mobile Stromversorgung per AA

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  • Hi,
    Ich suche nach einer mobile Möglichkeit für mein RaspberryPi.


    16 der GPIOs sind belegt. hälfte Schalter, häflte LEDs:
    ..betreibe über Transistoren die LEDs. (die bräuchten 3,3V)

    Und das Board selbst braucht ja 5V.

    Welche effektivste, günstige Lösung gäbe es hierfür, damit beide Verbraucher zufrieden sind?
    Bitte keine Links, sondern konkrete Vorschläge wie ihrs machen würdet. ;)

    Thx

  • danke "Neueinsteiger" für den tipp.

    ich besitze bereits:
    - den L7805CV (3x)
    - den LF33CV (2x)
    - eine 4er AA-Halterung
    kann ich daraus auch irgendeine Lösung basteln? (z.B. 3 der AA für den LF33CV abgreifen und 4 der AA für den L7805CV abgreifen) oder ist das nicht so effektiv? Wie sähe der Wirkungsgrad deiner Lösung im Vergleich zu meiner(falls sie funkt) aus?


  • kann ich daraus auch irgendeine Lösung basteln? (z.B. 3 der AA für den LF33CV abgreifen und 4 der AA für den L7805CV abgreifen)

    Ja

    Aber man muss sich doch die Frage stellen, wie sinnvoll das mit
    AA (Mignon) ist.

    Eine Zink-Kohle Mignon kann etwa 1,1 Ah...d.h das ganze läuft mal mit Glück 45 Minuten.
    Alkali-Mangan kommt etwa auf das doppelte...

    aber ist auch eine Kostenfrage bei so kurzer Betriebszeit.

  • Vll ist die Frage etwas fehl, aber was spricht gegen eine 5V Powerbank? Also an dem Micro USB Anschluss?

    Liebe Grüße

    Neolinga

    Einmal editiert, zuletzt von RapidDawn12618 (20. Mai 2014 um 18:41)

  • Die Idee mit der Powerbank ist doch sehr gut. Da ist ein (LiPo)Akku, der über einen Step-up (oder Step-down) auf 5V kommt und damit den RasPi betreibt. Der Vorteil ist, dass alles fix und fertig in einem Gehäuse untergebracht ist.

    hundundhund: Der Unterschied zwischen Deiner und meiner Idee ist, dass bei Deiner Idee die Spannung um x Volt höher sein muss, um danach in Wärme umgewandelt zu werden. Zuerst von 5V + x in 5Vund danach von 5V in 3,3V. Wenn Du das über das KIS-Modul machst, ist der Wirkungsgrad (in Prozent) enorm viel höher. Jar hat das in einem seiner Tuning-Fäden mal in Zahlen gefasst. Ich habe es auch beim Einbau nachgemessen, die Zahlen aber schon wieder vergessen.

    Aber die Kombination Powerbank + KIS-Modul, die hat was, finde ich.

  • Zitat


    Eine Zink-Kohle Mignon kann etwa 1,1 Ah...d.h das ganze läuft mal mit Glück 45 Minuten.
    Alkali-Mangan kommt etwa auf das doppelte...

    1. habe NiMH-Akkus. sind die aus Alkali_Mangan oder Zink-Kohle?


    Die Idee mit der Powerbank ist doch sehr gut. Da ist ein (LiPo)Akku, der über einen Step-up (oder Step-down) auf 5V kommt und damit den RasPi betreibt. Der Vorteil ist, dass alles fix und fertig in einem Gehäuse untergebracht ist.

    Aber die Kombination Powerbank + KIS-Modul, die hat was, finde ich.

    nach dem Lesen der Tuning-Threads hats mich jetzt auch überzeugt. habs auch bisschen mehr verstanden...

    hab jetzt vor mein PI intern mit KIS-Modul (3,3V) zu modifizieren.
    und hab vor mein Pi mit KIS-Modul extern (5V) zu versorgen.

    habe noch 10Stück(neu) NiMH 4500mAh 1,2V Mono(D) Akkus gefunden.
    würde gerne AAs, oder Ds benutzen. meine mobile Laufzeit des Pis sollte ca. 4-6 Stunden betragen.
    2. Welche Spannung eignet sich für mein Versorger KIS-Modul (extern) am besten? dh. wieviele von den Monos würdet ihr ans KIS anschließen?
    bzw. würden auch meine AAs (NiMH-2000mAh 1,2V) gehen? und wie viele brächt ich im vergleich zu den Monos?
    hoff mal ich hab mich nicht zu verwirrt ausgedrückt ;)

    habs mir jetzt mal ausgerechnet: würde 32 LEDs anschließen. je 20mA
    http://www.ebay.de/itm/10-Stuck-L…=item5656ea1147
    3. würde mit internen KIS-Umbau mein Pi das hergeben? (wärn dann ja ca. 0,64A?!)

    4. ..wenn nicht, könnte ich dann einfach ein 2. Versorger-KISS an meine Akkus mit anschließen?


    sorry, konnt mich lange nicht melden, da viel Schulstress zurZeit :/

  • Ich plane ebenfalls eine mobile Stromversorgung des Pi mit vier AA-Mignonzellen. Das Problem bei Step-Up-Reglern (zumindest den üblicherweise erhältlichen) ist, dass sie eine Versorgungsspannung von min. 3V benötigen, welche 2x AA ja bekanntlich nicht liefert.
    Da ich nicht die Möglichkeit habe die vier AA-Akkus durch eine andere Energiequelle zu ersetzen werde ich vermutlich zwei Wandler hintereinanderschalten. Also ein Step-Up-Wandler, der wegen mir eine Ausgangsspanung von ca. 12V liefert und danach ein KIS, welcher stabile 5,1V liefert.
    Den Vorteil der höheren Spannung sehe ich schlicht in der besseren Nutzung der Zellenspannung. Da eine NiMh-Zelle bis ca. 1,1V oder gar 1,0V betrieben werden kann (wobei die Entladekurve in diesem Bereich bereits sehr steil ist) und eine maximale Spannung von ca. 1,4V liefert wären vier Zellen problematisch im Betrieb, da sie selbst bei ihrer Nennspannung von 1,2V nur auf 4,8V kommen, was lt. diversen Aussagen bereits sehr nahe an der Stabilitätsgrenze des Pi ist.

    Das Problem der Kapazität sehe ich ehrlich gesagt nicht. Ich rechne mit maximalen 0,96A, vermutlich eher 0,7-0,8A im zeitlichen Mittel, was selbst bei den reduzierten Wirkungsgraden durch die gekoppelten Wandler eine passable Laufzeit ergibt (Meine Akkus haben theoretische 2850mAH, das ergibt bei 92% wirkungsgrad beider Wandler immernoch ~3,5h Laufzeit).

    Wenn du vom Platz her nicht so begrenzt bist wie ich mache es wie bereits vorgeschlagen. Es gibt 5V-Powerbänke mit über 10Ah, was für diesen Betrieb mehr als ausreichen sollte. Diese haben bereits eine Spannungsüberwachung sowie Ladeelektronik integriert und sind durch die LiPoly-Akkus leichter als eine Vergleichbare NiMh-Version mit Mono-Zellen. Der Nachteil ist natürlich, dass du keine Standard-Akkus verbaut hast und dadurch ein Akkuwechsel nur schwer möglich ist. Das wäre der Vorteil bei einem Akkupack aus NiMh-Zellen, auch mit der Möglichkeit bei fehlendem Ladegerät/Lademöglichkeit auf klassische Batterien zurückzugreifen.


  • Ich plane ebenfalls eine mobile Stromversorgung des Pi mit vier AA-Mignonzellen. Das Problem bei Step-Up-Reglern (zumindest den üblicherweise erhältlichen) ist, dass sie eine Versorgungsspannung von min. 3V benötigen, welche 2x AA ja bekanntlich nicht liefert.

    es gibt stepup die ab 1,8V arbeiten was genau Entladeschlußspannung von NiMh Akkus wäre, ist also kein Argument !


    Da ich nicht die Möglichkeit habe die vier AA-Akkus durch eine andere Energiequelle zu ersetzen werde ich vermutlich zwei Wandler hintereinanderschalten. Also ein Step-Up-Wandler, der wegen mir eine Ausgangsspanung von ca. 12V liefert und danach ein KIS, welcher stabile 5,1V liefert.

    OK geht, würde ich auch machen, + KIS tuning im PI für den RG2

    Den Vorteil der höheren Spannung sehe ich schlicht in der besseren Nutzung der Zellenspannung. Da eine NiMh-Zelle bis ca. 1,1V oder gar 1,0V betrieben werden kann (wobei die Entladekurve in diesem Bereich bereits sehr steil ist)

    und eine maximale Spannung von ca. 1,4V liefert wären vier Zellen problematisch im Betrieb, da sie selbst bei ihrer Nennspannung von 1,2V nur auf 4,8V kommen, was lt. diversen Aussagen bereits sehr nahe an der Stabilitätsgrenze des Pi ist.

    doch nur wegen USB, der RG2 setzt auf 3,3V um OK dessen Grenze kenne ich nicht, den KIS seine Grenze habe ich nie getestet weil ich immer von 5V ausgehe

    Das Problem der Kapazität sehe ich ehrlich gesagt nicht. Ich rechne mit maximalen 0,96A, vermutlich eher 0,7-0,8A im zeitlichen Mittel

    mit KIS Tuning anstelle vom RG2 kannst du mit 0,5A rechnen

    , was selbst bei den reduzierten Wirkungsgraden durch die gekoppelten Wandler eine passable Laufzeit ergibt (Meine Akkus haben theoretische 2850mAH, das ergibt bei 92% wirkungsgrad beider Wandler immernoch ~3,5h Laufzeit).

    solche Lügeakkus hatte ich auch mal, man kann froh sein 2000mAh rauszubekommen.
    sollte aber für 3-4 Stunden reichen

    Wenn du vom Platz her nicht so begrenzt bist wie ich mache es wie bereits vorgeschlagen. Es gibt 5V-Powerbänke mit über 10Ah, was für diesen Betrieb mehr als ausreichen sollte

    wobei die 10Ah für 3,7V gelten was durch die Wandlung zu 5V herab gesetzt wird ! um 50%

    10Ah x 3,7V = 37Wh x Wirkungsgrad = 33Wh zu 5V = 6,6 Ah bestenfalls !

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Danke für deine Erläuterungen jar!

    Wenn ich das richtig verstehe sind die 5V lediglich für USB, die Platine ist komplett auf 3,3V (Von den 1,8V nach dem anderen Regler mal abgesehen)?
    Die von mir erwähnten 0,96A setzen sich aus 0,46A und dem bei meinem WLAN-USB-Stick angegebenen 0,5Amax zusammen, wobei diese ja lt. Internet weit weniger ziehen und die 500mA unter lsusb -vv vermutlich nur wegen USB 2.0 angezeigt werden.
    Pi Tuning ist bereits in meinem Pi gemacht (war mit das erste was ich damit überhaupt gemacht habe), danke für diesen Artikel!

    Und für den TE gibts auch größere Geräte für längere Laufzeiten:
    http://www.amazon.de/EasyAcc%C2%AE-Powerbank-Ladeger%C3%A4t-Smartphone-Bluetooth/dp/B00CSI4E04/ref=sr_1_11?ie=UTF8&qid=1402382058&sr=8-11&keywords=5V+akku&tag=psblog-21 [Anzeige]

    Einmal editiert, zuletzt von roesler (10. Juni 2014 um 08:53)


  • Wenn ich das richtig verstehe sind die 5V lediglich für USB, die Platine ist komplett auf 3,3V (Von den 1,8V nach dem anderen Regler mal abgesehen)?

    davon gehe ich nach Schaltplanstudium mal aus, ausser USB habe ich nix an 5V gesehen, kann man ja über Putty am LAN ohne was am USB testen wenn der PI per GPIO mit nur 3,3V versorgt wird, RG2 oder KIS mal von der Platine genommen.

    Die von mir erwähnten 0,96A setzen sich aus 0,46A und dem bei meinem WLAN-USB-Stick angegebenen 0,5Amax zusammen, wobei diese ja lt. Internet weit weniger ziehen und die 500mA unter lsusb -vv vermutlich nur wegen USB 2.0 angezeigt werden.

    dem glaube ich kein Wort, das kommt von irgendwelchen Tools die vermutlich je nach HUB raten, viele messen nicht mal selber, ich meine ich kann aus dem Lapptop mehr als 0,5A saugen und die Anzeige weiss davon nix.


    Pi Tuning ist bereits in meinem Pi gemacht (war mit das erste was ich damit überhaupt gemacht habe), danke für diesen Artikel!

    freut mich sehr, mich würde mal interessieren wieviele hier schon nachgebaut haben, gefühlt sind es nicht so wenige was ich dann wohl gut erklärt habe.

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  • Okay dann werden dennoch für den WLAN-Stick die 5V benötigt da dieser für die Funktion bei mir zwingend erforderlich ist.

    Kann ich denn bei der Nutzung von Step-up-Wandler und KIS den Ausgangskondensator des Wandlers als Eingangskondensator der KIS nutzen? der bauliche Abstand wäre akzeptabel, da die Platinen direkt aneinander sind, doch geht es auch von dr Funktionsweise? Sofern ich es richtig verstanden habe sind die Kondensatoren ja Puffer für die Spannungswandlung doch da die Kondensatoren des Wandlers groß dimensioniert sind sollte es funktionieren, oder?

    Ich glaube dein PiTuning kommt sehr gut an. Die Vorteile liegen auf der Hand (Nicht nur im Akkubetrieb, auch bei 24/7-Geräten ist der Energieverbrauch ja ein Thema) und es ist leicht umsetzbar. Einzig das Herauslösen des RG2 ist etwas nervig, zumindest war es das mit meinem Lötkolben.


  • Kann ich denn bei der Nutzung von Step-up-Wandler und KIS den Ausgangskondensator des Wandlers als Eingangskondensator der KIS nutzen?

    ja, evtl. noch tauschen zu etwas größer, kommt halt drauf an.

    .... doch da die Kondensatoren des Wandlers groß dimensioniert sind sollte es funktionieren, oder?

    kann durchaus sein, nur der KIS hat keine großen Eingangs und Ausgangskondensatoren, deinen Wandler habe ich nicht beguckt, oder war das der mit 3300µ ? das reicht natürlich.

    Ausgangskondensator am 5V KIS kann natürlich der PI Eingangskondensator sein der nur von 220µ zu 1000µ verstärkt werden sollte.

    .....Einzig das Herauslösen des RG2 ist etwas nervig, zumindest war es das mit meinem Lötkolben.

    bei mir auch alleine halt mit nur 2 Händen, 1x PADs heil gelieben, 2x leichte PAD Schäden

    mit 2 Lötkolben und 3 Händen ginge es besser :lol:

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  • Okay das würde wohl nicht gehen, der Wandler hat (laut Bildern, er ist noch nicht eingetroffen) einen Ausganskondensator von 220µ. Würde ich gegen einen 1000µ tauschen oder einen 3300µ kaufen und den 1000er als KIS-Ausgangskondensator nehmen, was ist hier besser?
    Müssen die Kondensatoren nicht so nah wie möglich verbaut werden, bezogen auf die Nutzung des (ersetzten) 1000µ Eingangskondensators vom Pi als Ausgangskondensator des KIS?

    Beim RG2 habe ich irgendwann einfach die beiden Beine abgezwickt und einzeln herausgelötet, da das Haupt-Pad ja recht schlecht erreichbar ist und dann ging es recht gut. Einzig beim Eingangskondensator gab es einen leichten Pad-Schaden, die Leiterbahn war jedoch in Ordnung und ist weiterhin voll verwendbar.


  • Okay das würde wohl nicht gehen, der Wandler hat (laut Bildern, er ist noch nicht eingetroffen) einen Ausganskondensator von 220µ.

    von welchem reden wir ?

    stepdown 12V zu 5V oder stepup 4,8V zu 12V ?


    .... was ist hier besser?

    immer schön der Reihe nach sonst geht das schief.


    Müssen die Kondensatoren nicht so nah wie möglich verbaut werden

    ja + einem Keramikvielschicht parallel.

    stepup, Eingangskondensator dick !
    stepup, Ausgangskondensator mittel ! kann evtl. bei kurzen Strippen der
    stepdown, Eingangskondensator übernehmen
    stepdown, Ausgangskondensator dick ! kann evtl. bei kurzen Strippen der
    Eingangskondensator des PI ersetzt zu 1000µ übernehmen

    sieht man hier evtl. (nur ohne stepup)

    attachment.php?aid=1661

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    Einmal editiert, zuletzt von jar (10. Juni 2014 um 10:00)

  • Momentan ist der Stand folgender:

    4,8V -> LM2577S Step-Up-Wandler mit 35V/220µF SMD-Elkos -> KIS -> Pi mit Eingangskondensator 6,3V/1000µF

    Nun wäre der folgende Plan:
    KIS direkt an den Step-Up-Wandler anschließen und Ausgangskondensator des Step-Up-Wandlers durch 16V oder 25V mit 1000-3300µF ersetzen (16V ist mir glaube ich zu nahe an den 12V Ausgangsspannung des Step-Up-Wandlers, da sind mir die 25V lieber. Dieser Kondensator soll gleichzeitig die Aufgabe des Eingangskondensators des KIS übernehmen. Daher bin ich vermutlich mit 3300µF besser beraten als mit 1000, korrekt?
    Da die Leitung vom KIS bis zum Pi etwas länger ist (~ 50mm) und ich den Pi via P5 mit Energie versorge ist der Eingangskondensator des Pi wohl zu weit weg als dass ich ihn nutzen könnte um den Ausgangskondensator des KIS zu sparen. Also muss dort wohl mein noch vorhandener 6,3V/1000µF hin oder ist der Abstand noch klein genug um den des Pi zu nutzen?


  • KIS direkt an den Step-Up-Wandler anschließen und Ausgangskondensator des Step-Up-Wandlers durch 16V oder 25V mit 1000-3300µF ersetzen (16V ist mir glaube ich zu nahe an den 12V Ausgangsspannung des Step-Up-Wandlers, da sind mir die 25V lieber.

    passt ! :thumbs1:

    Dieser Kondensator soll gleichzeitig die Aufgabe des Eingangskondensators des KIS übernehmen. Daher bin ich vermutlich mit 3300µF besser beraten als mit 1000, korrekt?

    muss nicht sein, Ausgang stepup, Eingang KIS 1000µ/25V reicht (bei kurzen Strippen)

    Da die Leitung vom KIS bis zum Pi etwas länger ist (~ 50mm) und ich den Pi via P5 mit Energie versorge ist der Eingangskondensator des Pi wohl zu weit weg als dass ich ihn nutzen könnte um den Ausgangskondensator des KIS zu sparen. Also muss dort wohl mein noch vorhandener 6,3V/1000µF hin oder ist der Abstand noch klein genug um den des Pi zu nutzen?

    och 2 kleine Kondensatoren KIS 5V aus 1000µ/6,3V nah am KIS und PI ein (220µ tauschen) 1000µ/6,3V sind nicht verkehrt und tragen ja nicht groß auf

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Einmal editiert, zuletzt von jar (10. Juni 2014 um 10:40)

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