Hallo, ich habe folgende Knopfzelle gefunden und habe eine Frage dazu: https://www.dynamis-batterien.de/uploads/tx_userartikelbatteriestockfr/DYNAMIS-LM-2430-60-08501.pdf Es wird ein Pulsstrom von 25mA angegeben. Wie lange kann die Knopfzelle diesen Strom eigentlich zur Verfügung stellen? MfG
Hallo, ich sage es mal so: bei mir hält sowas ca. 1 Jahr durch. Alle 2 Minuten einen Tiny45 starten, mit einem FOST02 Temperatur und Feuchte messen und mit einem RFM02 38 Byte in die Gegend senden und alles wieder schlafen schicken. Spitzenstrom liegt irgendwo bei 15mA, Dauer irgendwas um 100...200ms. Im deepSleep um 10...20µA. Gruß aus Berlin Michael
Ich hatte ein ähnliches Problem mit der Versorgung von Funksensoren aus einer Lithium Batterie. Im Ruhezustand nimmer der Sensor einige zig Mikroampere auf. Wird ein Telegramm versendet, dann nimmt der Funkmodul über 80mA für 100ms auf. Das reduziert die Batterielebensdauer erheblich, zumal der Innenwiderstand der Batterie nach einiger Zeit ansteigt und damit die Versorgungsspannung einbricht. Die Lösung war der Einsatz eines 40F Superkondensators. Dieser bildet eine Mittelwert bei der Stromentnahme und hält den Innenwiderstand der Versorgung klein. Somit kann der Betrieb bis zum Ende der Lebensdauer der Lithumbatterie aufrecht herhalten werden. Superkondensatoren eignen sich besonders für die kleine Spannung von Knopfzellen, da sie dannmit kleine Abmessungen verfügbar sind.
GEKU schrieb: > Die Lösung war der Einsatz eines 40F Superkondensators. ein 100µ KerKo Bauform 1206 puffert auch so einiges weg. Habe einen Seifenspender mit Soundmodul bei Erschütterung. die 2x 1,5V Knopfzellen machen das nur recht überschaubare Zeit lang mit. So ca. 1-1,5 Monate. Mit dem eingelöten KerKo haben die bereits ohne C teilentleerten Knopfzellen nochmal die doppelte Zeit durchgehealten.
Vielen Dank für eure Meinungen. Eure Beiträge gehen für mein Vorhaben schon in die richtige Richtung. Ich wollte zum ersten Mal die Funkmodule von Pycom benutzen und zwar dieses hier: https://pycom.io/product/l04-oem-module/ Ich benötige diese BLE/Lora Kombination. Nun habe ich den Stromverbrauch von dem Teil mir angeschaut. Für Lora stand im Active Mode eine Verbrauch von 15mA. Nun wusste ich nicht so ganz, ob eine Knopfzelle dafür reichen würde. Die Idee mit dem Supercap habe ich auch in einem anderen Thread gelesen. Würde das wirklich für mein Vorhaben funktionieren? MfG
bei Supercaps mußt du ins Datenblatt gucken. Die alten Goldcaps, die man als Stützpuffer zum Batteriewechsel verbaut hat, waren recht hochohmig und für Impulsströme unbrauchbar. Moderne Ausführungen gibt es ja auch extremst niederohmig.
Gerald B. schrieb: > bei Supercaps mußt du ins Datenblatt gucken. Die alten Goldcaps, > die man > als Stützpuffer zum Batteriewechsel verbaut hat, waren recht hochohmig > und für Impulsströme unbrauchbar. Moderne Ausführungen gibt es ja auch > extremst niederohmig. Ok das werde ich machen. Ich habe noch nicht danach recherchiert. Mir geht es zunächst darum abzuklären, ob die Idee mit der Knopfzelle überhaupt möglich wäre. Eine Frage habe ich noch. Ist es eigentlich sinnvoll, den Controller von sich aus in den Sleep Modus zu legen oder einen externen Timer wie z.B. den TPL5110 zu benutzen? MfG
https://www.conrad.at/de/vinatech-vlcrs3r8406mg-lic-kondensator-40-f-38-v-15-o-x-h-125-mm-x-35-mm-1-st-1663711.html 40F / 3,8V Q = C * U Im LIC Kondensator werden über 100As gespeichert. Die 80mA des ESP8266 werden auf ca. 100 Microampere gemittelt. 100 Microfarad können nur 1/400.000 der Ladungsmenge (0,25mAs) speichern. Damit könnte der ESP8266 keine ms betrieben werden. Es muss berücksichtigt werden, dass nur ein kleiner Teil der Ladungsmenge entnommen werden kann, um die Spannung nicht allzu tief absinken zu lassen ( du = dQ / C).
Ja, das ist so eine Balance Geschichte. Wenig Kapazität willst Du nicht, weil sonst die Batterie bei der Kurzzeitbelastung leidet. Viel Kapazität willst du auch nicht, weil die Kondensator Selbstendladung/Leckströme auch ein Faktor sind. Da musst Du schauen, probieren und messen, was für Deinen Einsatzfall das Optimum ist.
> Impulsströme
Gerade bei Lithiumzellen sollte man den Spannungssack im Auge behalten:
Die Zelle ist längere Zeit ohne Last, dann wird die Last angelegt. Die
Spannung bricht deutlich ein und steigt danach trotz weiterhin
anliegender Last wieder an.
Wiederholt man die Messung mehrfach zeitnah, ist ein Spannungseinbruch
kaum noch nachweisbar, nach einem Tag Pause aber wieder klar ausgeprägt.
Das hat mich in der Firma mal mehrere Tage Messerei gekostet und zuvor
den Kollegen zur Verzweifelung gebracht, weil ungewollte Resets
stattfanden.
Gelöst haben wir es mit einem Elko parallel zur Batterie, der den kurzen
Einbruch abfedert.
Erst vor kurzem hat die Elektronik-Praxis einen Artikel dazu gebracht,
wo der Autor von Kemet auf die unerwünschten Leckstromverluste des
Parallelkondensators abgehoben hat.
In der Praxis habe ich das mit dem Funkschlüssel meines PKWs erlebt,
dass dieser nach Benutzung der Funkfernbedienung "Batt. leer" sendet und
der Bordcomputer meldet "Batterie im Schlüssel wechseln". Betätigt man
diese mehrfach außerhalb der Fahrzeugreichweite und schließt dann auf,
gibt es keine Meldung.
AVR schrieb im Beitrag #5802115: > Eine Frage habe ich noch. Ist es eigentlich sinnvoll, den Controller von > sich aus in den Sleep Modus zu legen oder einen externen Timer wie z.B. > den TPL5110 zu benutzen? Um maximal Strom zu sparen ist es notwendig ein Sleep Mode zu benutzten, bei dem der Mikrokontroller keinen Clock benötigt und dieser nur durch ein externes Ereignis auf einem Portpin aufgeweckt werden kann. Wenn die externe Timer Lösung weniger Strom als der Sleep Mode mit MC Clock benötigt, dann ist die externe Lösung zu bevorzugen. Beim MSP430 ist der Unterschied zwischen Sleep Mode mit Clock (Timmer aktiv) und Sleep Mode ohne Clock (Wakeup nur durch Portinterrupt) nicht unerheblichen (siehe Datenblätter).
Nils Pipenbrinck schrieb: > Viel Kapazität willst du auch nicht, weil die Kondensator > Selbstendladung/Leckströme auch ein Faktor sind. Der von mir verwendete LIC Kondensator hat eine Leckstrom kleiner 10 Microampere und kann die 80mA für den ESP8266 fast eine Minute aufrecht erhalten (siehe Datenblatt unten) http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1600000-1699999/001663711-da-01-en-LIC_KONDENSATOR_3_8V_40F_35X12_5MM.pdf
Manfred schrieb: > Die Spannung bricht deutlich ein und steigt danach trotz weiterhin > anliegender Last wieder an. Ohne LIC Kondensator hatte ich das Problem, dass der Prozessor des Sensors nach einigen Tagen beim Einschalten des Senders einen Restart durchführte, obwohl die Kapazität der LithiumBatterie (2400mAh) bei weitem nicht ausgeschöpft war.
Angehängte Dateien:
-
20190215_152130.jpg
210 KB
Manfred schrieb: > Gelöst haben wir es mit einem Elko parallel zur Batterie, der den kurzen > Einbruch abfedert. Ich hatte von Haus aus einen 100 Microfarad Elko im Design vorgesehen. Dieser war viel zu klein wie sich später herausstellen sollte. Zum Glück kam ich auf die Idee einen LIC einzusetzen. Er ist das zweitteuerste Bauelemente im Sensor, aber er rettete das Projekt.
Hallo, GEKU schrieb: > Manfred schrieb: >> Die Spannung bricht deutlich ein und steigt danach trotz weiterhin >> anliegender Last wieder an. > > Ohne LIC Kondensator hatte ich das Problem, dass der Prozessor des > Sensors nach einigen Tagen beim Einschalten des Senders einen Restart > durchführte, obwohl die Kapazität der LithiumBatterie (2400mAh) bei > weitem nicht ausgeschöpft war. aus Neugier: was macht das Teil? Also wie oft sendet der jeweils wie lange? Falls Du es verraten kannst/darfst. Ein ESP8266-12 mit BME280 und LH1750 läft hier ca. 3 Wochen mit 600mA LiFePO4 Zelle bei alle 5 Minuten messen und ein MQTT-publish schicken. Gruß aus Berlin Michael
GEKU schrieb: > Ich hatte ein ähnliches Problem mit der Versorgung von Funksensoren aus > einer Lithium Batterie. > Die Lösung war der Einsatz eines 40F Superkondensators. http://www.farnell.com/datasheets/2579998.pdf?_ga=2.148818292.2104959523.1554792089-889680695.1475570528 Die Sache mit der "Min. Operating Voltage1" von 2,2V sieht verdächtig nach LiPo-Akku aus... GEKU schrieb: > Der von mir verwendete LIC Kondensator hat eine Leckstrom kleiner 10 > Microampere und kann die 80mA für den ESP8266 fast eine Minute aufrecht > erhalten (siehe Datenblatt unten) Hört sich nach Overkill an, wenn man nur 0,1 sec braucht... GEKU schrieb: > Ich hatte von Haus aus einen 100 Microfarad Elko im Design vorgesehen. Das hättest du aber mit deinen Zahlen hurz überschlagen können: C*du = I*dt C = I*du/dt = 80mA*0,5V/0,1s = 0,4F > Dieser war viel zu klein wie sich später herausstellen sollte. Der 40F Kondensator ist jetzt überschlagen gerechnet gut den Faktor 100 zu hoch. Und real ist der verwendete 20F Kondensator offenbar fast 60sec/0,1sec = 600 fach zu groß, womit auch 33mF und damit annähernd 3 solcher Elkos gereicht hätten: https://www.mouser.de/ProductDetail/Panasonic/EEE-FK0J103SM?qs=sGAEpiMZZMtZ1n0r9vR22cpFQt4dfSbqT%252Bu8SPG9b4iRrw3%252B1k5ceg%3D%3D BTW: wenn ich mir die Dioden D4 und D5 von den Zellen zur Schaltung so ansehe, dann kann es da gar nicht sooo arg auf die effiziente Ausnutzung der Batterien ankommen. Ich hätte hier die (mindestens) 400mV (also gut 10%) Verluste durch einen Verpolschutz mit Mosfet eingespart.
:
Bearbeitet durch Moderator
Angehängte Dateien:
-
log.jpg
240 KB
Michael U. schrieb: > aus Neugier: was macht das Teil? Also wie oft sendet der jeweils wie > lange? Hallo, Der Sensor sendet mindestens einmal pro Stunde (T). Wenn die Tür geöffnet und geschlossen wird (z.B. L= Kontakt links, dann kann es durchaus öfter sein. Ziel ist, ein Jahr ohne Batteriewechsel durchzukommen. Ich benutze zwei Lithium Primärzellen mit je 2,6Ah. Die Spannung von 3,6V, 0,2V gehen an den Entkopplungsdioden verloren) sind gerade richtig für den MSP430, ESP8266 und den PIR. Da zwei Batterien vorhanden sind, können diese ohne Unterbrechung des Stromes getauscht werden. Die Entkopplungsdioden sind ein Verpolungsschutz und verhindern Ausgleichsströme. Lithium Primärzellen dürfen niemals geladen werden => Brandgefahr! Der Sensor sendet MAC Adresse, Alarmquelle: Reedkontakt-Links, Reedkontakt-Rechts, PIR (Bewegungssensor) und externer Eingang, sowie die Versorgungsspannung und die Spannung am externen Eingang. Am Ende des Telegramms gibt es eine fortlaufende Telegrammnummer. Ein fehlende Nummer weißt auf eine Telegrammwiederholung hin. Wird die Telegrammnummer 0, dann müssen die Batterien getauscht werden. (siehe Bild LOGFILE)
Lothar M. schrieb: > Ich hätte hier die (mindestens) 400mV (also gut > 10%) Verluste durch einen Verpolschutz mit Mosfet eingespart Mir war in erster Linie der Verpolungsschutz wichtig. Da die neuen Batterien fast 3,7V liefern und der MSP430 mit maximal 3,6V betrieben werden darf, war mir der kleine Spannungsabfall von 0,2V (die zwei Shottkydioden sind nicht in Serie) willkommen. Mit der Spannung am Prozessor steigt auch der Stromverbrauch. Der ESP8266 wird mit einem FET weggeschaltet. Das Anschalten führt ohne den LIC zu Spannungseinbrüchen, die im Extremfall die Spannungsüberwachung des MSP430 ansprechen lassen. Lothar M. schrieb: > Hört sich nach Overkill an, wenn man nur 0,1 sec braucht... Da ich auf SMD umstelle möchte ich von dem großen LIC weg, aber das darf nicht auf Kosten der Betriebssicherheit gehen. Lothar M. schrieb: > Ich hätte hier die (mindestens) 400mV (also gut > 10%) Verluste durch einen Verpolschutz mit Mosfet eingespart. Danke für die Anregung, wie sieht eine solche Schaltung aus? Verhinder diese auch Ausgleichströme? Lothar M. schrieb: > womit auch 33mF und damit annähernd 3 > solcher Elkos gereicht hätten - Habe die drei Elkos einen kleineren Leckstrom? - Ist deren "Initial Internal Resistance(DCR)" kleiner? - Sind drei Elkos mit 33mF billiger als der LIC? Vermutlich gibt es bei 33mF auch keine Bauform in SMD. Auf jeden Fall Danke für deine Anregungen.
Hallo, GEKU schrieb: > Der Sensor sendet mindestens einmal pro Stunde (T). > Wenn die Tür geöffnet und geschlossen wird (z.B. L= Kontakt links, dann > kann es durchaus öfter sein. > > Ziel ist, ein Jahr ohne Batteriewechsel durchzukommen. Wenn ich mir Dein Log so anschaue, frage ich mich, wer da den ganzen Strom verbraucht? Die Aufgaben könnte ja ein ESP32 alleine erledigen. Prinzipiell auch ein ESP8266 wenn dessen DeepSleep in der Hardware nicht ziemlich kaputt wäre. Zur Stromversorgung: ein normaler 220µ Elko über den Spannungsanschlüssen hat hier problemlos gereicht, um den ESP8266 per Enable sauber zu starten, war nur ein Test mit einem China-PIR dran an 2 normalen AAA-Zellen. Letzte Meldung kam bei 2,4V vom ESP. Der wurde allerdings nur ca. 10x am Tag vom PIR geweckt, das lief so ca. 3 Monate so. Gesendet wurde nur per MQTT die Spannung beim Triggern, den Rest hat hinten FHEM organisiert. Aktivzeit war jeweils so ca. 300ms, je nach WLAN-Auslastung hier. Natürlich feste IP, kein DHCP usw. Gruß aus Berlin Michael
Michael U. schrieb: > Wenn ich mir Dein Log so anschaue, frage ich mich, wer da den ganzen > Strom verbraucht? Den meisten Strom brauchen der PIR und die internen Pullup Widerstände (20-50kOhm) des MSP430. Hier werden ich noch optimieren und externe Pullup Widerstände (1MOhm) vorsehen. Der PIR kann, wenn nur die Reedkontakte verwendet werden per Konfiguration weggeschaltet werden. Der ESP8266 wird komplett von der Versorgung (GND-Leitung) mittels FET weggeschaltet und benötigt daher keinen Strom. Den DeepSleep Zustand des ESP8266 wollte ich meiden. Ein kleiner Nachteil ist, dass der ESP8266 für jedes Telegramm komplett neu hochgefahren werden muss. Den MSP430 habe ich eingebaut, weil die Leiterplatte, alternativ,auch mit einem MRF89XA Funkinterface für das 866 MHz ISM-Band bestückt werden kann. Michael U. schrieb: > 2 > normalen AAA-Zellen Zwei AA - Alkalizellen gehen sich für ein Jahr Betrieb bei weitem nicht aus. Die Spannung der zwei Alkalizellen sinken sehr rasch unter die für den ESP8266, notwendige Mindestspannung von 2,4V ab. Die Batteriekapazität wird daher nicht gut genutzt, da zwischen 1,2 und 1,0V Endladeschlussspannung noch ein großer Teil der Kapazität liegt.
GEKU schrieb: > Ich hatte von Haus aus einen 100 Microfarad Elko im Design vorgesehen. > Dieser war viel zu klein Auf Deinem Bild sehe ich Lithium-Thionylchlorid-Batterien. Bei genau dieser Chemie ist der Spannungssack besonders gut ausgeprägt. https://tadiranbatteries.de/pdf/technische-broschuere-ltc-batterien.pdf Damit entfernt sich dieser Thread zunehmend von der Ursprungsfrage, LiMn ist da etwas gutmütiger.
Manfred schrieb: > https://tadiranbatteries.de/pdf/technische-broschuere-ltc-batterien.pdf Danke für den Link! Dieser liefert eine sehr gute Zusammenfassung dieser Batterie Technologie. MFG GEKU
Hallo, Manfred schrieb: > Damit entfernt sich dieser Thread zunehmend von der Ursprungsfrage, LiMn > ist da etwas gutmütiger. Damit hast Du durchuas Recht, was die Frage des TO angeht. Für mich ist sowas aber immer ein Abwägen aller Randbedingungen in einem Projekt. BLE und Lora klingt für mich nach einer Art Bridge weil er vielleicht auf dem Handy an die Lora-Daten ran will. Die Reichweite von BLE ist im Verhältnis zu Lora ja recht gering, das BLE-Gegenstück muß also relativ nahe zur Bridge sein. Da könnte aber auch Lora noch hinreichen und sowieso Strom verfügbar sein usw. usw. Das weiß aber alles nur der TO, der muß also die Gründe für seine Entscheidung für eine relativ kleine Knopfzelle kennen. Ich habe auch nur ganz persöhnliche Referenzwerte gepostet, die hier real teilweise seit etlichen Jahren laufen. Mehr als Anhaltspunkte kann ihm das nicht liefern. Gruß aus Berlin Michael
Angehängte Dateien:
-
Zwischenablage01.jpg
51 KB -
Zwischenablage02.jpg
83 KB -
Zwischenablage01.jpg
93 KB
Lothar M. schrieb: > BTW: wenn ich mir die Dioden D4 und D5 von den Zellen zur Schaltung so > ansehe, dann kann es da gar nicht sooo arg auf die effiziente Ausnutzung > der Batterien ankommen. Ich hätte hier die (mindestens) 400mV (also gut > 10%) Verluste durch einen Verpolschutz mit Mosfet eingespart. Ironischer Weise würde ein größerer Spannungsabfall die Lebensdauer der Li-Batterien erhöhen. GRUND: bei 3,6V nimmt die Schaltung ca. 0,57mA bei 3,0V ca. 0,15mA bei 2,6V ca. 0,07mA auf Die Endladungskurve der Li-Batterie LS14500 verläuft bis zur Erschöpfung flach mit 3,55V, daher brauche ich fast ein halbes mA! siehe https://files.elv.com/Assets/Produkte/11/1119/111945/Downloads/111945_ls14500_data.pdf Vielleicht macht es sogar Sinn, statt der Shottkydioden normale Siliziumdioden einzusetzen. MFG GEKU
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.