Stromversorgung unterbrechen bei angeschlossenem Netzteil

  • Hallo zusammen,


    ich bin mir sicher, dass es sowas oder etwas ähnliches schon in gelöster Form hier gibt. Nach 30 Minuten erfolgloser Suche (und wahrscheinlich dem fehlenden Vokabular) habe ich mich entschieden dieses Thema zu eröffnen.


    Es geht um folgendes:


    Ich habe meinem Sohn vor einiger Zeit eine Musikbox auf Basis des Phoniebox Projektes gebaut - also ein Raspi mit NFC Kartenleser, Musikboxen etc. pp.


    Da mein Sohn jetzt aber immer mehr Interesse daran zeigt möchte ich das Gerät nun auf ein ähnliches Arduino-Projekt umrüsten (TonuINO) und habe die eigentliche Musikbox nun auch fertig verdrahtet und auf dem Steckbrett in Betrieb.


    Allerdings hat meine erste Konstruktion in Sachen Stromversorgung einen ziemlichen Pferdefuß:



    Der Gehäuseschalter schaltet den Stromkreis zwischen der integrierten Powerbank und dem Musikbox-Teil.

    Dabei wird allerdings nicht berücksichtigt, ob ein Ladegerät (Ladestrom USB) angeschlossen ist, worüber das Akku geladen wieder aufgeladen wird.


    Jetzt habe ich mit meinem Basiswissen in diesem Bereich etwas hin und her überlegt und bin zum Schluss gekommen, dass ich im ersten Schritt gar nicht die eierlegende Wollmilchsau möchte (Netzteil dran und Schalter ist an? Dann wird die Powerbank einfach übergangen), sondern es würde mir vollkommen reichen, wenn ich das System zwischen Powerbank und Pi/Arduino erstmal abschalte, sobald der Ladestrom anliegt.


    Mit meinem Halbwissen denke ich dabei natürlich direkt an ein Relais, dass dauerhaft zwischen Musikbox und Powerbank geschaltet ist und nur durch einen Ladestrom umschaltet und den Kreis unterbricht.


    Jetzt bin ich mir allerdings unsicher, ob das noch weitere technische Konsequenzen hat und an welcher Stelle ich dieses Relais in den Kreis von Powerbank und Musikbox platzieren sollte (erste Laieneinschätzung: ist nahezu egal?).


    Zudem verunsichern mich diverse Kommentare zu einigen 5V-Relais, die davon berichten, dass das Relais einen zu starken Strom benötige um auszulösen. Gibt es da eurerseits Erfahrungen? Letzten Endes hätte das Relais dann bei meinem aktuellen Netzteil mit 5V und 2A zu tun.


    Bin da für jeden Tipp dankbar! :)


    P.S.: Aktuell ist alles über USB verdrahtet, aber das wird dann mit der Arduino-Lösung alles etwas "zugänglicher", wenn ich mal irgendwo dazwischen muss ;-).

    .NET-, Unity3D-, Web-Dev.
    Mikrocomputer-Hobbyist.

  • Letzten Endes soll das Akku nicht zeitgleich geladen und entladen werden, wenn der Schalter auf "an" steht - wenn mich nicht alles täuscht, lädt das Akku langsamer auf, als dass es entlädt.


    Dadurch funktioniert die Box nicht und zeitgleich möchte ich nicht, dass durch dieses wellenhafte Entladen irgendwas kaputt geht :-).

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    Mikrocomputer-Hobbyist.

  • Also, was soll passieren, wenn an dem Ladegerät ein Akku hängt, der sich dadurch auflädt (sofern er nicht schon voll ist) und gleichzeitig die Musikbox ihren Strom vom Ladegerät bezieht? Sofern beides mit 5 V läuft und dein Ladegerät stark genug ist, um den Strom für die Musikbox und den Ladestrom des Akkus zu liefern, sehe ich da überhaupt kein Problem. Ziehen der (leere) Akku (durch das Laden) und die Musikbox zusammen mehr Strom, als das Ladegerät liefern kann, dann bricht die Spannung ein und das Gerät funktioniert möglicherweise nicht. Ein Schaden ist aber auch dadurch nicht zu erwarten...

    Die Powerbank hat ohnehin einen Laderegler, der ein überladen und wahrscheinlich auch ein Tiefentladen verhindert.


    Ich glaube du unterliegst der Vorstellung, dass der Strom an einer Seite in die Powerbank reinfließt und auf der anderen wieder raus - das ist aber nicht so. Die beiden Stecker für IN und OUT laufen intern zusammen. Der Srom fließt da wieder raus, wo er reinfließt - das hängt einfach nur davon ab, ob der Akku voll oder leer ist und ob Spannung anliegt oder ein Verbraucher Strom vom Akku zieht.


    Was soll in deiner Zeichnung der Pfeil von der Musikbox zur Powerbank bedeuten?

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

  • Mit meinem Halbwissen denke ich dabei natürlich direkt an ein Relais, dass dauerhaft zwischen Musikbox und Powerbank geschaltet ist und nur durch einen Ladestrom umschaltet und den Kreis unterbricht.

    Mach Dir nicht unnötige Gedanken, sondern schaue Dich einmal in Deiner Umgebung um.

    Geht Dein Smartphone aus, wenn Du das Ladegerät einsteckst? ;) Im Smartphone ist auch ein Akku verbaut. Also die eigene Powerbank sozusagen. Da klickt kein Relais und es wird auch nichts abgeschaltet, wenn das Ladegerät angeschlossen ist. Auch völlig unerheblich, ob das Ladegerät Strom liefert oder nicht.


    Drauf achten musst Du nur, dass Deine gesamte Schaltung zum einen den RPi Spezifikationen entspricht (stabile 5,1V DC) und zum anderen dass genügend Strom für den RPi und dem Akku zur Verfügung steht.

    Lg

    Günther

    1. Raspberry Pi 4B / 4GB / Orig.Netzteil / Orig.Gehäuse. (uname: -v: 5.10.17-v7l+ #1414 SMP Fri Apr 30 13:20:47 BST 2021)

    2. Raspberry Pi 3B+ / Orig.Netzteil / 3,5" LCD Display. (uname: -v: 5.10.17-v7+ #1414 SMP Fri Apr 30 13:18:35 BST 2021)

    OS: Raspbian GNU/Linux 10 (buster)

    • Official Post

    Die beiden Stecker für IN und OUT laufen intern zusammen.

    ... wenn die Powerbank Passthrough kann, was übrigens auch das "Zauberwort" bei der Suche nach einer Powerbank wäre. ;) Probleme (in Form von Abstürzen des RPi) gibt es manchmal mit dem Anstecken oder Abziehen des Ladegeräts von der Powerbank. Das könnte man aber imho durch einen Kondensator kompensieren.


    Was soll in deiner Zeichnung der Pfeil von der Musikbox zur Powerbank bedeuten?

    Diese Frage habe ich mir auch gestellt. :lol: Ich vermute Stromkreis.

  • Vielen lieben Dank, eure Anregungen und Hilfen haben mir schon sehr geholfen und letzten Endes erspart es mir nun auch eine unnötige Schaltung :)


    Soweit ich das verstanden habe, kann meine eingesetzte Powerbank Passthrough (https://www.amazon.de/gp/product/B07MSGRGDC/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&psc=1 (Affiliate-Link)) und ich werde den Aufbau erstmal so übernehmen :)


    Ansonsten ist der Pfeil von Musikbox zu Akku noch meiner Suche nach einer Fritzing-Alternative geschuldet - letzten Endes bin ich bei einfachen Flow Charts via Mermaid gelandet, was natürlich komplett das falsche Tool ist, mir aber gestern letzten Endes etwas mehr Visualisierung als Fließtext geboten hat :P

    .NET-, Unity3D-, Web-Dev.
    Mikrocomputer-Hobbyist.

  • Soweit ich das verstanden habe, kann meine eingesetzte Powerbank Passthrough

    Aber nur 5V und nicht 5,1V


    Lg

    Günther

    1. Raspberry Pi 4B / 4GB / Orig.Netzteil / Orig.Gehäuse. (uname: -v: 5.10.17-v7l+ #1414 SMP Fri Apr 30 13:20:47 BST 2021)

    2. Raspberry Pi 3B+ / Orig.Netzteil / 3,5" LCD Display. (uname: -v: 5.10.17-v7+ #1414 SMP Fri Apr 30 13:18:35 BST 2021)

    OS: Raspbian GNU/Linux 10 (buster)

  • Ich glaube du unterliegst der Vorstellung, dass der Strom an einer Seite in die Powerbank reinfließt und auf der anderen wieder raus - das ist aber nicht so. Die beiden Stecker für IN und OUT laufen intern zusammen. Der Srom fließt da wieder raus, wo er reinfließt - das hängt einfach nur davon ab, ob der Akku voll oder leer ist und ob Spannung anliegt oder ein Verbraucher Strom vom Akku zieht.

    Wie kommst Du zu dieser Erkenntnis? I.d.R. besteht eine Powerbank aus einem Laderegler, einem Akku(s) und einem StepUp Wandler, welcher aus der Akkuspannung wieder 5V macht. Nicht umsonst haben die meisten dieser Teile zwei Anschlüsse, einen zum Laden und einem zu Entladen. Mit etwas Technik könnte man dass sicher auch mit nur einem Anschluss hin bekommen, aber solang der Aufwand dafür größer ist, als die Powerbank mit zwei Anschlüssen zu bauen, wird eine Powerbank mit nur einem Anschluss wohl eher die Ausnahme sein.

  • ... wenn die Powerbank Passthrough kann, was übrigens auch das "Zauberwort" bei der Suche nach einer Powerbank wäre. ;) Probleme (in Form von Abstürzen des RPi) gibt es manchmal mit dem Anstecken oder Abziehen des Ladegeräts von der Powerbank. Das könnte man aber imho durch einen Kondensator kompensieren.


    Diese Frage habe ich mir auch gestellt. :lol: Ich vermute Stromkreis.

    Genau die Powerbank muss Passtrough können, dann klappt das auch mit Laden und gleichzeitiger Stromabgabe.

    Wobei vermutlich das Gerät mehr Strom ziehen wird, wie die Powerbank als Ladung bekommt.

    Ohne Passtrough kann eine Powerbank nur entweder Laden ODER Strom geben.

    Man muss da wirklich suchen, dass man da eine Powerbank findet die Passtrough kann.

    Die allermeisten können es nämlich nicht.

  • Soweit ich das verstanden habe, kann meine eingesetzte Powerbank Passthrough (https://www.amazon.de/gp/product/B07MSGRGDC/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&psc=1 (Affiliate-Link)) und ich werde den Aufbau erstmal so übernehmen :)

    Entweder hast Du das mit ‚passthrough‘ nicht verstanden oder ich bin zu alt mit schlechten Augen. Ich hab nichts von passthrough gesehen aber die junge blonde Frau im Produkt Video noch entdeckt😎


    VG

    Leroy

    Optimismus ist nur ein Mangel an Informationen🤓

  • Passthrough bedeutet nicht, dass Eingang und Ausgang direkt miteinander verbunden ist, sondern dass die Powerbank eher wie eine USV funktioniert. Wenn Du eine Powerbank mit zwei USB Buchsen hast, kannst Du ja mal versuchen, ob sich die Powerbank über beide Buchsen laden lässt. Das würde ja für den Spannungswandler bedeuten, dass dieser in zwei Richtungen je als StepUp- / StepDownwandler funktioniert. Für den Preis nicht machbar, da würde ich schon eher glauben, dass heute Muttertag in Afrika ist. :cool:

  • Die oben angegebene Powerbank kann Passtroug.

    Siehe z.B diesen Test, da steht das auch drin.

    Da steht allerdings auch drin, dass sie beim Laden nicht die Schnellste ist!

    Was mich bei 2A Ladeleistung auch nicht weiter wundert.

    Theoretisch dürfte sie rund 6-7h am Ladegerät hängen.


    10000mAh sind 10000/10=1000mA Ladestrom für 12-14h.

    Bei 2A, also 2000mA sind dass noch 6-7h Ladezeit.