Ich würde gerne einen XBee Router für mein Funknetzwerk entwerfen. Einfach um höhere Reichweiten zu erzielen. Dazu habe ich bereits den sogenannten XBee Carrier von Seeedstudio (http://www.seeedstudio.com/wiki/index.php?title=Bee_Stem). Dieses Board unterstützt direkt den Anschluss einer Batterie sowie einer Solarzelle um diese auch zu laden. Der Router benötigt durchschnittlich einen Strom von 50mA. Nun suche ich nach einem geeigneten Solarpanel sowie einem passenden Akku. Als Panel dachte ich an ein 1,5W Panel oder das 2W Panel, wie es auch im Wiki von Seedstudio zu finden ist. (http://www.seeedstudio.com/wiki/1.5W_Solar_Panel_81*137). Bekommen könnte ich dieses z.B. bei Exptech.de. Die Frage ist nun nur wie ich den Akku auswählen kann oder besser muss. Wenn ich das 1,5W Panel nehmen würde, hätte ich einen Spitzenstrom von 270mA. Gibt es Faustregeln welche besagen das man an normalen oder bewölkten Tagen, die hälfte des Stromes bekommt oder sowas in der Art??? Ich dachte bei dem Akku evtl. an einen 2.000mAh LiPo z.B. von RS (http://de.rs-online.com/web/p/lithium-akkus/7916460/). Wenn ich diese nehme, müste der Akku 40h (2.000mAh/50mA = 40h) nicht geladen werden um leer zu werden. Ist dieser Puffer über- oder unterdimensioniert?
hi, gibt es, an leicht bewölkten Tagen ca. 50%, starke Bewölkung 20%, unter 10% kann man sich darauf verlassen, dass in den nächsten Minuten ein dicker Schauer runterkommt. Die Werte beziehen sich auf eine Ausrichtung Nord, Dachneigung 7°. Grüssens, harry
Kommt halt drauf an, ob der Router auch durchlaufen muss, wenn es ausnahmsweise mehrere Wochen trübe bleibt. Die Ausfallzeiten lassen sich mit einer Tabellenkalkulation durchrechnen. Stündliche Daten zur Globalstahlung bekommst du z.B. hier: http://umweltdaten.nuernberg.de/wetterdaten/messstation-nuernberg-flugfeld/archiv.html Auf den Aufstellungswinkel umrechnen - die Monatswerte aus dem Solaratlas sind eigentlich genau genug. http://www.sonne-nrw.de/Dokumente/Solaratlas.pdf
Harry Up schrieb: > starke Bewölkung 20% Damit sollte man rechnen - 1 oder 2 Wochen Schlechtwetter kommen ja durchaus vor, solange Deutschland nicht durch den Klimawandel zur Steppe geworden ist. Die Nacht sollte man auch nicht vergessen und die kurzen Tage im Winter. Also mit 5 Stunden 20% sollte die Anlage langfristig auskommen. Georg
Marcel L. schrieb: > Ich dachte bei dem Akku evtl. an einen 2.000mAh ... wenn der 14 Tage Schnee auf dem Panel überbrückt? Reichlich Akku-Kapazität wäre nicht schädlich (um trübe Wintertage zu überbrücken).
Danke zunächst für die Antworte. Das mit dem Schnee wird weniger relevant sein, da die Module im Winter nicht draußen stehen werden. Ich rechne so von Frühling bis Herbst (also März bis maximal Ende November). Welche Alternativen könntet ihr mir denn empfehlen für einen Akku. Ich würde gerne irgendwas out-of-the box nehmen, wesshalb ich halt auch gerne dieses XBee-Carrier Breakoutboard nehmen würde. Es hat die wichtigsten Statusanzeigen, sowie einen Chip zum Laden von einem Akku implementiert. Daher sollte der Akku eine Spannung von 3,7V haben. Wenn ich mir die LiPo oder Lithium Ionen Akkus angucke bekomm ich sowas bis max 6Ah. Höhere Kapazitäten erhalte ich anscheinend nur bei solchen RC-Akkupacks, allerdings sind die meistens für >3,7V ausgelegt.
Gute Daten zur solaren Einstrahlung bekommst du hier: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php# -> Reiter "stand alone" wählen. Wenn die Anlage 365d/a betrieben werden soll, mußt du die Panelneigung auf den niedrigeren Sonnenstand im Winter hin optimieren, d.h. dein Optimierungsziel muß lauten: Versorgungssicherheit im Winter gewährleisten, im Gegensatz zu: Maximalen Energieertrag übers ganze Jahr gemittelt herausholen. In meinen Breiten (50°) komme ich auf ca. 62° Panelneigung. Für "schlechte Zeiten", d.h. kurzfristige Schlechtwetterperioden, solltest du genügend Reservekapazität einplanen. 3 Tage sind nicht zu wenig. Für "schlechte Zeiten" = Winter = Nov/Dez/Jan hilft nur ausreichend Panelleistung zu installieren. So eine lange Zeit überbrückst du nicht einfach mit mehr Akkukapazität. Wenn du auf der o.g. Webseite mal ein bißchen mit den Werten spielst, wirst du feststellen, daß du mit 2Wp / 2Ah nicht auskommen wirst... 20Wp und 10Ah sehen schon gar nicht so schlecht aus.
Ergänzung: Ich hatte mit einem 6V Akku und 7Wh Tagesverbrauch gerechnet.
Danke für den Link, die Seite ist wirklich sehr gut. Hab mal ein wenig damit herumgespielt. tmomas schrieb: > Für "schlechte Zeiten" = Winter = Nov/Dez/Jan hilft nur ausreichend > Panelleistung zu installieren. So eine lange Zeit überbrückst du nicht > einfach mit mehr Akkukapazität. Gerade in diesen Monaten wird das ganze wohl nicht eingesetzt werden. Außerdem käme dann auch wieder ein neue Problem hinzu. Die LiPo Akkus sollen ja nich bei Temperaturen <0°C geladen werden. tmomas schrieb: > Ergänzung: Ich hatte mit einem 6V Akku und 7Wh Tagesverbrauch gerechnet. wie kommst du auf die Werte? Hättet ihr auch noch Empfehlungen welche konkreten Bauteile ich nutzen kann? Bzw. Linkempfehlungen wo man am besten nach Akkus und Paneln schauen kann.
Marcel L. schrieb: > Gerade in diesen Monaten wird das ganze wohl nicht eingesetzt werden. Das vereinfacht die Sache erheblich! > tmomas schrieb: >> Ergänzung: Ich hatte mit einem 6V Akku und 7Wh Tagesverbrauch gerechnet. > > wie kommst du auf die Werte? 6V: Anfall geistiger Umnachtung. Ich hatte aus den Augen verloren, daß du mit 3,7V und LiPo unterwegs bist... 7Wh: 5,5V statt 3V genommen -> 6,6Wh/d Mal richtig gerechnet mit 4Wh/d (3,7V x 0,05A x 24h): 6Wp + 4Ah schaut recht gut aus, wenn man auf die Zeit zwischen Nov-Feb verzichten kann.
tmomas schrieb: > Mal richtig gerechnet mit 4Wh/d (3,7V x 0,05A x 24h): 6Wp + 4Ah schaut > recht gut aus, wenn man auf die Zeit zwischen Nov-Feb verzichten kann. Mal angenommen ich nehme 6W und einen 4Ah Akku. Was mache ich wenn das Solarpanel nur 12V hat anstatt die 3,7. Ich finde leider nichts mit 3,7V und einer Leistung >3W. Eine zusätzliche Schaltung wollte ich mir eigentlich sparen...
Marcel L. schrieb: > Eine zusätzliche Schaltung wollte ich mir > eigentlich sparen... Du wirst nicht drum herum kommen, die eine passende Kombination aus Solarpanel, Laderegler und Akku auszusuchen. Und wenn es kein passendes Solarpanel (3,7V + 6Wp) gibt, wirst du wohl oder über Zusatzaufwand treiben müssen, um ein real verfügbares Panel an deine Schaltung anzupassen.
Mal angenommen ich würde dieses Modul nehmen: http://www.conrad.de/ce/de/product/110492/Duennschicht-Solarmodul-6-Wp-175-V?ref=list Denke ich dann zu einfach wenn ich mir einen Hochohmigen Spannungsteiler nehmen würde? Im Verhältnis 1/3 käme ich dann ja auf ca 6V. Der CN3063 der auf dem XBee Carrier den ich nehmen will verbaut ist verträgt bis zu 6V. Hochohmiger Spannungsteiler wäre ja notwendig damit ich nur einen kleinen Stromfluss habe. Im übrigen wird die Anlage wohl nicht nur von Nov-Jan nicht eingesetzt sondern sogar nur von April bis Ende Oktober.
Nicht nur dass im Winter die Sonne kürzer scheint, sondern es ist dort auch noch kalt. Dann überlege mal, dass im Winter nicht nur 20% aus den Panels zu erwarten sind, sondern dass kalte Akkus auch nur 20% ihrer Kapazität haben! Somit sollte der Akku 10Ah, eher 20Ah haben. Zudem wird der große Akku prozentual weniger Entladen und wird daher deutlich länger halten (siehe Zyklentabelle vom Hersteller).
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Markus Müller schrieb: > Nicht nur dass im Winter die Sonne kürzer scheint, sondern es ist > dort > auch noch kalt. > Dann überlege mal, dass im Winter nicht nur 20% aus den Panels zu > erwarten sind, sondern dass kalte Akkus auch nur 20% ihrer Kapazität > haben! > > Somit sollte der Akku 10Ah, eher 20Ah haben. > > Zudem wird der große Akku prozentual weniger Entladen und wird daher > deutlich länger halten (siehe Zyklentabelle vom Hersteller). Danke für den Hinweis. Ich denk ich hab mich gerade etwas ungünstig ausgedrückt. Also die Anlage soll zwischen April und Oktober arbeiten. Im Winter wird sie nicht genutzt. Ich bin gerade noch auf eine ganz andere Idee gestoßen. Eine Weidezaunbatterie könnte ich mit 9V/200Ah für ca. 45€ bekommen. Bei einem Verbrauch von etwa 1,2Ah/Tag (50mA XBee Modul * 24h). Käme ich theoretisch 5 Monate damit aus. Ein Eingang des Moduls nehme ich zum überwachen der Spannung und gebe eine Alarmmeldung wenn die Spannung der Batterie langsam zu neige geht...
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Marcel L. schrieb: > Hochohmiger Spannungsteiler wäre ja notwendig damit ich nur einen > kleinen Stromfluss habe. Aber dein Router und deine Batterie bekommen auch nicht mehr als diesen "kleinen Stromfluss" - absolute Schnapsidee, geht garnicht. Es ist so gut wie ausgeschlossen, überhaupt ein Panel passend direkt zu einem Akuu zu bekommen, da muss immer eine Regelung und/oder Ladeschaltung dazwischen. Georg
Georg schrieb: > Aber dein Router und deine Batterie bekommen auch nicht mehr als diesen > "kleinen Stromfluss" - absolute Schnapsidee, geht garnicht. Nein der Router bekommt seine Spannung über einen LDO. Habe bissher immer einen MCP1702 verbaut weil dieser nur einen sehr kleinen Ruhestrom hat, da waren aber auch immer Sleepy End Devices im Einsatz. Der Router ist ja sowieso 24/7 aktiv. Eventuell nehm ich einen anderen passenden auf die benötigten 3,3V. Der Spannungsteiler soll nur zum messen der Spannung an einem ADC vom XBee dienen. Präzise muss das ganze auch nicht sein. Sobald man merkt das die Spannung weniger wird bekommt der Nutzer eine Meldung zum Tauschen der Batterie.
Hi Marcel, wie ist das gedacht den Xbee andauernd aktiv zu lassen? Könntest Du nicht durch eine intelligente Ansteuerung die aktive Zeit von dem Xbee Modul verringern? Dann würde auch der durchschnittliche Stromverbrauch sinken.... Gruß Sven
Hallo, das stellt sich bei den Router Modulen leider als schwierig dar. Im Funknetz kann ein "Parent-Modul" (Router oder Koordinator) maximal 12 "Children" aufnehmen. Für diese 12 können die Parents Datenpakete speichern. Sobald die Children oder besser die End-Devices aus dem Sleepmodus erwachen können diese die Pakete entgegen nehmen. Die End-Devices laufen tatsächlich in dem schon erwähnent stromsparenden Sleep-Modus (Stromaufnahme ~50uA, je nach Parametrierung). Würde ich die Router ausschalten wäre das ein wenig zweckentfremdet^^. Aber danke für deine Idee...
Marcel L. schrieb: > Ich bin gerade noch auf eine ganz andere Idee gestoßen. Eine > Weidezaunbatterie könnte ich mit 9V/200Ah für ca. 45€ bekommen. Bei > einem Verbrauch von etwa 1,2Ah/Tag (50mA XBee Modul * 24h). Käme ich > theoretisch 5 Monate damit aus. Nö, länger. Nimm einen 78R05-3.3, Schaltwandler auf 3,3V, simpel zu beschalten wie ein 7805. Dann sieht die Rechnung viel besser aus. Der nimmt sich selbst sagen wir mal 10mA (vielleicht nur 5mA aber mehr als 10 auf keinen Fall). 3,3V 50mA machen 0,165W. Bei 75% Wirkungsgrad werden daraus 0,22W. Die 10mA für den Regler machen an 9V 0,09W, also zusammen 0,31W. Damit komme ich auf 8 Monate. Die 10mA und 75% sind ev. doppelt gemoppelt oder zumindest teilweise. Schlechter dürfte es in der Realität auf keinen Fall sein. Da würde ich das mit Solar vergessen. Ich könnte mir das selber zusammenkloppen, MPPT, Wandler, LiPo-Laden. 10Wp Modul würde ich auch für umme kriegen (grob geschätz Minimum wenn nur Frühling bis Herbst und wenn alles passt). Bei einer Batterie pro Saison wäre mir das aber zu blöd. Was ich auch wieder schön finde sind die ganzen Hinweise auf die bösen Wintermonate (die tatsächlich böse sind, die Hinweise sind noch viel zu optimistisch), nachdem du schon lange geschrieben hattest, daß das im Winter gar nicht betrieben wird sondern nur von April bis Oktober. Bemängelt man sowas, ist man plötzlich ein beratungsresistentes Arschloch. Gruß, Norbert
Marcel L. schrieb: > Hallo, > > das stellt sich bei den Router Modulen leider als schwierig dar. Im > Funknetz kann ein "Parent-Modul" (Router oder Koordinator) maximal 12 > "Children" aufnehmen. Für diese 12 können die Parents Datenpakete > speichern. Sobald die Children oder besser die End-Devices aus dem > Sleepmodus erwachen können diese die Pakete entgegen nehmen. Die > End-Devices laufen tatsächlich in dem schon erwähnent stromsparenden > Sleep-Modus (Stromaufnahme ~50uA, je nach Parametrierung). > Würde ich die Router ausschalten wäre das ein wenig zweckentfremdet^^. Das ist doch schon mal sehr gut. Meine Idee zielte darauf ab das Du doch irgendwelche Daten übermitteln willst; ich dachte da an Daten zum aufzeichnen; da könnte man den Client aufwachen lassen, versuchen abzuschicken und auf das Ack von Deinem Router warten. Wenn kein Ack als Antwort kommt, Daten für das nächste Mal aufbewahren und dann alte Daten zuerst schicken bis Datenpuffer leer ist. So würde der Router einfach in einem Festen Intervall arbeiten. Bspw. Nach 15 für 5 Minuten an. Den Clients könnte man das eben durch das Pritokoll beibringen oder wie übergibst Du Daten an das Funkmodul? Gruß Sven
Norbert S. schrieb: > Nö, länger. Nimm einen 78R05-3.3, Schaltwandler auf 3,3V, simpel zu > beschalten wie ein 7805. > Dann sieht die Rechnung viel besser aus. > Der nimmt sich selbst sagen wir mal 10mA (vielleicht nur 5mA aber mehr > als 10 auf keinen Fall). > 3,3V 50mA machen 0,165W. Bei 75% Wirkungsgrad werden daraus 0,22W. > Die 10mA für den Regler machen an 9V 0,09W, also zusammen 0,31W. > Damit komme ich auf 8 Monate. > Die 10mA und 75% sind ev. doppelt gemoppelt oder zumindest teilweise. > Schlechter dürfte es in der Realität auf keinen Fall sein. Vielen Dank für die Rechnung und die Zustimmung zur Batterie-Lösung ;-) Den 78R05 schlägst du vor weil dieser einen größeren Spannungsbereich verträgt als mein jetzt eingesetzter MCP1702? Ich würde mir dann allerdings noch eine alternative im TO-92 Gehäuse suchen. Ich habe fertige Platinen wo es schwer wird den 78R05 reinzuquetschen. 10mA waren übrigens sehr gut geschätzt, ist laut Datenblatt der maximale Ruhestrom ;-) Sven K. schrieb: > So würde der Router einfach in einem Festen Intervall arbeiten. > Bspw. Nach 15 für 5 Minuten an. > Den Clients könnte man das eben durch das Pritokoll beibringen oder wie > übergibst Du Daten an das Funkmodul? Mit etwas Aufwand könnte das sicher funktionieren ja, allerdings befürchte ich dann Instabilitäten im Funknetz und nicht synchronen Datenaustausch. Weiterhin müsste ich den Router mit einem uC versehen da die XBee Router nicht mehr über einen Sleepmodus verfügen, sondern nur die End-Device. Wenn ich ihm dann die Spannung wegschalten will muss ein uC her.
Marcel L. schrieb: > Vielen Dank für die Rechnung und die Zustimmung zur Batterie-Lösung ;-) > Den 78R05 schlägst du vor weil dieser einen größeren Spannungsbereich > verträgt als mein jetzt eingesetzter MCP1702? Ich würde mir dann > allerdings noch eine alternative im TO-92 Gehäuse suchen. Ich habe > fertige Platinen wo es schwer wird den 78R05 reinzuquetschen. 10mA waren > übrigens sehr gut geschätzt, ist laut Datenblatt der maximale Ruhestrom > ;-) Hi, der 78R05 ist ein Schaltregler, der MCP1702 ein Linearregler. Der Unterschied ist Dir bekannt? Du hast verschiedene Spannungen und ein Problem mit dem Wirkungsgrad. Von 9 auf 3,3V alles verheizen ist nicht sonderlich effektiv. Du brauchst nur Platz für die Pins des 78R05, C's braucht der nicht. Hühnerfutter kannst Du unter dem ausladenden Gehäuse platzieren. Wo wolltest Du denn die Ladetechnik für den Akku unterbringen, wenn ein 78R05 schon nicht passt? Im TO-92 wirst Du sowas auch nicht finden. Gruß, Norbert
Norbert S. schrieb: > Der Unterschied ist Dir bekannt? Nach suche im Forum und google denke ich ja. Linearregler sind einfacher zu beschalten als Schaltregler. Diese haben aber kleinere Verluste und werden weniger heiß!? Hühnerfutter?? Norbert S. schrieb: > Wo wolltest Du denn die Ladetechnik für den Akku unterbringen, wenn ein > 78R05 schon nicht passt? Im TO-92 wirst Du sowas auch nicht finden. Da wollte ich ja das XBee-Carrier-Board nehmen. Wenn ich nun nur mit Batterie arbeite benötige ich das nicht mehr.
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