
Ich vermute, dass durch die kleinere Spannung gegenüber der Li-SOCl2, 
der Stom für den Melder bedeutend kleiner ist. Trotzdem ist die 
Betriebsdauer nur die Hälfte der Li-SOCl2 Primärzelle. Der Preis ist auf 
jeden Falle günstiger.

Bei den Akkus Eneloop (2,5Ah) und LiFePo4 (2x 600mAh) wird es sich noch 
zeigen.

Die Eneloop ist von Anfang an knapp über der unteren Grenze der 
Spannungsversorgung und wird damit ausscheiden. Mal sehen wie lange sie 
durchhalten.

Die LiFePo4 Akkus schlagen sich gut. Sie starten mit einer brauchbaren 
Spannung 3,2V. Da zwei Akkus, entkoppelt durch Schottkydioden, parallel 
läufen stehen 2x600mAh = 1,2Ah zur Verfügung. Auf den 20F 
Lithium-Ionenkondensator kann verzichtet werden, da dieser Akkutyp einen 
kleinen Innenwiderstand aufweist und nicht den bei der Li-SOCl2 Batterie 
üblichen Spannungseinbruch am Belastungsbeginn besitzt.

Die Lösung mit den zwei LiFePo4 Akkus hat nur die halbe Kapazität 
gegenüber den zwei LI-SOCl2 Batterien.
Also sollten 4,5 Monate Laufzeit erreichbar sein. Das entspricht in etwa 
der Alkali Lösung, wenn man die Spezifikation >=2,6V einhalten will. 
Wenn der Effekt der geringeren Stromaufnahme wie bei den Alkalis auch 
hier zurifft, dann könnten die 4,5 Monate sogar überschritten werden.

FAZIT: die LiFePo4 Akkus düften sich als beste Lösung herausstellen

Vorteile:
- geringere Kosten, da aufladbar
- keine Abschläge bei der Sicherheit, da die Zellchemie nicht 
brandgefährlich ist
- gute Haltbarkeit bzw. hohe Zyklenzahl
- guter Spannungsbereich für MSP und ESP
- geringe Selbstentladung

von Gerald K. (geku)


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Es wurden für den Melder AL2G4 (MSP430G+ESP8266-01) verschiedene 
Batterien und Akkus getestet. Um die Testzeit abzukürzen wurde eine 
Rückkopplungsschleife zwischen dem externen Eingang des Melders und dem 
Ausgang der Alarmzentrale gebildet. Es wurden im Schnitt alle 5 Sekunden 
ein Telegramm (UDP-Paket) gesendet und empfangen.

Alle Batterien hatten die Bauform AA. 1,5V Zellen wurden in Serie 
(doppelte Spannung), 3V Zellen parallel geschaltet (doppelte Kapazität).

- 2xP LiSOCl2 LS14500 2x 2,6Ah hielten am Längsten durch, 49.692 
Meldungszyklen (dunkelblaue Kurve)
- 2xS Alkali "Varta Long Life" 2,93Ah mit 29.565 Meldungszyklen 
(hellblaue Kurve)
- 2xS NiH Varta 2,5Ah mit 26.603 Meldungszyklen (grüne Kurve)
- 2xP LiFePo 2x 0,6Ah mit 18.671 Meldungszyklen (gelbe Kurve), 18.621 
Meldungszyklen ohne LIC (graue Kurve)

Die blaue horizontale Kurve kennzeichnet das Verlassen des 
spezifizierten Betriebsspannungsbereiches von 2,6V des ESP's.

Die orange horizontale Kurve ist die Betriebsgrenze von 2,4V, der MSP430 
schaltet den Betrieb in einen dauerhaften Schlafzustand um eine 
Tiefentladung der Akkus zu vermeiden.

FAZIT:

Mit allen Batterien und Akkus könnte der Betrieb bis zur Abschaltung bei 
2,4V aufrecht erhalten werden.

Im praktischem Einsatz erreicht man mit zwei parallel geschalteten 
LS14500 10 bis 11 Monate.

NiH verlauft die meiste Zeit knapp oberhalb der minialen 
Betriebsspannung des ESP's.

Die zwei in Serie geschaltet Alkalibatterien schlugen sich überaschen 
gut und erreichten fast die halbe Lauzeit der teuren LiSOCl2 
Primärzellen.

Unerklärt bleiben die Spannungsspitze (mehrere Messwerten am Beginn) und 
der Spannungseinbruch im letzen Drittel der Laufzeit der LiSOCl2 
Prinärzellen. (Ursache: Parallelschaltung der Zellen über 
Schottky-Entkopplungsdioden?)

: Bearbeitet durch User
von Wolf17 (wolf17)


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Ist die geringe Lebensdauer des VLCRS3R8206MG Supercap kein Problem, 
oder reicht viel weniger Kapazität? Wird im Datenblatt verschwiegen 
https://www.farnell.com/datasheets/2579998.pdf

Der 30F hier hat 1000h/70°C, also bei 20°C etwa nur 4 Jahre:
https://www.farnell.com/datasheets/3816249.pdf

Wie ist denn die Durchschnittstemperatur?

von Gerald K. (geku)


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Wolf17 schrieb:
> Ist die geringe Lebensdauer des VLCRS3R8206MG Supercap kein
> Problem, oder reicht viel weniger Kapazität? Wird im Datenblatt
> verschwiegen https://www.farnell.com/datasheets/2579998.pdf
> Der 30F hier hat 1000h/70°C, also bei 20°C etwa nur 4 Jahre:
> https://www.farnell.com/datasheets/3816249.pdf
> Wie ist denn die Durchschnittstemperatur?

Ich habe 10 Melder seit 3 Jahre in Betrieb und habe noch keine Ausfall 
gehabt. Ein Melder befindet sich im Außenbereich. Aufgrund der Log-Datei 
kann ich die Durchschnittstemperatur ermitteln. Der Melder selbst 
erzeugt keine Wärme. Die Durchschnittstemperatur bewegt sich weit 
innerhalb der Grenzen von -30 ... +70°C.

In den Datenblatt (zweiter Link) wird nur der Einfluß auf die Kapazität 
und den ESR beschrieben. Die Kapazität mit 20F ist weit 
überdimensioniert, auch beim ESR gibt es ausreichende Reserven (die 20F 
LIC's waren der Aufkauf eines Restpostens, ein kleinere würde es 
wahrscheinlich auch tun).

Interessant wäre der Einfluß auf den Leckstrom. Ich habe diesen bei 
einer größeren Anzahl gemessen, er bewegt sich im einstelligen 
μA-Bereich.

Nimmt dieser gegen Ende der Lebensdauer zu, dann würde dieser die 
Betriebsdauer eines Batteriesatzes reduzieren.

Sehr empfindlich ist der LIC gegen Überspannung oder gar Verpolung. Mir 
passierte es einmal, dass ein LIC das Überdruckventil öffnete und 
furchtbar heiß wurde, nach dem ich in der 1,5V Rangierung einen LiFePo4 
Akku einsetzte. Der LIC reagierte mit einem Kurzschluß. Daher wäre der 
Einfluß der Alterung auf den Leckstrom von Interesse. Enden LIC's durch 
Reduzierung der Kapazität und Erhöhung des ESR's oder mit Erhöhung des 
Leckstroms, im schlimmsten Fall mit Kurzschluß?

Tiefentladungen sollten ebenfalls vermieden werden. Diesbezüglich habe 
keine Erfahrungen. Ich lagere Melder mit eingelegten Batterien und im 
Resetzustand gehaltenem MC (MSP430). Die nicht verbauten LIC's werden 
halbjährlich aufgeladen und der Leckstrom überpüft.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Gerald K. schrieb:
> Sehr empfindlich ist der LIC gegen Überspannung oder gar Verpolung. Mir
> passierte es einmal, dass ein LIC das Überdruckventil öffnete und
> furchtbar heiß wurde ...

Soetwas lässt sich leicht durch eine sinnvoll eingestellte 
Strombegrenzung vermeiden.

: Bearbeitet durch User
von Gerald K. (geku)


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Rainer W. schrieb:
> Soetwas lässt sich leicht durch eine sinnvoll eingestellte
> Strombegrenzung vermeiden.

Der LIC ist auch bei einer Strombegrenzung defekt. Man kann nur 
vermeiden, dass das Überdruckventil öffnet.

von Gerald K. (geku)


Angehängte Dateien:

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Ohne Batterien nur mit LIC 20F/3,8V auf 3V aufgeladen werden ~50 
Sende/Empfangszyklen erreicht.

Der Unterspannungsschutz schaltet bei 2,4V ab.

: Bearbeitet durch User
von Gerald B. (gerald_b)


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Nochmal auf den LiPo Flachakku zurückzukommen, den könntest du drahtlos 
durchs Gehäuse per Qi Standard mittels Chinamodul aufladen, ohne 
jedesmal das Geäuse öffnen zu müssen :-)
https://de.aliexpress.com/item/1005002826295596.html
Dabei sind der Kreativität kaum Grenzen gesetzt. Entweder du hast einen 
Ersatztransponder, der geladen wird. Ist der Nächste leer, wird 
getauscht usw.
Oder du nimmst eine Powerbank (mit Qi) und lädst damit direkt vor Ort.

von Axel R. (axlr)


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Im prinzip braucht ja "nur" der ESP gepuffert werden und nicht die 
gesamte Schaltung?
https://www.digikey.de/de/product-highlight/a/avx/bestcap-technology

Ich nehm dafür immer sowas. Eben weil die extra dafür konzipiert sind, 
die Stromspitzen ( eigentlich bei GSM, wo die noch viel höher sind) 
abzufangen, statt 20Farad aufzuladen.
https://www.digikey.de/de/products/detail/kyocera-avx/BZ054B473ZNBIN/9948331

von Gerald K. (geku)


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Axel R. schrieb:
> Im prinzip braucht ja "nur" der ESP gepuffert werden und nicht die
> gesamte Schaltung?

Neben den ESP gibt es nur mehr den MSP und den PIR.

> https://www.digikey.de/de/product-highlight/a/avx/bestcap-technology
> Ich nehm dafür immer sowas. Eben weil die extra dafür konzipiert sind,
> die Stromspitzen ( eigentlich bei GSM, wo die noch viel höher sind)
> abzufangen, statt 20Farad aufzuladen.
> https://www.digikey.de/de/products/detail/kyocera-avx/BZ054B473ZNBIN/9948331

Das Bauteil ist speziell für Einsatz bei impulsförmiger Belastung 
gedacht.

Wird auch in Kombination mit  "Lithium-Thionyl Chloride" (Li-SOCl2) 
Primärzellen empfohlen. Nur ist das Produkt leider abgekündigt.

Was ist der Ersatz? LIC's?

von Gerald K. (geku)


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Gerald B. schrieb:
> Nochmal auf den LiPo Flachakku zurückzukommen, den könntest du drahtlos
> durchs Gehäuse per Qi Standard mittels Chinamodul aufladen, ohne
> jedesmal das Geäuse öffnen zu müssen :-)

Ein LiPo Akku scheidet wegen der Spannung von 3,7V aus. Die verwendeten 
Bauelement sind für maximal 3,6V spezifiziert.

Auch stellt sich die Frage wie sich das Ladefeld mit dem Funkmodul 
verträgt. Womöglich kommt es zu Funkstörungen durch Interferenzen und 
Modulationen.

- wie erkennt man das Ende des Ladevorganges?
- welchen Einfluß das das Ladefeld auf die stromsparend, hochohmig 
angeschlossenen Sensoren?
- welche Gefahren gehen von den LiPlo aus?

Die Batterien sind leicht zu tauschen, das Gehäuse ist mit einer 
Schraube zu öffnen. Batterien zu tauschen geht schneller als zu laden.

Trotzdem Danke für die kreativen Anregungen!

von Axel R. (axlr)


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Gerald K. schrieb:
> Nur ist das Produkt leider abgekündigt.

Digikey hat 2.8332 Stück am Lager! Das sollte doch wohl vorerst reichen. 
Oder willst Du 10.000 Stück davon verkaufen?

Und die ganzen Anzeigedinger musst du ja da nicht mit drüberlaufen 
lassen.
Aber hex: ich wollte nur n Vorschlag einbringen.

von Axel R. (axlr)


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Gerald K. schrieb:
> Ein LiPo Akku scheidet wegen der Spannung von 3,7V aus. Die verwendeten
> Bauelement sind für maximal 3,6V spezifiziert.

Der Akku hat, wenn er voll ist eh 4.1 - 4.2Volt. LTC1878 hinter oder 
MSP170x für stabile 3.x Volt. Aber Du willst ja nichts neues bauen, 
sondern vorhandenes "befummeln". Da geht das dann nicht so einfach - 
stimmt.

von Gerald K. (geku)


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Axel R. schrieb:
> Gerald K. schrieb:
>> Nur ist das Produkt leider abgekündigt.
>
> Digikey hat 2.8332 Stück am Lager! Das sollte doch wohl vorerst reichen.
> Oder willst Du 10.000 Stück davon verkaufen?
> Und die ganzen Anzeigedinger musst du ja da nicht mit drüberlaufen
> lassen.
> Aber hex: ich wollte nur n Vorschlag einbringen.

Danke für deinen Vorschlag!

Ich habe es erlebt, dass sich die Liefersituation schlagartig ändern 
kann.
Firmen decken sich, bei Aufkündigung, mit Restposten ein, der kleine 
Bastler beibt dann meist auf der Strecke.

Ich halte den Tipp 
https://www.digikey.de/de/product-highlight/a/avx/bestcap-technology für 
sehr gut, da dieses Bauelement genau für solche Anwendungen gedacht ist. 
Aber warum wurde dieses Bauelement abgekündigt? Der Bedarf besteht doch 
nach wie vor.

von Gerald K. (geku)


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Axel R. schrieb:
> Der Akku hat, wenn er voll ist eh 4.1 - 4.2Volt. LTC1878 hinter oder
> MSP170x für stabile 3.x Volt. Aber Du willst ja nichts neues bauen,
> sondern vorhandenes "befummeln". Da geht das dann nicht so einfach -
> stimmt.

Genau diese 4V sind das Problem. Ich möchtes aus verschiedenen Gründen 
keinen Spannungswandler einsetzen, da

- da der Strombereich sehr stark schwankt (einigen zig μA und 100mA),
- der Wandler daher einen schlechten Wirkungsgrad besitzt (s. DB)
- der Wandler selbst Funkstörungen erzeugt und dadurch die Reichweite 
reduziert
- LiPo Technologie mit einem, wenn auch sehr kleinem, Brandrisiko 
behaftet ist
- das AA Format für Akkus und Batterien sehr gängig ist


> Aber Du willst ja nichts neues bauen
Neu Projekte sehr wohl, aber bei bestehten Projekten empfiehlt es sich 
nur kleine Schritte zu machen, sonst maximiert man das Risiko etwas 
übersehen zu haben.

: Bearbeitet durch User
von Markus W. (dl8mby)


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@Gerald K.,

nur so eine Idee am Rande, ohne Deine Umgebung genau zu kennen.
Wäre eine kleine Solarzelle nicht auch für eine Laufzeitverlängerung
einsetzbar.
Aber wie geschrieben, kenne Deine Umgebungs-Lichtverhältnisse nicht.

LG
Markus

von Gerald K. (geku)


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Markus W. schrieb:
> @Gerald K.,
> nur so eine Idee am Rande, ohne Deine Umgebung genau zu kennen.
> Wäre eine kleine Solarzelle nicht auch für eine Laufzeitverlängerung
> einsetzbar.
> Aber wie geschrieben, kenne Deine Umgebungs-Lichtverhältnisse nicht.
> LG
> Markus

Mit zwei LS14500 LiSOCl2 Primärzellen 2x2,6Ah komme ich knapp ein Jahr 
durch. Ich habe den MC Takt von 12 MHz auf 8 MHz reduziert.(im 
Schlafmodus 1 MHz). Der durchschnittliche Strom bewegt sich jetzt 
zwischen 400 und 500μA.
Die Spannung zwischen 2,5 und 2,7V.

Ich habe auch zwei LiFePo4 AA mit 2x 0,6Ah in Betrieb. Diese könnte ich 
mit Solarzellen aufladen.

Gute Idee, da tauchen ein paar Fragen auf:

- welche Lichtverhältnisse sind erforderlich? Indoor/Outdoor?
- welchen zusätzlichen Schaltungsaufwand braucht man um die LiFePo4 
sicher aufzuladen? (wahrscheinlich müsste ich in einem zweiten 
Meldergehäuse die Ladeschaltung unterbringen)
- welche Fläche müsste die Solarzelle besitzen?
- welche Spannung sollte die Solarzelle liefern?

Ich könnte auf den zweiten Akku verzichten und an dieser Stelle die 
Ladeschaltung unterbringen. Volumen einer AA-Zelle

: Bearbeitet durch User
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