Passenden Akku für Arduino auswählen?

 - (Computer, Schule, Technik)

3 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet
  1. ist mit der „Normal“ Leistung die „Durchschnittsleistung“ gemeint? ich mein: wie oft kommt denn sonst die Spitzen-Leistung vor?
  2. wenn das Gewicht egal ist: warum kein Blei-Akku? der lässt sich am Besten recyclen...
  3. alles, was Lithium enthält (bis auf LiFePO4) scheidet völlig aus... wegen der Brandgefahr... siehe Boeing/Samsung...
  4. LiFEPO4 mag nur zwischen 90% und 30% Ladezustand betrieben werden... also hat man nur die Hälfte der angegebenen Kapazität... also n 10Ah LiFePO4 Akku enthält über den Daumen (die Spannung bleibt in dem Bereich fast gleich): 3,2V*10Ah=32Wh
  5. 32Wh reichen nun wiederum bei 20% Sicherheitsaufschlag für 32Wh/(.15W*1.2)=178h
  6. das wär ne Woche... stümmt's?
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oops... ich hab vergessen mit 60% mal zu nehmen... es reicht also nur 4 Tage... *blush*

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@RIDDICC

Also es geht um eine Woche 😂 Spitzenleistung kommt alle 10 Sekunden, weil dort der Datendurchfluss höher ist

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@karl342
  1. und für wielange wird die Spitzenleistung gefordert?
  2. oder ist in den 0,15W die Spitzenleistung schon mit drin?
  3. sind die 0,15W quasi als Mittelwert zu sehen?
  4. dann würde ich also ne einzelne 20Ah LiFePO4 Zelle nehmen... die hat dann 3,2V, die für n Arduino eigentlich reichen (der kommt auch mit 3,2V noch zurecht, glaube ich... oda?)... oder man schaltet zwei 10Ah LiFePO4 Zellen in Reihe und lässt dann den Arduino aus 6,4V die 5V basteln... die Effizienz ist dann allerdings etwas unterirdisch bei 78%...
  5. oder man nimmt n Buck Converter, der aus den 3,2V dann 5V macht, was zu etwa 5% Verlust führt, wenn man es ordentlich macht... diese 5V sollte man dann aber nich über den Bananen-Stecker sondern über die „Pfosten-Löcher“ reinschieben, damit der Längsregler nicht rumspinnt...
  6. die LiFePO4 Chemie einer 20Ah LiFePO4 Zelle ist dann bis zu 20A belastbar... jedenfalls die von Winston... eigentlich sogar bis 200A, glaub ich... da seid ihr aber weit drunter... also im grünen Bereich... LOL
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@RIDDICC

Servus RIDDICC, also wir haben die Spannung und die Stromstärke gemessen und aus dem Maximalwert die Leistung berechnet. Das bedeutet 0,15 W ist die Leistung während dem normalen Betrieb (also dann wenn der Arduino faktisch nichts macht). Ob das jetzt der Mittelwert ist kann ich dir nicht sagen, aber ich denke eher nicht :D da musst du mir helfen. 0,42 W sind dann in dem Moment, in dem er Daten an den MQTT Broker sendet :D also die Maximalleistung eigentlich

Gefordert wird sie eigentlich alle 10 Sekunden, weil alle 10 Sekunden die Daten aktualisiert werden

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@cucks

ok... wie errechnen wir dann den Durchschnitt? dazu müssen wir doch nicht nur wissen, mit welcher Frequenz die Maximalleistung gefordert wird, sondern auch für wielange... oda?

also für 1sec oder 2sec? also z. B. 20% Maximalleistung und 80% Normalleistung... oder wie?

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@RIDDICC

Also sind so ca. 2 sec und dann geht es wieder auf Normalleistung zurück :D

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@cucks

dann ist die Durchschnittsleistung also 0,15W*80%+0,43W*20%=0,21W...

n Blei Akku soll man glaub ich auch nur halb entladen...

also für eine LiFePO4 Zelle mit 3,2V: 120% · 7 Tage · 24h · 0,21W / (3,2V) / (90%-30%) = 22Ah... das wär dann aber knapp bemessen... und wenn es 10 Jahre alt ist, dann wird es noch knapper... vllt sollte man es mit ner 40Ah Zelle versuchen...

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@RIDDICC

Kannst du mir die Rechnung nochmals genauer erklären :D

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@cucks

noch genauer? LOL

  1. 120% zur Sicherheit... wegen Alterung und Messungenauigkeiten und Zukunfts-Sicherheit...
  2. 7 Tage: hast du doch selbst gesagt...
  3. 24h um Tage in Stunden umzurechnen
  4. 0,21W, weil das nunmal die Durchschnittsleistung ist, wenn ich dich richtig verstanden hab
  5. durch 3,2V, um von WattStunden auf AmpereStunden zu kommen...
  6. (90%-30%), weil der LiFePO4 eben nich 100% liefern kann, sonst altert er zu schnell...
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@RIDDICC

Verstehe diese Berechnung nicht :D

Also für eine LiFePO4 Zelle mit 3,2V: 120% · 7 Tage · 24h · 0,21W / (3,2V) / (90%-30%) = 22Ah... das wär dann aber knapp bemessen... und wenn es 10 Jahre alt ist, dann wird es noch knapper... vllt sollte man es mit ner 40Ah Zelle versuchen...

Was bedeutet 90%-30% ? Vielen Dank schon mal für deine Hilfe

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@cucks
  1. 90%-30% = 60%... stümmt's?
  2. 90% ist der state of charge (SoC), ab dem man nich mehr auflädt...
  3. 30% ist der SoC, ab dem man nich mehr entlädt...
  4. oder hab ich n Denkfehler drin?
  5. von der nominalen Ladung von z. B. 100Ah stehen einem dann doch nur 60Ah zur Verfügung.... um also wieder auf 100Ah zu kommen muss man 100Ah durch 60% teilen... denn: 100/60% ~=~ 166
  6. Gegenprobe 166*60% ~=~ 100
  7. färtch... oda?
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@RIDDICC

Wenn man aber 100/60% teilt kommt man nicht auf 166 :D
Und die Gegenprobe stimmt dann glaube ich auch nicht.

Kannst du die Rechnung nochmals genau ausführen, also mit allen wichtigen klammern... rechnest du bei 120 Prozent mit 1,2 vermute ich mal :D
Und dann abschließend nochmal die Frage: Welchen Akku nehmen für eine Laufzeit von 1 Woche...

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@cucks

Kannst du mir die 30 % und 60 % in der Rechnung nochmal erklären ist echt dringend :D

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@cucks

hmm... also ich tippe dann ein:

100 / 0.6

und dann steht da:

166.66666666666666666666
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@cucks

ja, statt „120%*“ tippe ich „1.2*“

wenn ihr sparen müsst, dann solltet ihr n 12V Blei Akku mit etwa 15Ah nehmen...

wenn ihr noch etwas mehr Geld habt, dann noch n Step-Down Converter von Amazon... z. B. https://www.amazon.de/LM2596-Converter-0-40V-5-35V-Stromversorgung/dp/B01GJ0SC2C/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1525338418&sr=8-3&keywords=step+down+converter

zum Laden braucht man auch so einen... aber da sind dann ja in dem Beispiel Angebot gleich 6 drin... da darf dann sogar die Hälfte kaputt sein...

wenn ihr mehr Geld habt und weniger Gewicht wollt, dann sollte es n 22Ah LiFePO4 mit nem extrem effizienten Boost Converter (eff>92%) sein... z. B. http://www.litrade.de/shop/Akkus,Zubehoer/1,20Ah,LiFePo/3,2V,20Ah,High,Power,Cell.html

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@RIDDICC

ach so: n 6V Blei Akku mit 30Ah könntet ihr noch besser direkt anschließen...

und da müsste in jedem Fall dann noch irgendwie n Tief-Endlade-Schutz dran...

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@RIDDICC

Alles klar danke dir schonmal. Warum kann ich eigentlich nicht einfach mehrere Akkus aneinander hängen :D würde das nicht einfacher und kostengünstiger. Der Akku kostet ja 90€...

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@cucks
  1. der LiFePO4 mit 20Ah kostet bei mir 32,49€ ohne Versand...
  2. wie kommst du auf 90€?
  3. n Blei-Akku wär auch nich viel billige, oder?
  4. prinzipiell kann man auch ne Reihenschaltung von Akkus verwenden... aber dann braucht man noch n Balancer, damit deren Spannungen sich nich immer mehr voneinander unterscheiden...
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den strom in Ampere habt ihr ja. jetzt müsst ihr nur noch gucken, dass ihr den Akku passend findet...

die meisten akkus in dieser größenklasse werden ja mit Millimamperestunden angegeben.

rein theoretisch sähe, wenn wir von der spitzenlast ausgehen, die sache dann so aus:

4150 mAh / 83 mA = 50 h

jetzt ist da nur noch die sache mit der spannung. der Akku hat natürlich keine spannung von 5 volt. da müsste man dann entweder von 3,6 volt aus hochwandeln, oder von einer höheren spannung aus runter wandeln. für die wandlung kannst du noch mal 15% verlust veranschlagen außerdem musst du von ungefähr 40% reserve ausgehen...

was die meisten nicht beachten ist, dass die z.B. 20.000 mAh einer powerbank sich auf den Akku beziehen, nicht auf den USB Anschluss. d.h. durch die Hochwandlung von rund 3,6 auf 5 volt, erhöht sich der strom. belastesst du eine Powerbank mit 2 Ampere am Ausgang, fließen durch den Akku 3 Ampere.

mein vorschlag wäre ein BEC Boy. das ist ein Spannungsregler, bekannt aus dem Modellbau, der je nach ausführung bis zu 42 Volt auf 5 Volt runter geregelt bekommt.

sagen wir, du hast einen 12 Volt Akku, dann hast du ungefähr 40 mA am Akku, wenn deine schaltung vollast zieht. nimmst du einen 4 Ah Bleiakku als Basis, hast du rechnerisch 100 Stunden betriebszeit. wie gesagt wieder eher weniger, weil noch 40% Reserve drin sein müssen, aber deine schaltung läuft ja auch nicht permanent.

mein vorschlag wäre ein 10 Ah Bleiakku. den kriegt man relativ leicht geladen, er ist preiswert und sollte den betrieb über eine woche garantieren. außerdem kann man mit einem billigen, einfachen kleinen laderegler und einer solarzelle dafür sorgen, dass der akku sich selbst wieder lädt...

der einzige nachteil eines beliakkus, wie der name schon ahnen lässt ist er recht schwer.

lg, Anna

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