Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Unterbrechungsfreie 5V LiIon Stromversorgung mit Abschaltung


von Tim E. (tim92)


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Ich habe aktuell ein kleines Umbauprojekt am laufen bei dem ich vor 
einer letzten Hürde stehte.

Es handelt sich um ein Display welches normal direkt mit 5V versorgt 
wird. Dieses möchte ich nun auch mit einem Akku betreiben.
Hierzu habe ich mir von Berrybase ein 4in1 Lade/Entlademodul gekauft 
welches sich automatisch abschaltet wenn weniger als 50mA verbraucht 
werden.
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C150/CHB-214_DB-DE.pdf

Ich kann mit dem Modul das Display soweit problemlos starten und wenn 
ich es
ausschalte, schaltet das Modul auch automatisch ab. Sobald es 5V am 
Eingang bekommt geht es auch wieder an.

Nun zum Problem, sobald ich die 5V Verbindung trenne und das Modul aus 
Akku umschaltet fällt das Display kurz aus. Ich habe bereits Versucht 
auf der Ausgangsseite zwei 1000μF zu ergänzen, allerdings ohne Erfolg. 
Das display zieht in der Regel 1A und maximal 2A bei 5V.

Die einzige Alternative die ich bisher gefunden habe wäre das Adafruit 
Powerboost 1000 Board, allerdings lässt sich das nicht abschalten soweit 
ich er rauslesen konnte und es ist nicht lieferbar.

: Verschoben durch Moderator
von Rainer W. (rawi)


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Tim E. schrieb:
> Nun zum Problem, sobald ich die 5V Verbindung trenne und das Modul aus
> Akku umschaltet fällt das Display kurz aus.

Wie machst du die Umschaltung (Schaltplan)?
(Make-before-break?)
Besitzt du ein Oszi?

von Tim E. (tim92)


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Orignal Sind die 5V direkt auf die Platine vom Display angeschlossen.

Die Versorgung geht nun auf die Platine und die Platine versorgt das 
Display.
Der LiIon Akku ist ebenfalls an der Platine angeschlossen. Der Aufbau 
ist exakt so wie im Datenblatt der Platine beschrieben.

Die beiden Kondensatoren sind zusätzlich noch parallel am 
Spannungseingang des Displays angeschlossen.

Oszi ist leider keins vorhanden, nur Multimeter und Amp-Zange.

von Wolf17 (wolf17)


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Der OP drückt sich etwas schwierig aus, deshalb versuche ich 
zusammenzufassen wie ich glaube es zu verstehen.

Er hat eine Powerbank mit dem IP5306 und will am Ausgang sein Display 
mit 5V 1A unterbrechungsfrei versorgen. Gespeist wird die Powerbank am 
Ladeeingang mit 5V. Fällt die Speisung aus, unterbricht die Powerbank 
kurz die 5V am Ausgang, was er nicht möchte.

Die einfachste Lösung ist eine Powerbank, die das nicht macht. Leider 
sind die zum Handy laden und nicht als USV gedacht. Die meisten schalten 
sogar den Ausgang beim Laden ab.
Ich habe hier nur eine einzige USV taugliche NoNamevariante. Die hat 
keinen Einschalter, die 5V liegen immer am Ausgang.

Der OP muss ermitteln, wie lange die Unterbrechung ist und bis zu 
welcher Mindestspannung das Display funktioniert. Angenommen 200ms min 
4V, dann braucht er mindestens 0,2F zur Parallelpufferung.

Man kann auch Goldcaps verwenden, aber nur wenn sie niederohmig genug 
sind wie die hier: https://www.farnell.com/datasheets/2900818.pdf die 
billigen von Reichelt gehen nicht. Reichelt WEC6R0 155QG I müsste gehen, 
ggf wegen ESR zwei parallel schalten. Hier ein ähnliches Problem: 
Beitrag "Hilfe für Strompufferlösung bei ESP32 gesucht"

Sollte der C Ladestrom die Powerbank abschalten, dann z.B. mit >5R laden 
und über Schottkydiode entladen.

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


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Wolf17 schrieb:
> Die einfachste Lösung ist eine Powerbank, die das nicht macht.

Nee, Laden und StepUpWandler müssen zwei getrennte Baugruppen werden 
anstatt verzweifelt irgendwelchen Fertig-Spielekram durchzukaspern.

Man könnte auch eine x-beliebige Powerbank als StepUp verwenden und zum 
Laden ein TP4056-Modul an deren Akku löten.

von Tim E. (tim92)


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Eine klassische Powerbank ist nicht möglich, nur eine Platine wie auf 
dem Foto zu sehen. Das ganze soll im Gerät fest verbaut werden.

Als Hintergrund: das ganze ist auf einem Motorrad montiert und soll bei 
Zündung aus für bis zu 30min weiterlaufen können. Der 5V Eingang in das 
Gerät ist (nur schwer (da wasserdicht und mit speziellen 
Steckern/Kontakten) bzw. nicht änderbar.

Der verbaute Akku hat eine BMS Platine, bedeutet es wäre kein Problem 
wenn es keine Abschaltung bei niedriger Spannung geben würde. Ich 
brauche nur eine simple 5V „USV“ die den LiIon Akku gleichzeitig auflädt 
und 2A ausgeben kann.

Beim Platz bin ich sehr eingeschränkt, nachdem der Akku verbaut ist habe 
ich ca. 50x40x4mm für eine Platine.

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


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Tim E. schrieb:
> Eine klassische Powerbank ist nicht möglich, nur eine Platine wie auf
> dem Foto zu sehen. Das ganze soll im Gerät fest verbaut werden.

Ich denke daran, nur die Platine einer geeigneten Powerbank zu 
verwenden, die Dinger sind recht klein. Und diese nicht zum Laden.

Auch einzelne Platinchen LiIon auf USB finden sich. Von der im Anhang 
die USB-Buchse runter, bleibt auch eine sehr überschaubare Größe.

> Der verbaute Akku hat eine BMS Platine, bedeutet es wäre kein Problem
> wenn es keine Abschaltung bei niedriger Spannung geben würde. Ich
> brauche nur eine simple 5V „USV“ die den LiIon Akku gleichzeitig auflädt
> und 2A ausgeben kann.

Das habe ich verstanden. Da Deine das offenbar nicht kann, eben meine 
Idee, eine getrennte Ladeschaltung zu verwenden, auch die Dinger sind 
nicht riesig groß.

von Rainer W. (rawi)


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Wolf17 schrieb:
> Man kann auch Goldcaps verwenden, aber nur wenn sie niederohmig genug
> sind wie die hier: https://www.farnell.com/datasheets/2900818.pdf die
> billigen von Reichelt gehen nicht.

Die Begrifflichkeiten sind inzwischen wohl etwas weichgespült.
Früher (tm) war es meist so, dass die niederohmigen unter "Supercap" 
vermarket wurde.

von Tim E. (tim92)


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Ich habe jetzt einen 3A Laderegler und einen 2A Step Up Converter 
bestellt. Mit der Konstellation wird das Display direkt vom Akku 
versorgt und sollte beim abstecken nicht mehr ausfallen.

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