Dauerhafte Stromversorgung für Arduino

[PICture]

Hallo!

Weil von der Sonne gesammelte Energie nie realistisch vorgesehen werden kann, würde ich es so eirichten, dass nur bei ausreichend aufgeladenem Akku die Sensordaten gesendet werden. Das wäre eine Art von Akkuspannung abhängigem Schlafen.

Falls es regelmessig erfolgen müsste, gehört keine Solarzelle dorthin und man muss auch regelmässig einen genug großen Akku auf vollgeladenen wechseln.

[Geistesblitz]

Wobei es wohl sicher auch gehen würde, einfach einen dickeren Akku zu nehmen und den dann halt hin und wieder mal von Hand zu laden. Wenn man die Schaltung auf Energieeffizienz trimmt, dann wär das vielleicht mal alle paar Monate oder so. Da du ja eh Funk mit an Board hast, wär dann ein Signal hilfreich, wenn der Akku langsam zu neige geht. Oder generell ein Signal, was den Akkustatus übermittelt.

[Bernhard667]

Hallo,
die wichtigsten Sachen wurden ja schon gesagt.
Ermitteln wieviel Strom benötigt wird
Dazu konsequent Strom sparen. Stromspar Modi benutzen. Ich kenne das Arduino Zeug nicht. Es wird hier auch nicht genannt, welcher verwendet wird. Mein Vorurteil sagt mir, das da Strom verschwendet wird:
USB Anschluß, Spannungsregler, Controller läuft immer auf Volllast. Wenn ich hier zu skeptisch bin, bitte korrigieren.

Ich für mich würde vermutlich machen:
Mega 328 bare metal
Den Lipo mittels Max1811 laden lassen von Solar, wenn Sonne da ist
Spannung aus Lipo mittels ZLDO330 auf 3.3V regeln. Der hat sehr niedrigen Eigenverbrauch und auch einen Shutdown Eingang. Wenn also die Lipo Spannung zu weit sinkt, kann sich die Schaltung selbst komplett abschalten. Das ist besser, als den Lipo tot zu lutschen.
Ich nehme an, der Ruhebedarf kann <1mA werden. Mit einem 1000mAh Lipo kann man da lange überbrücken bis die Sonne wieder scheint.

Gruß
Bernhard

[Bongo_1st]

Mein Arsenal an Bauteilen ist leider Begrenzt.
Ich denke, dass ich den LiPo vorerst weglassen werde und einen NiMh-Akku nehme.
Leider habe ich die Falsche Solarzelle organisiert. Die erworbene hat 6 Volt (bis 6.5 V) sowie eine Leistung von 520mA.
Die 5 Zellen Akkus leider nur eine Kapazität von 1'300 bis 2'000 mA. Da ich ohne Abschaltautomatik arbeiten möchte, muss eine 200mA Zelle her...
Oder seht Ihr das anders?

Bezüglich der Schaltung habe ich mir ebenfalls Gedanken gemacht.

(meine erster Schaltplan)

Könnte dies so funktionieren?

[theborg]

Ja das sieht doch schon mal gut aus allerdings würde ich bei den Modulen nicht GND schalten sondern VDD sonst kann es Probleme geben und auch strom verbraucht werden über die Datenleitungen, später wen du lipo/liio nutzen möchtest macht ein Regler sinn der auch kleine Spannungen auf 5v bekommt da gibt es einige von maxim die ab 0,7v arbeiten, da die zellen meist nur bei idealen Bedingungen auf die Nennspannungen kommen, desweiteren brauchst du min das doppelte an Strom den du verbrauchst von der Solarzelle und die Batterie solte mehr als 48h die Schaltung betreiben können fals die ertragreichen tage ausbleiben.

[nikolaus10]

....
Leider habe ich die Falsche Solarzelle organisiert. Die erworbene hat 6 Volt (bis 6.5 V) sowie eine Leistung von 520mA.
Die 5 Zellen Akkus leider nur eine Kapazität von 1'300 bis 2'000 mA. Da ich ohne Abschaltautomatik arbeiten möchte, muss eine 200mA Zelle her...
Oder seht Ihr das anders?...................

Das habe ich nicht ganz verstanden.
Accus haben meistens ma/h.
Von 1.300 bis 2.000 ma/h ist auch ein weiter Bereich ?
Wie kommst du auf 200mA ?
Die Angaben fuer Solarzellen sind max Werte bei idealen Bedingungen, also kann die Solarzelle fuer deine Anwendung nicht gross genug sein.
(Ueberspannung nicht vergessen)


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[Bernhard667]

Hallo nikolaus10,
sag bitte nicht mA/h, das gibts nicht. Die Einheit ist physikalisch falsch.
Auch Bongo_1st schreibt bei Kapazitätsangaben mA. Ist auch falsch.
Kapazität für Akkus bemisst man in Strom * Zeit [mAh]

Das ist jetzt keine Korinthenkackerei. Die Einheit sagt bereits, worum es geht. Eine falsche schadet dem Verständnis.

Gruß
Bernhard

[Bongo_1st]

Hätte ich wissen müssen mit den mAh, Sorry.
Ich denke, dass das mA/h nur zur Verdeutlichung war.

Also weiter im Text:
Im Layout ist mir aufgefallen, dass ich den 500 Ohm Widerstand zwischen dem Arduino Pin und dem Transistor vergessen habe.

Bezüglich der Leistung des Solarpanels hatte ich folgende Überlegung:
Da keine Abschaltung vorhanden ist, müssen die Akkus soviel ich weiss mit 1/10 der Kapazität geladen werden, so dass sie nicht überladen werden.
Davon ausgehend, dass ich einen Akku mit 1'300 mAh verwende und jenen an einem Sommertag lade, würde ja folgende Laderechnung erfolgen:
1'300 mAh / 500 mA * 1.4 = 3 h und 40 min bis der Akku voll geladen ist.

Davon ausgehend, dass nicht die gesamte Leistung zur Verfügung steht, denke ich denn noch, dass es am 2. oder 3. Tag zu einer Überladung kommen könnte.

Ich werde mich nochmals melden, sobald ich den Stromverbrauch gemessen habe.