2 identische Powerbanks für mehr Ampere kombinieren

  • Hallo,


    ich will mit meinem Pi Pico einen DC Motor ansteuern um ein Fahrzeug zu bewegen. Das heißt, dass ich eine Powerbank nutze um ihn mit Strom zu versorgen. Um den Motor anzusteuern nutze ich den VBUS vom Pico und einen DRV8833. Außerdem laße ich den Motor, mit PWM, langsam anfahren.

    Wenn ich das ganze am PC teste, über einen USB 2.0 Port, klappt alles immer und ich habe kein Problem den Motor bei keiner Last anfahren zu lassen. Wenn ich allerdings das gleich mit der Powerbank versuche, ebnfalls ohne Last, kappt es meistens allerdings manchmal auch nicht, da die Powerbank sich abschaltet.

    Der Output von einer ist 1000mAh bei 5V. Könnte ich also nun 2 verbinden um 5V und 2000mAh als Output zu haben? Und kann der Pico 2000mAh vertragen?


    Danke

  • Ich glaube nicht, dass 2 Powerbanks am Ausgang zusammengeschlossen werden können. Die regeln sich dann vermutlich gegenseitig nieder. Eine Powerbank mit der doppelten Akkukapazität tuts besser.


    Servus !

    RTFM = Read The Factory Manual, oder so

  • Zur Lösung des Problems könnte man:


    - die Powerbank mit einer kleinen Schaltung zyklisch belasten ( Neueinsteiger hat da was gebastelt -> Forumsuche )

    - besser wäre es aber, statt einer Powerbank nur einen Akku + Laderegler inkl. Schutzschaltung zu verwenden

  • Könnte ich also nun 2 verbinden um 5V und 2000mAh als Output zu haben?

    Grundsätzlich schon, aber sinnvoll ist ein Battery-Management-Controller der mehrere Zellen direkt managed. Power-Banks mit eigenen BMCs zusammenschalten (Parallel) geht zwar, aber nur mit Nebenwirkungen. Falls die banks unterschiedlichen Spannungen haben, fließt Strom von der Bank mit der höheren Spannung in die Bank mit der niedrigeren Spannung. Das hat nichts mit den Ladezuständen der einzelnen internen Zellen zu tun, sondern mit den Toleranzen der Ausgangsspannungen (5V) der jeweiligen BMCs der Banks.


    Und kann der Pico 2000mAh vertragen?

    mAh ist eine Angabe zur Kapazität der Powerbank und sagt nichts anderes, als dass die Bank einen Strom von 2000mA eine Stunde lang liefern kann, zumindest theoretisch. In der Praxis kommen hier noch ein paar andere Faktoren ins Spiel, brauchen uns aber momentan nicht zu interessieren.

    Wichtig ist zu wissen, wie hoch der maximale Entladestrom sein darf, also das was die Bank zu liefern bereit ist.


    Gehen wir mal davon aus dass der maximale Entladestrom 1000mA beträgt bevor die Bank abschaltet.


    Nun hilft ein kurzer Blick auf das Ohmsche Gesetz (Gesetze sollte man fast immer beachten ;) ) Der tatsächliche Strom (I)wird bei konstanter Spannung (U=5V) vom Widerstand (R) der Last (Pico) bestimmt.

    Beispiel: R = U / I => R ist der Lastwidersrtand des Picos und U die angebotene Spannung der Powerbank


    Szenario 1:

    aktuelle Spannung = 5V

    momentaner lastbedingter Strom = 500mA

    demnach ist der derzeitige Lastwiderstand 10 Ohm


    braucht der Pico nun mehr als 500mA, da der Motor mehr Kraft aufwenden muss/soll, dann sinkt der Innenwiderstand auf z.B. 5 Ohm. Daraus ergibt sich ein Strom von 1000mA.


    Das geht gut, da die Powerbank 1000mA liefern kann.


    Szenario 2:

    aktuelle Spannung = 5V

    momentaner Lastwiderstand = 4 Ohm

    demnach ist der derzeitigelastbedingter Strom = 1250mA

    (Wenn R = U / I ist, dann ist I = U / R)


    Denn - sinkt aber jetzt der Lastwiderstand, wegen höherer Motorlast, noch weiter, dann bekommt die 1000mA Powerbank Probleme und schaltet ab. Sie kann nun mal keinen höheren Strom liefern, dar aber benötigt würde um z.B einen Last von 4 Ohm noch zu versorgen. Dazu müsste die Bank 1250mA liefern können.


    Fazit: 2000mAh verträgt der Pico, denn er bestimmt, wieviel Strom tätsächlich fließen soll.

    Edited once, last by koelnpub ().

  • ... Außerdem laße ich den Motor, mit PWM, langsam anfahren. Wenn ich das ganze am PC teste, über einen USB 2.0 Port, klappt alles immer ...

    Das ist etwas eigenartig. USB 2.0 ist eigentlich nur auf 500mA spezifiziert. Was Fliegenhals in Beitrag #4 beschreibt passiert eigentlich nur, wenn gewisse Zeit kein Strom fließt und sich die Powerbank automatisch abschaltet - schon vor dem Motorstart. In diesem Fall würde Dir die "stärkere" Powerbank aber auch nicht weiter helfen...

    Laut Deiner Beschreibung klingt das aber eher danach als wäre der Anlaufstrom zu hoch, oder?


    Wenn Du im späteren Betrieb auch mit dem 1 Ampere auskommst, wäre es besser die Ursache zu beheben:

    * Höhere PWM Frequenz => Kürzere und kleinere, dafür mehr Lastspitzen

    * Kondensatoren vor der DRV8833 (Größenordnung 1000uF oder mehr). damit kurze Stromspitzen aus dem Kondensator und nicht aus der Powerbank kommen.

    * Optional: Power Induktivitäten (geringer Widerstand - eher hohe Induktivität), sodass ein allfälliger Spitzenstrom der aus der Powerbank kommen soll geglättet wird.


    Wenn Du mehrere Powerbänke zusammenschaltest solltest Du auf folgendes achten:

    * Die Powerbänke sollen eine ähnliche Belastungskennlinie aufweisen - auch bei "gleichen" ist darauf zu achten (Bauteiltoleranzen)

    * Die Powerbänke sollen jeweils durch eine Shottky Diode entkoppelt werden - so können sie sich gegenseitig nicht beeinflussen. Allfällige, kleine Spannungsunterschiede gleichen sich durch den (relativ hohen) differenziellen Widerstand (etwas) ausgeglichen: An der Diode mit dem höherem Strom fällt mehr Spannung ab...

    * An der Shottky Diode fällt ca. 0,3V (geringe Last) und 0,7V ab: Sollte bei der Auslegung berücksichtigt werden.

    ...wenn Software nicht so hard-ware ;) ...

    Freue mich über jeden like :thumbup: