Wie heisst das Teil?

[hirnfrei]

Mahlzeit!

Verzeiht mir den Titel, mir ist einfach nichts besseres eingefallen.

Ich habe da eine Spannungsquelle (Akkus) mit welchem zur Zeit der Arduino und ein Raspi betrieben werden. Will ich die Beiden nun jedoch mit einem Netzteil betreiben muss ich erst den Akku abklemmen und dann das Netzteil dran hängen.

Wie nennt man also ein Bauteil, welches beim Einstecken vom Netzteil diesen Zustand erkennt (okay das kann ich noch mit dem Arduino realisieren), aber der dann Plus Minus vom Akku auf das Netzteil umschaltet?

[021aet04]

Entweder Relais, wird vom NT geschaltet oder Diode.

MfG Hannes

[PICture]

Hallo!

@ hirnfrei

Man braucht nur ein Pol der Spannungsquelle umschalten. Am einfachsten wäre an vorhandenen Netzteilstecker angepasste Hohlbuchse mit Schaltkontakt. Beispielweise sowas: http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=Hohlbuchse+mit+Schaltkont akt%2C+4%2C75%2F1%2C7+mm&log=internal&recommend=true .

[Manf]

Ich versuche es mal mit ladekontakt umschalter

https://www.google.de/search?q=ladekontaktumschlter&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b&gfe_rd=cr&ei=_G9DV4DvLemA8QeslryYBw#q=ladekontakt+umschalter

bitte um Verbesserungen.

[RoboHolIC]

Eine Schaltbuchse wird entweder mit Unterbrechung oder überlappend schalten. In beiden Fällen muss man weiteren Aufwand treiben.
Da ein Raspi im Spiel ist, dürfte Unterbrechung keine Option sein.
Wenn eine gemeinsame Masse beider Energiequellen gegeben ist und jeweils die Plus-Leitungen mit je einer Diode in Flussrichtung versehen werden, dann kann man "hinter" den Dioden beide Leitungen gefahrlos zusammenlegen, ohne dass unkontrollierte Ausgleichsströme fließen. Die Energiequelle mit der höheren Spannung übernimmt die Versorgung, die andere wird arbeitslos.
Eine der Fragen ist aber, ob du dir die grob 0,7Volt Spannungsverlust im Akkubetrieb leisten kannst.
Eine andere, ob Maximalstrom, Abwärme, Platzbedarf ins Konzept passen.
Eine vorhandene Akkuüberwachung muss dann ebenfalls überarbeitet werden.

[PICture]

Eine der Fragen ist aber, ob du dir die grob 0,7Volt Spannungsverlust im Akkubetrieb leisten kannst.


... bei Schottky Dioden wäre es um 0,5 V weniger. :)

[Ceos]

ich möchte hier wirklich niemandem den Bastelspaß verderben, da es absolut förderlich ist sich selber mit so etwas zu beschäftigen, aber wenn der Bedarf an Funktion wichtiger ist als das Bedürftnis der Kenntnisgewinnung hätte ich da einen Link
https://www.rasppishop.de/Raspberry-Pi-USV-Unterbrechungssichere-Stromversorgung-Schutz-Stromausfall-sichert
wie gesagt, bitte nicht abhalten lassen es selber zu bauen ;D

[hirnfrei]

Ist natürlich eine coole Alternative! Aber nach Möglichkeit sollte ja der Arduino das Umschalten steuern.

Auf 0,7V kommt es nicht an. Von den Akkus kommt genug.

Wenn ich das aber richtig verstanden habe dann reicht es wenn ich eine Masse habe (was ja logisch ist) von den Plus Polen eine Diode vor einem Relais sitzt und wenn ich dann das Signal bekomme das ein Netzteil angeschlossen ist ich einfach das Relais vom Netzteil ein und anschliessend das vom Akku aus schalte?

[PICture]

Ich habe die von RoboHolIC vorgeschlagene Schaltung skizziert. Sollte noch etwas unklar sein, dann bitte fragen. :)

VCC
+
.----. + D1 |
| |----->|---+---+---> +
| NT | |
| |---+ | zum Arduino
'----' - | |
+----------+---> -
| | |
+------+ | ===
-| | GND
A --- |
- |
+| D2 |
+-------->|---+

A = Akku NT = Netzteil DX = Diode

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[hirnfrei]

Alles klar!

Muss ich bei den Dioden was beachten? Damit hatte ich bisher noch nicht so viel zu tun.

[021aet04]

Die Diode muss mindestens den Strom aushalten. Also wenn man einen Nennstrom von 1A hat, muss die Diode für mindestens 1A ausgelegt sein, besser etwas überdimensionieren, damit die Diode nicht immer am Limit betrieben wird.

Was auch noch wichtig ist, ist die Sperrspannung (Reverse Voltage). Die Spannung die bei der Diode angegeben ist muss Größer sein als die Spannung die Auftreten kann. Also wenn du ein Netzteil mit z.B. 10V hast, muss die Sperrspannung mindestens 10V betragen.

Am Besten du nimmst eine Shottky Diode wie es Picture schon erwähnt hat. Vorteil ist das die Verluste geringer sind und du auch weniger Spannung von der Versorgung benötigst.

MfG Hannes

[hirnfrei]

Gibt es einen Grund (ausser das der Hersteller das so will) warum es Dioden gibt die 5A 100V haben und 21 Cent kosten und andere 5A 20V und 71 Cent? Beides die gleiche Bauform.

[PICture]

Ohne Datenblätter k.A. :(

[RoboHolIC]

@PICture
Danke für's skizzieren, ich kenne dieses Programm bisher nur von seinen Outputs.

@hirnfrei
Das kann auch mit dem Fertigungsaufwand zu tun haben oder mit den Stückzahlen.
Wäre vielleicht auch gleich eine Ladefunktion für Akkus sinnvoll? Es wäre günstig da gleich alle Wünsche auf den Tisch zu werfen und ein Gesamtkonzept zu entwickeln.

[hirnfrei]

Den Gedanken hatte ich auch schon. Meine Idee dabei wäre es gewesen, wenn ein Netzteil angeschlossen wird werden die Zellen von einander getrennt. Bzw. Wenn kein Netzteil angeschlossen ist die Zellen mittels Relais in Reihe geschaltet. Wenn das Netzteil angeschlossen wird und die Zellen getrennt sind, wäre auch die Möglichkeit gegeben die Zellen einzeln zu laden und zu überwachen. Anfänge davon habe ich auch schon im Arduino-Forum gestellt, aber entweder drücke ich mich aus als wäre ich ein kleines Kind das man an die Hand nehmen muss, oder wenn man dort keine Fachausdrücke usw. drauf hat ist man direkt ein Depp der die Finger weg lassen soll.

Ich meine, ich verwende hochstromfähige Akkusder 1865ßer Baureihe von Samsung, Sony oder LG. Die Kleinen müssen sowohl durch meine Dampfer durch wie auch in meine Modellflugzeuge.Ich habe also schon etwas Erfahrung mit Akkus unter Last. Mein grösster Hubschrauber zieht aus den Akkus im Flug um die 30A. Also das ist auch kein Spielzeug. Ich hab schon einen Akku ausgasen gesehen und ich weiss vor Allem das ein Lithium Ionen Akku deutlich mehr verzeiht wie ein Lithium Polymer Akku. Die basieren vielleicht auf dem gleichen Prinzip, aber mein Ladegerät hat mir noch nie einen Li-Io geschrottet, Li-Pos jedoch schon.

Ich bin bei Weitem kein Fachmann in Elektronik. Genau genommen habe ich erst letztes Jahr mit dem Arduino Uno überhaupt erst damit angefangen. Ich habe keinen Plan wie die meisten Bauteile heissen, keine Ahnung welche Bauteile es überhaupt gibt. Ich wusste aber auch nicht wie man ein Flugzeug baut und habe es mittlerweile mehrfach gemacht. Wozu gibt es denn das Internet? Kriege ich es hin ist es super, kriege ich es nicht hin habe ich aber dabei mit Sicherheit etwas gelernt.

Yeah so viel wollte ich gar nicht schreiben ;). Des Pudels-Kern, in dem Arduino-Forum hatte ich durchaus Annahme bekommen, Akkus sind etwas wo man besser nicht nach fragt. Von daher hatte ich das Ganze bislang eigentlich eingefroren. Sollte das hier anders sein taue ich es aber mit Freuden wieder auf.

[PICture]

Zum Laden braucht man die Akkuzellen nicht voneinander trennen. Üblich schließt man passender Balancer ( https://de.wikipedia.org/wiki/Balancer ) dran. Die gibt es schon fertig zum kaufen, z.B. dort: http://shop.lipopower.de man muß nur passenden für vorhandenen Akku auswählen. ;)

[hirnfrei]

Ich lade ja derzeit mittels Balancer. Nur das Bastelkind in mir will so etwas eben mal selber bauen. Gesteuert über einen Arduino, kontrolliert von einem Raspi. Man muss ja schliesslich irgendwann mal mit schmutzigen Händen da stehen und sagen können, ach so funktioniert das ;).

[HaWe]

zum (deutschen?) Arduinoforum: ja, da gibt es ein paar ziemlich... naja.

Ich habe eine ähnliche Sache wie du in Arbeit, mit 1 Raspi und 2 Arduinos als IO Multiplexer.
Ich habe es einfacher gelöst, kA ob die das auch was helfen könnte:

Hauptspannungsquelle sind bei mir ein paar parallel geschaltete RC-Akkus (12V, 9V geht auch).

9V können direkt an den Arduino angeschlossen werden und auch dran bleiben (über Schalter zu trennen),
ansonsten 12V/9V DC Wandler und dann an den Arduino; Spannungsschwankungen zwischen 6-14V schafft aber sogar der Onboard-Spannungsregler des Arduinos ohne Probleme alleine.
Die RC Akkus liefern über einen 12V/5V DC Wandler auch eine USB-Buchse, um den Raspi daran anzuschließen.

Wenn ich die MCUs jetzt stationär betreiben will, schließe ich einfach mein 9 oder 12V Akku-Ladegerät an die Akkus an. Es ist elektronisch geregelt und lädt die Akkus und versorgt automatisch auch die MCUs mit Strom, wenn sie dazugeschaltet sind, oder kann sie auch wieder abklemmen, wenn gewünscht. Ich mache das jetzt schon ein 3/4 Jahr lang so, ohne jedwede Probleme.

Alternativen:
Man könnte (je nach Belastung) aber auch nur den Arduino mit 7-12V versorgen, und die geregelten Arduino-5V Header-Pins direkt mit den Raspi-5V Pins verbinden, um diesen über den Arduino mit Strom zu versorgen. Hier funktionieren sogar die GPIOs, besser aber dann die Lötpunkte unterhalb der Raspi-USB-Buchse anzapfen, da die zusätzlich geregelt und geschützt sind.

Anders herum geht es auch, hier kann man den Arduino über die Raspi-Spannungspins mit den Arduino-5V Pins verbinden und versorgen.

Sogar 3.3V zum AVR Arduino geht übrigens, dann arbeitet der auf 3.3V mit halbem Prozessortakt und sogar passenderweise mit 3.3V Signal-Leveln (mit einem Nano getestet, zugegebenermaßen aber noch nicht mit einem Mega).


ps,
da ja die Arduino-Spannungsversorgungsbuchse in weiten Bereichen geregelt und stabilisiert ist, und ja auch das Akkuladegerät resp. Netzteil eine ähnliche (verträgliche) Spannung wie die Akkus liefert, und andererseits eine Buchse mit Umschalter, wie du im TOP nachgefragt hast, nur Bruchteile von Sekunden kurz stromlos ist, würde ich es wagen, einfach einen 220µF Elko parallel dazu zu schalten, der die kurze stromlose zeit abpuffert, und das evtl ganz ohne Dioden, denn die Polung ist ja konstant.

[hirnfrei]

Du hast mit dem Forum also auch schon deine Erfahrungen gemacht ;).

Was du beschrieben hast klingt gut, ich hatte auch schon die Idee den Raspi über den Arduino direkt zu speisen, aber mal angenommen durch zusätzliche Hardware (wie ich ja in dem anderen Thread gelernt habe ^^) will der Raspi dann doch mal >2A. Kriegt der Arduino das hin?

Und eine Frage die ich schon länger habe, wie ist der Raspi eigentlich geschützt? Ob er geschützt ist brauche ich nach deiner Aussage ja nicht zu fragen, aber in wie weit verzeiht er denn zu hohe Spannung zum Beispiel?

[HaWe]

was ich über die Raspi Betriebsspannung gelesen habe: 5V muss USB Speifikation entsprechen, so weit ich weiß 5V +/- 5%.

Wenn der Raspi viel Strom braucht / Hauptverbraucher ist, würde ich den Raspi mit 3A USB Netzteil füttern und den Arduino darüber betreiben, nicht anders herum.

Der Arduino hat ja keine extrem stromfressende Hardware.

Übrigens - ganz vergessen, du kannst ja den Arduino auch per USB am Raspi anschließen und hast dann sowohl die Stromversorgung für ihn als auch gleich eine kostenlose UART-Verbindung 8-)
Nur zum Programmieren muss er dann ab (USB/Serial0 ist ja das Terminal zum PC), und serielle Befehle, die standardmäßig auf Serial0 gehen, muss du dann später eben auf Serial1/2/3 oder SoftSerial umlenken.

Eine stabilisierte USB Spannungsversorgung (DC/DC mit USB-Port oder angelötet) brauchst du ja sowieso für die 7,4V Batterien/Lipos.

[hirnfrei]

Den Arduino über USB vom Raspi speisen zu lassen hatte ich sogar schon eine Weile. Nur bekomme ich die aktuelle Software für den Arduino auf dem Raspi nicht zum Laufen, nur die aus den Paketquellen und die ist nun wirklich nicht gerade aktuell. Damit geht es auch, klar, aber da ich derzeit mehr mit dem Arduino wie mit dem Raspi rasbeite, eben wegen der Stromquelle, habe ich den Arduino hauptsächlich am Desktop hängen. Ist aber prinzipiell im Gedankengang um den Arduino zu versorgen.


besser aber dann die Lötpunkte unterhalb der Raspi-USB-Buchse anzapfen, da die zusätzlich geregelt und geschützt sind.

Das klingt interessant. Wo genau sitzen die?

[HaWe]

direkt unten drunter, da, wo der USB Stecker mit der Raspi Platine verlötet ist.
Ich weiss es nicht mehr genau, ich würde es selber auch nicht machen (eher ein USB Kabel zerschneiden), aber es sind wohl die beiden etwas dickeren Lötpunkte PP1 und PP2 oder so ähnlich, dahinter ist dann eine Sicherung (aber auch keine weitere Spannungsstabilisierung).

Alternativ eben +5V Raspi GPIO auf 5V Arduino Hearder Pin, die ist sicher genug, denke ich, wenn du sie nicht kurzschließt (sonst selber ne kleine Sicherung dazwischenlöten) ;)

ps,
sogar ein einfacher ~5-10 Ohm Widerstand müsste reichen an Vc, der begrenzt den Strom bei 5V auf 0,5 - 1 A, das ist schon mal ein kleiner Schutz, besser als nichts. Kaputtmachen kannst du damit am Arduino nichts, ob da der Spannungsabfall zu groß wird, wäre schnell ausgetestet.