Roboter Akku Versorgung

[nelg23]

Hallo liebe Community,

hätte paar Fragen zur Energieversorgung bei unserem Roboter.

Nach ein paar Berechnungen könnten wir nen 3,7V Li-Ion/Li-Ion-Polymer Akku mit einer Kapazität von ca. 1200mAh für unseren Mini-Robo verwenden.
Weiterer Kandidat wäre ein Modellbau-Akku mit 7,4V und etwa 3000mAh Kapazität.
(Man sollte an der Stelle erwähnen, dass wir mit dem Bauraum von unserem Roboter sehr beschränkt sind und evtl. vielleicht die beiden kleineren Akkus nehmen, der mit 7,4V ist um einiges größer)

Da die meisten Komponenten in unserem Robo jedoch 5V zum laufen benötigen, wird es wahrscheinlich darauf hinauslaufen, dass wir mindestens zwei dieser Akkus in Reihe (2*3,7V = 7,4V) [ODER wir nehmen den einen 7,4V-Akku] schalten müssen, um den Roboter mit genügend Energie zu versorgen. Die "überschüssigen" 2,4V würde ich persönlich an Vorwiderständen vor den Verbrauchern abfallen lassen.

1. Frage an dieser Stelle daher: gäbe es eine andere Möglichkeit (außer vielleicht nem Trafo) wie man die Spannung für die Komponenten ein wenig drosseln kann?

Was das Laden angeht:
Ladestrom und Ladespannung sollen jeweils ca. 10-15% größer sein als Betriebsstrom/Betriebsspannung, wenn ich das der entsprechenden Literatur richtig entnommen habe (war ein Buch vom Franzis Verlag, weiß allerdings den Titel nicht mehr genau, ist leider etwas her).

Meine 2. Frage an der Stelle:
Das mag vielleicht eine dumme Frage sein, aber
was muss ich beachten wenn ich (in dem Fall) zwei in Reihe geschaltete Akkus gleichzeitig laden will?
Bleibt dann Ladestrom bzw. Spannung gleich oder muss ich was verändern? Wenn ja, was?

[oberallgeier]

.. Energieversorgung bei unserem Roboter .. 3,7V Li-Ion/Li-Ion-Polymer Akku .. Bauraum von unserem Roboter sehr beschränkt ..

Man kann natürlich die Spannung des Akkus mit (fertiger) Elektronik hoch bringen, meist auf nen genau bestimmbaren Wert. Siehe z.B. hier, die Dinge gibts auch bei europäischen Händlern (oder im Chinashop?). Ich fahre z.B. meinen 3π (3Pi) - Roboter mit 4xAAA - aber die Motoren laufen mit 9V *ggg*.

[Peter(TOO)]

Das mit den Widerständen funktioniert nicht wirklich. Auch eine CPU zieht dauernd einen unterschiedlichen Strom, sodass der Spannungsabfall auch nicht konstant wird und die Elektronik aus dem Trott bringt!

Wenn die Batteriespannung höher ist, braucht man mindestens einen Linearregler wie z.B. einen 7805.
Allerdings verheizt ein Linearregler die überflüssige Spannung einfach!

Bei 7.5V am Akku und 5V Ausgangsspannung wird 1/3 der Akkuladung einfach in Wärme umgesetzt!

Ein idealer Schaltregler hat eine besseren Wirkungsgrad. Theoretisch läuft dein Roboter mit Schaltreger 1.5-mal so lange wie mit einem Linearregler.
Praktisch hat der Schaltregler einen Wirkungsgrad zwischen 80-96%.


Das mit dem Ladestrom hast du falsch verstanden
Auch der Akku hat einen Wirkungsgrad. Du musst, je nach Akku-Typ, 10-15% mehr Energie in den Akku stecken, als nachher wieder raus kommt.
Wenn du mit dem selben Strom lädst wie du entlädst, musst 11-12h lang laden.

Wenn du also einen 1200mAh Akku mit 1.2A lädst dauert es etwas über eine Stunde. Mit 2.4A noch etwas über 30 Minuten, naja zumindest theoretisch.
Theoretisch wäre der 1200mAh-Akku mit 120A in etwa 40 Sekunden geladen. Praktisch wird er dabei so heiss, dass er dir um die Ohren fliegt und mit einer Kapazität von 0mAh eingesetzt werden muss.
Welche maximaler Ladestrom zulässig ist, steht im Datenblatt des Akkus.

Es gibt aber auch fertige Laderegler, welche dir die Ganze Arbeit ab nehmen.

MfG Peter(TOO)

[Ceos]

ich schwing hier mal wieder die Amazon Keule, aber von er Elektronik bin ich absolut überzeugt worden (Wenn mir jemand den Schaltplan davon mal herleiten kann wäre das genial, die Arbeitsweise erschließt sich mir nämlich nicht und scheint auch nirgendwo in der Doku so ausgelegt zu sein) https://www.amazon.de/gp/product/B00...?ie=UTF8&psc=1
Ich benutz das in Kombination mit einer Solarzelle und einem großen Kondensator. Da kommen hinten immer stabile einstellbare Spannungen raus, solange vorne noch genug Beef zur Verfügung steht. Damit mach ich aus 3.7V leicht 12V und umgekehrt wenn ich es brauche etwas vergleichbares zu einem Anständigen Preis habe ich bisher nicht gefunden (mit Lieferzeiten unterhalb von 2-20 Wochen)

[Peter(TOO)]

(Wenn mir jemand den Schaltplan davon mal herleiten kann wäre das genial, die Arbeitsweise erschließt sich mir nämlich nicht und scheint auch nirgendwo in der Doku so ausgelegt zu sein) https://www.amazon.de/gp/product/B00...?ie=UTF8&psc=1

Die scheinen da echt getrickst zu haben.
Die normalen Buck-Boost-Converter arbeiten mit einer Speicher-Drossel und 4 Schaltern. Die Schalter arbeiten dabei entweder als Step-Down oder Step-Up Converter.

Hier wird ein Flyback-Converter (LM2587) verwendet, dafür aber 2 Speicher-Drosseln.

Man müsste da mal die Schaltung rauszeichnen, sind ja nicht so viele Bauteile.

[nzn]

Machen Roboter nur Li-Akku?

[witkatz]

Machen Roboter nur Li-Akku?

Leider ist deine Frage unverständlich formuliert. Ich vermute, dass die Frage so gemeint war: "Verwendet man für Roboter ausschließlich Li-Akkus?" und versuche sie so zu beantworten.
Li-Akkus machen Sinn, wenn man das Gewicht reduzieren will. Sonst werden oft NiMh oder bei größeren Robotern Bleiakkus verwendet.
Hier etwas Grundlagenwissen über Akkus: http://rn-wissen.de/wiki/index.php?t...kku-Grundlagen

[hbquax]

Je länger das Krokodil, um so grüner schwimmt es ...

[021aet04]

Zusätzlich ist ein Li Akku empfindlicher beim Laden als ein NiMh bzw NiCd. Ich würde dir die 18650 Li Akkus empfehlen, für die gibt es fertige Lageräte und Akkuhalter. Wenn du das nicht willst würde ich die akkus trotzdem einzeln laden.

MfG Hannes

[HaWe]

ich habe es vlt überlesen - aber welche Leistung braucht dein Roboter samt Motoren und sonst. Elektronik tatsächlich?
Und wie lange willst du das ganze dann mit den Batterien betreiben?
Danach richtet sich die Akku-Kapazität, die du brauchst.
Wenn man von den Motoren ausgeht, da sie meist die größten Verbraucher sind -
wenn du 2 Motoren hast, die normalerweise z.B. je 500mA bei 7,4 V brauchen (also z.B. 1000mA alles zusammen, und wenn wir den Rest an "Stromverbrauch" da bereits mit einschließen),
dann bedeutet das: für 1 Stunde brauchst du mindestens einen 1000mAh Akku (eher mehr, wenn die Akkuladung dem Ende schwächer wird).
Reicht dir für dein Elektrik/Elektronik-Equipment eine 1000mAh Kapazität für 1 knappe Stunde Betrieb, bevor die Akkus leer sind?
Wie sind die ggf. Werte deiner Motoren etc.?
Wenn das passt, dann reichen dir 2 von den kleinen 3,7V Lipos in Serie, ansonsten musst du Akku-mäßig aufstocken.

Das ganze klingt allerdings tatsächlich eher nach Robocup als nach Semesterarbeit 4. Fachsemester Fachstudium.