Hallo,
Dies ist mein erster Post hier. Ich wende mich an euch da ich das Gefühl habe das hier eine Menge Leute unterwegs sind die sich mit Elektronik auskennen und Wissen jenseits von Instructables und Co haben. Eventuell ist meine Frage auch ziemlich einfach.
Also, ich brauche Hilfe um für meine spezifische Anwendung eine Strompufferlösung zu finden, ich denke in Richtung Supercap.
Zu Erklärung: Ich habe für mein Motorrad ein digitales Anzeigeinstrument gebaut. Dieses basiert auf einem ESP32, welcher über Multiplexer LED-Anzeigen bespielt (Bargraph) und ein weiteres 4-stelliges 7-Segment Display. Am ESP32 hängen auch zwei Unterdrucksensoren sowie ein RS232-Modul. Aus der schwankenden Bordspannung des Motorrades wird mit einem Spannungswandlermodul eine stabile Versorgungsspannung von 5V generiert - nicht 3V3, da die LED-anzeigen eben 5V brauchen. Der ESP32 macht seine 3V3 halt über seinen eigenen Spannungswandler. Das 7-Segment und die Unterdrucksensoren stammen von Adafruit, die Bargraph-anzeige von mir. Das Spannungswandlermodul ist, glaube ich, von Polulu, das RS232-Modul von Waveshare. Das System läuft seit ca 20.000km, ich behaupte mal das wird es weiterhin tun.
Aber: Wenn ich die Zündung des Motorrades einschalte fährt das System hoch und ist betriebsbereit. Im setup() des ESP32 werden die Unterdrucksensoren auf den Umgebungsdruck kalibriert, dies ist wichtig um einen Referenzwert zu generieren gegen den bei laufendem Motor verglichen wird. Das Instrument hat in diesem Stadium eine Stromaufnahme von maximal 100mA, wenn ich der Anzeige meines Labornetzteiles trauen kann. Dies bezieht sich auf eine Spannungsversorgung von 12V VOR dem verbauten Spannungswandler. Drehe ich am Labornetzteil die Spannung auf 5V2 runter sind es 180mA.
Drücke ich den Anlasserknopf springt der Anlasser an (was sonst…) und der Motor startet. Wenn dieser allerdings kalt ist, es draussen kalt ist, die Karre ein paar Tage nicht gelaufen ist, das Öl zähflüssig ist… ja dann orgelt der Anlasser erstmal ordentlich und zwingt die Batterie kurz in die Knie. Dabei kann die Batteriespannung kurzfristig für weniger als eine Sekunde (bei Aufwärtsbewegung der Kolben, also maximaler Wiederstand im mechanischen System) bis auf ca 5V einbrechen. Dem Motorrad ist das egal, es startet. Tja, und der ESP32? Der resettet, da der Spannungswandler nun nicht genug Eingangsspannung bekommt um daraus 5V zu basteln. Das Resultat ist, das die Startroutine ein weiters Mal durchlaufen wird, aber die Unterdrucksensoren bei laufendem Motor einen Referenzwert generieren. Der hat dann aber nix mehr mit dem Umgebungsdruck zu tun und meine Anzeigen beginnen zu lügen.
Ich möchte also gerne einen Strompuffer integrieren, der den kurzen Wegfall der 5V überbrücken kann. Es geht mir nicht darum mein Instrument für 2 Wochen im Ultra-Low-Power-Megastromsparmodus zu betreiben, sondern nur darum für sagen wir mal 2 Sekunden weiterhin mit 5V versorgen zu können während der Anlasser orgelt.
Ich kann löten und Schaltpläne lesen sowie fertige Module aneinanderklöppeln, selber Schaltungen entwickeln liegt außerhalb meiner Fähigkeiten.Ich kann zwar im Internet recherchieren, habe aber nicht brauchbares gefunden, da ich oftmals Lösungsansätze für solarbetriebene Projekte oder aber „guck mal, mein uC läuft 2 Wochen wenn ich nur 3x am Tag nen Messwert sende“ gefunden habe.
Lange Rede, nun meine Frage: wenn ich NACH dem Spannungswandler einen Supercap als Puffer einsetzen will, welche Kapazität müsste der ca. haben (es gibt ja welche mit 5V5, der dürfte dann ja in meinem System auch nur bis 5V geladen werden?), und kann ich den einfach an Vout und GND anschließen, oder muss da noch mehr dran? Dioden, Widerstände? Zu bedenken ist in diesem Zusammenhang wahrscheinlich das der Spannungswandler des ESP32 auch einen gewissen „Overhang“ braucht um weiterhin 3V3 generieren zu können.
Danke das Ihr bis hier gelesen habt, ist ja auch viel Text. Vielen Dank für die Hilfe!
Christian
