Hallo. Welche Technologie würdet ihr für einen Puffer verwenden? Ideal wäre, wenn der Puffer einfach per Strom- und Spannungsbegrenzung geladen werden kann um die Ladeschaltung einfach zu halten. Zum Beispiel Vorwiderstand und Z-Siode oder mit einem einfachen LM317 Regler. Gut wäre es, wenn der Puffer eine lange Lebensdauer hat und nicht gleich wegen Dauerladung (Wenn das Gerät am Netz ist) oder Tiefentladung (Wenn das Gerät z.B. Wochenang/Monatelang) unbenutzt ist. Beim Laden liesse sich möglicherweise noch eine Zeitsteuerung oder eine Pulsladung realisieren. Das müsste ich dann nebenbei im Programm implementieren und noch nen Schalttransistor für den Ladevorgang einbauen. Ein Entladeschutz ist etwas komplizierter. Selbst wenn ich im Contoller bei unterschreiten der Entladespannung den Raminhalt wegschreibe und die Uhr stoppe, und den uC in einen deep Sleep / Hold Zustand schicke, zieht es ja noch minimal Strom. Natürlich könnte man auch einen "analogen" Tiefentladeschutz einbauen, aber ob der dann weniger verbraucht als ein uC in einem Deep Sleep/Hold zustand? Und die Selbstentladung ist ja auch noch vorhanden. Folgendes käme in Frage: NiMH: Eine "Dauerladung" mit Spannungs/Strombegenzung ist wohl bei diesen Akkus nicht besonders ideal. Angeblich verlieren sie dadurch enorm Kapazität. Wird aber häufig dennoch gemacht. Und die Akkus überleben trotzdem mehrere Jahre. Eventuell könnte man für das Akkupack auch eine Art Balancer vorsehen, um es zu verbessern. Widerstands-Dioden-Kaskade? Also quasi einen Spannungsteiler mit X Abgriffen und Dioden, die dem Akkuzellen parallel geschaltet werden um beim Laden alles etwas zu balancen? Tiefentladung: Angeblich mögen NiMh Akkus das gar nicht, aber verrecken auch nicht gleich, sind mit Einbußen gefahrlos weiterverwendbar. NiMH hat den Vorteil, dass sie leicht verfügbar und billig sind. NiZn: Über diesen Akkutyp weiß ich nicht viel. Einfaches Konstantspannungsladen soll wohl möglich sein, aber Tiefentladung ist Gift für diese Akkus. NiCD: Haben einen hohen Memory Effekt. Dauerladen per Vorwiderstand soll aber wohl recht Problemlos sein, auch Tiefentladungen sollen nicht so kritisch sein. NiCD Akkus gibts zwar nicht mehr an jeder Ecke, aber mit Lötfahnen gibt es sie noch. LiIon: Komplizierte Ladeschaltung, Balancer erforderlich. Eine einzelne Zelle kann man aber wohl per Festspannungsreglung laden. Tiefentladung soll sehr kritisch sein. Bei LiIon ist die Spannung einer Zelle so hoch, dass ich keinen Akkupack bilden muss. Mit 3,7 V bin ich schon fast bei der idealen Spannung. Bei NiMh/NiCD/NiZn müsste ich 3er Packs bilden. Supercap: Supercap können einfach mit Konstantspannung geladen werden. Tiefentladung soll auch unkritisch sein. Haben aber im Vergleich zu Akkus relativ geringe Energiedichte. Es gibt aber auch Supercaps, die eine Elektrochemische Komponente haben und nicht nur elektrostatisch speichern. Die haben eine höhre Energiedichte. Aber haben die dann nicht auch die typischen "Akkuprobleme"? Einen Spuercap könnte ich aber eventuell ohne jegliche Ladeschaltung einfach fest auf die 3,3 V Schiene hängen und so lange Strom ziehen bis er leer ist. MfG
Mit wieviel Strom möchtest du denn welche Zeit überbrücken? Controller bei 3,3V im Tiefschlaf braucht wenig µA, da hält ein 1F Supercap mehrere Wochen... Je nach Akkutyp ist da die Selbstentladung höher.
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Sven schrieb: > Welche Technologie würdet ihr für einen Puffer verwenden? Was muss wovon wie lange gepuffert werden? Stefan K. schrieb: > Controller bei 3,3V im Tiefschlaf braucht wenig µA, da hält ein 1F > Supercap mehrere Wochen... Solange hält ein Supercap selbst nicht mal seine eigene Ladung. Bei den Leckströmen...
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OK, Wochen war vielleicht hochgegriffen, Selbstentladung haben die ja auch. Aber für die allermeisten Anwendungen trotzdem mehr als ausreichend. Paar Tage sind mit einem einzigen Verbraucher aber schon drin. Alternativer Ansatz wäre bei Unterspannungserkennung die Werte in's EEPROM zu schreiben, bevor der Controller schlafen geht, wenn es nicht um fortlaufende Zeiten o.Ä. geht.
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Sven schrieb: > Komplizierte Ladeschaltung, Balancer erforderlich. > Bei LiIon ist die Spannung einer Zelle so hoch, dass ich keinen Akkupack > bilden muss. Mit 3,7 V bin ich schon fast bei der idealen Spannung. Das widerspricht sich aber. Ladeschaltung ist überhaupt nicht schwierig. Li-Ion-Akkus altern schneller, wenn Sie voll sind.
Ein ordentliches Lade-IC und noch 2-3 Widerstände... Umgekehrt würde - sofern es bei dem einen erwähnten Controller bleibt - der Regler von 3,7 auf 3,3V mehr Leistung verbraten, als die zu puffernde Schaltung...
@Sven (Gast) >Ideal wäre, wenn der Puffer einfach per Strom- und Spannungsbegrenzung >geladen werden kann um die Ladeschaltung einfach zu halten. Kann man, Vorwiderstand reicht. >Gut wäre es, wenn der Puffer eine lange Lebensdauer hat und nicht gleich >wegen Dauerladung (Wenn das Gerät am Netz ist) oder Tiefentladung (Wenn >das Gerät z.B. Wochenang/Monatelang) unbenutzt ist. Logisch. Aber endlos puffer der auch nicht. >Selbst wenn ich im Contoller bei unterschreiten der Entladespannung den >Raminhalt wegschreibe und die Uhr stoppe, und den uC in einen deep Sleep >/ Hold Zustand schicke, zieht es ja noch minimal Strom. 1uA und weniger. Da ist die Selbstentladung der meisten Akkus deutlich höher. >könnte man auch einen "analogen" Tiefentladeschutz einbauen, aber ob der >dann weniger verbraucht als ein uC in einem Deep Sleep/Hold zustand? Kaum. >NiMH: Eine "Dauerladung" mit Spannungs/Strombegenzung ist wohl bei >diesen Akkus nicht besonders ideal. Doch, wenn man sehr kleine Ströme nutzt, so im Bereich C/20 bis c/300. >Eventuell könnte man für das Akkupack auch eine Art Balancer vorsehen, >um es zu verbessern. Viel zu kompliziert. >Tiefentladung: Angeblich mögen NiMh Akkus das gar nicht, aber verrecken >auch nicht gleich, sind mit Einbußen gefahrlos weiterverwendbar. >NiMH hat den Vorteil, dass sie leicht verfügbar und billig sind. Dann nimm sie, wenn es nur um ein paar Stunden bis Tage geht. >NiCD: Haben einen hohen Memory Effekt. Dauerladen per Vorwiderstand soll >aber wohl recht Problemlos sein, auch Tiefentladungen sollen nicht so >kritisch sein. Ja. >NiCD Akkus gibts zwar nicht mehr an jeder Ecke, aber mit Lötfahnen gibt >es sie noch. Ist ein Auslaufmodell, vor allem wegen RohS. >Supercap können einfach mit Konstantspannung geladen werden. >Tiefentladung soll auch unkritisch sein. Haben aber im Vergleich zu >Akkus relativ geringe Energiedichte. Ja. >Einen Spuercap könnte ich aber eventuell ohne jegliche Ladeschaltung >einfach fest auf die 3,3 V Schiene hängen und so lange Strom ziehen bis >er leer ist. Ja.
Hallo. Also ich plane den Einsatz eines ATMEGA uC. Gepuffert werden soll die Uhrzeit und alle Schalteinträge, damit diese nicht neu eingegeben werden müssen. Es handelt sich um eine elektronische Zeitschaltuhr mit automatischer Abschaltung der Verbraucher. Anhand von verschiedenen Sensoren wird versucht, zu ermitteln, ob sich jemand im Raum befindet. Wenn nein, wird ausgeschaltet. Neben den Sensorwerten spielt auch die Uhrzeit und der Wochentag eine Rolle, und zu welchen Zeitpunkten die manuellen Schaltvorgänge durchgeführt wurden. Die automatischen Schaltzeitpunkte werden Anhand des Nutzungsprofils über mehrere Tage hinweg automatisch justiert. Ich wollte das so puffern, dass die Uhrzeit mindestens 2 Wochen weiter läuft und auch noch gewisse Funktionen weiter verfügbar sind, welbst wenn das Gerät ausgesteckt ist.
Die Uhrzeit kann man mit einer sehr stromsparenden RTC puffern, der Rest geht sowieso schlafen, wenn der richtige Strom weg ist.
Falk Brunner schrieb: > Die Uhrzeit kann man mit einer sehr stromsparenden RTC puffern, > der Rest > geht sowieso schlafen, wenn der richtige Strom weg ist. Das kann der Atmega doch auch machen, einen extra Baustein braucht man da idr. nicht.
Ein Problem bei der Uhrzeit ist: Ich weiß nicht wie exakt die Uhr mit einem ATMEGA8 realisiert werden kann, und ob die nach 2 Wochen nicht ohnehin neu gestellt werden muss. Im Netzbetrieb stehen die 50 Hz als Referenz zur Verfügung, die über den Tag gemittelt relativ exakt ist. Allerdings ist eine 100% exakte Zeit ohnehin nicht erforderlich, da die Schaltzeitpunkte sowieso aufgrund der tatsächlichen Gerätenutzung und Anwesenheit von Personen im Raum dynamisch nachjustiert werden.
Danke für den Link. Dann werde ich zuerst mal versuchen eine exakte Uhr aufzubauen. Vielleicht kann ich auch auf die 50 hz verzichten. Das im Artikel ersichtliche Beispielprogramm wäre ja schon exakter als ich es brauche. Wichtig ist nur, dass auch nach längerer Betreibsdauer noch der richtige Wochentag feststeht, und die Zeitschaltuhr weiß, dass heute Feiertag ist o.ä. Ob die Geräe nun ein paar Sekunden früher oder später ein oder ausgeschaltet werden, ist eigentlich egal. Die 50 Hz stehen aber dennoch zur Verfügung. Ich muss ja auch die Stromaufnahme messen, um anhand der Stromaufnahme festzustellen, ob die Geräte (PC Anlage, Home Entertainment Anlage o.ä) in Benutzung sind oder nicht und die Nutzungszeiten aufzeichnen. Neben dem Lichtsensor und dem Mikrofon ist die Stromaufnahme eine wichtige Kenngröße, um die Verwendungszeiten zu ermitteln. Außerdem wäre es ungünstig, wenn der PC einfach ausgeschaltet wird während er in Verwendung ist. Die vorporgammierten Zeiten sind daher nur als Orientierung zu sehen, die von der Uhr dann automatisch anhand der tatsächlichen Nutzung verlegt werden. Ob die Geräte vorher oder nachher ein paar minuten länger im Standby sind ist eigentlich egal, muss also nicht Sekundengenau sein. Und für außerplanmäßige Schaltvorgänge gibts noch den Taster fürs manuelle Schalten, was von der Uhr dann auch aufgezeichnet und als event in die Schaltzeitenberechnung einfließt.
LiIon hat eine mittlere Haltbarkeit von 3 bis 5 Jahren. Blei liegt bei 4 Jahren. NiMh lag bei 5 Jahren. NiCd hat lange gelebt, 10 Jahre sind keine Seltenheit. Offene NiCd wie in Grubenlampen leben noch immer. Umweltfreundlicher sind Nickel Eisen http://www.beutilityfree.com/Electric/Ni-Fe die immerhin im Durchschnitt 20 Jahre halten. Es gibt länger haltbare (Bleigel-)Akkus, z.B. Effekta BTL mit 8-10 Jahren, Excide/Sonnenschein A602/200 mit 18 oder Absolyte GP/BAE OPzS mit 20 Jahren. Auch sinnvoll ist eine Lithiumbatterie (nicht aufladbar) die 10 Jahre hält, wenn man quasi keinen Strom braucht. GoldCaps haben nicht so lange gehalten, viele waren nach 5 Jahren kaputt.
Lothar Miller schrieb: > Solange hält ein Supercap selbst nicht mal seine eigene Ladung. Bei den > Leckströmen... Nanana.. Ich weiß es besser. Bei meinen Geräten steckt ein Seiko-Epson Uhren-IC drin und der hält mit nem 0.22F so etwa 3..4 Monate - allerdings zieht der Uhren-IC deutlich weniger als 1 uA. Mag ein jeder Leser sich seinen Reim drauf machen. W.S.
Interessant. Wie heißt dieser IC?
W.S. schrieb: > allerdings zieht > der Uhren-IC deutlich weniger als 1 uA Welche halbwegs neue RTC tut das nicht? W.S. schrieb: > 0.22F magst du den genauen Typ nennen? Leckströme etc. sind ja idr. im Datenblatt angegeben.
W.S. schrieb: > Lothar Miller schrieb: >> Solange hält ein Supercap selbst nicht mal seine eigene Ladung. Bei den >> Leckströmen... > > Nanana.. > Ich weiß es besser. Bei meinen Geräten steckt ein Seiko-Epson Uhren-IC > drin und der hält mit nem 0.22F so etwa 3..4 Monate - allerdings zieht > der Uhren-IC deutlich weniger als 1 uA. Mag ein jeder Leser sich > seinen Reim drauf machen. > > W.S. Entweder brennt die Phantasie mit dir durch, oder deine Monate haben nur 7 Tage.
Mal gerechnet? C = I * t / dU -> t = C * dU / I = 0,22F * 1V / 1uA = 220.000s = 2,5 Tage. Bei 100nA (SEHR SPORTLICH!) sind es halt 25 Tage. Gibt es so eine RTC? Viel mehr Spannungsabfall wird man nicht erreichen, denn die Golcaps haben nur um die 2,5V und unter 1V laufen die allerwenigsten ICs.
Wenn man eine RTC mit Stützbatterieeingang und <=1µA Verbrauch hat nimmt man doch am ehesten eine handelsübliche Lithiumbatterie. Jeder Akku ist da schneller platt als eine doofe CR2032.
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