Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Power Management ESP32 Lipo 2s Akku


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von Philipp H. (philipp_h844)


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Hallo,

ich bin relativ neu in der Schaltungsentwicklung und arbeite gerade an 
einem Projekt mit einem ESP32 Chip. Vor ein paar Tagen bin ich auf ein 
Problem gestoßen, was ich nicht schaffe, selber zu lösen. Ich möchte 
gerne eine Platine entwickeln, die einen USB Anschluss hat und mit der 
man einen 2s Lipo Akku laden kann. Während der Akku über die 5V vom USB 
Eingang geladen wird, soll der ESP32 Chip ebenfalls mit den 5V vom USB 
mit Strom versorgt werden. Sobald der USB nicht mehr angeschlossen ist, 
soll der Mikrokontroller mit dem Akku versorgt werden. Kann mir 
irgendjemand helfen und mir vielleicht einen kleinen Plan geben, welche 
Teile ich brauche um das zu realisieren und wie die Schaltung aussehen 
muss?

Vielen Dank im Vorraus!
VG Philipp

: Verschoben durch Moderator
von Harald A. (embedded)


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Wenn es unbedingt 2S sein soll, ist es nicht trivial. Kaufe doch ein 
fertiges Produkt und schaue Dir ab, wie es funktioniert.
https://www.amazon.de/Batterie-Boost-Lademodul-Hochleistungs-USV-Lithium-Batterie-Boost-Lademodul-Unterbrechungsfreien-Stromversorgung-Grüne/dp/B0BQXMY42X
Ist aber nicht 2S sondern offensichtlich 2P.

Gibt aber auch USB Lademodule, die direkt 2S unterstützen. Danach kann 
dann wieder auf 5V zurückgewandelt werden. Frage bleibt, wer die Zellen 
balanciert und wie die eine Unterspannungsabschaltung hinbekommst.

: Bearbeitet durch User
von Philipp H. (philipp_h844)


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Harald A. schrieb:
> Wenn es unbedingt 2S sein soll, ist es nicht trivial. Kaufe doch ein
> fertiges Produkt und schaue Dir ab, wie es funktioniert.
> 
https://www.amazon.de/Batterie-Boost-Lademodul-Hochleistungs-USV-Lithium-Batterie-Boost-Lademodul-Unterbrechungsfreien-Stromversorgung-Grüne/dp/B0BQXMY42X
> Ist aber nicht 2S sondern offensichtlich 2P.
>
> Gibt aber auch USB Lademodule, die direkt 2S unterstützen. Danach kann
> dann wieder auf 5V zurückgewandelt werden. Frage bleibt, wer die Zellen
> balanciert und wie die eine Unterspannungsabschaltung hinbekommst.

Danke erstmal ich schau es mir das Modul und andere mal genau an.

von Zino (zinn)


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MP2672A + buck converter

von Obelix X. (obelix)


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Warum muss es unbedingt 2S sein? Erzähl doch mal noch ein paar 
Salamischeiben zu deinem Projekt. Was hast du selbst schon 
herausgefunden. Nicht das es so ein Thread wird "Ich habe keine Ahnung, 
macht ihr mal alles für mich". Was soll noch aus dem Akku versorgt 
werden?

Teile dein Projekt in Unterprojekte auf :
- USB Spannung hoch auf Spannung für 2S Akku
- Akku Ladung incl. Balancing
- Spannung runter für Elektronik
...

Philipp H. schrieb:
> ESP32 Chip ebenfalls mit den 5V vom USB

Ein ESP32 läuft mit 3,3V!

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


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Philipp H. schrieb:
> der ESP32 Chip ... mit dem Akku versorgt
Hast du da mal einen Link zu diesem Chip? Ich vermute fast, das ist ein 
SOM (System on Module) zum Auflöten. Und so ein Ding ist eigentlich 
nicht so richtig für Batteriebetrieb geeignet, weil da üblicherweise ein 
Linearregler die 1,7V von den 5V bis zu dem 3,3V des µC einfach nur 
verheizt. Also ist der Gesamtwirkungsgrad hier schon mal auf 66% 
reduziert. Oder andersrum: du brauchst nur wegen dieses Linearreglers 
50% mehr Akkukapazität um die selbe Laufzeit zu erhalten.

BTW: auch wenn da als Last ein µC dran hängt, ist das hier keine 
Aufgabe, die mit digitalter Elektronik gelöst werden könnte. Bitte beim 
nächsten Mal gleich das richtige Forum auswählen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Philipp H. (philipp_h844)


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Danke erstmal für eure Ratschläge!

Obelix X. schrieb:
> Warum muss es unbedingt 2S sein? Erzähl doch mal noch ein paar
> Salamischeiben zu deinem Projekt.

Ich habe noch 4 SE0802 bürstenlose Motoren bei mir rumliegen. Siehe: 
https://www.rotorama.de/product/happymodel-se0802-19000kv
Diese will ich gerne betreiben und daraus eine kleine Drone basteln. 
Ursprünglich habe ich mich für einen 2s Akku entschieden, da dieser mehr 
Leistung bietet und ich noch einen habe, aber sie sind auch mit einem 1s 
Akku betreibbar.
Da es mir wahrscheinlich zu kompliziert wird, jetzt einen 2s Akku zu 
verwenden, nehme ich doch lieber einen 1s Akku. Das sollte genauso gut 
klappen.

Lothar M. schrieb:
> Hast du da mal einen Link zu diesem Chip? Ich vermute fast, das ist ein
> SOM (System on Module) zum Auflöten. Und so ein Ding ist eigentlich
> nicht so richtig für Batteriebetrieb geeignet, weil da üblicherweise ein
> Linearregler die 1,7V von den 5V bis zu dem 3,3V des µC einfach nur
> verheizt. Also ist der Gesamtwirkungsgrad hier schon mal auf 66%
> reduziert. Oder andersrum: du brauchst nur wegen dieses Linearreglers
> 50% mehr Akkukapazität um die selbe Laufzeit zu erhalten.

Ich benutze einen STM32H747XIH6. Der hat einen LDO und einen Step-down 
converter. Danke für den Hinweis. Da schaue ich nochmal.
https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32h747ai.pdf

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Philipp H. schrieb:
> Ich benutze einen STM32H747XIH6

Ich dachte es geht um einen ESP32!?

> Der hat einen LDO und einen Step-down converter.

Hat er nicht. Du meinst wohl ein Board, wo unter anderem dieser 
Mikrocontroller drauf ist. Mit so schwammigen Infos ist keine gute Hilfe 
möglich.

: Bearbeitet durch User
von Philipp H. (philipp_h844)


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Steve van de Grens schrieb:
> Ich dachte es geht um einen ESP32!?

Tut mir leid, das ist mein Fehler. Ich will den STM32 benutzen.

Steve van de Grens schrieb:
> Hat er nicht. Du meinst wohl ein Board, wo unter anderem dieser
> Mikrocontroller drauf ist. Mit so schwammigen Infos ist keine gute Hilfe
> möglich.

Auch das ist mein Fehler. Ich hatte das falsche Datenblatt offen. Man 
muss ihn mit 1.62-3.6V betreiben.

von Obelix X. (obelix)


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Wenn du ein Platine entwickel möchtest solltest du dir jedes Bauteil 
überlegen das du einsetzt. Wenn du aber so wie bis her an jedes Bauteil 
ran gehst (ESP32<->STM32; 5V<->3,3V) wird das nichts mit deiner Drohne. 
Überlege dir auch schon mal wie du die 3 Phasen des Motors ansteuern 
möchtest usw.

von Philipp H. (philipp_h844)


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Obelix X. schrieb:
> Wenn du ein Platine entwickel möchtest solltest du dir jedes Bauteil
> überlegen das du einsetzt. Wenn du aber so wie bis her an jedes Bauteil
> ran gehst (ESP32<->STM32; 5V<->3,3V) wird das nichts mit deiner Drohne.
> Überlege dir auch schon mal wie du die 3 Phasen des Motors ansteuern
> möchtest usw.
Ja mach ich. Wie gehabt ich bin sehr neu in der Elektronik und muss mir 
erstmal
einen Überblick verschaffen.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Philipp H. schrieb:
> Wie gehabt ich bin sehr neu in der Elektronik und muss mir
> erstmal einen Überblick verschaffen.

Die STM32H7 Serie ist nichts für Anfänger. Fange lieber mit einem 
STM32L0 an.

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