Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik GPS Tracker/Foto Batterie 33AH


von Manni (Gast)


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Hallo zusammen,

ich versuche ein GPSTracker und ein Handy mit GPSTracker und Foto 
funktion möglichst lange am laufen zu halten (ca. 1 Jahr) nun habe ich 
den Spannnungsverbrauch schon reduziert, indem ich die Geräte schlafen 
lege. Ich brauche trozdem ca. 33 Ah in einem Jahr.

Das Gerät kommt an einen freistehenden Container. Solar oder feststrom 
ist leider nicht möglich.

LiPo Akkus fallen leider raus, da diese zu viel verlust haben wenn die 
Temperaturen fallen.

Leider weiß nicht nicht was der optimale Akku für mein vorhaben wäre, je 
mehr AH desto besser, allerdings sollte der Akku nicht zu groß werden.

Jetzt habe ich diesen Akku Hier gefunden
https://www.heib.de/Q-Batteries/LS-Serie/Q-Batteries-12LS-33::13827.html

zur Zeit teste ich mit einem etwas kleineren 20A Akku mit diesem Adapter
https://www.amazon.de/gp/product/B07JNGN5JG/ref=oh_aui_search_asin_title?ie=UTF8&psc=1

da ich ja auf 4,8 Volt runter muss. Hat jemand einen Tipp für mich, 
welchen Akku ich am besten für mein Vorhaben nehmen kann?

Viele Grüße

Manni

von Philipp G. (geiserp01)


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Manni schrieb:
> lege. Ich brauche trozdem ca. 33 Ah in einem Jahr.

Wie geht das? 33A pro Stunde in einem Jahr sind 390'000A.

Spielt Grösse eine Rolle? Ansonsten eine grosse LKW Bleibatterie.

: Bearbeitet durch User
von Manni (Gast)


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Entschuldige meine Schreibweise, ich komme mit einem Akku aus, der 33 Ah 
hat. Allerdings weiß ich nicht was für einen Akkutyp ich benötige, LiPo, 
Gel-Blei und ob es eine bessere Alternative gibt, ggf. mehrere 3,33 V 
zellen statt 12V?

Viele Grüße

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Wie geht das? 33A pro Stunde in einem Jahr sind 390'000A.
Amper hochskillen in Reinform!

: Bearbeitet durch User
von Georg G. (df2au)


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Philipp G. schrieb:
> 33A pro Stunde

Der TO schrieb Ah = Ampere MAL Stunde, das bezeichnet eine Ladungsmenge. 
Wenn du die durch die Stunden eines Jahres teilst, kommst du auf den 
mittleren Strom.

Zum Thema:
Bleiakku hat eine zu hohe Selbstentladung, würde ich nicht nehmen. Wie 
kalt wird es in deinem Container? Denk noch mal ernsthaft über 
kommerzielle LiIon Zellen nach. Mit 18650 in 2S10P Konfiguration sollte 
das funktionieren.

von Philipp G. (geiserp01)


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Manni schrieb:
> Entschuldige meine Schreibweise, ich komme mit einem Akku aus, der 33 Ah
> hat. Allerdings weiß ich nicht was für einen Akkutyp ich benötige, LiPo,
> Gel-Blei und ob es eine bessere Alternative gibt, ggf. mehrere 3,33 V
> zellen statt 12V?

Ich habe Dir diesbezüglich bereits eine Frage gestellt:

- Grösse relevant?
- Umgebungstemperatur?

Georg G. schrieb:
> Der TO schrieb Ah = Ampere MAL Stunde, das bezeichnet eine Ladungsmenge.
> Wenn du die durch die Stunden eines Jahres teilst, kommst du auf den
> mittleren Strom.

Nö.

Er schrieb:

Manni schrieb:
> Ich brauche trozdem ca. 33 Ah in einem Jahr.

Das sind 33A in einer Stunde mal 24 mal 365. Kannst auch sagen 33 
Stunden ein A, macht es auch nicht besser.

: Bearbeitet durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Philipp G. schrieb:
> Das sind 33A in einer Stunde mal 24 mal 365. Kannst auch sagen 33
> Stunden ein A, macht es auch nicht besser.

Das ist kompletter Humbug.

Halte Dich bitte aus dieser Diskussion 'raus, wenn Du nur trollen 
willst.

von Manni (Gast)


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Der Container steht draußen, also im Sommer schonmal bis zu +40 und im 
Winter schonmal bis zu -20 Grad

von Manni (Gast)


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Von der größe her sollte Sie nicht größer als eine kleine Autobatterie 
sein.

von Philipp G. (geiserp01)


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Rufus Τ. F. schrieb:
>> Das sind 33A in einer Stunde mal 24 mal 365. Kannst auch sagen 33
>> Stunden ein A, macht es auch nicht besser.
>
> Das ist kompletter Humbug.
>
> Halte Dich bitte aus dieser Diskussion 'raus, wenn Du nur trollen
> willst.

Mir ist schon klar, wie er es gemeint hat. Er verbraucht die Kapazität 
einer 33Ah Batterie in einem Jahr mit seinem Gerät. War halt etwas 
unglücklich formuliert. Ernsthafte Fragen habe ich bereits gestellt.

: Bearbeitet durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Philipp G. schrieb:
> Mir ist schon klar, wie er es gemeint hat.

Er hat es auch vollkommen korrekt formuliert; Deine Beiträge waren 
ziemlich sinnlos.

von Philipp G. (geiserp01)


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Dann nutz die Sonne zum Nachladen.

von Manni (Gast)


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Vielen Dank für die Unterstützung (Nicht nur technisch). Ab und an 
werden die Container auch mit einem Bagger gepackt (Bagger mit Greifer) 
und sehr unsanft behandelt. Daher würde ich für die Lösung ein 
geschlossenes Edelstahlgehäuse anfertigen lassen.

von Philipp G. (geiserp01)


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Dann nutz die Sonne zum Nachladen.

Notiz an mich selber, geht nicht, hat er bereits geschrieben.

Evtl eine LIFEPO4 40Ah Kfz Batterie. Das größte Problem dürften die 
Minus Temperaturen sein.

: Bearbeitet durch User
von Manni (Gast)


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Zb so einen hier:
https://www.ebay.de/itm/Winston-WB-LYP40AHA-Lithium-Eisenphospat-Akkumulator-Zelle-LiFeYPO4-/113451055230
?
Liest sich ganz gut, Bauklein, leicht... wobei ich diese ja in reihe 
schalten müsste, also brauche ich 2 davon damit ich meine 5,6 Volt für 
meine USB Ladefunktion zubekommen?

von Philipp G. (geiserp01)


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Warum 5.6 und nicht 5.0?

von Harald W. (wilhelms)


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Philipp G. schrieb:

> Das größte Problem dürften die Minus Temperaturen sein.

Bleiakkus sind da recht unempfindlich, auch wenn da nicht mehr die
volle Kapazität entnommen werden kann. Schlecht wäre es, wenn die
Kälteperiode eher am Ende der Entladungszeit wäre. Denn entladene
Bleiakkus können einfrieren.

von Philipp G. (geiserp01)


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Harald W. schrieb:
> Bleiakkus sind da recht unempfindlich, auch wenn da nicht mehr die
> volle Kapazität entnommen werden kann

Da sagt die ADAC Statistik aber was anderes.

Manni schrieb:
> Zb so einen hier:
> Ebay-Artikel Nr. 113451055230
> ?
> Liest sich ganz gut, Bauklein, leicht... wobei ich diese ja in reihe
> schalten müsste, also brauche ich 2 davon damit ich meine 5,6 Volt für
> meine USB Ladefunktion zubekommen?

Am besten wäre drei davon, weil Du brauchst so oder so einen 
Schaltregler dazwischen um auf Deine 5.0 oder 5.6V stabilisiert zu 
kommen.

Entladeschlussspannung ist bei LIFEPO4 bei 2.8V, du kommst damit grade 
noch so auf 5.6V, reicht dem Schaltregler aber evtl. dann nicht mehr.

von Manni (Gast)


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wenn ich 2x2,8V in reihe schalte, müsste 5,6V rauskommen, wenn ich das 
direkt an USB anschließe (Sicherung dazwischen) dann müsste ich die das 
Gerät über USB laden können ohne mit Wiederständen arbeiten zu müssen, 
oder sind die 0,6V mehr zu schädlich für die Hardware dahinter?

von Philipp G. (geiserp01)


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Manni schrieb:
> wenn ich 2x2,8V in reihe schalte, müsste 5,6V rauskommen, wenn ich das
> direkt an USB anschließe (Sicherung dazwischen) dann müsste ich die das
> Gerät über USB laden können ohne mit Wiederständen arbeiten zu müssen,
> oder sind die 0,6V mehr zu schädlich für die Hardware dahinter?

Nein, das ist die Entladeschlussspannung, bei voll geladenem Akku hast 
Du bis zu 8V (4 pro Zelle) - also zuviel. Hierfür eignet sich ein 
Schaltregler.

Ein Widerstand ist eine ganz dumme Idee, weil der verbrät Dir die 
kostbare Energie in Wärme um, was Du garantiert nicht willst.

Hat Dein Gerät ein USB Anschluss? Dann sind 5.0V üblich.

Nimm' drei der von mir genannten Zellen und einen Step down Converter 
aus der Bucht, der 5.0V ausgibt.

von Georg G. (df2au)


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Wenn die voll geladen sind, haben sie jeweils 4V. Das wären dann 8V am 
USB Anschluss. Da ist ein Rauchwölkchen garantiert.

Nimm einen guten Wandler zwischen Akku und Gerät.

von Philipp G. (geiserp01)


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Beispiel: Sowas hier:

https://www.ebay.com/itm/Fine-6-24V-12V-24V-to-5V-3A-CAR-USB-Charger-Module-DC-Buck-step-down-Converter/401183759010?hash=item5d686a5aa2:g:afkAAOSwyHVbMvJG:rk:1:pf:0

Muss aber nicht grad der billigste Rotz sein (wie der hier).

@georg: ich war schneller ;)

: Bearbeitet durch User
von Mike (Gast)


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Bei einem Jahr Betrieb ohne Nachladen würde ich mal prüfen, ob sich ein 
Akku überhaupt lohnt. Eine 1.5V Primärzelle vom Typ D hat eine nominelle 
Kapazität von 16500mAh (z.B. Varta Industrial). 8 Zellen sollten daher 
die nötige Kapazität aufbringen und kosten nur einen Zehner. Mehr als 5 
Jahre lebt ein Akku auch nicht. Am besten in Reihe schalten und per 
sparsamen Buck-Regler auf 5V bringen.

von Jochen S. (jochen_s)


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Hallo,

Ich weiß ist kein Akku aber sehr erprobt. Laternenbatterien 4r25 gerne 
auch im Doppelgehäuse bringen bis zu 6V 19Ah, zwei in Reihe und ein 
stepdown. Sind gerade für Langzeitanwendungen schön und günstig. 
Alternativ schau mal nach Weidezaungerätebatterien.

Gruß Jochen

von Ralf_Ha (Gast)


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Muss es ein Akku sein? Sonst würde ich eine Weidezaunbatterie nehmen, 
die gibt es auch mit viel mehr Ah.

Ralf

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Ralf_Ha schrieb:
> Muss es ein Akku sein? Sonst würde ich eine Weidezaunbatterie nehmen,
> die gibt es auch mit viel mehr Ah.

Ich denke auch eher an eine Primärzelle. Eine Mono-Batterie (D) hat z.B. 
etwa 16Ah. Und ist mit ~1€ pro Stück echt bezahlbar.

von soso... (Gast)


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Wie wärs mit gar keinem Akku, sondern einer Batterie?
Mit Alkalizellen sind 33Ah nich so gewaltig groß:
https://www.batteryspace.com/primary-lithium-thionyl-chloride-battery-d-size-3-6v-19-ah-er34615-saft-lsh20-non-rechargeable-68-4wh-200ma-rate-un-38-3-passed-5-7.aspx

Li-SOCL2 sind was den Temperaturbereich angeht recht gut.

Vorsicht, die haben einen hohen Innenwiderstand, möglicherweise muss man 
denen einen Kondensato zur Seite stellen.

von Max (Gast)


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Ein Jahr hat 8760 Stunden, was bei den angegebenen 33Ah einen 
Durchschnittsstrom von 3,76 mA ergibt. Wie schaut es mit Peakströmen 
aus?
Wenn diese nicht allzu hoch sind würde sich eine Weidezaunbatterie 
wirklich anbieten, da bekommt man 9V 55Ah um ~ 10€
Das ganze mit einem effizienten Stepdown Wandler und fertig.

https://www.weidezaun.info/voss-farming-zink-kohle-55ah-9v-weidezaunbatterie-klein.html

Abmessungen 16,5 x 11 x 11 cm sollte auch passen.

von Max (Gast)


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Nachtrag: Und bei dem geringen Entladestrom ist vermutlich die 
Temperatur auch nicht so das Problem, bzw. Kapazitätsreserve hätte sie 
auch.

von Stefan K. (stefan64)


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Kannst Du nicht versuchen, den Energiebedarf zu reduzieren? Die 
allermeiste Zeit wird der Container doch rumstehen. Wenn Du die Bewegung 
des Containers über einen Beschleunigungssensor feststellst und das 
Öffnen der Türe über Taster an der Türe / PIR Sensor UND/ODER 
Helligkeitssensor, dann kannst Du die stromhungrige Hardware nur bei 
Bedarf bzw. kurz zu einem täglichen Statusupdate einschalten.

Gruß, Stefan

von Manni (Gast)


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Max schrieb:
> Ein Jahr hat 8760 Stunden, was bei den angegebenen 33Ah einen
> Durchschnittsstrom von 3,76 mA ergibt.

Das stimmt, ich bin aktuell bei 3,22mA.


Ein Monoblock wäre natürlich optimal, weil ich da auch die das Gehäuse 
besser nach planen könnte. Die haben 1,5V, wie müsste ich die denn dann 
schalten um meine 5 V 33Ah zu bekommen? 2x parallel 3x in reihe?

Vielen Dank

von Manni (Gast)


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Bei diesem Artikel hier
https://www.conrad.de/de/tru-components-13-2b-batteriehalter-3x-mono-d-druckknopfanschluss-1672596.html

bin ich mir nicht sicher, aber da müssten doch am Ende 5V rauskommen? 
Wenn ich 2 davon Parallel schalte dann müsste ich doch auf meine ≈ 30Ah 
kommen? Kann/sollte ich zwischen der Parallel schaltung ggf noch eine 
Sicherung einabuen?

von Manni (Gast)


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Stefan K. schrieb:
> Kannst Du nicht versuchen, den Energiebedarf zu reduzieren? Die
> allermeiste Zeit wird der Container doch rumstehen. Wenn Du die Bewegung
> des Containers über einen Beschleunigungssensor feststellst und das
> Öffnen der Türe über Taster an der Türe / PIR Sensor UND/ODER
> Helligkeitssensor, dann kannst Du die stromhungrige Hardware nur bei
> Bedarf bzw. kurz zu einem täglichen Statusupdate einschalten.
>
> Gruß, Stefan

Hallo Stefan, die Sensoren müssten ja auch mit einer Hardware ausgestatt 
werden, welche energie verbraucht. Aktuell arbeiten wir daran, die 
Geräte in den Schlagmodus zu versetzen und mit einem Timmer alle 10 min 
aufzuweken und melden zu lassen. Aber auch das brauch wieder energie. 
Der meiste Strom geht für die Datenverbindung drauf, vorallem bei der 
Lösung mit dem Foto alle 10 min.

Viele Grüße

von Manni (Gast)


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Brauche ich dann noch einen Stepdown Wandler? und wenn ja, ggf. den hier
https://www.conrad.de/de/pololu-adjustable-step-up-step-down-spannungsregler-s7v8a-802236412.html

von Jörg R. (solar77)


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Max schrieb:
> Wenn diese nicht allzu hoch sind würde sich eine Weidezaunbatterie
> wirklich anbieten, da bekommt man 9V 55Ah um ~ 10€
> Das ganze mit einem effizienten Stepdown Wandler und fertig.
>
> 
https://www.weidezaun.info/voss-farming-zink-kohle-55ah-9v-weidezaunbatterie-klein.html

Interessant;-) Da würde mich mal ein Datenblatt interessieren. Leider 
finde ich keines.

von Jakob (Gast)


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Interessant! Weidezaunbatterien dieser Art kannte ich garnicht.

Für das Problem des TO könnten die wirklich was bringen, besonders
wenn er gleich die "ALKALINE 75 Ah" 9-V-Weidezaunbatterie nimmt.

Dazu mal eine blauäugige Überschlagsrechnung:

Die Batterie hat 9,0 V x 75 Ah = 675 VAh
Gebraucht werden 4,8 V x 32 Ah = 154 VAh

Bleiben gut 500 VAh für den Spannungswandler
500 VAh / 9 V    = 55 Ah
 55  Ah / 8.760h = 0,006 mA

Der Spannungswandler dürfte also im Mittel 6 mA ziehen,
um den Sleepmode aufrecht zu erhalten.

Mit einem DC-DC-Wandler, der im Mittel weniger, als 2 mA zieht,
gibt es eine ordentliche Reserve (oder Toleranz gegen Batterie-
Schwäche-Erscheinungen).

von Jakob (Gast)


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Tschuldigung:  55  Ah / 8.760h = 0,006 A

von Manni (Gast)


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Weiß jemand wie schnell sich diese Trockenbatterien Selbst Entlanden?

"Bei 9 V Trockenbatterien handelt es sich um sog. 
Luftsauerstoffbatterien. Bei Inbetriebnahme der Batterie wird ein 
Aufkleber / Etikett entfernt und die Lufteintrittsöffnungen des Gehäuses 
geöffnet. Die nun eintretende Luft startet einen chemischen Prozess, die 
Batterie beginnt sich zu zersetzen und gibt elektrische Energie ab. 
Dieser chemische Prozess findet auch dann statt, wenn keine Energie aus 
dem Akku durch Benutzung des Weidezaungeräts verbraucht wird 
(Selbstentladung)."

von Harald W. (wilhelms)


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Manni schrieb:

> "Bei 9 V Trockenbatterien handelt es sich um sog.
> Luftsauerstoffbatterien.

Es gibt aber auch Laternen- oder Weidezaunbatterien mit normalen
Alkali-Mangan-Zellen. Man muss halt auf die Beschreibung achten.

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