Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik geeignete Batterie gesucht - für Messgerät


von Flo K. (gasfisher)


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Hallo zusammen,

ein Messgerät bestehend aus ein paar Sensoren (Temp, Bodenfeuchte, EC, 
usw.) soll im Wald aufgestellt werden. Das Gerät inkl. Datenlogger zieht 
in etwa:
14,4V/50mA/0,76W
12V/60mA/0,75W
10,5V/70mA/0,74W

Ziel ist es, dass das Gerät alle vier Wochen gewartet wird und die 
Batterie ersetzt wird.

Wenn ich das richtig sehe kann man die benötigte Kapazität wie folgt 
berechnen: 0,06A * 672h = 40,3Ah

Also brauche ich eine Batterie die etwas größer ist. Also sagen wir mit 
etwas Puffer 60Ah. Also zb. eine kleine Autobatterie.

Meint ihr das reicht?
Oder würdet ihr auf 80Ah gehen?

von Monk (roehrmond)


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KFZ Starter Batterien sind für diese Betriebsart kaum geeignet. Wundere 
dich nicht, wenn sie schon nach jedem Ladezyklus nur noch halb so viel 
leistet, wie davor. KFZ Starter Batterien wollen immer schön voll sein, 
nur dann leben sie lange.

Die richtigen Batterien dazu werden als "Zyklenfest" oder 
"Traktionsbatterie" bezeichnet.

So oder so solltest Bleiakkus zu höchstens 50% entladen, sonst leiden 
nämlich auch die teuren zyklenfesten extrem. Dazu solltest du eine 
Leistungsreserve einplanen, da die Kapazität stetig sinkt. Und bedenke, 
dass diese Batterien im Winter erheblich schwächer sind.

Insofern scheint mir eher ein Bleiakku mit 200 AH angemessen.

von Jack V. (jackv)


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Steve van de Grens schrieb:
> Insofern scheint mir eher ein Bleiakku mit 200 AH angemessen.

In der heutigen Zeit würde ich gar keinen Bleiakku, sondern einen 
LFP-Akku hernehmen. Die sind zyklenfest, und wenn man vielleicht 30-50% 
mehr Kapazität einplant, halten die mit einiger Sicherheit länger, als 
das Gerät selbst. Entsprechend würde ich hier Richtung 60Ah 4s LiFePO₄ 
schauen, dürfte auch erheblich billiger sein, als ein „zyklenfester“ 
200Ah-Bleiakku. Deutlich leichter ist’s allemal.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Wenn es wirklich um eine Batterie geht und es nicht unbedingt ein Akku 
sein muss, gibt es große Alkali-Batterien für Weidezaungeräte:

https://www.amazon.de/Weidezaunbatterie-Alkaline-Batterie-Trockenbatterie-Einwegbatterie-klein/dp/B003XN6GFO

Oder 2/4 hiervon:
https://www.reichelt.de/blockbatterie-zink-luft-6-v-50-ah-ans-1500-0047-p266316.html?&trstct=pol_2&nbc=1

Ist zumindest alles leichter und kompakter als entsprechende Blei-Akkus

von Flo K. (gasfisher)


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Ok, verstehe.
mhm... das ist ja schon ganz schön viel, was man da braucht.
Und bei Lithium reichen dann aber die 60Ah? Oder muss man da auch eher 
auf 80 gehen. Die Geräte sollen schon durch den Winter messen und stehen 
teils auf 1000m Höhe. Aber da könnte man zur Not auch für den Winter den 
Wechselintervall verkürzen.

sowas in der Art würde dann passen oder?
https://www.bootsmotoren4you.de/LiFePo4-Lithium-Akku-12V-60Ah

Über 300 Euro ist natürlich nicht gerade günstig...

von Flo K. (gasfisher)


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Sebastian R. schrieb:
> Wenn es wirklich um eine Batterie geht und es nicht unbedingt ein Akku
> sein muss, gibt es große Alkali-Batterien für Weidezaungeräte:
>
> 
https://www.amazon.de/Weidezaunbatterie-Alkaline-Batterie-Trockenbatterie-Einwegbatterie-klein/dp/B003XN6GFO
>
> Oder 2/4 hiervon:
> 
https://www.reichelt.de/blockbatterie-zink-luft-6-v-50-ah-ans-1500-0047-p266316.html?&trstct=pol_2&nbc=1
>
> Ist zumindest alles leichter und kompakter als entsprechende Blei-Akkus

Wäre unter Umständen auch eine Möglichkeit.
Wie tief kann man die dann entladen?

Also diese Weidezaun Batterie zb. da kann man dann nicht 100% der 
Kapazität entnehmen oder? Wie lange läuft mein Logger damit?

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Je nach Lage des Gerätes
könnten evtl auch Solarphotonen zusätzliche Energie liefern

von Monk (roehrmond)


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Flo K. schrieb:
> Und bei Lithium reichen dann aber die 60Ah? Oder muss man da auch eher
> auf 80 gehen.

Lithium Akkus halten deutlich länger, wenn man sie nur im Bereich 20-80% 
nutzt, also weder ganz voll macht, noch ganz leer. Dazu kommt, dass ihre 
Kapazität stetig sinkt. Also setze da lieber mal 100 AH an.

Einen tief entladener Lithium Akku sollte man sicherheitshalber nicht 
mehr aufladen, weil die dann nämlich zu Selbstentzündung neigen. 
Deswegen hat man normalerweise einen Tiefentladeschutz dabei.

Informiere dich über den Temperaturbereich, in dem Lithium Akkus 
funktionsfähig sind. Nicht dass du da schwer enttäuscht wirst.

> Also diese Weidezaun Batterie zb. da kann man dann nicht 100%
> der Kapazität entnehmen oder?

Doch, das sind ja Einweg Batterien. Denke daran, dass deren Spannung 
stetig sinkt - deutlich ausgeprägter, als bei Akkus.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Flo K. schrieb:
> 0,75W
> Ziel ist es, dass das Gerät alle vier Wochen gewartet wird
Ich würde das in Wh betrachten, also 24h/d  28d  0,75W = 504 Wh. Das 
ist ein üblicher Akku für E-Bikes.

Dazu ein wenig Reserve (falls mal ein Wochenende dazwischen kommt oder 
es kalt wird) ergeben dann 700Wh. Das ist ein stattlicher E-Bike-Akku.

Hinter den Akku ein Stepdown auf die nötige Spannung und fertig.

Ich würde hier übrigens allem voran versuchen, die (mittlere) 
Stromaufnahme um den Faktor 10..50 zu reduzieren. Denn im Wald passiert 
sicher nichts, was alle Millisekunde mitgeloggt werden müsste. Und wenn 
der Logger alle Minute mal für 1 Sekunde arbeitet (und da kann der µC 
zigmillionen Befehle ausführen), dann habe ich schon den Faktor 60 
hinbekommen. Und der nötige Akku schrumpft mit genau dem selben 
Faktor...

: Bearbeitet durch Moderator
von Jörg R. (solar77)


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Flo K. schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ein Messgerät bestehend aus ein paar Sensoren (Temp, Bodenfeuchte, EC,
> usw.) soll im Wald aufgestellt werden. Das Gerät inkl. Datenlogger zieht
> in etwa:
> 14,4V/50mA/0,76W
> 12V/60mA/0,75W
> 10,5V/70mA/0,74W

Du gibst 3 benötigte Spannungen an. Ein Akku liefert um die 13V, wenn er 
ok ist. Im laufe der Entladung fällt die Spannung ab. Du muss also 
DC/DC-Wandler einsetzen um die benötigten Spannungen zu generieren.

Brauchst Du tatsächlich 14,4V (voll geladener Akku🤔) bzw. genau 12V?


Flo K. schrieb:
> Die Geräte sollen schon durch den Winter messen und stehen
> teils auf 1000m Höhe. Aber da könnte man zur Not auch für den Winter den
> Wechselintervall verkürzen.

Kann nicht mit Solar unterstützt werden?

von Wendels B. (wendelsberg)


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z.B. https://innomate.energy/collections/batterien

Versand beachten!

Ahh, ich lese die Salamischeibe Winter, dann kommt LiFePO4 doch eher 
nicht in Frage.

: Bearbeitet durch User
von Dietrich L. (dietrichl)


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Jörg R. schrieb:
> Flo K. schrieb:
>> Das Gerät inkl. Datenlogger zieht
>> in etwa:
>> 14,4V/50mA/0,76W
>> 12V/60mA/0,75W
>> 10,5V/70mA/0,74W
>
> Du gibst 3 benötigte Spannungen an.

Ich vermute, das sind 3 Werte, bei denen er die Stromaufnahme gemessen 
hat, braucht also nur 1x 10,5...14,4V.

von Flo K. (gasfisher)


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genau, das sind die Messwerte.
DC/DC-Steppdown ist auf dem Logger verbaut.


Wendels B. schrieb:
> z.B. https://innomate.energy/collections/batterien
>
> Versand beachten!
>
> Ahh, ich lese die Salamischeibe Winter, dann kommt LiFePO4 doch eher
> nicht in Frage.

im Winter müsste dann evtl. öfter gewechselt werden... ?
Vielleicht wäre es sogar zu verkraften, wenn bei niedrigen Temperaturen 
wenig/nicht geloggt wird. Es geht zum Teil um Wassermengen, bei Frost 
fließt ja nix und dann kann der Logger in Sleep-Mode gehen und nur alle 
Stunde mal nach der Außentemp checken. Muss da nochmal Rücksprache mit 
der Kollegin halten..

Solarunterstützung ist eher schwierig, die Standorte sind alle mitten im 
Wald direkt unter Bäumen.

Insgesamt sind es ca. 30 Geräte. Dann bräuchte man noch eine Reihe 
Tauschakkus. Also käme man auf rund 40 Stück.
Fahrrad-Akkus scheinen mir zu teuer.

von H. H. (Gast)


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Flo K. schrieb:
> im Winter müsste dann evtl. öfter gewechselt werden... ?

Ach wo, bei deinem geringen Entladestrom spielt der erhöhte 
Innenwiderstand durch niedrige Temperatur keine nennenswerte Rolle.

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Lothar M. schrieb:

> Ich würde hier übrigens allem voran versuchen, die (mittlere)
> Stromaufnahme um den Faktor 10..50 zu reduzieren. Denn im Wald passiert
> sicher nichts, was alle Millisekunde mitgeloggt werden müsste.

Ganz genau. Die meiste Zeit pennen und alles totlegen spart sicherlich 
enorm.

Aber auch ansonsten: Welche Sensoren verbrauchen derart viel Energie? 
Temperatur und Feuchte sicher nicht, nicht mal näherungsweise. Der 
Außensensor meiner Wetterstation misst das auch. Ca. 1 Jahr lang mit 
zwei R3 Alkaline. Und der muß seinen Kram sogar noch in regelmäßigen 
Abständen lautstark per Funk verpetzen.

Was ist EC? Das mus ja dann das Geheimnis sein, wo die ganze Energie 
verbraten wird.

von Cyblord -. (cyblord)


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Ob S. schrieb:
> Aber auch ansonsten: Welche Sensoren verbrauchen derart viel Energie?

Manchmal haben solche Outdoor Geräte eine Heizung. Wie IP Kameras auch.

von Mi N. (msx)


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Lothar M. schrieb:
> Ich würde hier übrigens allem voran versuchen, die (mittlere)
> Stromaufnahme um den Faktor 10..50 zu reduzieren.

Das wird die einzig sinnvolle Lösung sein!
Dann reicht auch eine Weidezaunbatterie (vielleicht 2 x 6 V in Reihe) 
für lange Zeit oder eine Standard-Powerbank, die ggf. mit QC3-Ausgang 
direkt 12 V liefert.
Alle 10 Minuten das Gerät für 20 Sekunden einschalten bringt schon 
Faktor 30 und sollte für die Messgrößen Temperatur, Feuchte, ... 
reichen.

von Max M. (Gast)


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Starterbatterien sind für 80 Zyklen ausgelegt, sollten aber nicht zu 
100% entleert werden, also entsprechend überdimensionieren.
Welche Spannung wird mindestens benötigt? Ist es ein Eigenbau?
Wie wäre eine 3,3V Batterie? also 3,2 bzw 3,3V und 40 bzw 60Ah?
Gibt es inzwischen sehr billig, nahezu 0 Selbstentladung und 
Schnelladefähig

von Jack V. (jackv)


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Steve van de Grens schrieb:
> Lithium Akkus halten deutlich länger, wenn man sie nur im Bereich 20-80%
> nutzt, also weder ganz voll macht, noch ganz leer. Dazu kommt, dass ihre
> Kapazität stetig sinkt. Also setze da lieber mal 100 AH an.
>
> Einen tief entladener Lithium Akku sollte man sicherheitshalber nicht
> mehr aufladen, weil die dann nämlich zu Selbstentzündung neigen.
> Deswegen hat man normalerweise einen Tiefentladeschutz dabei.


Naja, da wurde sich wohl auf LFP bezogen. Die neigen nicht zur 
Selbstentzündung (verlieren aber unter Umständen bei Tiefentladung 
massiv Kapazität), und können je nach Auslegung auch bei -20°C noch 
nennenswert Strom liefern – für’s nichtmal eine Watt im Eingangsbeitrag 
reicht es allemal. Auch machen die bei 80% DoD eine deutlich 
vierstellige Zahl an Zyklen mit, und selbst bei 100% sieht’s nicht zu 
schlecht aus. Mehrzellige Akkus, die als Drop-In-Replacement für 
Bleibatterien verkauft werden, haben in der Regel auch ein BMS drin, das 
etwa Tiefentladung verhindert und im Idealfalls die Zellen beim Laden 
angleicht.

Da müsste der TE halt mal konkret in die Datenblätter schauen, bevor 
gekauft wird – wenn’s denn sowas werden soll. Billig ist das in den 
Größenordnungen tatsächlich nicht.

von Max M. (Gast)


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P.S. ansonsten eine 12V LiFepo4 Batterie mit integriertem BMS verwenden, 
sind inzwischen auch sehr günstig zu bekommen
Da LiFepo auch bei 100% DOD mehrere 1000 Zyklen schafft, braucht man 
nicht zu übertreiben was die Dimensionierung angeht, schaden tut es 
nicht, da der Akku je nach Qualität, schneller alter

von Bruno V. (bruno_v)


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Cyblord -. schrieb:
> Manchmal haben solche Outdoor Geräte eine Heizung. Wie IP Kameras auch.

Nur für was sollte die hier sein? Wenn es um D geht, sollten -20..50° im 
Wald für Temp und Feuchte unproblematisch sein.

von Flo K. (gasfisher)


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Also da hängen 4 Balkenwaagen, 2 Kippwaagen, 4 Electrical Conductivity 
(EC), mehrere Bodenfeuchtesensoren, Temperatur und 4 
micro-Fluoreszensspektrometer dran. Den Logger hat ein Kollege 
entwickelt.

Die gemessene Stromaufnahme muss jetzt leider als gegeben und 
festgesetzt angenommen werden. Da lässt sich nichts dran ändern - außer 
vllt bei Frost, wenn kein Wasser fließt kann das evtl. weniger werden.

Spannung sollte um die 12V liegen. Also nicht 3V.

von Michael B. (laberkopp)


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Flo K. schrieb:
> ein Messgerät bestehend aus ein paar Sensoren (Temp, Bodenfeuchte, EC,
> usw.) soll im Wald aufgestellt werden. Das Gerät inkl. Datenlogger zieht
> in etwa:
> 14,4V/50mA/0,76W

Sorry, da hat ja wohl der Entwickler den Schuss nicht gehört und ganz 
ohne Beachtung der Forderung nach Battriebetrieb entwickelt.

0.76W ist ja sogar bei Netzversorgung zu viel, als Datenlogger tun es 
0.00076W, inklusive vermuteten Sender denn der muss ja nicht dauernd 
senden.

Und schon löst sich das Problem der Stromversorgung in Wohlgefallen auf.

Diese Ding 
https://iot-shop.de/shop/dg-nse01-dragino-nb-iot-bodenfeuchte-und-ec-sensor-5309#attr=10373,4923,7282,4924,12080,13475,15730
macht so was wie eures und lebt 5 Jahre mit powered by 8500mAh Li-SOCI2 
bat.

von Max M. (Gast)


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Dein Link enthält das alles nicht und er sagte auch, dass es jetzt nicht 
mehr zu ändern ist, daher muss man jetzt das gegebene nutzen.
Optimieren kann man es sicher immer noch

"4 Balkenwaagen, 2 Kippwaagen, 4 Electrical Conductivity
(EC), mehrere Bodenfeuchtesensoren, Temperatur und 4
micro-Fluoreszensspektrometer dran. Den Logger hat ein Kollege
entwickelt."

von Mi N. (msx)


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Flo K. schrieb:
> Die gemessene Stromaufnahme muss jetzt leider als gegeben und
> festgesetzt angenommen werden. Da lässt sich nichts dran ändern

Aber die Einschaltdauer läßt sich doch verändern.
Gerade, wenn es eine Eigenentwicklung ist, kann man das doch gut 
beeinflussen. Aber gut, Entwickler können auch eigen oder engstirnig 
sein.

Mich würden allein schon die hohen Kosten von guten Akkus und der 
Aufwand für die Wartung (Aufladen, Fahrtzeit und -kosten) abschrecken. 
Ein glitzernder neuer Akku, im Wald gefunden, ist sicher auch ein 
schönes Mitbringsel von einer Wanderung.

von Jörg R. (solar77)


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Max M. schrieb:
> Starterbatterien sind für 80 Zyklen ausgelegt, sollten aber nicht
> zu 100% entleert werden, also entsprechend überdimensionieren.

Starterbatterien sind für die Anwendung des TO denkbar ungeeignet. Ein 
Bleiakku der geeignet wäre sollte nicht einmal zu 50% entladen werden.

> Welche Spannung wird mindestens benötigt? Ist es ein Eigenbau?
> Wie wäre eine 3,3V Batterie? also 3,2 bzw 3,3V und 40 bzw 60Ah?

12V, das ist doch mittlerweile geklärt.


Max M. schrieb:
> P.S. ansonsten eine 12V LiFepo4 Batterie mit integriertem BMS
> verwenden, sind inzwischen auch sehr günstig zu bekommen

LiFePo4 wurde bereits genannt, und günstig ist relativ. Zumal der TO um 
die 40 Stück benötigt.


> Da LiFepo auch bei 100% DOD mehrere 1000 Zyklen schafft, braucht man
> nicht zu übertreiben was die Dimensionierung angeht, schaden tut es
> nicht, da der Akku je nach Qualität, schneller alter

Man sollte auch LiFePo4 nicht zu 100% entladen. Machst Du hier jetzt mit 
dem Unsinn zu Thema LiFePo4 weiter wie in einem anderen Thread?


Max M. schrieb:
> Dein Link enthält..

Wessen Link? Benutze die Zitierfunktion damit man weiß wen und was Du 
meinst.

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Flo K. schrieb:

> Also da hängen 4 Balkenwaagen, 2 Kippwaagen

Was ist da der eigentliche Sensor? Mit "Balkenwaage" oder "Kippwaage" 
hast du eigentlich garnichts zum Thread-Thema gesagt.

> 4 Electrical Conductivity

Ok, "EC" ist also Leitfähigkeitsmessung. In welchem Medium wird da 
gemessen?

> mehrere Bodenfeuchtesensoren, Temperatur

Pillepalle. Das kost' nur wenig bis fast nix und kann die exorbitante 
Leistungsaufnahme nicht mal annähernd erklären.

> und 4
> micro-Fluoreszensspektrometer dran.

Aha, hier ist natürlich ein nennenswerter Energiebedarf zumindest 
möglich. Typ?

> Den Logger hat ein Kollege
> entwickelt.

Hast du ein Glück...

von Rolf (rolf22)


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Flo K. schrieb:

> Ziel ist es, dass das Gerät alle vier Wochen gewartet wird und die
> Batterie ersetzt wird.

> Wenn ich das richtig sehe kann man die benötigte Kapazität wie folgt
> berechnen: 0,06A * 672h = 40,3Ah

Meinst du nicht eher 1x im Monat? Dann sind es 10 % mehr, nämlich 44,64 
Ah.
Und wieviel Reserve willst du geben für den Fall, dass der 
Wartungstermin mal eine Woche lang überzogen wird (Wetter, Krankheit, 
Feiertag, ...) ? Dann wären wir schon bei 54,72 Ah. So knapp wie du darf 
man also nicht rechnen.

Davon abgesehen, glaube ich wie einige andere hier, dass es in der Natur 
in Bodennähe nicht viel gibt, bei man im Sekundentakt mitloggen muss - 
außer bei Seismografen. Natura non facit saltus. Man kann IMO sicher 
einige Messgrößen weniger häufig erfassen als andere, muss also nicht 
ständig die ganze Kiste voll unter Strom halten.

Eine 1,5-V-Alkali-Mangan-Monozelle von der nächsten Straßenecke liefert 
mindestens 15 Ah, für 12 V brauchst du 8 Stück.

Wenn du Akkus benutzt, muss du sie vor Ort tauschen. Wie du sagst, gibt 
es aber etliche Geräte in der Landschaft. Da kann schon die 
Gewichtsfrage beim Transport zum Problem werden, jedenfalls bei den 
angedachten Autobatterien.

> Den Logger hat ein Kollege entwickelt.
> Die gemessene Stromaufnahme muss jetzt leider als gegeben und
> festgesetzt angenommen werden.

Soso. Hm. Naja.

von Max M. (Gast)


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@Jörg R. (solar77)
Fängst du jetzt wieder mit stänkern an?!
Immer noch nichts verstanden?
LifePo4 hält bei 100% gut und gerne 2000Zyklen.
Wo ist dein Problem damit?
Wenn du weiter diskutieren willst, schreib mich direkt an, das hat hier 
nichts zu suchen.
Und Blei Akkus(AGM, deep Cycle) Kann man Problemlos bis 805 entladen. 
Also rede nicht so einen Unsinn, ich habe die selber Jahrelang im 
Traktionsbereich genutzt.
Aber kurz gesagt, entweder wie oben vorgeschlagen, Zeitgesteuert klingt 
gut und LiFepo4 Akku mit BMS, ob nun 100% oder 80% DOD spielt nur eine 
Rolle bei der Auslegung der Alterung
Sprich, hat der Akku nach 5Jahren(wenn es so lange halten muss) noch 
ausreichend Kapazität um den Anforderungen gerecht zu werden. Es macht 
keinen Sinn den für 25Jahre auszulegen, wenn es nicht erforderlich ist.
Und der berechtigte Einwand, das so ein schöner großer LiFePo4 Akku 
schnell mal geklaut wird sollte auch berücksichtig werden, je größer, 
desto ärgerlicher der Verlust

Wenn es um Diebstahl ginge, wären auch diese Batterien noch eine 
Überlegung, aber auf Dauer halt schon ein Kostenfaktor, wenn nichts 
geklaut wird
https://www.reichelt.de/blockbatterie-nissen-konstant-45-6-v-50-ah-nissen-155056-p274827.html?&trstct=pol_1&nbc=1

Jörg R. schrieb:
> Max M. schrieb:
>> Starterbatterien sind für 80 Zyklen ausgelegt, sollten aber nicht
>> zu 100% entleert werden, also entsprechend überdimensionieren.
>
> Starterbatterien sind für die Anwendung des TO denkbar ungeeignet. Ein
> Bleiakku der geeignet wäre sollte nicht einmal zu 50% entladen werden.
>
>> Welche Spannung wird mindestens benötigt? Ist es ein Eigenbau?
>> Wie wäre eine 3,3V Batterie? also 3,2 bzw 3,3V und 40 bzw 60Ah?
>
> 12V, das ist doch mittlerweile geklärt.
>
>
> Max M. schrieb:
>> P.S. ansonsten eine 12V LiFepo4 Batterie mit integriertem BMS
>> verwenden, sind inzwischen auch sehr günstig zu bekommen
>
> LiFePo4 wurde bereits genannt, und günstig ist relativ. Zumal der TO um
> die 40 Stück benötigt.
>
>
>> Da LiFepo auch bei 100% DOD mehrere 1000 Zyklen schafft, braucht man
>> nicht zu übertreiben was die Dimensionierung angeht, schaden tut es
>> nicht, da der Akku je nach Qualität, schneller alter
>
> Man sollte auch LiFePo4 nicht zu 100% entladen. Machst Du hier jetzt mit
> dem Unsinn zu Thema LiFePo4 weiter wie in einem anderen Thread?
>
>
> Max M. schrieb:
>> Dein Link enthält..
>
> Wessen Link? Benutze die Zitierfunktion damit man weiß wen und was Du
> meinst.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Flo K. schrieb:
> Über 300 Euro ist natürlich nicht gerade günstig...

Ganz falscher Ansatz.
Es wurden sehr spezielle Logger entwickelt von denen läppische 30Stk 
gebaut wurden. Das hat schon sehr viel Geld verschlungen.
Die werden installiert, regelmäßig gewartet etc. pp.
Die 300€ sind da Portokasse.
Offensichtlich geht es um Niederschläge in Höhenlagen und welche 
Schadstoffe da ausgeschwemmt werden.
Also ein gefördertes Umweltprojekt. Und da wird eben bezahlt was es 
kostet.
Jammern zwar alle auf hohem Niveau, aber letztlich ist das so.
Man braucht ja die Daten.

Abseits aller Akkus könnte man auch einen TEG verwendet.
Thermoelektrischer Generator.
Also Gasbuddel, Flamme, Peltier Element. Sowas in der Art.
Hält lange, kostet wenig und ist überall leicht zu besorgen.
Der Wirkungsgrad ist allerdings recht übersichtlich.
Wenn sich erst rumspricht das da 30x 300€+ LifePo im Wald stehen, werden 
die geklaut.
Eine Gasbuddel ist da nicht so attraktiv und der TEG könnte ggf. mit der 
Abwärme auch bei Frost noch Messungen ermöglichen.

von Michael B. (laberkopp)


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Jörg R. schrieb:
> LiFePo4 wurde bereits genannt, und günstig ist relativ.

Aber ungeeignet unter 0 GradC. Und extra-Strom zu Heizen des Akkus wird 
man auch nicht haben.

Deutsche Ingenieurskunst hat es völlig vergurkt. Einfach noch mal 
richtig von vorne anfangen. Vielleicht den inkompetenten Kollegen in den 
Arsch treten und Chinesen engagieren. Vielleicht liegts auch am 
Management dass vergessen hat, Batteriebetrieb zu erwähnen.

Meine Waagen laufen jahrelang mit einer CR2025.

Ob S. schrieb:
> Aha, hier ist natürlich ein nennenswerter Energiebedarf zumindest
> möglich

Na ja, muss man ja wohl nicht dauernd einschalten.

von Max M. (Gast)


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Nein, tatsächlich gehen LifePO4 bei diesen Temperaturen problemlos, erst 
recht bei den geringen Strömen.
Wurde oben aber auch schon erwähnt
Bis 0,3C wird man problemlos entsprechende LiFePOs finden sogar 0,5C.
Nur geladen dürfen LiFePos nicht bei unter =c und knapp darüber nur sehr 
langsam

Michael B. schrieb:
> Aber ungeeignet unter 0 GradC. Und extra-Strom zu Heizen des Akkus wird
> man auch nicht haben.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Michael B. schrieb:
> Deutsche Ingenieurskunst hat es völlig vergurkt.

Und mal wieder Weisheiten von einem der nichts weiß ausser was die 
Geräte verbrauchen.
Weil alle Idioten sind außer ihm und niemand weiß wie es geht ausser er.
Zwar nie was gemacht in der Art und er kennt auch die Anforderungen 
nicht, aber hats nicht gebaut also muss es ja totaler Schrott sein.

Du nervst gewaltig!
4 x Fluoreszenzspektrometer benötigen schon ein wenig Power um die in 
Frage kommenden Stoffe in genau dem richtigen Spektrum ausreichend 
anzuregen damit eine Messung auch von geringen Konzentrationen möglich 
ist.
Und vielleicht ist das bereits der gemittelte Wert für eine lange 
Regenperiode die man in hoher Auflösung haben will um anhand der 
Wetterdaten auf die Quelle Rückschlüsse ziehen zu können.
Wir wissen es alle nicht, ausser dem Laberkopf der ohnhin alles weiß und 
das auch besser als alle anderes und der es auch jedem ins Ohr flöten 
muss das er der krasse Checker ist und alle anderen nur Lappen.

von H. H. (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> LiFePo4 wurde bereits genannt, und günstig ist relativ.
>
> Aber ungeeignet unter 0 GradC.

Blödsinn.

von Jörg R. (solar77)


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Michael B. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> LiFePo4 wurde bereits genannt, und günstig ist relativ.
>
> Aber ungeeignet unter 0 GradC.

Unter 0 Grad darf nicht geladen werden, entladen schon.


Max M. schrieb:
> @Jörg R. (solar77)
> Fängst du jetzt wieder mit stänkern an?!

Nö, ich stänkere nicht.

> Immer noch nichts verstanden?
> LifePo4 hält bei 100% gut und gerne 2000Zyklen.
> Wo ist dein Problem damit?

Was hat das denn damit zu tun dass man das nicht ausreizen soll/muss.

> Wenn du weiter diskutieren willst, schreib mich direkt an, das hat hier
> nichts zu suchen.

Doch, natürlich hat dass hier etwas zu suchen.


> Und Blei Akkus(AGM, deep Cycle) Kann man Problemlos bis 805 entladen.
> Also rede nicht so einen Unsinn, ich habe die selber Jahrelang im
> Traktionsbereich genutzt.

Es ging oben um Starterbatterien, nicht um AGM deep Cycle.

Max M. schrieb:
> Starterbatterien sind für 80 Zyklen ausgelegt, sollten aber nicht
> zu 100% entleert werden, also entsprechend überdimensionieren.

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Beitrag #7536177 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #7536182 wurde vom Autor gelöscht.
von Bruno V. (bruno_v)


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Flo K. schrieb:
> Meint ihr das reicht?
> Oder würdet ihr auf 80Ah gehen?

Ja. Die Stromaufnahmen sind "auffallend" genau für alle Temperaturen und 
Messszenarien. Bei einem Besuch alle 4 Wochen macht es wenig Sinn, den 
Akku 3 Tage zu klein zu haben.

Wenn 30% übrig bleiben, nimm nächstes Mal einen kleineren. Einen 
größeren einbauen ist schwieriger.

Wenn es abgelegen ist, kannst Du auch über ein Solarmodul nachdenken. 
Über einen Monat kann man die Ladung schon relativ genau vorhersagen und 
dementsprechend (nach Monat) kleinere Wechselakkus schleppen.

von Rolf (rolf22)


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Ob S. schrieb:
> Mit "Balkenwaage" oder "Kippwaage"
> hast du eigentlich garnichts zum Thread-Thema gesagt.

Die Kippwaage dient vermutlich zur Messung der Niederschlagsmenge.
Solche Geräte brauchen eigentlich null Strom, sie können Mengenimpulse 
(Löffel voll) per Reed-Kontakt abgeben.
Nur zum Heizen (Schmelzen von Schnee und Eis) brauchen sie Strom, aber 
ob man da mit den angegebenen 0,7 Watt auskommt?

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Flo K. schrieb:
> Also da hängen 4 Balkenwaagen, 2 Kippwaagen, 4 Electrical Conductivity
> (EC), mehrere Bodenfeuchtesensoren, Temperatur und 4
> micro-Fluoreszensspektrometer dran.
> Den Logger hat ein Kollege entwickelt.
War das der Kollege mit den vielen Kippwaagen im Wald aus dem 
letztjährigen 
Beitrag "Re: Viele Kippwaagen, wie zählen?"

von Monk (roehrmond)


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Lothar M. schrieb:
> War das der Kollege mit den vielen Kippwaagen im Wald

Es kam mir auch bekannt vor

von Georg S. (randy)


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In der Tat ein unangenehmer Bereich des Stromverbrauchs. Etwas viel um 
bequem aus einem Akku versorgt zu werden. Du kannst mal schauen was 
diese LiFePO Autobatterien kosten. Die sollten 12V/40Ah haben, und 
Zyklenfest sein. Aber nicht billig. So ein großer Akku kostet immer 
Geld.
Aber um extra Aufwand zu treiben es anders zu machen ist es recht wenig 
Leistung. Solarzelle? Im Wald am Boden hat man zu viel Schatten. Und 
weiter oben hat man viel Montageaufwand. Das selbe mit einem kleinen 
Windrad.
Ein Freund hat mal einen "Teelichtverstärker" gebaut. Ein Teelicht hat 
ein Peltierelement heiß gemacht. Ein großer CPU Kühler auf der anderen 
Seite. Vom Strom eine LED betrieben die heller war als das Teelicht. So 
eine Flamme könnte eine 11kg Propangasflasche über ein paar Monate 
liefern. Aber vermutlich auch nicht ganz billig im Kauf oder Selbstbau. 
Und eine Propanbuddel mit Flamme unbeaufsichtigt im Wald? Hmm....
Ich sehe gerade, das gibt's fertig von der Stange. Wer hätte das 
gedacht...
https://www.tegmart.com/thermoelectric-generators/propane-gas-10w-camping-stove-teg

von Flo K. (gasfisher)


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Hallo zusammen,

Danke nochmal für eure Rückmeldungen bisher. Das war alles schon sehr 
hilfreich.
Ich will kurz ein kleines Update geben:

Wir haben jetzt von den EC-Sensor-Boards 
(https://wiki.keyestudio.com/KS0429_keyestudio_TDS_Meter_V1.0) die LEDs 
entfernt. Dadurch hat sich die Stromaufnahme auf folgende Werte 
reduziert:

13,5V  0,033A  045W
12V    0,036A  0,43W
10,5V  0,04A   0,42W

Damit sieht die ganze Rechnung schon etwas besser aus:
0,04A * 730h = 29,2 Ah

für 80% DOD wäre also 37Ah nötig.
Jetzt noch ein Puffer von 30% ergibt 48Ah.

Also könnte man mit einem 50Ah Lithium-Block auskommen. Oder sehe ich 
das falsch?

da würde sich der weiter oben schonmal verlinkte Akku von innomate evtl. 
anbieten. die haben einen mit 50Ah.
https://innomate.energy/collections/batterien/products/lifepo4-akku-50ah-12v-mit-bms-und-schraubgehause-a?variant=44673983643913
Laut Datenblatt ist der auch bis -20C tauglich.

Kennt jemand die Akkus von innomate? Taugen die was? sind ja schon eher 
günstig im Vergleich...
Oder hat jemand eine andere empfehlenswerte Quelle?

Tausend Dank euch nochmal!

von Gerald K. (geku)


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Ein 12V/50Ah LiFePO4 Akku sollte ausreichend sein.

Wichtig: BMS mit Tiefentladeschutz!

https://amzn.eu/d/4JH92cw

von Clemens S. (zoggl)


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Flo K. schrieb:
> Wir haben jetzt von den EC-Sensor-Boards
> (https://wiki.keyestudio.com/KS0429_keyestudio_TDS_Meter_V1.0) die LEDs
> entfernt. Dadurch hat sich die Stromaufnahme auf folgende Werte
> reduziert:

Danke, dass wir endlich Infos erhalten.

ich vermute dass das die selbe Schaltung ist:
https://wiki.dfrobot.com/Gravity__Analog_TDS_Sensor___Meter_For_Arduino_SKU__SEN0244

Möchtest du noch weitere Geheimnisse lüften? - Da ist sicher noch mehr 
Potential für Einsparungen vorhanden.

und wenn du schon das Auslöten einer LED als Durchbruch feierst, 
solltest du jede Hilfe annehmen, die dir angeboten wird.

sg

von Stephan S. (uxdx)


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Flo K. schrieb:
> 13,5V  0,033A  045W
> 12V    0,036A  0,43W
> 10,5V  0,04A   0,42W
>
> Damit sieht die ganze Rechnung schon etwas besser aus:
> 0,04A * 730h = 29,2 Ah

Wieso rechnest Du nur mit 1x 0,04A, was ist mit den 0,033A und 0,036A?

von Jörg R. (solar77)


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Flo K. schrieb:
> ein Messgerät bestehend aus ein paar Sensoren (Temp, Bodenfeuchte, EC,
> usw.) soll im Wald aufgestellt werden. Das Gerät inkl. Datenlogger zieht
> in etwa:
> 14,4V/50mA/0,76W
> 12V/60mA/0,75W
> 10,5V/70mA/0,74W

Flo K. schrieb:
> Wir haben jetzt von den EC-Sensor-Boards
> (https://wiki.keyestudio.com/KS0429_keyestudio_TDS_Meter_V1.0) die LEDs
> entfernt. Dadurch hat sich die Stromaufnahme auf folgende Werte
> reduziert:

> 13,5V  0,033A  045W
> 12V    0,036A  0,43W
> 10,5V  0,04A   0,42W

Wie kommst Du auf eine solche Differenz wenn das komplette Modul nur 3-6 
mA benötigt?

Technical Parameters
TDS Meter:
Input Voltage: DC 3.3 ~ 5.5V
Output Voltage: 0 ~ 2.3V
Working Current: 3 ~ 6mA

Die Differenz dürfte m.A.n. kaum messbar sein, zumal da auch noch ein 
Wandler zwischen hängt.

Vielleicht solltest Du mal alles offenlegen und nochmals messen. 
Irgendwie stimmt dein Konzept noch nicht.

: Bearbeitet durch User
von Flo K. (gasfisher)


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da hängen ja noch diverse andere Sensoren dran...
nicht nur die vier ECs.

Stephan S. schrieb:
> Wieso rechnest Du nur mit 1x 0,04A, was ist mit den 0,033A und 0,036A?

ich dachte halt ich geh mal vom höchsten Wert aus, also hab ich am Ende 
lieber zu viel Kapazität als zu wenig, wenn ich mit dem niedrigsten Wert 
rechne.. oder ist das falsch?

von Stephan S. (uxdx)


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noch ne Frage: Kippwaagen haben üblicherweise eine Heizung, wie willst 
Du die denn versorgen? Auch in Zeiten des Klimawandels gibt es 
Temperaturen im Minus-Bereich.

von Flo K. (gasfisher)


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Ne, die haben keine Heizung.
Wenn es gefriert, dann wird nichts gemessen. Der Abfluss wird dann 
gemessen, wenn der Schnee von alleine schmilzt.

von Jörg R. (solar77)


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Flo K. schrieb:
> Ne, die haben keine Heizung.
> Wenn es gefriert, dann wird nichts gemessen. Der Abfluss wird dann
> gemessen, wenn der Schnee von alleine schmilzt.

Was für ein Salamiethread😫

Hast Du hierüber mal eine Minute nachgedacht?

Lothar M. schrieb:
> ..
> Ich würde hier übrigens allem voran versuchen, die (mittlere)
> Stromaufnahme um den Faktor 10..50 zu reduzieren. Denn im Wald passiert
> sicher nichts, was alle Millisekunde mitgeloggt werden müsste. Und wenn
> der Logger alle Minute mal für 1 Sekunde arbeitet (und da kann der µC
> zigmillionen Befehle ausführen), dann habe ich schon den Faktor 60
> hinbekommen. Und der nötige Akku schrumpft mit genau dem selben
> Faktor...

: Bearbeitet durch User
von Michael P. (mipo)


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Clemens S. schrieb:

>
> ich vermute dass das die selbe Schaltung ist:
> 
https://wiki.dfrobot.com/Gravity__Analog_TDS_Sensor___Meter_For_Arduino_SKU__SEN0244
>

Und wenn man den verlinkten Arduino Sketch zum Messen nimmt läuft der 
Controller durch und verdaddelt die Energie unnötig. Die Programmierung 
sollte den Controller schlafen legen und nur gelegentlich messen. Wie es 
mit der Langzeit-Stabilität des Sensors aussieht ist was anderes...

von Jochen (hermann_kokoschka)


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Um welchen

"Mikrocontroller und Digitale Elektronik"

geht es hier eigentlich genau...

von Manfred P. (pruckelfred)


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Michael P. schrieb:
> Und wenn man den verlinkten Arduino Sketch zum Messen nimmt läuft der
> Controller durch und verdaddelt die Energie unnötig. Die Programmierung
> sollte den Controller schlafen legen und nur gelegentlich messen.

Ja, dann aber nicht mit dem UNO samt ineffizientem Längsregler und 
USB-Baustein.

von Frank O. (frank_o)


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Steve van de Grens schrieb:
> o oder so solltest Bleiakkus zu höchstens 50% entladen,

Mit dem Rest stimme ich überein. Die Traktionsbatterie darf bis 20% 
Restladung entladen werden, ohne Schaden zu nehmen.

@ TO
Bleibatterien haben bei Null Grad Celsius 20% weniger Leistung, dann 
noch 20% Restladung, dass plus deiner entnommenen Leistung, dann hast du 
deine Batteriegröße.
Da hier keine größen Ströme fließen, wird die Batterie das überleben.
Was hast du im Wald? Falle mit Sender?
Waidmannsheil!

von Flo K. (gasfisher)


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Es handelt sich nicht um eine Bärenfalle sondern um ein Lysimeter.

Der Controller wurde speziell entwickelt und ist kein einfacher arduino.

Danke für eure Rückmeldungen zur Batterie!

von Clemens S. (zoggl)


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Flo K. schrieb:
> Lysimeter

Und das muss in der Sekunde im Mikrosekunden Takt ausgelesen werden.

Flo K. schrieb:
> Controller wurde speziell entwickelt

Dort hättest du auf Energieeffizienz achten müssen.

Wenn es richtig gemacht wird können die Kippwaagen genügend Energie 
bereitstellen, um die Ergebnisse zu senden.

https://www.wileyindustrynews.com/news/energy-harvesting-mit-wiegand-sensoren

Ich sag's nochmal. Lass dir helfen.

Sg

von Stephan S. (uxdx)


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Flo K. schrieb:
> Stephan S. schrieb:
>> Wieso rechnest Du nur mit 1x 0,04A, was ist mit den 0,033A und 0,036A?
>
> ich dachte halt ich geh mal vom höchsten Wert aus, also hab ich am Ende
> lieber zu viel Kapazität als zu wenig, wenn ich mit dem niedrigsten Wert
> rechne.. oder ist das falsch?

Du musst alle Verbraucher berücksichtigen, nicht nur den höchsten. Die 
anderen müssen ja auch irgendwie versorgt werden, ggf.über einen 
Buck-Converter.

von Stephan S. (uxdx)


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Flo K. schrieb:
> Der Controller wurde speziell entwickelt und ist kein einfacher arduino.

Und das Programm läuft durch oder gehen der Controller und die Sensoren 
zeitgesteuert in den Tiefschlaf und wachen bei Bedarf 
Interrupt-gesteuert wieder auf?

von Lotta  . (mercedes)


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Boa, ein gewaltiges Projekt!
Nicht schlecht!

Wissen die Waldbesitzer Bescheid?
Das müssen diese auf jeden Fall!
Wie sichert Ihr die ganze Sache gegen Diebstahl / Vandalismus
ab? Einzäunung? Alarmanlage?  Mit "Verstecken" ist da nix!
Ist die Sache soweit im Wald drinne, das ein Netzanschluß wirklich
nicht in Frage kommt? Vieleicht mittels Netz oder Kleinspannung
aus nem nahegelegenden Gehöft, mit in die Erde eingepflügter Zuleitung?

Achja:
Habt ihr mal an ein "Balkonkraftwerk" als Stromquelle gedacht?

mfg

: Bearbeitet durch User
von Flo K. (gasfisher)


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Die Standorte der Geräte sind über halb Deutschland verteilt. Dort 
überall ein 5-6km langes Kabel zu verbaggern wäre nicht nur zu viel 
Aufwand, sondern würde auch einen Eingriff in das zu erforschende 
Ökosystem darstellen und eine Verdichtung des Bodens zur Folge haben.

Die Standorte sind tatsächlich mitten im Wald. Genehmigungen liegen vor.
Vandalismus ist bei solchen Projekten selten ein Problem, da die 
besoffene Dorfjugend meist zu faul sich vom bequemen Sofa zu erheben und 
in den Wald zu gehen, und dann noch bergauf. Die Altersgruppe die mal 
dort vorbei kommt ist 60+. Die Batterien können natürlich auch für ein 
Rentner-Womo interessant sein, daher werden sie wohl 20-30cm unter der 
Erdoberfläche stehen, dann sieht man die nicht direkt vom Waldweg aus.
Ich mache mir da keine Sorgen.

von Ove M. (Firma: ;-) gibt es auch) (hasenstall)


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Hab nun nur die ersten wenigen Kommentare hier im Thread gelesen…

Mal generell, denie Temperaturen, Feuchtigkeiten etc. werden sich kaum 
schlagartig verändern so dass du Strom nur in den Messphasen benötigst, 
wenn du alles richtig machst. Das sind irgendwie max. ein paar wenige 
Sekunden pro Aufzeichnungsintervall. Dann reicht dir auch etwas gewaltig 
viel kleineres als Energieversorgung. Bastelst du noch ne Solarzelle 
dran kannste das noch weiter treiben ;-). Mir ist klar, im Wald ist das 
mit der Solarzelle womöglich eher etwas problematisch.

von Udo S. (urschmitt)


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Leute hat irgendeiner von euch mal Forschung gemacht mit Diplom oder 
Masterarbeiten.
Da wird halt so ein Gerät entwickelt und dieses Gerät ist das Ergebnis 
eines Lernprozesses. Das das kein mit 50 Mannjahren vom Spezialisten 
optimiertes Supergerät ist, sollte eigentlich jedem klar sein, der ein 
bisschen überlegt.
Oder der selbst mal eine praktische Diplom oder Masterarbeit gemacht 
hat.

Und das Gerät wird dann in anderen Masterarbeiten zur Forschung benutzt. 
Also ist auch nichts mit mal schnell komplett anders designen und neu 
entwickeln.

Also was soll das mit "lass dir helfen" Das ist Unibetrieb, Forschung, 
die Elektronik ist wahrscheinlich nur Nebenfach und da sind keine 
500.000 Euro da um mal eben ein optimales Messgerät zu entwickeln!

Flo K. schrieb:
> ich dachte halt ich geh mal vom höchsten Wert aus, also hab ich am Ende
> lieber zu viel Kapazität als zu wenig, wenn ich mit dem niedrigsten Wert
> rechne.. oder ist das falsch?

Das ist richtig.

Der meines Erachtens beste Ansatz wurde hier schon gesagt. Ein 12V LFP 
(LiFePO4) Akku wie es sie als Ersatz für Bleiakkus gibt.
Aber bitte darauf achten dass die einen Tiefentladeschutz haben!
Ansonsten einen Nachrüsten, der muss bei eurer Anwendung ja keinen 
großen Strom verkraften.
Bei Bleiakkus liegst du mit Traktionsakkus (AGM) ganz schnell in der 
gleichen Preisklasse bei mehr Gewicht und weniger Haltbarkeit.

: Bearbeitet durch User
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