Vogelhaus-Raspberry mit Strom versorgen

Heute ist Stammtischzeit:
Jeden Donnerstag 20:30 Uhr hier im Chat.
Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Grüße,

    ich möchte mein Raspberry outdoor installieren in einem Vogelkasten und stehe jetzt vor dem Punkt der Stromversorgung.

    Wie betreibe ich das Pi am besten? Mit einer Solarzelle auf dem Vogelhaus..? Was passiert wenn man keine Sonne scheint..?

    Mit Batterien..? Brauch ich dafür ein bestimmtes Modul oder weitere Bauteile..?

    Mit einer Powerbank..? Wenn ja wieviel Leistung benötigt diese um nicht alle 3 Wochen den Akku neu aufladen zu müssen.

    Habt ihr schon Erfahrungen damit gesammelt, dann immer her damit ich hör sie gerne :)

    Ich hatte mir vorgestellt ein Solarpanel zu installieren, welches eine Batterie auflädt, worüber das Raspberry Pi am Leben gehalten wird.

    Gruß

    Einmal editiert, zuletzt von AliceDeh (26. April 2015 um 17:41)

  • Hi,
    hmm ... Akku kannst Du Dir selbst ausrechnen ...
    Sagen wir mal im günstigsten Fall 1 A Stromaufnahme ... macht für 1 Stunden 1Ah, einen Tag 24 Ah, eine Woche 168 Ah, drei Wochen 504 Ah ...
    Ah wohlgemerkt ... nicht mAh ;)

    Solarmodul mit Dauerleistung > 2 A (wegen Aufladen von Akkus für die Nacht) ...

    Ich fürchte, das wird eng ...

    cu,
    -ds-

  • Hallo AliceDeh,

    die ganze Zeit schon frage ich mich, was um alles in der Welt die Vögel im Vogelhaus mit dem Raspberry Pi anfangen sollen?

    Die einzige sinnvolle Sache, die mir in den Sinn strömte, ist die Installation einer Kamera, um die Bewohner des Vogelhauses bei ihren Aktionen zu beobachten.

    Wenn es sich um eine solche Anwendung handeln sollte, dann geht es doch viel mehr darum, wie kommt das Video ins Haus - in dem Haus, in dem Du wohnst.

    Dazu hast Du ja Deinen anderen Thread aufgemacht, in dem es um Video-Streaming geht...


    Jetzt rätsele ich umso mehr, was dieser Thread soll...

    Du bräuchtest Solarakku-Packs mit ca. 40.000 mAh, die von einer Solarzelle gespeist werden, die so groß ist (oder entsprechend viele Module), dass die durchschnittlich für Deinen Standort zu erwartende Sonneneinstrahlung zum Laden dieser 40.000 mAh ausreichen.

    Wenn an einem unsonnigen Tag die Akkus nicht richtig aufgeladen werden konnten, dann muss der Akku vom konventionellen Strom aufgeladen werden. Wobei ich mich frage, warum die Kiste nachts laufen muss. Vögel schlafen, sobald es dunkel werden - außerdem sehen sie nachts nicht gut. :s Außerdem nachtaktive Vögel wie Eulen. Aber wenn sie weg sind, nutzt auch eine Kamera nicht viel. :s Oder willst Du ein leeres Vogelhaus streamen?

    Dann gibt es Solarzellen, die auch mit diffusem - dies ist kein konfuses! - Licht akzeptable Ausbeuten erzielen können.


    Beste Grüße

    Andreas

    Ich bin wirklich nicht darauf aus, Microsoft zu zerstören. Das wird nur ein völlig unbeabsichtigter Nebeneffekt sein.
    Linus Torvalds - "Vater" von Linux

    Linux is like a wigwam, no windows, no gates, but with an apache inside dancing samba, very hungry eating a yacc, a gnu and a bison.

  • Ein Kabel ist immer ungeschlagen...

    Wieviel Leistung Du am Ende benötigst, hängt recht stark davon ab, was außer dem Pi noch mit Strom versorgt werden soll. Kamera, IR-LED's...
    Anbei mal einige Meßwerte für 3 Pi-Modelle im (Raspbian) Idle-Betrieb an 5V:
    Pi B: 340mA
    Pi B+: 205mA
    Pi 2B: 220mA

    Damit sieht man recht deutlich, daß der "B" für diesen Einsatz nicht ideal ist. Allerdings können die anderen Verbraucher den Strom nochmal ganz schön nach oben treiben. Zunächst müssen diese also in die Energiebilanz mit einbezogen werden, bis man genauer sagen kann, welche Art der Stromversorgung ideal ist.

    Zudem darf die Art der Spannungswandlung nicht außer Acht gelassen werden. Liefert Deine Batterie/Solarzelle 12V oder 24V, dann muß die zunächst über einen (Stepdown) Wandler in die Nähe der 5V gebracht werden. Da geht schon wieder Wirkungsgrad verloren.

    So als "Zwittervorschlag" - 5V Stromversorgungskabel vom Pi im Kasten auf den Boden des Baumes gezogen und dort eine Autobatterie mit Linearregler platziert (ist nicht ideal aber einfacher geht's vermutlich nicht).


  • Sagen wir mal im günstigsten Fall 1 A Stromaufnahme ... macht für 1 Stunden 1Ah, einen Tag 24 Ah, eine Woche 168 Ah, drei Wochen 504 Ah ...
    Ah wohlgemerkt ... nicht mAh ;)

    Solarmodul mit Dauerleistung > 2 A (wegen Aufladen von Akkus für die Nacht) ...

    Ich fürchte, das wird eng ...

    Ist m.E. zu knapp kalkuliert:

    5V*1A*24h= 120Wh + Verluste* (10%) = 132Wh

    *Verluste der Wandler mal "nett" kalkuliert

    Akkukapazität (12V) dafür: mind. 11Ah
    Akkukapazität ( 6V) dafür: mind. 22Ah

    Ich rechne jetzt aber mal mit den Wh weiter, weil das besser darstellt...

    Solarzelle liefert max. 1/3 des Tages vernünftig Strom, wenn Sonne scheint, also 8h

    Macht 132Wh/8h = mind. 16,5W.

    Da nun die Sonne nicht immer scheint, sollte der Akku mind. das 3-4 fache Speichern können und die Solarzelle das auch an einem Tag reinladen können, also:

    132Wh * 4 = 528Wh Akkuspeicher
    528Wh / 8h = 66 W

    Nun runterbrechen auf reale Anlagenauslegung (Vorschlag):

    * 12V System (Leitungsverluste reduzieren)
    * Solarzelle um die 80W (besser größer)
    * Solarakku 12V / 44Ah (besser größer)
    * + Solarladeregler + Spannungswandler 12V => 5V/2A

    Mfg, das Zen

    Ups, ihr ward schneller, naja :)

  • Hallo Zentris,


    Ups, ihr ward schneller, naja :)

    das schon, aber ich bin mir sicher, dass in den letzten drei Beiträgen die Informationen stecken, die AliceDeh benötigt, um seinen favorisierten Weg zu identifizieren.

    Beste Grüße

    Andreas

    Ich bin wirklich nicht darauf aus, Microsoft zu zerstören. Das wird nur ein völlig unbeabsichtigter Nebeneffekt sein.
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  • Ein Kabel ist immer ungeschlagen...

    :thumbs1: das ist wohl war...
    Aber auch die Leitungslänge spilet hier eine Rolle:
    Wenn das Häuschen auf 'nem Baum klebt und es z.B. 20m Kabel braucht, dann hast du schon einen merkbaren Spannungsabfall bei 1-2A (es sei denn, du nimmst 'ordendlichen' Querschnitt, aber das sieht dann irgend wie schlecht aus)

    Also besser eine höhere Spannung in das dünne Kabel rein (24V) und vor Ort im Häuschen wandeln auf 5V


    Da geht schon wieder Wirkungsgrad verloren.

    *räusper* Wirkungsgrad geht nicht verloren , Leistung schon :D
    (ICH weiss ja, was du meinst, tun es andere auch? ) ;)


    So als "Zwittervorschlag" - 5V Stromversorgungskabel vom Pi im Kasten auf den Boden des Baumes gezogen und dort eine Autobatterie mit Linearregler platziert (ist nicht ideal aber einfacher geht's vermutlich nicht).

    Doch: Schaltregler: klein, billig, hoher Wirkungsgrad...

    MfG, das Zen

  • Hallo AliceDeh,


    Mit einer Powerbank..? Wenn ja wieviel Leistung benötigt diese um nicht alle 3 Wochen den Akku neu aufladen zu müssen.

    gehe einmal davon aus, dass Du Powerbanks 10 Ah / 20 Ah / 40 Ah täglich wirst aufladen müssen.

    Beste Grüße

    Andreas

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  • Der Livestream steht bereits und erfolgt super über LTE.

    Ich möchte nur das Pi mit Strom versorgen umd die Vögel zu beobachten ohne ein Kabel zu verlegen.

    Ihr habt erstmal viele Ideen reingeworfen.
    Ich bin sehr erfreut, aber ich sehe schon, dass wenn ich eine absolut zuverlässige Verbidnung möchte,
    einfach auf Kabel umsteigen muss.

    Und das werde ich auch!! Eine nette Sache mit der Batterie und der Solarzelle, aber ich merk schon anhand euren Kommentaren, dass die Sache nicht so einfach zu bewältigen bzw. sinnvoll ist.

    Dann schachte ich lieber ein paar Narben aus den Boden und verlege das Kabel! Ich danke für eure Bemühungen!!

    EDIT:

    Kann ich ein USB über den normalen Handyadapter bis über 15 m im Boden verlegen ohne Leistungseinbußen zu riskieren oder muss ich ein extra Kabel bis zum Zielort verlegen welches dann von einem Umwandler in die passende Betriebsspannung umgewandelt wird?

    Ich denke bei 15m sollten noch keine Problem auftreten, oder??

    Gruß

    Einmal editiert, zuletzt von AliceDeh (27. April 2015 um 14:06)


  • Kann ich ein USB über den normalen Handyadapter bis über 15 m im Boden verlegen ohne Leistungseinbußen zu riskieren oder muss ich ein extra Kabel bis zum Zielort verlegen welches dann von einem Umwandler in die passende Betriebsspannung umgewandelt wird?

    Ich denke bei 15m sollten noch keine Problem auftreten, oder??

    Gruß

    Ich kann diesen Zeile nur so in etwa entnehmen, wass du sagen willst... nunja :daumendreh2:

    Den Leitungswiderstand deines Kabels kannst du hier ausrechenen, nicht vergessen, die Leitungslänge (bei dir 15m) verdoppeln oder den "einfachen" erhaltenen Widerstandswert verdoppeln.

    Bei 1mm2 Querschnitt (viel mehr haben die dünnen Kabel meist nicht) bekommst du 0,27 Ohm *2 = 0,54Ohm als Leiterwiderstand. Bei 1A macht das einen Spannungsabfall von 0,54 Volt.

    (Selbst mit 2,5 mm2 Leitung - also z.B. 220V Verlegekabel) kommst du noch auf 0,21V Spannungsabfall - kann kritisch werden...)

    Wenn du 5V einspeist, kommen am Raspi nur noch 4,46V an - zuwenig.

    Das ist dass, wass ich und andere in den Beiträgen geschrieben haben (nicht gelesen?): Du musst entweder eine etwas höhere Spannung (+0.54V) einspeisen oder gleich 12V oder 24V nehmen und einen Step-Down Wandler in das Häuschen mit einbauen, der die 5V aus den 12/24V herstellt ('ne Filterung gegen "EMP*" ist auch n´kein rausgeworfenes Geld - kleine Spule 10mH (in Reihe) + Keramikkondensator über + und - )
    Ein Varistor in der 12/24V Schiene mit einer etwas höheren Spannung rundet die ganze Sache ordentlich ab...

    +EMP: meint hier z.B. Gewitterpulse... (nein, das "eingegrabene" Kabel ist dicht unter der Graswurzel _nicht_ ausreichend abgeschirmt! Vor allem nicht, wenn der Blitz in das Haus einschlägt und der Blitzableiter die Blitzenergie sauber in den Ring-Erder ableitet..)

    Die letztere Variante ist die bessere, glaub mir!
    (Vor allem, weil du dir auf den 15m Weg Störpulse einfängst... - ich sag nur "Gewitter" - die dann ungefiltert in den RP gehen - :@)

    Mfg, das Zen

  • Alternativ fiel mir noch eine IP-Kamera mit WLAN ein.
    Sollte bei 15 m locker drin sein.
    Zudem dürfte die Energie-Bilanz für so ein Teil gleich ganz anders aussehen.
    Ansonsten würde ich sagen: nimm' Dir Zentris' Ratschläge zu Herzen ... er weiss wovon er redet ;) ...
    Und auch diese Blitz-Geschichte sollte man imho nicht unterschätzen.

    Evtl. ist in diesem Zusammenhang -> so ein Teil <- ganz hilfreich :s


    cu,
    -ds-

  • Doch doch ich hatte deine anderen Beiträge gelesen!!

    Nettes Beispiel in deinem Post jetzt habe ich das mit dem Leiterdurchschnitt und den Spannungsverlust verstanden!!

    Ich werde auf jeden Fall einen Step-Down-Wandler nehmen und die zusätzlichen Gadegts zur optimierung die du beschrieben hattest verbauen. :)


    Ich werde gleich mal eine Liste von einem Onlineshop erstellen wo ich sofort die Komponenten bestellen werden, aber vorher natürlich nicht ohne deine Absegnung :bravo2:

    Kannst du mir einen guten Onlineshop empfehlen?

    Bisher hatte ich immer bei Conrad und SparFun bestellt.

    PS: Welches Material ist in USB Kabeln verbaut? Ich würde gerne nach dem spezifischen Widerstand der USB Kabel gucken.

    Einmal editiert, zuletzt von AliceDeh (28. April 2015 um 08:23)

  • Hallo AliceDeh,

    in den meisten elektrischen Leitern besteht das Kabel aus Kupfer.

    Ich hatte mal ein USB-KAbel aufgeschnitten. Einen Querschnitt von 1 mm² hatte das nicht - es war wesentlich weniger. Dies würde den Wiederstand noch weiter erhöhen (der Widerstand ist umgegekhrt proportional zum Quadrat des Durchmessers).

    Beste Grüße

    Andreas

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    Einmal editiert, zuletzt von Andreas (28. April 2015 um 09:15)

  • Hallo AliceDeh

    schau Dir mal das vor kurzem erfolgreich gelaufene Kickstarter Projekt PiJuice an. Die PiJuice Solar Variante dürfte für Dich möglicherweise die einfachste Lösung sein.

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    Misteeq

    Einmal editiert, zuletzt von Misteeq (28. April 2015 um 09:19)


  • Hallo AliceDeh,

    in den meisten elektrischen Leitern besteht das Kabel aus Kupfer.

    Ich hatte mal ein USB-KAbel aufgeschnitten. Einen Querschnitt von 1 mm² hatte das nicht - es war wesentlich weniger. Dies würde den Wiederstand noch weiter erhöhen (der Widerstand ist umgegekhrt proportional zum Quadrat des Durchmessers).

    Beste Grüße

    Andreas

    Ok, dann werde ich auf jeden Fall vor dem Kauf dieses Kabels zur Stromversorgung den Leitungsdurchnschnitt in Erfahrung bringen!! :)

    Danke


    Hallo AliceDeh

    schau Dir mal das vor kurzem erfolgreich gelaufene Kickstarter Projekt PiJuice an. Die PiJuice Solar Variante dürfte für Dich möglicherweise die einfachste Lösung sein.

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    Misteeq

    Schaue ich sofort an wenn ich daheim bin :) Ich bin gespannt!!

    Aber ich werde es ohne Akkus/Batterien betreiben, weil wie schon gesagt die Macht des Kabels niemand schlagen kann :D

    Einmal editiert, zuletzt von AliceDeh (28. April 2015 um 12:13)

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