PiZero + Bleiakku + Solarzelle

  • Hallo zusammen,


    ich plane derzeit für einen Bekannten eine Möglichkeit, das Gewicht eines Bienenkastens (kenn den korrekten Begriff nicht ;) ) zu wiegen und einem Webserver oder über Telegram mitzuteilen. Das letzte Kapitel, dass noch offen steht, ist die Stromversorgung.


    Der geplante Aufbau:

    • Pi Zero + 4x Wägezellen (5V) + UMTS-Stick (Huawei K4505-Z)
    • Stepdown mit max. 5A
    • Zeitschaltuhr
    • 12V 7,2Ah Bleiakku
    • Laderegler 12V 10A
    • Solarzelle 12V max. 20W


    Der Pi soll dann, einmal am Vormittag und einmal am Nachmittag, das Gewicht übertragen. Die max. Laufzeit wäre dann etwa 30min. inkl. Verbindungsaufbau usw. Jetzt die spannende Frage an die (Hobby)Elektriker/Techniker: Hab ich etwas vergessen oder ist der Aufbau etwas oversized?


    Danke im voraus für eure Antworten ;)

  • Achso ja, die ist dafür da, um nach einem Shutdown den Pi wieder hochfahren zu lassen.


    Die Reihenfolge wäre in etwa so:
    10:00 Einschalten durch Zeitschaltuhr
    10:10 Werte übermitteln
    10:30 Shutdown (über Skript)
    10:45 Stromversorgung trennen über Zeitschaltuhr


    18:00 Einschalten durch Zeitschaltuhr
    18:10 Werte übermitteln
    18:30 Shutdown (über Skript)
    18:45 Stromversorgung trennen über Zeitschaltuhr

  • Gute Frage, werd ich aber heute Abend testen. Im Moment ist alles vorhanden, außer Solarzelle, Laderegler und Stepdown, weil ich mir grad wegen den Solarzellen unschlüssig bin.

  • Bienenstock heißt der Kasten, in dem Bienen wohnen! Ich hatte ein ähnliches Problem (ohne Bienen). Dabei war die Stromversorgung der Zeitschaltuhr die Herausforderung, Die hatte 7W im Standby geschluckt. Bin dann auf eine S-USV advanced gegangen. Die kann den RasPi runter und hochfahren. Die Advanced deswegen, weil die den Stepdown schon drin hat. Kostet aber auch einiges mehr als eine günstige Zeitschaltuhr und ein Stepdown.
    https://raspiprojekt.de/kaufen…pi/s-usv-pi-advanced.html

  • Achja Bienenstock, danke :thumbs1:


    Danke für den Tipp mit der S-USV advanced, kannte ich bisher nicht. Ich mess mal den Verbrauch der Zeitschaltuhr und notfalls schwenk ich dann um.

  • noch n Tip zu den standart Solar Ladereglern die es so gibt diese arbeiten mit PWM also impulsladung diese Impulese hat du immer auf der Batterie und ich glaub nicht das man die irgendwie wegbekommt das würde bedeuten das die schaltung nur nachts zu benutzen ist, da ist die Idee mit der Pi USV schon gut


    ich hab sowas ähnliches schon mal gebaut mit LiPo Zelle , Stepdown regeler+ Lipo Lader und hab dann mit einem LDR bei Dunkelheit den den Funk abgeschaltet hab dazu allerdings eine Picaxe benutzt alles allerdings bei ebend der LiPo Spannung


    lg

  • Quote from "fred0815" pid='295287' dateline='1502702140'


    Was passiert mit den Einstellungen der Zeitschaltuhr, wenn der Akku leer ist ?


    Die Einstellungen bleiben (nachdem ich die Zeitschaltuhr in Betrieb genommen hab) erhalten. Laut Anleitung ist eine Lithium Batterie verbaut die (laut Hersteller) 3 Jahre durchhalten soll.


    Quote from "raspiprojekt" pid='295313' dateline='1502716671'


    Ich hatte ein ähnliches Problem (ohne Bienen). Dabei war die Stromversorgung der Zeitschaltuhr die Herausforderung, Die hatte 7W im Standby geschluckt.


    Ich hab mal nachgemessen und mein Multimeter sagt 0,017A bzw. 17mA (Bei 12,77V wären das 0,2W an Eigenverbrauch) und wäre somit in Ordnung ;)


    Quote from "RonS" pid='295338' dateline='1502726453'


    noch n Tip zu den standart Solar Ladereglern die es so gibt diese arbeiten mit PWM also impulsladung diese Impulese hat du immer auf der Batterie und ich glaub nicht das man die irgendwie wegbekommt das würde bedeuten das die schaltung nur nachts zu benutzen ist


    Achso, das wusste ich nicht. Somit kann ich keine Geräte an den Akku anschließen, wenn er durch die Solarzellen geladen wird?

  • Okay, ich hab mich etwas zu Rippleströmen eingelesen, sofern der Wikipedia-Eintrag richtig ist https://de.wikipedia.org/wiki/Rippelstrom und der Thread aus einem anderen Forum passend ist https://www.mikrocontroller.net/topic/307537.


    So wie ich das Verstanden hab, müsste ein/mehrere Low-ESR-Elkos in die +Leitung zwischen Laderegler und dem Stepdown bzw. Raspberry Pi. Wenn ich mir jetzt in dem Thread diesem Link folge ELKOS-SMD-Low-ESR und mit dem Stepdown vergleiche, sieht es für mich als Laie so aus, als wenn dort schon einer bzw. zwei verbaut ist? (silber, zylinderartige Form)


  • https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0810091.htm

    Quote

    Wenn man einen Blick in Schaltnetzteile oder auf Motherboards wirft, kann man feststellen, dass anstatt ein Low-ESR-Elko mit viel Kapazität, oft sehr viele mit geringerer Kapazität parallelgeschaltet sind. Grund ist der, dass der Widerstand RESR und die Induktivität LESL durch die Parallelschaltung reduziert werden.


    Zur Not mal ein Oszi nehmen und gucken was mit oder ohne Elkos passiert ;)
    Bei meiner Solaranlage habe ich keine besonderen Elkos genommen, sondern einfach welche, die ich noch rumliegen hatte und das auch nur wegen Spannungseinbrüchen wenn noch andere Geräte dazugeschalten werden.
    Also Solarpanele -> Laderegler 13,65 V -> Akku -> Schottkydiode -> Elko -> Spannungsregler 3,3V und 5V -> Elko

  • Quote from "fred0815" pid='295397' dateline='1502780640'


    Zur Not mal ein Oszi nehmen und gucken was mit oder ohne Elkos passiert ;)


    Damit kann ich leider nicht dienen :blush:


    Also das heißt ich muss für die richtigen Elkos nur auf die Spannung achten und die Kapazität ist wirklich egal?

  • Achja okay und welche Kapazität/Menge sollte ich mindestens nehmen? :s Sorry, aber mit Kondensatoren kenn ich mich nicht aus..


    EDIT: Hab jetzt im Netz eine Formel gefunden, die hoffentlich passt..


    (mA*s)/V=C


    z.B. Wenn ich die Stromversorgung für 1s aufrechterhalten möchte und ein Spannungsabfall von 1V verkraftbar wäre:
    (500mA*1s)/1V=500mF


    soweit richtig?

  • Die Werte (1s und 1V) waren aus dem Bauch heraus, weil "Sorry, aber mit Kondensatoren kenn ich mich nicht aus." :D Aber wenn ich mal an die Zeit mit Subwoofer im Auto zurück denke, dann waren doch dort 1F "Standard", oder? Im Nachhinein sind dann wohl 0,5F für einen Pi Zero etwas übertrieben :lol:


    Du meintest ja, dass damit die hohen Rippelströme verhindert werden sollen.
    Diese Elkos hätte ich noch hier rumliegen:
    2x 10V 2200uF
    2x 16V 22uF
    2x 25V 4,7uF
    4x 25V 330uF
    4x 63V 4,7uF
    2x 450V 4,7uF
    Ich würde mal schätzen, dass sich die grünen dafür eigenen würden und mehrere parallel oder in Reihe?