Stromversorgung per LiIon-Pack, AAA mit Step-Up oder...?

[KingSauce]

Guten Tag,

nachdem ich jetzt die Motoransteuerung meines Roboterprojekts soweit fertig (aufm Breadboard) habe, suche ich jetzt nach einer geeigneten Stromquelle.

Der Roboter ist auf der Basis eines bis auf die Motoren völlig zerpflückten kleinen RC-Modellautos aufgebaut. Das heißt: Die Versorgunseinheit muss relativ leicht sein.

Der gesamte Roboter soll mit 5V arbeiten. Da laufen die Motoren in Ordnung und der Atmel sowieso ;). Beide Motoren zusammen brauchen um die 1A bei voller Belastung (Antrieb steckt fest, voller Lenkausschlag). Während der normalen Fahrt sind es vielleicht knapp halb soviel.

Damit ich mich nicht weiter um die Beladevorrichtung kümmern muss, fand ich hier das Teil ganz ansprechend: http://www.pollin.de/shop/dt/NDYwOTQ2OTk-/Stromversorgung/Akkus/LiIon_Akkus/USB_Akkupack_LiIon_4400_mAh.html
Der soll völlig ausreichende 1,5A bei 5V liefern.
Schnell überschlagen wären das bei meinem Verbrauch mit 4400mAh um die 4 Stunden Betrieb, oder was? Wenn ja, würd mir das reichen.
Ist der 5V Ausgang von dem Teil stabil genug, brauch ich auch garkeinen Spannungsregler mehr.

Ich habe jetzt nur Angst, dass das Paket zu schwer ist und die Kiste dann garnicht mehr fährt/lenkt oder nurnoch rumtuckert.

Am schönsten wäre etwas mit 4 Microakkus, weil dafür die Infrastruktur schon vorhanden ist. Dann ist nur die Spannung mit 4,8V etwas gering. Kann man da etwas mit einer Step-Up Geschichte machen (hab ich noch nie gemacht) oder ist das leistungsmäßig oder aus anderen Gründen Quark?

Vielen Dank für Infos!

gruss Michael

[PICture]

Hallo!

Ich bin, wenn es um Roboterbau geht, auch Anfänger mit geringer Erfahrung.

Ich denke jedoch, dass sowohl die Motoren als auch die Steuerung den 0,2 V Unterschied gar nicht merken und finde bei deinem Bot ein Step-Up Regler als "Quark", ;)

[KingSauce]

Ist halt nur blöd, wenn die halb entladen sind und irgendwann die Mindestspannung für den Atmel (4,5V glaub ich) nicht mehr erreicht werden.

So ein flaches Handy Akkupack wäre auch noch schön, nur müsste ich dann wie gesagt erstmal irgendein sicheres Ladegerät bauen / kaufen.

[PICture]

Alle Akkus halten die Spannung leider nur bestimmte Zeit. :(

Die Steuerung könnte man aus getrennten Miniaturakku z.B Memopuffer mit 78L05 versorgen, weil die Motoren eigentlich keine stabile Spannung brauchen.

[KingSauce]

Hab wegen dem Gewicht mal ne Mail an Pollin geschickt. Wenn das zuviel ist, bestell ich mir ein paar billige Handyakkus, die ich dann mit sonem Universalladegerät lade. So eins hier: http://cgi.ebay.de/Ladegerat-Charger-Handy-Kamera-Game-MP3-MP4-Akku-e-t-c-/260699650384?pt=Handy_Zubeh%C3%B6r&hash=item3cb2e8f950

Aber erstmal werd ich mir morgen 4 Micro Akkus kaufen und mal sehen, wie lang er damit auskommt.

[PICture]

Das hängt nur vom Kapazität des Akkus, weil der Stromverbrauch schon bekannt ist und lässt sich einfach abschätzen. Wenn es beispielsweise bei 4400 mAh Mignon um 4 stunden waren, wird es bei bei 1000 mAh Micro um 1 Stunde.

Ich könnte einige vorhandene Akkus für dich schnell wiegen. ;)

[KingSauce]

Ich hab auch gerade was noch besseres als Handy Akkus gefunden. Nämlich Akkus für die einschlägigen Spielekonsolen. Hätte man eigentlich direkt drauf kommen können...

Ich schwanke da gerade zwischen zwei Akkus:
1. Der für die alte (dickere) PSP mit 3600mAh@3,6V für 4,90€/Stück
oder
2. Den besser handlebaren (wegen Barrenform) vom Nintendo DSi. Der kostet dann auch nur 2,42€ und gibt 2000mAh@3,7V

Ich tendiere aber eher zum Nintendo Akku. Schön flach (und wahrscheinlich leicht) und billig. Schließ ich 2x2 in Reihe und die beiden dann parallel ist das ganze sogar immernoch billiger als der PSP Akku :)
Könnte ich den dann auch in Reihe und /oder parallel mit so einem Universalladegerät (siehe Link oben) laden?

[PICture]

Leider ohne Schaltplan kann ich es nicht beurteilen und möchte dir keine Schaden verursachen. :(

Da einzige was mir eifällt, wäre paralelle Verbindung von leeren Akku (wegen Ausgleichsströmen) und die seitdem immer miteinender verbundene laden und verwenden.

Wenn deine Motoren und Steuerung mit 3,7 V nicht auskommen, wäre serielle Verbindung + 7805 mit Kühlkörper nach getrenntem Laden bzw. Schaltregler (Step-up/down) unvermeindlich.

[KingSauce]

ne auf dem roboter drauf will ich das eh nicht laden. Das ist mir dann doch zu unsicher ;)

Falls die AAA Akkus wirklich zu kurz halten, werd ich mir morgen dieses Universalladegerät und 2 NDSi Akkus bestellen. Laden tu ich die dann aber doch nur einzeln damit mir keine Stichflamme in die Quere kommt. Wäre schade um den Parkettboden...
Auf dem Roboter würd ich mir irgendeine Halterung für die Akkus bauen und die 7,4V dahinter einen 7805 setzen.

Meintest du das so in der Art:http://www.abload.de/img/liio3oqd.png (Hoffe das ist an sich verständlich :D)
Ich glaub aber bei 3,7V sind die Motoren viel zu lahm.

[PICture]

Wenn die Motoren mit 7,4 V nicht zu schnell wären, hätte ich mir es so vorgestellt, bloss anstatt dem Step-Up mit 78L05 bzw. kleinem low-drop Spannungsregler.

Bei 3,7 V Akku muss der Step-Up enstprechend "stark" sein um die 5V für Motoren zu schaffen.

[KingSauce]

Ich dachte jetzt entweder die motoren mit 3,7V und den atmel hinter einen step-up der auf 5V hebt (eben so wie das da oben), oder 2 akkus in reihe und dann alles hinter einen 7805 der auf 5V senkt. Zweite Variante ist auf jeden Fall einfacher zu bewerkstelligen weil ich die Teile da habe.

Einen Step-Up Baustein, der von 3,7V auf 5V hebt, sodass beide Motoren unter Vollast laufen könnten habe ich vorhin sowieso nicht gefunden. Bräuchte wenn dann jeder Motor einen eigenen wenn das funktioniert.

[PICture]

Wenn für dich einzelnes Laden den Akkus annehmbar wäre, ist deine 2. Variante energetisch effizienter.

[KingSauce]

moin,
weiß nicht vielleicht hab ich gestern zu viele LiIo-Explosionsvideos gesehen... So ein wenig Respekt vor der Sache hab ich schon. Dafür ist es leichtungs- und gewichtstechnisch das beste.

Hab vorhin die leistungstärksten AAA Akkus und ein Ladegerät gekauft, die ich bei Saturn finden konnte. Sind jetzt vier 1100mAh Akkus. Die sind jetzt am Laden und am späten Abend bzw. morgen nach der Arbeit werd ich damit dann mal einen Testlauf machen. Bau ich noch eine kleine Lowcurrent LED ein, die ab 4,55V anfängt den nahenden Absturz des Atmels anzuzeigen und dann schau ich mal wie lang das läuft.
Sollte das so richtig schlecht laufen muss ich überlegen ob ich da irgendwo noch einen Akku zwischenquetsche (was aber sehr hässlich werden würde...) oder eben die erwähnten Nintendo DS Akkus gekauft werden.

+edit+
ich seh grad: Email von Pollin ist gekommen. ca 300g soll deren Akkupack wiegen. Ist ja schon nicht ganz wenig. Werd ich ihm mal was ungefähr gleichschweres auf den Rücken legen und gucken wie er sich so schlägt :)

[MisterMou]

Da es hier schon um die Nintendo DSi Akkus geht möchte ich auch gleich mal eine Frage in die Runde werfen.
Dass man einen ganzen Haufen in Reihe schalten kann ist mir klar, aber wie viel Strom darf man den Zellen abzapfen? 2C, also 4A sollten es doch wohl sein, oder? Ich möchte 2 Schrittmotoren mit möglichst hoher Spannung versorgen.

[BASTIUniversal]

Hallo!
Wer sagt denn, dass ein AVR bei 4,5V aufhört zu arbeiten bzw. abstürzt?
Falls man nicht die vollen 16 bzw. 20MHz braucht, kann man da locker bis 2,7V runter gehen. Je nach verwendeter Hardware ist es eigentlich ganz einfach, das System auf 3,3V um zurüsten. Dann würde auch ein (Akku-freundlicher) Step-Down Regler ausreichen (z.B. LM2576, die sind ganz einfach aufzubauen).
Die Motoren würde man in dem Fall direkt an den Akku anschließen. Alternativ dazu könnte man auch über einen kleinen 3,7V LiPo für den Controller und einen anderen (6V Blei?) Akku für die Motoren nachdenken.

Gruß
Basti

[KingSauce]

Moin,

ich meine das hätte da irgendwo im Datenblatt gestanden. Hab aber nicht nochmal nachgeschaut :)

An sich läuft das jetzt mit den 4,8V. Akkus haben über Nacht im Ladegerät gebrutzelt und hatten alle zusammen Anfangs 5,5V Spannung. Die angegebene Akkuspannung ist wohl sowieso immer die Mindeststpannung. Von daher ist das alles safe.
Jetzt gibts nurnoch Probleme wegen der Abschirmung. Der Atmel scheint sich irgendwie neuzustarten oder sowas sobald die Motorrichtung geändert wird. Das Problem tritt aber nur auf, wenn das ganze per Akkus betrieben wird. Ich denke mal die Elektronik im Netzteil hat das ansonsten immer verhindert.

Schließlich hat meine Schaltung bis jetzt keinen einzigen Kondensator :D Deswegen fahr ich jetzt zum Elektronikdealer für ein paar Kondensatoren und eine vernünftige Anschlusslösung der Motoren.

Was meinst du denn mit Motoren direkt an den Akku? Ich habe ja nur stinknormale Gleichstrommotoren. Von daher gibts da keine Signalleitung oder sowas. Soweit mein Horizont reich muss ich die hinter eine HBrücke oder einen Motortreiber packen.
Die einzige Alternative wäre eben noch das ganze mit einem Wechslerrelais pro Motor zu bauen. Aber das haut mich nicht so um.

Was mir sonst noch aufgefallen ist: Schließe ich den Antrieb alleine an, zieht die komplette Schaltung ca. 600mA unter Vollast. Schließe ich Lenkung und Antrieb an ziehen alles zusammen unter Vollast auch nur 600mA. Können meine Akkus nur so wenig Strom abgeben oder drückt da irgendwas den Strom runter?

Damit man sich besser versteht hier meine bisherige Schaltung:
http://h-4.abload.de/img/roboknechtalphaytvm.png
Schaltung in Originalgröße (http://h-4.abload.de/img/roboknechtalphaytvm.png)
Der untere Teil mit der LED Anzeige ist noch nicht dran, aber eigentlich sowieso irrelevant für die Geschichte hier.

+edit+
kacke, viel zu spät der ha ja eh schon zu


#edit2#

Mensch Jungs, ich werd verrückt. Jetzt läuft das einwandfrei mit den Kondensatoren :)
Dann gehts jetzt weiter mit meiner ausgeklügelten Motor LED-Anzeige. Morgen werd ich dann nochmal ne neue Version zusammenlöten und sehn wie sich das ganze unterwegs so macht.

+edit3+
nice one. Die LED Anzeige hat die falsche Polarität und ganz zum Schluss nochmal fast den L298 durchgebrannt. Ist ein Kabel rausgeflogen und habs an den falschen Pin gesteckt. Ging erstma nichts und nach dem 10ten Versuch hab ich mal zufällig an der Fahne vom L298 gefühlt, auf der man evtl schon ein Ei hätte braten können.
Hatte eine 5V Leitung an einen der Ausgänge gelegt... -.-
Ganz großes Zeichen für Schluss für heute.